Bazele proiectării suprafețelor

1. Enunţul temei de proiectare

Să se proiecteze un cuţit de strung cu plăcuţă din carburi metalice sinterizate, fixată mecanic pentru prelucrarea cotei d din schiţa dată, având în vedere respectarea regimului optim de aşchiere şi a standardelor in vigoare.

D = 40mm

d = 36h8

l = 100 mm

L = 150 mm

kr = 75

lc = 50 mm

2. Caracteristici tehnice

- materialul de prelucrat: OLC 55 STAS 880-88

- rugozitatea suprafeţei: Ra= 12,5 m

- modul de prindere: cu pârghie

- forţa admisibilă la mecanismul de avans al maşinii unelte: 3000 N

ETAPELE DE PROIECTARE

1. Stabilirea tipului cuţitului pe baza schemei de aşchiere

2. Analiza piesei de prelucrat

2.1 Analiza materialului piesei

Diametrul de prelucrare Tipul materialului: oţel de calitate călibil STAS 880-88

Grupa de prelucrare: 6 Tipul prelucrării: semifinisare

Duritatea: 220 HB

3. Alegerea materialelor sculei

Materialul corpului sculei: OLC 45

Grupa de utilizare a plăcuţei: P20

4. Stabilirea regimului de aşchiere

4.1 Stabilirea adâncimilor de aşchiere

A= = = 2 mm A-adaos de prelucrare

ap= 2 mm ap-adaos de prelucrare la finisare

Se realizează o singură trecere: semifinisare.

4.2 Stabilirea avansului

4.2.1 Calculul avansului în funcţie de rugozitatea suprafeţei

Rugozitatea suprafeţei reprezintă principala cauză de limitare a avansului în special în cazul prelucrărilor de finisare si semifinisare

Rmax= = 0,064 mm Rmax- rugozitatea maximă

fR= =0,44 r = 1,6 mm

4.2.2 Verificarea avansului funcţie de valoarea unghiului la vârf

f  0,75  r pentru = 80 90 f 1,2

4.2.3 Verificarea avansului în funcţie de forţa admisibilă a pinionului cutiei de avansuri

fF = = 2,87

Ft – forţa admisibilă a pinionului cutiei de avansuri [N]

Coeficienţii CFy, yFy, xFy au fost luaţi din tabelul necesar calculării avansului

CFy= 200; yFy= 0,75; xFy= 1

4.2.4 Verificarea avansului în funcţie de rigiditatea piesei

Această verificare se face numai la piese lungi în care L/D >7 L/D= 150/40= 3,75 mm

4.2.5 Adoptarea avansului

f*= min(fR, f, fF)= 0,44

f = fMU f*

adopt f = 0,44 mm/rot

Denumirea strungului: SN 400 Puterea motorului = 7,5 KW

4.3 Stabilirea vitezei de aşchiere

4.3.1 Calculul preliminar al vitezei de aşchiere

= C = 117,27

T= 60 min (durabilitatea pe muchia aşchietoare) ;k= 1,05 (coeficient de corecţie)

C, E, F, G sunt coeficienţi ce depind de materialul de prelucrat

C= 226; F= -0,12; E= -0,34; G= -0,22; ap= 2 mm

4.3.2 Calcularea vitezei efective de aşchiere

nnec= = 1036,89 ; nnec – turaţia necesară

În funcţie de turaţia necesară se alege din gama de turaţii a maşinii alese, o turaţie existentă nef, care să satisfacă inegalitatea nef  nnec sau mai mare în limita a 15%

vef = = 107,95

nef = 955

5. Calculul forţelor de aşchiere

Forţa principală de aşchiere se calculează cu relaţia

Fy = = 1726,06 N

= 0,42 mm a - grosimea aşchiei;

= 2,07 mm b – lăţimea aşchiei;

kc=1962 MPa kc – unghiul de atac principal;

FR = = 1934,24 N Adopt FR = 1935 N

6. Calculul puterii

Pe = = 4,7 KW

= 0,8 – randamentul maşinii;

kVB = 1,08 – coeficient ce depinde de uzura vârfului aşchietor;

7. Verificarea maşinii unelte

În funcţie de puterea necesară, calculată, se verifică dacă maşina are o putere egală sau superioară valorii Pe. În acest caz Pe < Puterea maşinii. Deci Maşina unealtă este verificată.

8. Calculul secţiunii corpului cuţitului

Pentru cuţite cu secţiune pătrată

= 15,95 mm

a= 80 Mpa – rezistenţa admisibilă la încovoiere

lc= 28 – lungimea în consolă a cuţitului

Se alege din tabele B=25 mm şi L=200 mm – lungimea cuţitului

9. Verificarea săgeţii cuţitului

Iz = B4/12 = 32552,08 mm4 Iz – momentul de inerţie al secţiunii corpului în raport cu axa z-z a acestuia