Evaluarea Prelucrabilității prin Așchiere

Capitolul 1

EVALUAREA PRELUCRABILITĂŢII

PRIN AŞCHIERE

1.1. Conceptul de prelucrabilitate

Conceptul de prelucrabilitate este în directă conexiune cu un concept având o sferă mai largă şi anume cu cel de tehnologicitate; iată din ce motiv ne vom referi mai întâi la semnificaţia conceptului de tehnologicitate.

Activitatea de proiectare constructivă sau tehnologică conduce, uneori, la luarea în discuţie a ceea ce însemnă o soluţie tehnologică; în cadrul atelierelor de proiectare a tehnologiilor de fabricaţie, se afirmă, uneori, că o soluţie constructivă a unei piese ori a unui echipament mecanic este mai mult sau mai puţin tehnologică, ceea ce vrea să însemne că realizarea piesei ori a echipamentului în cauză ridică dificultăţi mai mari ori mai mici.

Vom înţelege prin tehnologicitatea unei soluţii constructive acea proprietate a acesteia, determinată de modalitatea în care a fost proiectată şi conform căreia se asigură, de către respectiva soluţie constructivă, îndeplinirea în totalitate a cerinţelor de natură tehnico-funcţională şi socială şi, totodată, ea se poate realiza într-un timp scurt şi la un cost minim.

Dacă examinăm aspectele practice ale definiţiei anterioare, vom constata că avem de-a face cu trei puncte de vedere în evaluarea tehnologicităţii unei soluţii constructive:

a) Tehnologicitate de fabricaţie;

b) Tehnologicitate de exploatare, prin care se urmăreşte măsura în care soluţia constructivă poate fi mai uşor exploatată şi întreţinută;

c) Tehnologicitate de reparare, în acest caz examinându-se uşurinţa cu care ar putea fi realizate diferitele operaţii de reparare.

Revenind la conceptul tehnologicitate de fabricaţie a unei piese, vom aprecia că acesta se poate evalua pe baza următoarelor aspecte:

a) Prelucrabilitatea materialului piesei prin procedeele ce au permis sau vor permite obţinerea ei;

b) Forma constructivă a piesei (aspect care evidenţiază măsura în care piesa prezintă suprafeţe uşor realizabile prin diverse procedee de prelucrare, uşor accesibile sculelor aşchietoare etc.);

c) Existenţa unor elemente ale piesei (semifabricatului) care să poată fi utilizate ca baze de referinţă, baze de orientare, baze de fixare; vom aprecia, din acest punct de vedere, că o piesă este mai tehnologică atunci când este posibilă o măsurare cu relativă uşurinţă a diferitelor dimensiuni ce o caracterizează, când semifabricatul în cauză prezintă suprafeţe ce asigură o orientare şi fixare comodă a lui în dispozitive;

d) Modalitatea de prescriere a toleranţelor şi a rugozităţii suprafeţelor prelucrate. Desigur că din punctul de vedere al producătorului unei piese, este mai convenabilă situaţia în care piesa respectivă nu se caracterizează prin exigenţe ridicate în ceea ce priveşte precizia de realizare a diferitelor suprafeţe sau rugozitatea acestor suprafeţe;

e) Gradul de unificare a diferitelor elemente ale pieselor (dimensiuni, forme). În general, se consideră că atunci când dimensiunile unei piese ori alte elemente ce o caracterizează au constituit obiective ale unor acţiuni de normalizare, există o mai mare probabilitate de găsire şi utilizare a unor scule standardizate (posibil a fi produse de către întreprinderi specializate şi livrate, ca atare, la preţuri mai mici) sau de utilizare a unor soluţii tehnologice normalizate, mai accesibile şi susceptibile să aibă costuri mai mici.

Putem conchide, ca atare, că prelucrabilitatea unui material contribuie la evaluarea tehnologicităţii piesei executate din respectivul material.

Prelucrabilitatea unui material printr-un anumit procedeu de prelucrare este proprietatea tehnologică a materialului în cauză de a permite o prelucrare în condiţii cât mai favorabile pentru producător, ceea ce ar însemna cu viteze cât mai mari, dar cu uzuri minime ale sculelor, cu o solicitare mecanică minimă a sistemului tehnologic, cu un consum de energie redus, cu obţinerea prin prelucrare a unei rugozităţi cât mai scăzute a suprafeţelor, a unei forme cât mai convenabile a aşchiilor etc.

Atunci când se evaluează prelucrabilitatea unui material, se impune şi precizarea punctului de vedere (a criteriului) cu ajutorul căruia s-a realizat evaluarea; pot exista materiale foarte bine prelucrabile dintr-un anumit punct de vedere (de exemplu, din punctul de vedere al capacităţii lor de a uza o sculă aşchietoare), dar mai greu prelucrabile din alte puncte de vedere (de exemplu, dacă avem în vedere forţele de aşchiere sau rugozitatea suprafeţei obţinute). De exemplu, oţelul OLC 10 poate fi considerat ca fiind uşor prelucrabil din punctul de vedere al uzurii sculei aşchietoare, dar pentru condiţii de lucru echivalente, el determină apariţia unei rugozităţi mai mari ale suprafeţei prelucrate, în comparaţie cu unele oţeluri având un conţinut mai mare de carbon.

1.2. Clasificarea metodelor de studiere a prelucrabilităţii

O primă modalitate de clasificare a metodelor utilizabile pentru evaluarea prelucrabilităţii prin aşchiere are în vedere măsura în metodele în cauză apelează sau nu la un proces de aşchiere. Vom avea, ca atare:

a) Metode directe, fiind incluse aici acele metode care se bazează pe utilizarea aşchierii în vederea determinării unui indicator de prelucrabilitate;

b) Metode indirecte, adică acele metode în cazul cărora avem de-a face cu efectuarea unor încercări ce nu presupun desfăşurarea unui proces de aşchiere, dar pentru care interpretări adecvate permit formularea unor observaţii referitoare la comportarea în timpul aşchierii a materialului analizat.

Oprindu-ne numai asupra metodelor directe şi anume asupra aspectului concret urmărit în cadrul încercării de evaluare a prelucrabilităţii, vom constata că există:

- metode ce pleacă de la rezultatele unor încercări experimentale ce vizează modul în care evoluează uzura sculelor aşchietoare;

- metode ce presupun obţinerea de informaţii referitoare la mărimea solicitărilor mecanice generate în timpul aşchierii;

- metode bazate pe studiul rugozităţii suprafeţei prelucrate;

- metode ce iau în considerare studiul unor caracteristici ale aşchiei;

- metode care au la bază obţinerea unor informaţii referitoare la consumul de energie solicitat de procesul aşchierii;

- metode la a căror bază se află cunoaşterea regimului termic specific unor procese de aşchiere;

- metode ce iau în considerare aspectele caracteristice unor procedee de prelucrare;

- metode care implică determinarea altor indicatori în contextul specific unui proces de aşchiere, alţii decât cei menţionaţi anteriori sau utilizaţi în cadrul unor situaţii de natura celor relevate anterior.