SA Lab 1.3 2005

SCULE AŞCHIETOARE LUCRAREA NR. 1.3

LUCRAREA NR. 1.3

ASCUŢIREA ŞI CONTROLUL BURGHIELOR ELICOIDALE.

1.3.1. NOŢIUNI DE BAZĂ

In acest capitol se face o scurtă prezentare a construcţiei şi geometriei burghielor elicoidale şi a metodelor de ascuţire specifice.

1.3.1.1 PARAMETRII GEOMETRICI AI BURGHIELOR

Conform STAS 571-82, STAS R1370-74 şi figurii 1.3.1 aceştia sunt :

L.1.3.-1

Fig. 1.3.1. Geometria burghiului elicoidal. fig.b


a) Unghiul de degajare , format între planul de bază axial care trece prin punctul M şi planul tangent la faţa de degajare în acel punct.

Pentru determinări uzuale ale unghiului de degajare se poate folosi următoarea relaţie simplificată, pe baza figurii 4.1,a:

(1.3.1)

în care : w este unghiul de înclinare a canalelor elicoidale, c - unghiul de atac ( 2c - unghiul de vârf), DM - diametrul cercului pe care se află punctul considerat M, D - diametrul exterior al burghiului.

Pentru determinări precise se ţine seama de poziţia punctului considerat pe tăiş prin unghiul t (fig.1.3.1,c) folosind relaţia :

(1.3.2)

De relaţiile (1.3.1) şi (1.3.2) se constată că valorile maxime ale unghiului de

degajare se găsesc la diametrul exterior al burghiului ( = 18o...33o).In planul x-x, paralel cu axa burghiului, unghiul de degajare x este egal cu

unghiul canalului elicoidal wM. Unghiul de degajare se măsoară în planul de măsurare 0-0, normal pe tangenta la muchia aparentă.

L.1.3.-2


b. Unghiul de înclinare al canalelor elicoidale w , format între axa burghiului şi desfăşurata muchiei elicoidale a faţetei (fig.1.3.2). Acest unghi variază cu diametrul conform relaţiei (1.3.3), care se stabileşte astfel :

P = p D / tgw = p DM / tgwM ; tgwM =(DM / D) tgw (1.3.3)

c) Unghiul de aşezare M mĺsurat în planul de mĺsurare 0- 0 între tangenta la faţa de aşezare în planul M şi direcţia mişcării de degajare longitudinal xM, măsurat în planul x-x, tangent la cilindrul (linia întreruptă, fig. 1.3.1,b) ce trece prin M. În punctele periferice ale muchiei unghiul de aşezare xM = 6o...10o, mărindu-se către

partea centrală a burghiului până la 25o...30o. Această variaţie a unghiului de aşezare este impusă de faptul că în procesul de aşchiere unghiul de aşchiere funcţional se micşorează pe măsura apropierii de axa burghiului.

Între unghiurile M şi xM există următoarea relaţie :

ctg xM = ctgM sin cM - tg M coscM sau

tg M » tg xM sin cM (1.3.4)

d) Unghiul de înclinare a tăişului transversal y format între proiecţia tangentei la tăişul transversal şi proiecţia tangentei la tăişul principal pe un plan perpendicular pe axa burghiului.

1.3.2. ASCUŢIREA BURGHIELOR ELICOIDALE

L.1.3.-3

Fig.1.3.2. Construcţia burghiului elicoidal.

Fig. 1.3.3. Ascuţirea conică a burghielor elicoidale.


Ascuţirea se execută pe suprafaţa de aşezare a burghiului, pe maşini de ascuţit speciale sau maşini de ascuţit universale cu dispozitive care permit obţinerea unor unghiuri de aşezare variabile cu diametrul burghiului. In practică se utilizează mai frecvent ascuţirea conică, ascuţirea elicoidală, ascuţirea cilindro-eliptică şi ascuţirea dublu plană.

a. Ascuţirea conică (fig. 1.3.3) la care suprafaţa de aşezare a burghiului face parte din suprafaţa laterală a unui con dezaxat faţă de axa burghiului cu distanţa k..

Ascuţirea se realizează imprimând burghiului o mişcare oscilatorie în jurul axei conului imaginar tangent la suprafaţa plană frontală a corpului abraziv.

Unghiul de aşezare obţinut are expresia:

(1.3.5)

L.1.3.-4


b. Ascuţirea elicoidală (fig. 1.3.4) la care suprafaţa de aşezare a burghiului este elicoidală cu pasul p. Corpul abraziv 1 fixat pe arborele principal are o mişcare de rotaţie I în jurul axei 01-01 pentru realizarea vitezei de aşchiere. Arborele principal este montat în arborele tubular 3, care se roteşte în jurul axei 0-0 şi datorită camei 4 şi tachetului fix 5 are o mişcare alternativă pe direcţie axială III. La o rotaţie IV a burghiului 6 corpul abraziv face două deplasări III corelate, prin profilul camei astfel încît să rezulte cele două suprafeţe de aşezare elicoidale.

Datorită excentricităţii între axa de rotaţie a arborelui principal 01-01, piatra abrazivă are şi o mişcare de deplasare verticală V, necesară uniformizării uzurii. Burghiul 6 împreună cu dispozitivul de prindere 7 execută o mişcare de avans de pătrundere VI.

Prin ascuţirea elicoidală se obţine o variaţie a unghiului de aşezare cu diametrul, mai mare decât la ascuţirea conică:

p = p D tg x = p DMtg xM ;

tg xM = (D / DM) tg x (1.3.6)

Mărirea accentuată a unghiului de aşezare spre diametrul miezului duce la micşorarea rezistenţei tăişurilor, ascuţirea elicoidală fiind recomandată în cazul burghielor folosite la prelucrarea materialelor cu duritate mică.

c. Ascuţirea cilindro-eliptică constă în generarea fiecărei suprafeţe de aşezare după doi cilindri eliptici intersectaţi pe axa burghiului, formând în zona tăişului

transversal un vârf piramidal autocentrant. Prin perfecţionări succesive ale metodei de ascuţire cilindro-eliptice s-a ajuns la procedeele ELBI şi ELBITOR (ascuţire după două suprafeţe cilindro-eliptice racordate cu suprafeţe toroidal-eliptice la diametrul exterior), pentru care a fost realizată maşina de ascuţit MAB 65.

d.Ascuţirea dublu plană constă în realizarea a două suprafeţe plane pentru fiecare faţă de aşezare a burghiului şi se remarcă prin simplitatea cinematică a

L.1.3.-5

Fig. 1.3.4. Ascuţirea elicoidală a burghielor.


dispozitivelor utilizate, dar nu realizează o geometrie corespunzătoare, fiind utilizată la burghie de diametre mici.

Tipurile de ascuţire simbolizate A1...A10, recomandate pentru diferite materiale sunt prezentate în STAS R 1370-74.

1.3.2 CONŢINUTUL LUCRĂRII

Scopul lucrării constă în însuşirea problemelor teoretice şi practice pe care le implică cunoaşterea şi folosirea utilajului pentru ascuţire şi a aparaturii pentru controlul burghielor elicolidale. Pentru aceasta este necesar a se efectua ascuţirea pe feţele de aşezare, după care se vor măsura unghiurile , c ,w, y precum şi celelalte elemente geometrice şi constructive ale burghiului, indicate în figurile 1.3.1 şi 1.3.2.

1.3.3. DESFĂŞURAREA LUCRĂRII

1.3.3.1. ASCUŢIREA BURGHIULUI

Această operaţie se execută cu dispozitivul din figura 1.3.5, conform metodei de ascuţire conică. Se determină parametrii pentru reglarea dispozitivului x şi k şi parametrii regimului de aşchiere la ascuţire.

Ascuţirea după metoda conică a unui burghiu cu diametrul exterior D şi diametrul miezului d0 se desfăşoară astfel :

- Pentru poziţionarea corectă a burghiului în dispozitiv se aduce piatra abrazivă în contact cu suprafaţa A a prismei 3. Motorul maşinii este oprit şi reperele 0-0 de pe dispozitiv sunt în poziţia din figură.

- Se deplasează sania transversală a maşinii de ascuţit cu x = 0,8 D + (0,1...0,5) mm. Mărimea (0,1...0,5) mm reprezintă grosimea stratului de material ce va fi îndepărtat la ascuţire şi se stabileşte în funcţie de uzura burghiului.

- Se deplasează prisma 3 pe rigla gradată 2 cu mărimea k = d0 / 2 + (0,03...0,05) D şi se blochează cu ajutorul şuruburilor pe suportul 5. Deplasarea se face spre dreapta reperului 0 pentru burghie cu elice pe dreapta.

- Se aşează burghiul pe prisma 3 cu un tăiş în poziţie verticală şi faţă de aşezare în contact cu piatra şi se fixează opritorul 4 în contact cu coada burghiului.

- Se retrage masa maşinii cu (2-3) mm pentru a se evita lovirea pietrei cu burghiul şi se fixează acesta cu şurubul 1.

- Se porneşte motorul maşinii, se opropie încet şi se ascute burghiul, dând dispozitivului o mişcare I în jurul axei conului de ascuţire şi o mişcare de avans de pătrundere II de (0,01...0,02) mm la fiecare cursă dublă a maşinii I, până la cota x = 0,8 D.

- Se opreşte motorul, se retrage masa maşinii cu (2...3) mm, se roteşte burghiul

cu 180o, coada rămânând în contact cu opritorul 4 şi se strânge şurubul 1.

L.1.3.-6


- Se porneşte motorul maşinii şi se ascute a doua faţă de aşezare până se ajunge la cota x = 0,8 D şi se opreşte motorul.

Simetria tăişurilor faţă de axa burghiului se obţine prin poziţionarea corectă şi realizarea precisă a cotei x la ascuţirea celor două feţe de aşezare ale burghiului.

1.3.3.2. CONTROLUL ELEMETELOR GEOMETRICE ŞI CONSTRUCTIVE ALE BURGHIULUI

Măsurarea acestor elemente se face cu ajutorul dispozitivului prezentat în figura 1.3.6 şi al instrumentelor de măsurat : şubler, micrometru, raportor universal, lunetă pentru verificarea simetriei tăişurilor.

a) Controlul unghiului de aşezare se face în mai multe puncte ale tăişurilor burghiului conform schemei din fig. 1.3.1,b, cu ajutorul dispozitivului din figura

1.3.6, în următoarele etape :- Se fixează burghiul în suportul 1, care permite fixarea şi rotirea cu unghiul

dorit. Suportul este fixat pe placa de bază 2 cu şuruburile 3.- Se aşează axa comparatorului 8 în prelungirea axei burghiului. Pentru aceasta

se foloseşte piuliţa 7 care permite deplasarea verticală a suportului 4 (săgeţile V) şi

L.1.3.-7

Fig. 1.3.5. Dispozitiv pentru ascuţirea conică a burghielor elicoidale.


şurubul micrometric 5, care permite deplasarea în plan orizontal a saniei 6 (săgeţile H).

- Se plaseză vârful comparatorului la primul diametru la care se măsoară unghiul prin realizarea unei deplasări egale cu RM (după săgeţile H), măsurată pe

tamburul micrometric 5. Vârful comparatorului trebuie să fie în contact cu faţa de aşezare, cât mai aproape de tăiş.

- Se roteşte burghiul cu unghiul q = 5o...15o (fig. 1.3.7,a) şi se citeşte pe cadranul comparatorului deplasarea axială h (fig. 1.3.1,b), care este una din catetele triunghiului curbiliniu MCD. Cealaltă catetă a triunghiului se calculează cu relaţia :

l = p DM q / 360o (1.3.7)

- Se determină unghiul de aşezare longitudinal xM cu relaţia :

L.1.3.-8

Fig. 1.3.6. Construcţia dispozitivului pentru controlul geometriei .burghiului.

Fig.1.3.7. Poziţia comparatorului la măsurarea unghiurilor x şi .


tg = h / l = h 360o / p DA qo sau

= arctg h / l (1.3.8)

Pentru determinarea valorilor unghiului de aşezare la celelalte diametre se procedează în mod similar şi se notează rezultatele într-un tabel de forma :

Tabelul 1.3.1. Elementele necesare determinării variaţiei unghiului .DM [mm] 5 10 15 20 25 30

q [o]h [mm]

tg [o]

b) Măsurarea unghiului de atac c se face cu precizie suficientă dând comparatorului (fig. 1.3.7,b) o deplasare R pe direcţie perpendiculară la axa burghiului şi citind deplasarea h a palpatorului de-a lungul axei burghiului. Se determină unghiul de atac cu relaţia :

tgc = R / h (1.3.9)

Unghiul de vârf 2c se poate măsura şi direct folosind raportorul universal.c) Măsurarea unghiului de înclinare a canalului elicoidal w se face pe

dispozitivul de control folosind un microscop (fig. 1.3.8, poziţia I) cu ajutorul căruia se vizează una dintre faţetele burghiului astfel :

- Se vizează cu centrul crucii reticulare un punct F de pe tăişul secundar al burghiului.

- Se deplasează microscopul pe direcţia axei burghiului cu distanţa l1 şi se roteşte burghiul cu unghiul j până când se vizează din nou tăişul secundar (B se suprapune pe A’, centrul crucii reticulare)

- Se determină unghiul w cu relaţia :

tg w =BA’ / AA’ sau

tg w = p D jo / 360o l1 (1.3.10)

L.1.3.-9

Fig. 1.3.8. Măsurarea unghiurilor şi .


Unghiul de înclinare w se poate măsura şi cu ajutorul unui comparator aşezând vârful acestuia pe faţa de degajare la diametrul la care trebuie determinată valoarea unghiului w. Se pune la zero cadranul comparatorului, se deplasează comparatorul paralel cu unghiul j până ce vârful comparatorului atinge din nou faţa de degajare şi acul revine la zero. Unghiul wM se determină cu aceeaşi relaţie ca mai sus introducând diametrul DM la care s-a efectuat măsurătoarea.

d) Determinarea unghiului de degajare se face prin calcul cu ajutorul relaţiei (1.3.1) folosind valorile unghiurilor w, c şi valorile diametrului pentru care s-a măsurat unghiul de aşezare.

c) Măsurarea unghiului de înclinare a tăişului transversal y se face folosind microscopul în poziţia II (fig. 1.3.8).

f) Controlul conicităţii inverse a burghiului. Conicitatea inversă a feţelor, realizată în scopul obţinerii unui unghi de atac secundar şi micşorării frecării feţelor pe suprafaţa găurii prelucrate se determină cu formula :

[%] (1.3.11)

în care : D1 - este diametrul burghiului la vârf; D2 - diametrul burghiului la coadă; L - distanţa între secţiunile la care s-au măsurat diametrele D1 şi D2 în mm. Diametrele D1 şi D2 se măsoară cu micrometrul iar diatanţa L cu şublerul.Ingroşarea sau conicitatea directă a miezului, realizată în scopul obţinerii unui

tăiş transversal cât mai mic la vârful burghiului şi a unui miez rezistent spre coada acestuia, se determină cu ajutorul relaţiei :

[%] (1.3.12)

în care : d2 este grosimea miezului la coadă, în mm; d1 - grosimea miezului la vârf, în mm.Diametrele d1 şi d2 se măsoară cu compasul de grosime cu indicator în mm.g) Controlul faţetei burghiului. Faţeta dintelui 1 se măsoară cu ajutorul

microscopului (fig. 1.3.8) fixat în poziţia I. Celelalte dimensiuni : lo, l1, l2, l3 (fig. 1.3.2) se măsoară cu şublerul.

h) Controlul simetriei tăişurilor se face cu microscopul (fig. 1.3.8) fixat în poziţia I, deplasat axial în zona tăişurilor principale.

L.1.3.-10


1.3.4 PRELUCRAREA REZULTATELOR

Cu valorile obţinute la măsurarea unghiurilor de aşezare şi de degajare ale burghiului se vor trasa curbele de variaţie ale funcţiilor (D) şi (D). Alura curbelor şi valorile normale ale unghiurilor respective se arată în paragraful din figura 1.3.9.

1.3.5. OBSERVAŢII ŞI CONCLUZII

Pe baza rezultatelor obţinute şi a graficului (fig.1.3.9) se vor trage concluzii asupra modului în care s-a

făcut ascuţirea atât în ceea ce priveşte precizia valorilor obţinute cât şi în privinţa variaţiei parametrilor respectivi. In cazul obţinerii unor valori anormale ale parametrilor geometrici se vor face observaţii asupra cauzelor posibile şi se vor reface determinările lor.

Parametii de reglare ai dispozitivului de ascuţire, precum şi rezultatele controlului se vor trece în tabelul următor, care va fi completat integral.

Tabelul 1.3.2. Datele rezultate în urma controlului burghiului.Datele iniţiale ale burghiului de ascuţit

D = 2c = do = w =

Parametrii de reglare a dispozitivului de ascuiţire conicăX = k =

Rezultatele controluluimin = max = min = max =D = do = f = 2c =

w = y = K = K1 =

L.1.3.-11

Fig.1.3.9. Variaţia unghiurilor de aşezare şi de degajare la burghiele elicoidale.

Documents

SA Lab 1.3 2005