DETERMINAREA DEFORMATIEI TERMICE A CUTITULUI SI A INFLUENTEI ACESTEIA ASUPRA PRECIZIEI LA PRELUCRAREA PRIN STRUNJIRE

1. OBIECTUL LUCRARII

Lucrarea prezinta metodele de determinare a deformatiei termice a cutitului si influenta acestor deformatii asupra preciziei de prelucrare a pieselor.

2. CONSIDERATII TEORETICE

In timpul procesului de aschiere elementele sistemului tehnologic M.U.D.S.P. pot suferi deformatii termice datorita caldurii degajate in zona de aschiere, caldurii generate prin frecarea diferitelor elemente ale sistemului si caldurii provenite de la surse exterioare.

Deformatiile termice ale diferitelor elemente ale sistemului tehnologic M.U.D.S.P. influenteaza precizia piesei prelucrate. In cadrul erorilor de prelucrare mecanica datorate deformatiilor termice ale sistemului tehnologic M.U.D.S.P. ponderea de baza apartine erorilor produse de deformatia termica a sculei deoarece in timpul procesului de aschiere scula aschietoare se incalzeste cel mai mult (pana la 1000 C la strunjirea cu cutite din carburi metalice si pana la 700 C la strunjirea cu cutite din otel rapid).

Pentru stabilirea influentei incalzirii cutitului asupra preciziei de prelucrare prin strunjire, este necesar sa se determine variatia in functie 525i85f de timp sau de lungimea aschiata a deformatiei termice a cutitului, utilizand una din metodele expuse in continuare.

2.1. Metoda determinarii prin calculul a deformatiei termice a cutitului

Metoda consta in stabilirea pe baze teoretice a dependentei intre deformatia termica a cutitului si timpul de aschiere. Deformatia termica a cutitului depinde de regimul termic in care lucreaza si de procesul complex de transmitere a caldurii in corpul cutitului. Datorita fixarii sale in suport, numai partea in consola a cutitului este supusa deformatiei termice. Admitand ipoteza unei distributii uniforme a caldurii in portiunea in consola a cutitului si aplicand teoria incalzirii corpului omogen, se ajunge la urmatoarea expresie analitica a deformatiei termice a cutitului in functie de timpul de incalzire (aschiere):

t, in mm, ζ_m- alungirea termica maxima a cutitului corespunzatoare atingerii conditiilor de echilibru termic, in mm, τ - durata de incalzire (aschiere), in minute, τ_c - coeficient de dimensiune a timpului, in minute ce se calculeaza cu relatia:

a al materialului din care este confectionat cutitul se poate afla deformatia termica ζ_i corespunzatoare intervalului de timp t_i sau lungimii aschiate l_i, cu relatia:

a T_mi - T_o (9.5)

in care: T₀ reprezinta temperatura mediului in care se executa experimentul.

In acest fel se obtin perechi de valori (ζ_i, t_i) sau (ζ_i, l_i) si pe aceasta baza se pot construi variatiile ζ = g(τ) sau ζ = p(l).

Trebuie remarcat ca aceasta metoda este aproximativa datorita admiterii in timpul lucrului a ipotezei egalei temperaturi in lungul cutitului.

- in conditiile astfel stabilite se prelucreaza dintr-o singura trecere zonele cilindrice de lungime l_i, i = si diametrul D_m cu conditia ca la iesirea cutitului in fiecare din canalele A, B, C, D sa se opreasca avansul, sa se astepte pana la racirea completa a cutitului si apoi sa se cupleze din nou avansul pentru continuarea prelucrarii;

va fi data numai de influenta incalzirii cutitului prin prelucrarea portiunii l_i a arborelui de proba. In acest mod se va determina deformatia termica a cutitului ζ_i cu relatia:

(9.7)

Deformatia ζ_i calculata cu relatia (9.7) corespunde aschierii arborelui pe lungimea l_i. Timpul de aschiere τ_i sau lungimea aschiata l_i se pot determina cu relatiile:

(9.8) SI (9.9)

In acest mod se obtin perechi de valori (ζ_i, τ_i) sau (ζ_i, l_i) si se pot construi grafic dependentele ζ = g(τ) sau ζ = p(l). Folosind oricare din metodele prezentate anterior se poate stabili modul de variatie al deformatiei termice a cutitului in functie de timp (sau lungimea aschiata). Indiferent de metoda utilizata, curbele ζ = g(τ) au aspectul prezentat in figura 9.2.

 

Deformatiile termice ale cutitului (si deci aspectul curbelor ζ=g(τ)) sunt influentate de o serie de factori, dintre care se mentioneaza: regimul de aschiere, geometria partii aschietoare a cutitului, lungimea si sectiunea partii in consola a cutitului, calitatea materialului piesei prelucrate, conditiile de racire.

3. DESFASURAREA LUCRARII

In cadrul lucrarii se va stabili experimental variatia ζ = g(τ) folosind metoda metoda experimentala (expusa in paragraful 2.4). Se vor parcurge urmatoarele etape:

a) se stabileste marca materialului semifabricatului si a sculei aschietoare (partii active a sculei aschietoare);

b) se stabilesc elementele regimului de aschiere: t (mm), s (mm/rot), n (rot/min);

t (mm), s = (mm/rot), n = (rot/min).

Tronson

L_i (mm)

D_i (mm)

D _i (mm)

τ_i (s)

ζ_i (mm)

d) se traseaza graficul de variatie ζ = g(τ)

3.1 Aparatura si materialele necesare

Pentru executarea lucrarii sunt necesare urmatoarele materiale si aparate: piesa tip arbore avand forma si dimensiunile prezentate in figura 9.1 si dimensiunile indicate in tabelul 9.1, cutit de strung, micrometru, strungul normal SN 400/1500.

4. CONTINUTUL REFERATULUI

Referatul va cuprinde: schita piesei ce se prelucreaza, marca materialului si a partii active a sculei aschietoare, elementele regimului de aschiere utilizat (t, s, n), rezultatele obtinute (prezentate intr-un tabel asemanator tabelului 9.1), graficul variatiei ζ = g(τ).

3. DETERMINAREA DEFORMATIEI TERMICE A CUTITULUI SI A INFLUENTEI ACESTEIA ASUPRA PRECIZIEI

LA PRELUCRAREA PRIN STRUNJIRE

Data……………….

Numele si prenumele………………………….…………, grupa…….…, anul de studii….…..….

I. VERIFICAREA CUNOSTINTELOR TEORETICE

Care sunt metodele utilizate pentru determinarea influentei incalzirii cutitului asupra preciziei de prelucrare prin strunjire

Care este principiul metodei determinarii prin calcul a deformatiei termice a sculei aschietoare

Care este principiul metodei determinarii directe a deformatiei termice a sculei aschietoare

Care este principiul metodei determinarii deformatiei termice a cutitului pe baza masurarii temperaturii medii

Care este principiul metodei determinarii deformatiei termice a cutitului prin masurarea dimensiunilor piesei prelucrate

II. DETERMINARI EXPERIMENTALE, INTERPRETAREA REZULTATELOR, CONCLUZII

1. Aparatura si materialele necesare…………………………………………….………………….

2. Rezultatele obtinute experimental se prezinta sintetic in tabelul 9.2.

Tabelul 9.2 Determinari experimentale

3. Reprezentarea dependentei g(τ_i).

4. Concluzii.