Danturarea rotilor dintate

7/29/2019 Danturarea rotilor dintate

1/50

Bazele generrii suprafeelor


1


2/50

Prelucrarea roilor dinate

11. PRELUCRAREA PRIN ACHIEREA ROILOR DINATE

11.1Particularitile prelucrrii roilor dinate

Roile dinate servesc la transmiterea micrilor de rotaie sau translaiela puteri mai mari sau mai mici. Ca urmare, angrenajul a fost, este i desigurva continua s fie unul dintre cele mai preioase organe de maini, att din

punct de vedere funcional, ct i din punct de vedere al tehnologiei de

realizare. Din aceast cauz s-a dezvoltat o mare varietate de maini-unelte ide procedee pentru realizarea generatoarei (forma flancului) i directoarei(forma dintelui) roilor dinate.

Roile dinate care alctuiesc diverse angrenaje capt forme idimensiuni ntr-o gam foarte larg. n practic snt folosite mai mult doutipuri de angrenaje, anume: cilindrice i conice.

Snt utilizate i unele angrenaje de tranziie ntre cele cu danturexterioari cele cu dantur interioar (angrenajul format dintr-o roat dinati o cremalier) dup cum snt utilizate i unele angrenaje de tranziie ntrecele cilindrice i cele conice (angrenajul elicoidal realizat dintr-un melc i oroat melcat, angrenajul globoidal, angrenajul conic hipoid).

Din punctul de vedere al profilului dintelui (forma curbei generatoare0), s-au impus profilul evolventic, profilele cicloidale (cu utilizare mai redusdin motive tehnologice i funcionale) i profilul compus din arce de cerc(dantur pentru aparatele din mecanica fin i dantura Novicov).

Evolventa, developanta sau desfurata cercului, are o larg utilizare nconstrucia angrenajelor, ca profil de dinte, datorit proprietilor salecinematice (conjugata ei fiind tot o evolvent), funcionale (insensibilitate lavariaia distanei dintre axe, posibilitatea corijrii n scopul obinerii unui dintemai robust, interschimbabilitatea roilor dinate cu acelai modul), precum itehnologice (obinerea unui profil cu abateri minime, scule cu profil rectiliniu,verificare uoar a profilului).

Evolventa mai este utilizat ca profil al unor arbori canelai i ca form

a dintelui pe limea roii dinate (curb directoare) la unele angrenaje conice(dantura paloid) etc.n raport cu forma curbei de intersecie a suprafeei flancurilor cu

suprafaa primitiv, numit curb directoare , se definesc urmtoarele tipuride danturi: dantura dreapt, elicoidal (nclinat) i curb. Pentru danturadreapt intersecia flancului cu suprafaa primitiv este o dreapt paralel cugeneratoarea suprafeei primitive (de rulare). Pentru dantura nclinatintersecia flancului cu suprafaa primitiv face parte dintr-o elice nclinat cuunghiul fa de generatoarea suprafeei primitive. n cazul danturilor curbe,

2


3/50


intersecia flancului (directoarei) cu suprafaa primitiv este o curb,concretizat, n general, printr-un arc de cerc, arc de epicicloid sauhipocicloid, arc de evolvent etc.

Prelucrarea prin achiere a roilor dinate se face prin frezare, rabotare,mortezare, abrazare (rectificare), everuire i prin metode de finisare isuperfinisare cu granule abrazive (rodare, lepuire, tuare etc.).

11.2. Variante de generare a roilor dinate

Pentru realizarea unei roi dinate este necesar s se rezolve douprobleme, anume: generarea curbei generatoare (forma flancului dintelui) igenerarea curbei directoare (forma dintelui pe limea roii dinate)

Variante de obinere a curbei generatoare. n funcie de modul n careeste generat flancul dintelui (modul de obinere a curbei generatoare ) sedeosebesc dou tipuri de generatoare:

generatoare materializatpe muchia achietoare a sculei sau pe unportprogram;

generatoare cinematic.n primul caz, generatoarea este materializat pe muchia achietoare

a unei scule profilate (freze-disc modul, freze deget modul, cuite profilate,capete multicuite, broe profilate i discuri abrazive profilate), sau prinintermediul abloanelor, cartelelor etc. care impun utilizarea unor scule cu

profil simplu al muchiei achietoare ce urmresc profilul dintelui de pe

portprogram. n toate cazurile mainile-unelte au o construcie relativ simpl.n acest caz este necesar trasarea analitic a evolventei cercului pemuchia achietoare a sculei. Dup cum este cunoscut, arcul de evolventEv segenereaz de un punctMde pe o dreaptD, care se rostogolete fr alunecare

pe un cerc de baz, de razRb. Din fig.11.1 se scriu relaiile:

cos

tan

bx

x

R

inv

=

==

(11.1)

Funcia inv (involut) sau ev (funcia evolventei) este tabelat nfuncie de unghiul .

Pentru trasarea profilului sculei achietoare ct i pentru controlul

acesteia este raional s se lucreze n coordonate carteziene. Ca urmare, n lite-ratur se dau ecuaiile parametrice ale evolventei n coordonate carteziene(relaiile 11.2), utile pentru trasarea analitic a tiului n evolvent al sculelorachietoare profilate.

3


4/50


Fig. 11.1.Trasarea evolventeiPractic, se fixeaz 8 pn la 25 valori ale razei vectoare x , cuprinse

ntreReiRb, i cu ajutorul relaiilor (11.2), se determin perechile de valorixiy, care materializez punctele de pe evolvent. Se traseaz apoi, prin puncte,evolventa flancului dintelui. n relaiile (11.2)zp reprezint numrul de dini al

roii semifabricat, iarRi este raza cercului interior. Relaiile (11.2) se folosescnumai pentru danturi necorijate (normale).n cel de al doilea caz, pentru obinerea generatoarei cinematice se

folosesc scule cu profil simplu pentru muchia achietoare. Frecvent sntutilizate dreapta i evolventa (la cuitul roat). Maina-unealt reprezint oconstrucie mai complex din punct de vedere cinematic dect precedentele(astfel de maini snt maini speciale construite pentru un anumit procedeu de

prelucrare).

i

x

b

x

b

p

x

r

b

x

b

p

x

RR

R

cin

R

cinzy

R

Rcin

Rcin

zx

+=

+=

]cosvarcosvar2[cos

]cosvarcosvar2

sin[

(11.2)

O alt particularitate o reprezint modul n care se realizeaz repetareaprofilului pe ceizp dini ai piesei semifabricat. Profilul se obine prin divizarediscontinu (la prelucrarea cu generatoare materializati la unele variante degenerare cinematic) i continu (la prelucrarea cu generatoare cinematic).

Curba flancului dintelui este de cele mai multe ori o evolvent. Dinpunct de vedere cinematic, evolventa poate fi generat n mai multe moduri:rularea unei drepte pe un cerc de baz fix (dreapta avnd o micare de rotaie

4


5/50


de vitez unghiulari una de translaie de vitezv), rularea unui cerc pe odreapt mobili rularea unui cerc pe o dreapt fix. n caz particular dreaptapoate fi nlocuit cu un cerc.

Ultimile dou variante, la care dreapta se deplaseaz iar cercul serotete, respectiv dreapta este fix, iar cercul are ambele micri, snt mai uorde realizat tehnic, din care cauz au o larg utilizare n practic.

Avnd n vedere c cele dou variante de rulare se deosebesc esenialprin faptul c dreapta este mobil sau fix, metodele snt cunoscute subdenumirea de metoda de rulare cu dreapta mobil i metoda de rulare cudreapta fix.

Fig. 11.2.Metoda de rulare cu dreapt mobil

Metoda de rulare cu dreapt mobil. O dreaptPK (fig.11.2) sedeplaseaz cu o vitezv= Rb. pe cerc din P n P'. Evolventa Ev va ocupa

poziiileE'v, iar tangenta Tva ajunge n T '.Se observ c noua poziie a tangentei (T ') este paralel cu poziia

iniial (T). n acest caz, se poate considera c tangenta Teste solidarizat cudreapta PK. Datorit rulrii tangenta ajunge n T', iar generatoarea teoretic(evolventa) se obine ca nfurtoarea poziiilor succesive ale tangentei n

micare.Tangenta Teste materializat de tiul sculei care se deplaseaz cu ovitez (viteza de achiere) aflat ntr-un plan perpendicular pe planul figuriisau pe partea frontal a unei scule abrazive (linie subire n fig.11.2). n acelaitimp, tangenta T se deplaseaz pe direcia PK cu viteza v, iar piesasemifabricat cu raza Rb se rotete cu viteza unghiular. Pentru un anumitraport ntre cele dou viteze un punctPdescrie o evolvent.

Acest mod de generare a evolventei este folosit la unele maini Maagde rectificat dantura roilor dinate cilindrice.

5


6/50


Din punct de vedere tehnologic, varianta are un domeniu restrns deutilizare deoarece este complicat din punct de vedere cinematic.

Fig. 11.3.Metoda de rulare cu dreapt mobili cerc fix

Metoda de rulare cu dreapt mobil i cerc fix. S considermmomentul n care punctulPse afl la distana OP(fig.11.3) de centrul cerculuide baz. Se poate genera o evolventEv dac rularea dreptei se realizeaz pecercul de baz cu un unghi corespunztor unghiului pe care-l face razaPO

cu razaKO. Se impune ca unghiul = const. i se continu rularea. TangentaT, care este solidarizat cu dreaptaPK, va ajunge n T'la deplasarea ei paralelcu ea nsi cu viteza v, iar evolventa va ocupa poziiaE'v .

n acelai timp, n punctul P'de pe tangenta T' se poate ajunge dactangenta este solidarizat cu dreapta N(normal pe PO ) i se deplaseaz cuviteza v ' a crei mrime rezult din triunghiulPP'R, (rel.11.3).

cos'

vv = (11.3)

Dac prin punctul P se duce un cerc tangent la dreapta N, se poateconstata c mrimea vitezei v ' este funcie de razele cercului de baz i acercului de rulare (dreaptaNruleaz pe cercul de raz OP = Rr).

Raza de rulareRrse determin din triunghiul OKPcu relaia (11.4).

cos

br

RR = (11.4)

n ipoteza c cele dou cercuri particip la rulare (au aceeai vitezunghiular) se determin viteza v'cu relaia (11.3).

Ca urmare, aceeai tangentT', legat rigid de dreapta N, nclinat cuunghiul n raport cu normala pe dreapta N, genereaz o evolvent identicdac dreapta N ruleaz pe un cerc de razRr, denumit cerc de rulare, cucondiia ca ntre cele dou raze s existe relaia (11.5).

6


7/50


r

b

RR=cos (11.5)

Aceast metod se deosebete de prima prin faptul c generatoarea se obine prin rulare ntre dreapta N i un cerc de razRr ; la prima metodrularea are loc ntre o dreapti un cerc de razRb.

Metoda prezint mai multe avantaje. n primul rnd, posibilitatea defixare a unui anumit unghi , numit unghi de angrenare, a crui importaneste deosebit n teoria angrenrii. Unghiul de angrenare este standardizat la20(exist variante cu = 14,5i =15 n rile de limb englez).

n al doilea rnd, la generarea evolventei (n timpul deplasrii muchieiachietoare din T n T') particip la achiere numai o anumit parte a acestei

muchii (poriuneaP' K) i nu un singur punct (cazurile precedente).Metoda este aplicat la mainile de prelucrat roi dinate cu frez melci cuit roati la unele maini-unelte de prelucrat roi dinate conice.

Rularea cu dreapt fix (fig.11.4). Condiia rulrii dintre cerc idreapt este identic cu cea din primele dou variante (relaia 11.5). Metodaeste folosit la mainile Maag de prelucrat roi dinate dup varianta cu uncuit pieptene, la unele maini de finisare prin abrazare a flancului roilordinate i la unele construcii de maini pentru prelucrarea roilor dinateconice.

Fig.11.4Rularea cu dreapt fix a roilor dinate conice

n cazul roilor dinate conice, rularea are loc ntre cercul de rulareR alpiesei semifabricat (fig.11.5) i cercul de bazB al roii plane imaginare.Cazul rulrii cu dreapta mobil corespunde celui n care i roat plan (careare rolul dreptei) i conul de rostogolire se rotesc n jurul unor axe fixe, iarcazul rulrii cu dreapt fix corespunde celui n care roata plan imaginareste fix (ca n figur), iar conul are ambele micri de rotaie.

Dintele unei roi dinate, n cele mai multe cazuri, are profilul simetric(fig.11.6). Ca urmare, evolventele respective pot fi generate de dou tangente

7


8/50


T1 i T '1 dispuse simetric (1

= 1), ca n oglind i snt solidarizate cudreapta N n punctele P i D a cror distan trebuie s fie egal cu grosimeadintelui/golului (sd = sg = p/2 = mn /2).

Fig.11.5 Generarea roilor dinate conice

Pentru generarea mai multor dini snt necesare mai multe perechi detangente T2 ,T '2 ,T3 ,T '3... dispuse la distane egale pe dreapta N, fiecare grupde tangente fiind distanat de precedenta prin mrimea GP egal cu grosimeagolului/dintelui. Este evident c ntre cele trei mrimi trebuie s existe relaiad+g = p, n care d (grosimea dintelui) i g (limea golului) pot avea valoridiferite (roi dinate din materiale diferite), dup cum, tot n cazuri speciale,unghiurile de angrenare pot fi neegale. Obtinerea cinematic a generatoarei(flancul dintelui) este necesar realizarea unui raport bine determinat ntre cele

dou viteze (relaia 11.6).

Fig. 11.6.Forma dinteluiiEcuaia (11.6) reprezint condiia cinematic a rulrii, care pune n

eviden dou observaii importante pentru construcia de maini-unelte.

.constRv

b ==

(11.6)

Raportul celor dou viteze trebuie s fie tot timpul constant.

8


9/50


Mrimile vitezelor pot fi oarecare (diferite ns de zero i infinit) cucondiia respectrii egalitii (11.6).innd seama de relaia (11.6), condiia cinematic a rulrii poate fi

scrisi sub forma relaiei (11.7), cnd locul drepteiNeste luat de un cerc derazR2. Practic relaia (11.7) reprezint raportul de transfer al unui mecanismalctuit din dou roi dinate.

iR

R

n

n==

2

1

1

2 (11.7)

Obinerea curbei directoare (forma dintelui pe limea roii). Pelimea roii semifabricat forma dintelui este determinat de forma curbeidirectoare pe limea cremalierei de referin pentru roile dinate cilindrice,

sau pe roata plan imaginar, pentru roile dinate conice.Forma dintelui la roile dinate cilindrice poate fi o dreapt (fig.11.7,a),o dreapt nclinat (fig.11.7,b), dou segmente de elice care se intersecteazsub forma literei V (fig.11.7,c ) sau Z (fig.11.7,d). Cu excepia directoarelorsub form de dreapt, celelalte curbe directoare snt curbe spaiale.

Fig.11.7Forma dintelui pe limea roii

Pentru obinerea unor curbe directoare spaiale se folosete variantacinematic care const n rularea suprafeei D (care conine directoareaspaial) pe un plan sau pe o alt suprafa care conine o directoare plan,obinut cinematic ca traiectorie a unui punct sau ca nfurtoare a unor curbecicloidale. De obicei, roata semifabricat ruleaz fr alunecare pe planul de

rulare al cremalierei imaginare sau al roii plane imaginare.Transpunerea prin rulare a directoarei plane din planul cremalierei dereferin (imaginar) genereaz o directoare spaial de form elicoidal cu unsingur sens (fig.11.7,b ) sau format din elice de sensuri opuse (fig.11.7,c,d).

Pentru danturile conice, forma dintelui pe roata plan imaginar este odreapt sau o curb analitic, care trebuie s fie realizat tehnologic (fig.11.8),care pe roata pies (RP) semifabricat se transpune prin rulare, fr alunecare,sub forma unei directoare spaiale.

9


10/50


Pentru directoarele spaiale este necesar o anumit legtur ntrevitezele pe care le au cele dou suprafee, conform condiiei rulrii.

Fig.11.8Forma dintelui pentru roile dinate conice

11.3.Prelucrarea danturii roilor cilindrice

11.3.1.Prelucrarea cu generatoare materializat a roilordinate cilindrice

Prelucrarea golului dintre doi dini la o roat cilindric se poate realizacu scule avnd profilul corespunztor formei golului dintre doi dini. Aceastmetod tehnologic nu asigur totdeauna precizie suficient (abateri de laform a profilului i abateri de pas) i nu este productiv din cauza modului deobinere a dinilor (este necesar o micare de divizare,dinte cu dinte, care

necesit timpi auxiliari i snt introduse abateri de divizare).Prelucrarea dinilor roilor cilindrice cu scule profilate se realizeaz

dup urmtoarele procedee de achiere: frezare, mortezare, abrazare ibroare.

Curba generatoare , descris de relaiile (11.2), este materializat pemuchia achietoare a sculei profilate. Ca urmare, scula are forma golului dintredoi dini i este concretizat prin freze disc modul, freze deget modul, cuite demortezat, broe i discuri abrazive. Sculele snt detalonate i au unghiul = 0,cerut de condiia simplificrii calculelor de profilare, de tehnologia de execuie

10


11/50


i ascuire i necesitatea meninerii dimensiunilor din desen dup operaiile deascuire i reascuire.Curba directoare , sub forma unei drepte sau a unei elice, este

descris de un punct al generatoarei care se deplaseaz dup o anumit lege.n cazul danturilor drepte curba directoare este o dreapt i este descris cuajutorul unei micri rectilinii II, executat fie de pies fie de scul, iar ncazul roilor cu dini nclinai directoarea este o elice care se obine princombinarea a dou micri interdependente: o micare de rotaieII de vitezvII'(avans circularSc), executat de piesa semifabricat, i o micare rectilinie IIde vitez vII , realizat de piesa semifabricat sau de scul. Pentru roilecilindrice cu dini nclinai vitezele celor dou micri trebuie s satisfacrelaia de interdependen (11.8), n care este unghiul elicei.

.tan'

constv

v

II

II == (11.8)

Fig.11.9Prelucrarea roilor dinate cilindrice dup varianta cu generatoarematerializat

La prelucrarea roilor dinate cilindrice prin frezare cu freze degetmodulprezentat n (fig.11.9,a), cu freze disc modul (fig.11.9, b, c) i prinabrazare (fig.11.9, d,e), dup achierea unui gol, se impune prezena uneimicri intermitente IV pentru realizarea divizrii. n schimb, la mortezarea

11


12/50


danturilor (fig.11.9, f) i broare (fig.11.9,g), realizarea simultan a tuturordinilor elimin timpii auxiliari necesari micrii de divizareIV.Parametrii regimului de achiere se stabilesc n funcie de procedeul

de prelucrare, modulul i dimensiunile roii dinate etc.Adncimea de achiere t la prelucrarea cu freza disc modul i limea

de frezareB la prelucrarea cu freza deget se stabilesc ca i la frezarea obinuitcu freze disc i freze deget. Totui, la frezarea profilat, adncimea de achieret este funcie de adaosul de prelucrare i de puterea i rigiditatea sistemuluitehnologic MUSDP. Pentru micorarea timpului de achiere adaosul de

prelucrare (h = 2,25 mn) este ndeprtat n dou treceri: o degroare i ofinisare.La prelucrarea pieselor subiri i cu rigiditate insuficient la degroarese ndeprteaz2/3 din adaos, iar la finisare 1/3 din adaos.

Avansul de achiere S reprezint unul din cei mai importani factoricare influeneaz asupra productivitii prelucrrii. Avansul este limitat derezistena muchiei achietoare, rezistena la vibraii i rigiditatea sistemuluitehnologic MUSDP, precizia i calitatea suprafeei prelucrate etc. La creterealungimii muchiei active a sculei, la creterea modulului roii pies, se mreteamplitudinea vibraiilor, care limiteaz avansul maxim. La frezarea cu freze

profilate avansul Sp se calculeaz din grosimea achiei, care la sculele dinRp3este amax = 0,30,35 mm, iar pentru sculele armate cu plcue din CMSgrosimea maxim a achiei este amax = 0,30,6mm.

n cazul mortezrii, brorii i abrazrii, ndeprtarea adaosului deprelucrare se realizeaz din mai multe treceri, cu grosimea Sr sau Sd > 0,1 mmsau Sd < 0,1 mm (avans radial la mortezare i abrazare i avans pe dinte la

broare).La prelucrarea roilor dinate cilindrice prin mortezarea simultan a

tuturor dinilor roii semifabricat, micarea de avans radial Sr este executatsimultan de toi dinii dup o curs activ a micriiI. La captul cursei n golintr n aciune o suprafa conic a unei piese (3) pentru realizarea avansuluiradial. Mrimea avansului radial se reduce de la o valoare maxim de 0,5mm/cd la nceputul prelucrrii pn la 0,06 mm/cd spre sfritul prelucrrii. Deasemenea, pentru evitarea frecrii suprafeelor de aezare n timpul cursei deretragere a sculei, la captul cursei active se execut o uoar retragere (d =0,5 mm) pe direcie radial, prin deplasarea conului de retragere (4) pe direciamicriiII. La captul cursei n gol are loc revenirea la poziia iniial la care

se adaog mrimea unui nou avans radial.Viteza micrii principale v se stabilete n aceleai condiii deoptimizare a procesului de achiere ca n cazul prelucrrii suprafeelor

profilate prin frezare, mortezare, broare i abrazare. Totui, la procedeele deprelucrare prin broare i mortezare, datorit particularitilor constructive alesculelor, viteza de achiere se limiteaz la 710 m/min.

Dac, snt folosite scule profilate realizate din CMS sau alt material,atunci se modific parametrii regimului de achiere astfel nct s respecteinstruciunile corespunztoare materialului respectiv.

12


13/50


11.3.2.Prelucrarea cu generatoare cinematic a roilor dinate cilindrice

Pentru rezolvarea problemelor de productivitate i eficien economic,ct i pentru realizarea preciziei roii dinate s-au dezvoltat metode performantede prelucrare care poart denumirea de danturare prin rulare (angrenare). n

practica prelucrrilor prin achiere a roilor dinate cilindrice se obin rezultatedeosebite dac generatoarea i directoarea se realizeaz cinematic princombinarea unor micri. Generatoarele0sub forma unor evolvente, arce decerc sau alte curbe se obin cinematic ca nfurtoare ale unor curbe descrisede tiul sculei achietoare sub forma unei curbe conjugate, materializat dectre muchia achietoare a sculei. De obicei, aceast curb are forme simple,

impuse de cerine tehnologice (segmentul de dreapt, arcul de cerc, arcul deevolvent etc). Directoarea cinematic este obinut ca traiectorie direct aunor puncte de pe generatoare sau prin imprimare (rulare spaial).

Principalele procedee de prelucrare a roilor dinate prin rulare snturmtoarele: frezare cu freze melc, mortezare i rabotare cu scule tip pieptene,care materializeaz o cremalier cu caliti achietoare, mortezare cu cuitetip roat dinat cilindric, abrazare cu scule abrazive cu profil rectiliniu iabrazare cu un melc modul, everuire cu evere tip cremalier, roati melcmoduli lepuire (rodare).

Danturarea prin rulare prezint urmtoarele avantaje n raport cuprelucrarea cu scule profilate:

profilul sculei nu depinde de numrul de dini ai roii semifabricat cinumai de modul;

productivitate i precizie superioare ca urmare a continuitiiprocesului de danturare (prin divizare continu) i a lipsei unor micriauxiliare.

11.3.2.1. Prelucrarea roilor dinate cu freze melc

Acest procedeu este utilizat pentru realizarea flancurilor dinilor tuturorroilor cilindrice (roat dinat, roi de lan, arbori canelai etc.). De obicei, serealizeaz roi cu dantur exterioar. Totui, acest procedeu este aplicat cumici modificri constructive ale frezei melc i la prelucrarea roilor cilindrice

cu dantur interioar de dimensiuni mari.Freza melc asigur prin construcie i cinematic obinerea uneicremaliere imaginare care trebuie s angreneze cu roata semifabricat(fig.11.10,b). Freza melc este un melc (urub cu pas mare), cruia i s-auimprimat caliti achietoare prin practicarea unor canale longitudinaleelicoidale, normale pe elicea melcului (nclinate fa de axa melcului cuunghiul ). Intersecia dintre canalele elicoidale i elicea melcului determinmuchia achietoare a sculei, care este format dintr-o succesiune de tiuri cealctuiesc o cremalier.

13


14/50


Fig.11.10Prelucrarea roilor dinate cu freza melc

Curba directoare se obine n dou moduri, dup cum ea esterectilinie sau elicoidal. Astfel, pentru obinerea directoarelor sub formaunei drepte ntr-un plan D, tangent la cilindrul exterior al roii semifabricat,se gsesc nite directoare rectilinii i paralele cu ghidajele verticale alemainii de frezat. Directoarele se obin prin nclinarea melcului cu unghiul la prelucrarea roilor cilindrice cu dini drepi. Directoarele elicoidale seobin prin nclinarea melcului cu unghiul 0 la prelucrarea roilor cu dininclinai. Cele n directoare se gsesc la distana de un pas una de alta i sntdescrise de micareaIII.

La prelucrarea roilor cilindrice cu dini drepi (sau a arborilor canelai)

directoarea se obine prin rularea cilindrului director pe planul D nprezena micrilorIIi II, ntre care trebuie s existe obligatoriu relaia deinterdependenvII = vII.

n schimb, directoarea elicoidal de pe suprafaa cilindricD seobine cinematic prin combinarea micrii II de vitezvII(care se sumeazalgebric cu viteza de rulare) cu micarea axialIII(avans axial Sa). ntre celedou viteze exist relaia (11.9), n care 0 este unghiul de nclinare adirectoarei elicoidale.

14


15/50


.tan 0

"

" constvv

III

II == (11.9)

Pentru obinerea generatoarei (forma flancului dintelui) este utilizatmetoda generrii prin rulare cu dreapta mobil (fig.11.3 i 11.10,a). Conformacestei metode ntre roata semifabricat i cremaliera de referin trebuie sexiste angrenare, adic vII = vII . Altfel spus, viteza de rulare ntre roatasemifabricat i planulDeste determinat de viteza de deplasare a drepteiNpecercul de rulare (pe dreapta Nsnt dispuse tiurile cremalierei la distana deun pas), respectiv de viteza de generare a evolventei. Din punct de vederetehnologic, aceast vitez devine o vitez de avans tangenial care determinavansul pe flancul dintelui.

Prin micarea de rotaie I a frezei melc, datorit particularitilorconstructive ale melcului, se asigur deplasarea cremalierei pe direciamicrii II(rularea fr alunecare a cremalierei pe roata semifabricat). ntremicarea II de avans circular Sc , de frecven np a roii semifabricat, imicarea de rotaieI, de frecvenns a sculei, trebuie s existe o legtur binedeterminat.

n ipoteza c freza melc are la baz un urub melc cu k nceputuri,atunci pasul elicei cilindrice ( pe ) a melcului trebuie s fie un multiplu al

pasului roii semifabricat (p), adic, pe = k.p= k..mn. Din condiia vII = vIIrezult condiia pe.ns = .Dp.np, din care se obine relaia (11.10), carereprezint relaia de interdependen necesar generrii cu freza melc a roilorcilindrice cu dini drepi.

ps

p

z

k

n

n= (11.10)

n cazul prelucrrii roilor cilindrice cu dini nclinai, vitezatangenial II pentru generarea elicei se nsumeaz algebric cu vitezatangenial de rulare II, impus de generarea evolventei. n acest mod, pentrudantura nclinat va rezulta o micare tangenial de rulare II=IIII lanivelul roii semifabricat, semnul fiind determinat de sensul elicelor melculuii roii semifabricat (minus cnd snt de acelai sens). Ca urmare, n timp cefreza execut micrileIiIIIroata semifabricat trebuie s execute o micarede rotaie de frecvennp, alctuit din dou componente: una interdependent

cu micarea Ide vitezv1, iar cealalt n interdependen cu micarea IIIdeviteza vIII.n concluzie, imprimarea prin rulare permite realizarea pe cale

cinematic a unor traiectorii directoare ; spre deosebire de rularea n plancare permite obinerea curbelor generatoare .

Din aceast cauz, rezult douobservaii foarte importante: spre deosebire de cazul generrii roilor dinate cu dini drepi, viteza

de avans vII influeneaz forma directoarei elicoidale;

15


16/50


din cauza dependenei directoarei de viteza vII trebuie s existe olegtur cinematic rigid ntre lanul cinematic de avans i cel de rulare.Datorit obsevaiilor precedente, pe mainile de prelucrat roi dinate

exist un lan cinematic numit de filetare, care d unghiul de nclinare adirectoarei elicoidale.

Caracteristica principal a procedeului de danturare cu freza melc estec divizarea este continu (nu mai este necesar un mecanism de divizare), fiindasigurat de micarea de rulare (vII = vII) i de construcia specific a sculei(angrenarea dintre o cremalier imaginar a crei mrime poate fi orict demare i o roat dinat).

11.3.2.2.Prelucrarea roilor melcate cu ajutorul frezelor melc

Roile melcate se pot prelucra pe mainile de frezat cu freze melc dupdou metode (fig.11.11): cu avans radial( fig.11.11,a) i cu avans tangenial(fig.11.11,b). Denumirea acestor metode este dat de direciile micriiavansului de ptrundere a frezei melc n roata semifabricat pentru realizareanlimii golului dintre doi dini. Aceste metode au aprut datorit

particularitilor suprafeelor dinilor roii melcate: fundul canalelori vrfuriledinilor snt nscrise n suprafee toroidale. Ca urmare, melcul scul trebuie scorespund dimensional cu melcul din angrenajul melcat, att sub aspectultipului melcului (arhimedic, evolventoidal sau convolut), ct i ca diametru i

pas. De asemenea, numrul de nceputuri ale sculei melc trebuie s coincid cunumrul de nceputuri ale melcului pies.

11.11. Variante de prelucrare a roilor melcate

La varianta de prelucrare cu avans tangenial (fig.11.11,b ) freza melceste prevzut cu un con de atac (=1113 ) pe o lungime de 2,5 3 pai,

pe parcursul cruia nlimea dinilor crete de la zero la valoarea nominal. n

16


17/50


acest mod se materializeaz pe scul mrimea avansului pe dinte Sd (ca latarod, filier, pieptene etc).La prelucrarea cu avans radial (fig.11.11,a), generarea flancurilor

roii melcate se obine ca n cazul prelucrrii cu freze melc a roilor cilindricecu dini drepi.Generatoarea se obine prin angrenarea sculei cu roata pies,semifabricat, iar directoarea este materializat prin construcia sculei.

n timpul prelucrrii axa sculei se gsete n planul axial al roiisemifabricat. Dup cuplarea micrii de angrenare (rulare), realizat prinlegtura cinematic rigid ntre viteza de rotaieIIa piesei, de frecvennp, iviteza de rotaie I a sculei, de frecven ns adic np/ns = k / zp, roatasemifabricat se deplaseaz radial cu micarea III pn cnd se realizeaznlimea dintelui h = 2,25 mn (distana dintre axeA).

Prelucrarea cu avans tangenial (fig.11.11,b) necesit o micareaxialIII a frezei melc (avans tangenial St ). Freza melc se afl la distanadintre axe.

Din punct de vedere cinematic, dac freza melc nu se deplaseaz axial,micarea de rotaie dintre aceasta i piesa semifabricat trebuie s fie o micarede rulare fr alunecare. Dar, freza melc la aceast variant de prelucraretrebuie s se deplaseze cu viteza v = v3 (semnele fiind funcie de sensulelicei melcului) i ca urmare pentru meninerea rulrii roata semifabricattrebuie s capete o micare suplimentar vII . Ca urmare, la nivelul roiisemifabricat se sumeaz algebric dou micri: o micareIIcare compenseazrotaia melcului (deplasarea cremalierei la rotirea melcului) i micarea II

care trebuie s compenseze deplasarea suplimentarIIIpe direcie tangeniala cremalierei.n cazul produciei individuale, n locul frezelor melc pentru

prelucrarea roilor melcate se utilizeazcuite rotative, (fig.11.12), cu profilulidentic cu al dintelui frezei melc. n acest caz se folosete metoda avansuluitangenial. Datorit faptului c dintele este realizat sub forma unui cuitdemontabil, care poate fi uor realizat tehnologic i cu cheltuieli minime,aceast scul este destul de mult folosit, cu toate c nu realizeaz o

productivitate ridicat.Metoda de prelucrare cu avans radial este mai productiv dect metoda

tangenial, ns ea nu asigur obinerea unui dinte corect ( profil n evolvent)datorit particularitilor acestei metode. n timpul generrii profilului n evol-

vent are loc o variaie a distanei dintre axele celor dou elemente aflate nangrenare (se obine o evolvent deformat). Totui se pot obine rezultateacceptabile, dac numrul de dinizp ai roii melcate este mare i modulul mic.n acest caz nlimea dintelui este mici flancul este mai apropiat de flanculdintelui cremalierei imaginare.

La prelucrarea roilor dinate cu scule de tipul frezei melc regimul deachiere se stabilete dup urmtoarea metodologie:

alegerea numrului de treceri (adncimea de frezare); alegerea avansului axial;

17


18/50


determinarea vitezei de achiere; determinarea puterii de achiere.

Fig.11.12Achierea cu un cui roativt

Prelucrarea se realizeaz din dou treceri: o degroare i o finisare. nipoteza c puterea mainii-unelte nu permite folosirea unei singure treceri dedegroare, se folosesc dou treceri cu adncimi diferite ( prima trecere t = 1,4mn, iar a doua t = 0,8 mn).

Avansul axial Sa , n mm /rot.pies, este limitat la degroare derigiditatea sculei i rigiditatea sistemului tehnologic. Pentru frezele melc dinoel rapid avansul de achiere se determin cu relaia (11.11), unde z estenumrul de dini (canale) ai frezei, iar mn este modulul normal n mm; deexemplu, la prelucrarea semifabricatelor din oel carbon cu Rm = 5070daN/mm2, Cs = 2,65, la finisare Sa = 0,3 2 mm/rot.pies.

]./[,cos25,0

14,0

piesarotmmm

zCS

n

sa

= (11.11)

Viteza de achiere, v se determin cu relaii similare celor utilizate laalte procedee de achiere, inndu-se seama c rolul adncimii de achiere este

preluat de modulul roii de prelucrat (h= t = 2,25.mn). Viteza de achiere sestabilete cu relaia (11.12), n care kv este un coeficient de corecie care ineseama de numrul de nceputuri ale frezei melc, kv = 1 pentru freze cu unnceput, kv = 0,65 pentru freze cu trei nceputuri. De exemplu, la degroarearoilor dinate cilindrice i a roilor melcate cu mn =1,56mm confecionatedin oel cuRm75 daN/mm

2 (de exemplu OLC 45) Cv = 312, yv = 0,5, xv = 0,m1 = 0,33.

Puterea de achiere se determin cu relaia (11.12).

18


19/50


(11.12)][,103

kWvzDmSCN NNNNNrqp

f

x

n

y

aNa

=

11.3.2.3.Prelucrarea roilor dinate cilindrice prin mortezare i rabotare

Prelucrarea roilor cilindrice cu dini drepi, nclinai sau n Vse poaterealiza cu un cuit pieptene tip cremalier achietoare (fig.11.13).

Fig.11.13Prelucrarea roilor dinate cilindriceprin mortezare i rabotare

Cuitele pieptene snt scule simple, ieftine i precise, n comparaie cufrezele melc, n schimb mainile-unelte snt mai complicate datorit necesitiiunui lan cinematic de divizare discontinu.

Un cuit pieptene este din punct de vedere geometric un segment decremalier cu 524 dini, care are caliti achietoare obinute prin practicareaunor unghiuri de aezare i de degajare. Se deosebesc dou varianteconstructive de cuite pieptene: tip I, denumit i cuit tip Parkinson(fig.11.13,a), la care unghiul de degajare, , se obine constructiv i tip II,denumit i cuit tip Maag(fig.11.13,b), la care unghiul de degajare se obine

prin poziionarea nclinat a sculei la un unghi de degajare, > 0, fa deplanul frontal al roii semifabricat.

Mainile-unelte care lucreaz dup procedeulMaagsnt echipate cu unsingur cuit de mortez, n schimb mainile Sunderland care lucreaz dupvariantaParkinson snt echipate cu un cuit sau dou cuite de rabotez pentrudanturi n V.

19


20/50


Conform variantei de generare prezentat n fig.11.13, pentrurealizarea formei flancurilor ntre roata semifabricat i scula achietoare(cremaliera) trebuie s existe angrenare. Viteza de rulare rezult din condiiacinematicvII= vII .

Cele dou procedee difer prin modul n care se genereaz flanculdintelui. La procedeul Maagflancul dintelui se genereaz prin metoda rulriicu dreapt fix, la care piesa execut o micare de rotaie II i una detranslaie II. In schimb, la procedeul Parkinson forma flancului dintelui esteobinut prin metoda rulrii cu dreapt mobil, astfel c la roata semifabricatexist numai micarea de rotaieII.

Pentru obinerea curbei directoare (forma flancului pe limea roii) seaplic dou procedee, dup cum directoarea este o dreapt sau o elice.

Directoarea rectilinie se obine cinematic ca urmare a deplasriidinilor cuitului pieptene pe direcia micrii Icu viteza vI a crei traiectorieeste paralel cu ghidajele mainii. Directoarea se transpune pe cilindrul roiisemifabricat prin rulare (ntre roata semifabricat i cremaliera imaginar existangrenare). Micarea rectilinie-alternativIpoate fi o micare de mortezare (la

procedeulMaag) sau de rabotare (la procedeulParkinson).Directoarea elicoidal se obine cinematic prin combinarea a dou

micri: una de rotaie II(avans circularSc) i una de translaie I, ntre careexist relaia cunoscut vII / v = tg =const. De remarcat c, n acest cazcuitul pieptene trebuie s aib dini nclinai.

Procedeul Maag (fig.11.13,b). Ciclul de lucru const din trei fazedistincte. n prima faz are loc generarea prin rulare a unui dinte prindeplasarea i rotirea piesei pe distana de un pas unghiular (la unele modele pedoi, trei i chiar mai muli pai), cu viteza de avans vII.

nfaza a doua micareaIeste blocat, scula se afl la nceputul curseiactive, piesa se deplaseaz spre poziia iniial cu o vitez rapid, pe o distanmai mare dect la cursa activ a micriiII, fr micarea de rotaieII, ceea ceechivaleaz cu divizarea deoarece piesa a rmas rotit cu unghiul = 360/zp ,la prelucrarea unui dinte sau un multiplu de la prelucrarea mai multor dini.

Faza a treia const n deplasarea n sens invers a piesei semifabricatpentru lucru, tot fr rotire, n scopul eliminrii jocurilor din lanul cinematic,dup care se cupleaz micarea de rulare i mortezare.

Procedeul Parkinson (fig.11.13,a). Ciclul de lucru const din cinci

faze. nprima faz se genereaz un dinte prin deplasarea cuitului de la stngaspre dreapta pe distana unui pas (n unele cazuri pe doi, trei pai).Faza a doua. n acest ciclu micrile de rotaie i translaie se ntrerup

iar cuitul pieptene se retrage rapid ieind din pies.n continuare, nfaza a treia are loc deplasarea cuitului pieptene spre

stnga pe distan ceva mai mult de un pas.n faza a patra cuitul se deplaseaz spre dreapta cu vitez rapid

pentru eliminarea jocului din lanul cinematic.

20


21/50


n faza a cincea scula se apropie rapid de pies dup care ciclulrencepe.n toate fazele, spre deosebire de varianta Maag, scula continu

micarea de rabotare.n vederea evitrii frecrii inutile a feelor de aezare n timpul cursei

n gol, la captul cursei active are loc o uoar retragere radial n raport curoata semifabricat, iar la captul cursei n gol are loc o micare de apropiere,cu aproximativ 0,25 mm.

11.3.2.4.Prelucrarea roilor dinate cilindrice prin mortezarei rabotare cu cuite roat

Cuitele roat de prelucrat roi dinate snt scule achietoare destinateprelucrrii roilor cu dini drepi, elicoidali sau n Vprezentnd un grad ridicatde universalitate ca urmare a accesului muchiei achietoare n zoneinaccesibile pentru sculele de tipul frezelor disc modul sau a frezelor melcmodul. n acest sens, un domeniu tipic de utilizare a cuielor roat l reprezint

prelucrarea roilor dinate cilindrice de modul mic din structura blocurilor deroi dinate (roi baladoare) sau prelucrarea danturilor interioare (cuplaje).

Cuitul roat este, din punct de vedere geometric, o roat dinat pecare i s-au imprimat caliti achietoare prin practicarea unei suprafee coniceinterioare pentru suprafaa de degajare (care asigur obinerea unui unghi dedegajare pozitiv) i printr-o form evolventoidal-elicoidal a suprafeei deaezare.

Cuitele roat folosite au dini drepi pentru roile cilindrice cu dinidrepi i dini nclinai (o poriune dintr-o elice) de acelai sens pentru roile cudini nclinai.

Nite directoare rectilinii (fig.11.14), dintr-un plan tangent la roatasemifabricat, se obin cinematic ca traiectorii ale unor puncte de pe muchiileachietoare care se deplasez cu micareaI, i care se transpun prin rulare pesuprafaa exterioar a roii.

Directoarele elicoidale snt materializate pe un ablon, de fapt o camcilindric, cu profil elicoidal, care asigur numai un anumit pas al elicei pe,solidarizat (cama) pe ghidajele berbecului portscul. Datorit acestei came,elicoidale berbecul portscul se deplaseaz pe o traiectorie elicoidal.

Micarea principal

I(fig.11.14), de vitez

v

i frecven

n n cd/min

este rectilinie-alternativ, la danturarea roilor cilindrice cu dini drepi ielicoidal la prelucrarea roilor cu dini inclinai sau n V. Cuitul roat executo micare II de avans circular Sc intermitent, de frecven ns , iar roatasemifabricat are o micare IIde avans circularSc , egal cu mrimea Sc nmm/cd.

Flancurile danturilor drepte ale roilor cilindrice se obin n urmaangrenrii dintre roata semifabricat i roata scul (vII = vII ). Din condiia de

21


22/50


angrenare se obine relaia de interdependen (11.14) dintre frecvenelemicrilorIIiII, respectiv npi ns.

Fig.11.14.Prelucrarea roilor dinate cilindrice prin mortezare i rabotare

p

s

s

p

z

z

n

n= (11.14)

Condiia este realizat prin reglarea corespunztoare a unui lancinematic care leag roata sculi piesa semifabricat.

Pentru realizarea dinilor pe ntreaga lor nlime este necesar omicare IVde avans radial de ptrundere (Sr ), micare care nceteaz atuncicnd se realizeaz distana dintre axele celor dou roi aflate n angrenare.

Avansul radial este determinat de deplasarea radial dintre scul ipiesa semifabricat la fiecare curs dubl a sculei. Deplasarea radial totalpentru generarea dinilor roii trebuie fcut pe nlimea h a dintelui sauadncimea de achiere pentru o trecere, n timp ce roata semifabricat se rotetecu un unghi , dup care se ntrerupe avansul radial. n continuare roatasemifabricat se rotete cu cel puin 360+.

Pentru a se evita frecarea inutil a suprafeelor de aezare n timpulcursei n gol, la sfritul cursei active scula se retrage radial cu aprox. 0,5 mm.

Regimul de achiere la prelucrarea roilor dinate cu cuitul roat estefuncie de proprie-tile materialului achiat, rugozitatea i precizia roiisemifabricat,modulul i numrul de dini etc.

Avansul circular Sc n mm/cd capt valori funcie de modulul roii itipul operaiei de prelucrare (tab.11.1).

22


23/50


Tabelul nr.11.1.

mn< 3 3,54,5 57

Sc0,40,45 0,350,4 0,30,35

degroare0,20,25 0,20,25 0,150,2

finisare

Avansul radial Sr se determin funcie de avansul circular care estecunoscut cu o relaie de forma Sr= (0,10,2)Sc

Viteza de achiere optimv, corespunztoare operaiei de degroare se

stabilete cu relaia (11.12) n care se nlocuiete avansul axial Sacu avansulcircularSc. n rel.(11.12) coeficientul de corecie kv = k1.k2, unde k1ine seamade tipul roii dinate, iark2 are n vedere caracteristicile materialului achiat.De exemplu, pentru roi cu dini drepi k1 = 1, iar pentru roi cu dini nclinaila = 15, k1 = 0,95; coeficientul k2 = 1 la prelucrarea oelului carbon i k2 =1,1 la prelucrarea fontei. La prelucrarea oelului carbon cu Rm = 5070daN/mm2, Cv = 49, yv = 0,5, xv = 0,3, m1 = 0,2, iar la pentru font cu duritatea

HB = 200, Cv = 54, yv = 0,25, xv = 0,15, m1 = 0,2.Pentru operaiile de finisare a roilor cilindrice, confecionate din oel

carbon cu Rm=5070 daN/mm2, viteza de achiere se stabilete cu relaia

(11.15), asemntoare cu cele din bibliografie.

min]/[

905,03,0 mST

k

vc

v

= (11.15)

Datorit faptului c seciunea achiei este variabil se definete oseciune maxim a achiei cu relaia (11.16), creia i corespunde o for deachiere maxim calculat cu relaia (11.16), unde f0 este fora de achierespecific n N/mm2. La prelucrarea oelului carbon cuRm = 75 daN/mm

2,f0 =17001800 N/mm2, iar la prelucrarea fontei cu duritatea HB = 200 foraspecificf0 = 12001400.

][6,0 2

1,0

2

max mmz

SmA

p

cn

= (11.16)

][0maxmax

NfAF

= (11.17)

Puterea consumat n procesul de achiere se determin cu relaia(11.18), unde vmedeste viteza medie a cuitului roat de mortezat, calculat curelaia cunoscut de la rabotare i mortezare.

][1060 3

max kWvF

N med

= (11.18)

Dup realizarea calculelor privitoare la parametrii regimului deachiere i a puterii motorului lanurilor cinematice de interdependen i deavans, se realizeaz alegerea convenabil a mainii-unelte.

23


24/50


11.3.3. Prelucrarea prin abrazare a roilor dinate cilindrice

Forma discului abraziv (scul taler sau melc), respectiv modul deobinere a curbei generatoare mparte metodele de rectificat roi dinatecilindrice n dou grupe distincte. Astfel, metoda de generare cu dreapt fixapeleaz la o scul abraziv de forma unui taler (suprafaa iniial este osuprafa plan), iar scula abraziv de forma unui melc (suprafaa iniial esteelicoidal) lucreaz dup metoda de obinere a generatoarei cu dreapt mobil.

Directoarea sub forma unei drepte sau a unei poriuni dintr-o elice seobine prin metoda cinematic de transpunere prin rulare de pe un plan, a uneidirectoare 'pe un cilindru D care corespunde cilindrului de rulare a roii

semifabricat (planul conine ghidajele mainii-unelte pe care se deplaseazsania portscul).

Dup poziia n spaiu a axei piesei se deosebesc mai multe variante demaini-unelte, anume: mainile Niles, la care axa piesei este vertical imainile Maag i Kolb cu axa orizontal. La prelucrarea roilor dinate dedimensiuni mari, totdeauna axa piesei este vertical (mainile Maag), iar ncazul prelucrrii cu un melc abraziv maina are axa piesei vertical.

11.3.3.1. Prelucrarea roilor dinate cilindrice cu un disc abraziv

Varianta Niles ( 11.15,a). Pentru realizarea flancului dintelui estenecesar ca ntre roata se-mifabricat i cremaliera de referin s aib loc omicare de angrenare. De aceea, la nivelul roii semifabricat exist o micarede rulare obinut prin compunerea micrii de rotaieII(avans circularSc) deviteza vII cu o micare de translaie II' de vitez vII' Pentru realizareaangrenrii este necesar ca vII = vII . Generatoarea se obine cinematic prinmetoda rulrii cu dreapt mobil.

La varianta Niles discul abraziv are form biconic cu grosimea maimic dect grosimea dintelui cremalierei pe dreapta de divizare (sg = .mn / 2),iar la varianta Pratt grosimea discului este egal cu grosimea dinteluicremalierei de referin.

Avnd n vedere c un dinte sau un flanc al cremalierei imaginare estematerializat pe suprafa iniial a sculei, rezult c n momentul angrenrii

dintelui roii semifabricat cu dintele/ flancul activ al cremalierei are locabrazarea flancului/ flancurilor golului dintre doi dini. Scula abraziv executdou micri: o micare de achiere I de vitez v i o micare de avanslongitudinalIII(rectilinie alternativ) de vitezvIII.

La varianta Niles, din motive tehnologice, dintele cremaliereimaterializat de scula abraziv este mai subire dect dintele teoretic pentru aevita achierea complex pe ambele flancuri (uzur exagerat a sculeiabrazive). Pentru realizarea grosimii dintelui cremalierei este necesar omicare de translaie IV, executat de scul la captul de curs.

24


25/50


Fig.11.15 Variante de abrazare a roilor dinate

Directoarea este obinut cinematic, imprimat prin rulare, n cazulroilor dinate cilindrice cu dini drepi i prin combinarea a dou micri, de

rotaie II" (care se sumeaz algebric cu II ) cu micarea III de avanslongitudinal (ntre cele dou micri exist relaia cunoscutv

II / vIII = tg=

const.). Axa sculei se nclin cu unghiul la prelucrarea roilor cu dininclinai.

Ciclul de lucru pentru abrazarea a dou flancuri const din urmtoarelefaze:

nprima faz are loc generarea prin rulare a unui dinte, prin deplasareai rotirea piesei pe o distan de aproximativ un pas (din punctul 1 pn n

punctul 2 ). n aceast faz roata semifabricat se deplaseaz din partea stngspre partea dreapt.

n faza a doua se inverseaz micarea de rulare din partea dreapt spre

stnga, timp n care are loc compensarea grosimii discului abraziv printr-odeplasare rapid a piesei cu micareaIV.In momentul n care roata pies intrn angrenare cu dintele activ al cremalierei, deplasarea rapidIVse ntrerupe.

Faza a treia poate fi executat n dou moduri, anume: blocarea micrii de rulare, retragerea radial rapid a sculei

abrazive pe o distan mai mare dect adncimea golului dintre doi dini, dupcare are loc divizarea cu un dinte, revenirea discului n poziia radial,deplasarea piesei semifabricat pe direcia IV i apoi cuplarea micrii derulare;

25


26/50


pentru divizare, piesa semifabricat ruleaz afar din angrenare cudintele activ al cremalierei, se realizeaz divizarea, are loc deplasarea rapidpe direcia micrii IV, se cupleaz micarea de angrenare i se abrazeaz unnou dinte / flanc.

Varianta Reinecker ( fig.11.15,b ). Se foloseste o scul abraziv cusuprafa iniial plan care materializeaz un flanc al dintelui cremaliereiimaginare. Dup aceast variant de generare abrazarea roii semifabricat areloc n mai multe faze.

n prima faz are loc angrenarea dintre roata semifabricat i dintele(flancul activ) cremalierei datorit micrii de rotaieIIi micrii de translaie

II'(ambele micri snt executate de pies). Scula execut micarea principalde rotaieIde vitezv.

nfaza a doua, dup abrazarea unui flanc i rotirea roii semifabricat cuaproape un pas unghiular, are loc blocarea micrii de rulare, blocarea sculei lacaptul micrii IIIsau retragerea rapid a sculei pe direcie radial (varianta

Hurt) i revenirea rapid a piesei semifabricat n poziie iniial.Faza a treia const n divizarea cu un dinte, dup care se reia ciclul de

lucru.Dup abrazarea tuturor flancurilor omoloage ( flancurile de pe aceeai

parte) are loc ntoarcerea roii semifabricat cu 180 pentru prelucrareaflancurilor opuse.

Varianta de prelucrare se realizeaz cu / fr micarea III de avanslongitudinal. n absena micriiIIIdiscul abraziv are diametrul foarte mare.

Abrazarea dupablon (fig.11.15,c). Pentru micorarea numrului demicri executate de piesa semifabricat, micarea de interdependen (vII = vII)este asigurat prin intermediul unui ablon. Roata pies este solidarizat de unablon (ambele elemente se gsesc pe un ghidaj G). Roata pies este obligats se deplaseze cu micarea de rotaie II, iar micareaII'rezult automat dincondiia ca ablonul s fie n contact cu rolaR.

Fazele de lucru la aceast variant snt identice cu cele ale cazuluiprecedent. Mainile care lucreaz dup aceast metod se folosesc cuprecdere la abrazarea/rectificarea cuitelor roat.

Variantele de prelucrare din fig.11.15,b,c se folosesc numai laabrazarea roilor cilindrice cu dini drepi i lime mic (lipsete totalmicarea III ), astfel c distana dintre fundul rectiliniu al golului i urma

circular lsat de scula abraziv s nu depeasc jocul la fund, c = 0,25 mn ,standardizat.

11.3.3.2. Prelucrarea roilor dinate cilindrice cu dou discuri abrazive

Cremaliera de referin poate fi materializat prin dou discuri taler acror suprafa iniial materializeaz un dinte al cremalierei sau dou flancuriopuse a doi dini vecini sau aflai la o anumit distan ( fig.11.16).

26


27/50


Dup variantele de prelucrare prezentate n fig.11.16 pot fi abrazateroi cu dini drepi sau nclinai. Cele dou discuri pot ocupa diversepoziii,anume: nclinate la 15/20( fig.11.16, a,b) sauparalele ( fig.11.16,c)pentru module mari ( fig.11.16,a,c)i module mici (fig.11.16,b).

Fig.11.16Abrazarea cu dou scule plane

n cazul sculelor abrazive care ausuprafeele iniiale paralele, rularease execut pe cercul de bazpe care se msoar cota peste dini. Este folosit

metoda de generare cu dreapt fix.La sculele abrazive cu suprafaa activ dispus sub un anumit unghi

rularea dreptei se realizeaz ca la celelalte procedee.Rularea pe cercul de baz prezint avantajul unei curse mai scurte

pentru achierea unui gol (productivitatea este mai mare dect n cazul folosiriisculelor cu suprafa activ nclinat).

Curba directoare elicoidal se obine prin rulare. In acest scop saniaportscul se nclin cu unghiul.

Ciclul de lucru. Angrenarea roii semifabricat ncepe din partea stngn prezena micrilorIIiII'ntre vitezele crora trebuie s existe relaia vII =vII . Dup achierea celor dou flancuri roata semifabricat iese din angrenarecu dintele-sculei n partea dreapta. n aceast poziie se blocheaz micarea derulare, are loc divizarea rapid cu un dinte i se cupleaz micarea de lucru nsens invers. n timpul divizrii roata semifabricat se gsete la captul de cursa micriiIII.

La toate variantele, micrile de lucru snt urmtoarele: micarea derotaie I de vitez v i frecven n, executat de cele dou scule abrazive,micarea de rulare a piesei (o micare de rotaieIIcu rol de avans circulari omicare rectilinie II' cu rol de avans tangenial), micarea III de avanslongitudinal Sl pentru obinerea directoarei rectilinii la roile dinate cu dini

27


28/50


drepi. Directoarea elicoidal se obine cinematic prin combinarea unei micride rotaie II" de vitez vII (cu semn minus sau plus) i a unei micri detranslaieIIIde vitezvIII, relaia (11.9).

11.3.3.3.Abrazarea roilor dinate cilindriceprin rulare continu (procedeul Reishauer)

Productivitatea i precizia prelucrrii snt limitate datorit divizriidiscontinue la abrazarea pe mainile care lucreaz cu scule abrazive tip disc

biconic i taler. Acest dezavantaj este eliminat prin folosirea unei cremaliereimaginare cu lungime infinit, la care nu mai este necesar divizarea. n acestmod a aprut metoda de lucru cu melc abraziv, la care cremaliera imaginar se

obine ntr-un plan normal pe elice.Aceast variant de prelucrare (fig.11.17) are la baz metoda de

obinere a generatoarei cu dreapta mobil prezentat la prelucrarea cu frezamelc.

Fig. 11.17.Prelucrarea cu un melc abraziv

Micarea principal de rotaie I de vitez v este realizat de melcul(scula) abraziv i este n interdependen cu micarea II de avans circular a

piesei (Sc), conform relaiei (11.10). Pentru realizarea directoarei dintelui estenecesar micarea de avans longitudinal III. n scopul compensrii uzuriimelcului abraziv, acesta se deplaseaz cu un avans intermitentIV.

Directoarele elicoidale se obin cinematic prin combinarea a doumicri: o micare suplimentar de rotaie a piesei cu viteza vII i o micarerectilinie de vitez vIII , executat de scul ntre care exist relaia deinterdependen (11.9). Micarea suplimentarII' este preluat din lanulcinematic de avansIIIi se sumeaz algebric cu micareaII.

Pentru ca profilul melcului s aib o abatere minim (abatereaunghiului de nclinare ) se impune ca s fie mic. Aceast cerin esterealizat prin mrirea diametrului sculei.

28


29/50


11.3.4.everuirea prin rulare a roilordinate cilindrice

everuirea roilor dinate este un proces de achiere la caredimensiunile achiei snt foarte mici (microachiere). Procesul de rzuire(shaving = rzuire) este posibil dac scula achietoare are unghi de degajare

pozitiv.Prin everuire se realizeaz finisarea roilor dinate cilindrice, dup

abrazare sau frezare, cu ajutorul unor scule numite evere, confecionate dinoel rapid. Achierea are loc n urma procesului de alunecare relativ a dinilorsculei i piesei, care snt obligate s angreneze ntr-o poziie particular a celor

dou axe. everuirea se aplic roilor dinate la care nu s-a realizat tratamentultermic sau n urma tratamentului termic de mbuntire.

Scula achietoare (everul) este realizat dintr-o roat dinat, ocremalier sau un urub melc. Pentru realizarea calitilor achietoare peflancurile dinilor se practic nite canale transversale (fig.11.18).

Fig.11.18Modul de lucru aleverului

Toate everele lucreaz dup metoda prin rulare. Pentru ca everul srealizeze achierea (de pe flancul dintelui se ridic un adaos de 0,050,08mm), n timpul angrenrii sale cu roata dinat, trebuie realizat o micare

principalII de vitez v n lungul generatoarei roii semifabricat. Micarearelativ dintre dinii everului i roii semifabricat se realizeaz numai n cazuln care cele dou elemente formeaz un angrenaj ncruciat (elicoidal). Dac ncazul everului melc aceast micare exist, la celelalte evere, disc i

29


30/50


cremalier micarea de vitezv obligatoriu trebuie s se realizeze ncruciareaaxelor cu un unghi de 515.La o angrenare obinuit ntre dou roi dinate nu exist diferene ntre

vitezele din punctul de contact al celor dou flancuri. Pentru a se realiza ovitez de alunecare ntre cele dou flancuri trebuie ca angrenarea s aib locntre dou elemente care au axele nclinate ( 15). Astfel snt posibilesituaiile: roat cilindric cu dini drepi i ever cu dini nclinai; roatcilindric cu dini nclinai i ever cu dini drepi sau nclinai (se impune caunghiul diniloreverului 1 s fie diferit de unghiul 2 astfel nct 2 - 115); roat cu dini nclinai i ever cremalier cu din drepi etc.

n fig.11.18 vectorul vitez v de la nivelul everului roat, care estenclinat n raport cu tangenta la suprafaa cilindric a piesei cu unghiul 2 , sedescompune n dou componente: vpi v1.

Viteza de alunecare ntre cele dou flancuri devine vitez de achierev=vLP v LS, iar viteza longitudinal a piesei (vLP) i a everului (vLS) rezultdin descompunerea vitezelor tangeniale vpi v1. Aceste dou viteze rezult dindescompunerea vitezei vNi se calculeaz cu relaiile (11.19).

min]/[cos

min]/[cos

1

1

2

mv

v

mv

v

N

Np

=

=

(11.19)

Viteza de achiere se stabilete cu relaia (11.20).min]/[sinsin 112 mvvv p = (11.20)

Avnd n vedere relaiile (11.19 i 11.20) se determin relaiile (11.21)care dau viteza piesei vp, viteza de achiere i viteza everului v1.

)sintan(cos

)sin(cos

cos

cos

121

1

1211

2

11

=

=

=

vv

tgvv

vvp

(11.21)

Numrul de rotaii la ever se determin cu relaia (11.22).

min]/[)sintan(cos

1000

121

rotD

vns

s

= (11.22)

Unghiul de ncruciare a proieciilor celor dou axe poate avea valorintre 5i 45, dar se recomand ca unghiul = 15.

Funcie de mrimile i de sensurile unghiurilor2i 1, unghiul = 2 1. Ca urmare, numitorul expresiei care determin turaia everului trebuie

s conin totdeauna semnul .

30


31/50


Viteza de achiere v are valori cuprinse ntre 2035 m/min laprelucrarea oelului i 1525 m/min la prelucrarea fontei.Pentru realizarea procesului de achiere snt necesare dou micri de

avans: micarea II care realizeaz avansul longitudinal (S) i o micare IIIpentru obinerea avansului radial ( St ). Micarea II se realizeaz prindeplasarea everului.

Viteza de avans longitudinalIIeste funcie de avansul longitudinal ituraia roii semifabricat (vII= S.np n mm/min).

Frecvena np se determin cu relaia (11.23), iar viteza de avanslongitudinal vIIse stabilete cu relaia (11.24).

min]/[rot

z

znn

p

ssp

= (11.23)

min]/[2 mmz

nzSv

p

ss = (11.24)

Avansul longitudinal al everului la o rotaie a piesei este funcie derugozitatea suprafeei flancului i de numrul de dini ai roii semifabricat. n

practic, avansul longitudinal capt valori ntre 0,15i 0,6mm/rot.pies.Avansul radial la everuire Sp reprezint deplasarea roii semifabricat

(mesei mainii-unelte) n direcie radial dup fiecare deplasare a mesei(fig.11.18) sau, la alte modele de maini de everuit, deplasarea radial aeverului n direcie radial dup fiecare curs pe direcia micriiII. Avansulradial este funcie de rugozitatea suprafeei prelucrate i capt valorile

0,020,4 mm/cd.Adncimea de achiere t (fig.11.18) la everuire reprezint grosimea

stratului de material ridicat la o curs a everului n lungul axei roii. Mrimeaadncimii de achiere se calculat cu t = St.tg , unde este unghiul deangrenare. Din relaie rezult c adncimea de achiere este foarte mici dinacest motiv la everuire ca i la abrazare este convenabil s se lucreze cu avansradial St.

11.3. Generarea danturilor roilor dinate conice

Dificultile de realizare a angrenajelor conice, al cror profil de dinteeste o evolvent sferic (curb spaial), au condus la nlocuirea acestui profilcare are punct de inflexiune cu un altul rectiliniu. Curba care descrie flanculdintelui (utilizat n practic) este obinut prin angrenarea roii semifabricatcu o roat plan imaginar (roat generatoare) la care flancul dintelui este osuprafa riglat, descris cinematic, de cele mai multe ori, de o generatoare0, obinut ca nfurtoare a unor curbe materializate pe muchia achietoarea sculei. Aceasta din urm se alege din considerente de simplificare a tehno-logiei de execuie i control. Dantura obinut difer puin de dantura teoretica roilor conice. Roata dinat conic tehnologic poart denumirea de roat cu

31


32/50


dini n octoid, dup forma liniei de angrenare, care este o lemniscat sfericdenumiti octoid.Elementul de referin al angrenajelor conice este roata plan

imaginar, dup cum la angrenajele cilindrice exist cremaliera de referin.Roata plan poate angrena numai cu roile unui angrenaj conic dat, spredeosebire de cremaliera de referin care poate angrena cu oricare roat dinatavind acelai modul.

Pe roata plan imaginar apare i forma dintelui (directoarea) care esteimprimat prin rulare pe roata semifabricat. Forma dintelui pe roata plan

poate fi o dreapt sau o curb (fig.11.8). Ca urmare, angrenajele conice sempart n dou mari grupe: angrenaje conice cu dini drepi i angrenaje conicecu dini curbi.

Generarea flancului dintelui. Flancul dintelui (curba generatoare) sepoate realiza n dou moduri: prin materializare pe muchia achietoare a sculeii cinematic (rulare spaial). Flancul dintelui ( generatoarea cinematic )roilor conice se obine prin rulare spaial (fig.11.5) ntre cercurile B i R.Dac cercul R ar avea raza infinit rularea celor dou elemente ar fi plan.

Curba generatoare cinematic se realizeaz n dou moduri:rotirea simultan a dou suprafee de raz B i R cu meninerea pe

loc a axei cercului B, variant numit rulare cu roat plan mobil; suprafaa de raz B se rotete n jurul axei sale i se deplaseaz pe

suprafaa de raz R, variant numit rulare cu roat plan fix.Sculele folosite pentru realizarea roilor dinate conice nu difer mult

de sculele clasice utilizate la prelucrarea unor suprafee. Snt utlizateurmtoarele variante de scule achietoare (fig.11.19):

Fig.11.19 Variante pentru prelucrarea roilor dinate conice

cuite (unul sau dou) utilizate la mainile de rabotat roi conice cudini drepi i nclinai;

32


33/50


capete de frezatcu un numr mai mare sau mai mic de cuite (12-24), dispuse axial pe un cerc sau pe o spiral, utilizate la prelucrarea roilor cudini curbi;

o pereche de freze disc cu axele nclinate. Dinii unei freze ptrund nspaiile dintre dinii celeilalte freze. Aceste freze se utilizeaz pentru

prelucrarea unor roi conice cu dini drepi;frez melc conic utilizat la prelucrarea roilor cu dini n arc de

evolvent.Roile conice cu dini drepi i cele cu dini n arc de cerc pot fi

abrazate; scula abraziv fiind n primul caz un disc conic i un disc oal pentrudantura n arc de cerc.

Generarea formei dintelui pe limea roii conice. Forma dintelui pe

limea roii conice (directoarea ) se obine cinematic prin transpunere prinrulare a unei curbe plane de pe roata plan imaginar. Acest mod de obinere acurbei directoare este dictat de faptul c directoarea este de cele mai multe orio curb spaial. Generarea cinematic a curbei plane precum i forma acesteiasnt specifice fiecrei variante de angrenaj. Din aceast cauz modul deobinere a curbei va fi descris la procedeele respective.

11.4.1. Prelucrarea cu generatoare materializat(scule profilate)

Cu toate c generarea prin angrenare trebuie preferat la prelucrarea

roilor conice, snt i situaii cnd roile conice cu dini drepi sau curbi sntprelucrate prin frezare sau broare de profilare sau varianta dinte cu dinte.Roile frezate sau broate prin copiere nu pot fi fabricate cu precizia

roilor obinute prin pro-cedeul de generare cinematic i de aceea nu sntindicate s fie utilizate la turaii mari sau acolo unde viteza unghiular trebuietransmis cu mare precizie. Ele snt folosite ca roi de nlocuire n uneledomenii sau n scopuri experimentale. Totui,la degroarea roilor dinateconice de modul mare este convenabil s se aplice aceste procedee.

Pentru obinerea unei roi dinate precise este necesar ca finisarea s serealizeze prin procedeele specifice angrenrii.

Prelucrarea roilor dinate cu generatoare materializat const dincopierea pe roata semifabricat a profilului sculei (frez disc modul, frez deget

modul, broe circulare i freze melc ) sau copierea unei curbe (evolventa) depe un ablon. n aceste cazuri generatoarea este materializat pe muchiaachietoare a sculei sau pe un ablon (realizat la scar), iar directoarea seobine pe cale cinematic prin micrile achierii.

Frezarea cu freza disc modul(fig.11.20,a). La utilizarea acestor frezetrebuie avut n vedere c golul ngust de la captul cu diametru mic al roiisemifabricat impune folosirea unei freze mai subiri dect cea normal, cutoate c forma dintelui este caracterizat de acelai modul i numr de dini cala captul aflat la diametrul mare. Pentru realizarea golului dintre dini se

33


34/50


folosesc cel puin dou freze disc modul diferite (diametrul de divizare estefuncie de numrul de dini i modul ). Freza cu modul mare prelucreaz goluldintre dini n poriunea diametrului maxim al roii, n timp ce freza cu modulmic prelucreaz golul ngust, urmnd ca materialul rmas ntre cele douflancuri s fie ndeprtat cu freza cu modul mai mic sau o a treia frez cumodul mediu.

Fig.11.20Prelucrarea roilor dinate conice

34


35/50


Pentru achiere snt necesare urmtoarele micri: micarea de rotaieIa frezei de vitez v, micarea de avans longitudinalIIn mm/min, micarea dereglareIIIa poziiei sculei n raport cu piesa pentru ndeprtarea adaosului de

prelucrare din una sau mai multe treceri, micarea de divizare IV dupprelucrarea unui gol.

Frezarea cu freze disc biconice (fig.11.20,b). La degroarea roilordinate conice cu modul mare se folosesc frezele disc biconice care au profilultriunghiular sau trapezoidal, corespunztor dimensiunilor minime ale goluluidintre doi dini.

Micrile de lucru snt identice cu cele de la procedeul anterior.Prelucrarea cu freza deget modul (fig.11.20,c) este folosit la

danturarea roilor conice cu dini drepi, nclinai sau n V, cu nlimea

dintelui constant sau variabil. La prelucrarea roilor cu dini nclinai estenecesar o micare elicoidal ntre sculi piesa semifabricat. Aceast micarese realizeaz prin combinarea unei micri de translaieIIa piesei i o micarede rotaie II' a piesei semifabricat (relaia 11.9). Micarea suplimentar derotaieII'este preluat din lanul cinematic al micrii de avans longitudinalII.

Obinerea roilor cu dini n Vpresupune schimbarea sensului de rotaiea piesei semifabricat.

Broarea (fig.11.20,d),dup numit comercial procedeul Revacicle,este folosit la prelucrarea n serie mare a roilor dinate conice (prelucrarearoilor de diametru mare n industria de automobile i tractoare). Scula folositeste o broa circular care are pe periferie un numr mare de dini (50 dini)dispui supranlat, cu rol bine determinat (dini de degroare i dini de

finisare n numr de 1820). ntre primul i ultimul dinte al broei exist unspaiu liber de 44 n care are loc divizarea. Broa lucreaz dup varianta

progresiv (numai ultimii dini au profilul golului, realiznd finisarea icalibrarea). Roile conice prelucrate prin acest procedeu nu pot angrena dectcu roi prelucrate tot pe asemenea maini cu broe construite special pentruroile respective.

Prelucrarea unui dinte se efectueaz integral la o rotaie a broeicirculare, timp n care are loc divizarea, astfel c un gol este prelucrat n 2 6secunde.

Ciclul de lucru. n afara micrii principale de rotaie de vitezv, broacircular efectueaz o micare de translaie din A n B, cu viteza mic, pe

durata degrorii, din B n C cu vitez mare pe primele 3 grupe de dini definisare, apoi n sens invers din C n D, cu vitez mare pe ultimii dini definisare, iar dinD nA are loc divizarea.

Seria micrilor de translaie se execut n timpul unei rotaii a sculei,piesa semifabricat avnd o poziie fix. n acest mod poate fi evitat achiereagolului mai puin lat spre interior de ctre dinii sculei care realizeaz golulmai lat spre exteriorul roii dinate.

35


36/50


Broarea roilor conice cu dini n arc de cerc (fig.11.20,e) serealizeaz cu o bro circular care are dini profilai, dispui pe suprafaafrontal dup un arc de cerc mai mic de 360.

Dup achierea complet a unui gol dintre doi dini se realizezdivizarea n spaiul pe care nu snt dini achietori. Achierea se efectueaznumai cu avans pe direcia adaosului de prelucrare maxim. Adaosul de

prelucrare poate fi ndeprtat n dou moduri: prin dispunerea supranlat adinilor cu mrimea avansului pe dinte Sd i prin micarea de apropiere a

broei de axa roii semifabricat caz n care dinii sculei au aceeai nlime.

Fig.11.21Prelucrarea roilor dinate conice prin copiere

Prelucrarea roilor conice prin copiere dup ablon (fig.11.21) se

bazeaz pe faptul c profilul dintelui (generatoarea) este proporional culungimea generatoarei conului primitiv i c ablonul de copiat poate ficonstruit orict de mare. Copierea are loc la scar mai mic, direct

proporional cu distana sculei fa de vrful roii semifabricat. Metoda seaplic la prelucrarea roilor dinate conice unicate care au modul mare. S-aurealizat maini care lucreaz dup metoda copierii dup ablon cu unul saudou cuite. Pentru prelucrarea unui flanc snt necesare urmtoarele micri delucru: micarea principalIa cuitului de rabotat, micarea de avansIIa piesei(micare de copiere), micarea de divizare III dup prelucrarea unuiflanc/dinte, o micare de retragere I'a cuitelor, cu 0,5 mm, n timpul cursei denapoiere.

Prelucrarea cu freze melc cu o spir (fig.11.22), sau variantaMikron

(fluture)se utilizeaz la prelucrarea de degroare a roilor conice cu dini drepii nclinai cu profil precis care nu snt supuse la eforturi mari. Profilul fiecruidinte al frezei este identic cu profilul golului dintre doi dini ai roiisemifabricat.

Pentru realizarea roii dinate snt necesare urmtoarele micri:micarea principalIde rotaie a frezei, micarea de avansIIn lungul dinteluiroii semifabricat n interdependen cu micarea I astfel nct la o rotaie asculei s se realizeze doi dini. Ca urmare, la aceast metod divizarea estecontinu.

36


37/50


Fig.11.22Prelucrarea cu freze melc cu o spir

11.4.2.Prelucrarea cu generatoare cinematica roilor dinate conice

Generarea cinematic a flancului dintelui roii semifabricat se bazeazpe aceleai principii cinematice ale generrii dintelui roii dinate cilindrice cudeosebirea c n loc de cremaliera generatoare apare roata plan imaginar.

Principalele variante de realizare a roilor dinate conice snturmtoarele:

rabotarea roilor conice cu dini drepi i nclinai;frezarea roilor conicecu dini curbi utiliznd freze frontale i freze

melc conice;frezarea roilor conice cu dini drepi utiliznd dou freze disc.

11.4.2.1.Prelucrarea prin rabotare i frezare a roilor conicecu dini drepii nclinai

Prelucrarea roilor conice cu dini drepi i nclinai se realizeaz prinrabotare cu un cuit(procedeulBilgram), rabotare cu dou cuite (procedeulGleason) ifrezare cu dou freze disc.

Obinerea curbei generatoare i directoare (fig.11.23). Forma dinteluipe roata plan (directoarea) este o dreapt radial pentru roile cu dini drepi io dreapt tangent la un cerc de razrpentru roata cu dini nclinai. La roilecu dini nclinai unghiul de nclinare m este determinat de raza SP i detangenta TPla cercul de razr. n cazul m = 0se obin roi cu dini drepi.

Pentru obinerea directoarei este necesar ca ntre vitezele roiisemifabricat i ale roii plane imaginare s existe relaia (11.25). Directoarea'se obine pe roata plan ca traiectorie a unui punct de pe muchia achietoarea sculei ce se deplaseaz cu viteza v.

37


38/50


(11.24).'

constvv IIII == Rabotarea cu un cuit sau procedeul Bilgram (fig.11.24). Dintele roii

plane imaginare este materializat de un cuit de rabotat cu profil prismatic careexecut micarea de rabotare I. Caracteristic pentru toate procedeele de

prelucrare este faptul c suportul sculei este dispus pe un platou rotativ carematerializeaz roata plan imaginar. Pentru obinerea flancului dintelui estenecesar o angrenare ntre roata semifabricat i roata plan imaginar astfelnct s fie ndeplinit relaia (11.25).

Rabotarea cu dou cuite sau procedeul Gleason (fig.11.25). Cuitelematerializeaz golul dintre doi dini ai roii plane imaginare, iar pe roatasemifabricat se prelucreaz simultan flancurile opuse ale unui dinte.

Fig.11.23 Obinerea curbelor generatoare i directoare

Cuitele de rabotat se deplaseaz cu micarea I de vitez v pentrurealizarea curbei directoare 'pe roata plan. Micarea de rulare este asiguratde micrileIIiII', ntre vitezele crora exist relaia (11.25).

Prelucrarea cu dou freze disc (fig.11.26). Snt utilizate dou frezedisc cu suprafaa iniial de form plan.

Axa celor doufreze este ncli-nat cu unghiul, de nclinarea flancului roii

plane. Caracte-ristic pentruacest procedeueste faptul cFig.11.24.Procedeul

Bilgram

Fig.11.25.ProcedeulGleason

38


39/50


lipsete micarea de avans n lungul dintelui (pentru obinerea curbeidirectoare). Aceast micare este nlocuit de utilizarea unor freze cu diametrufoarte mare. Fundul dintelui rezult concav.

Procedeul poart denumiri specifice (comerciale), anume: Coniflex,Konvoid, Spheroidetc.

Fig.11.26 Prelucrarea cu dou freze disc biconice

Curba generatoare se realizeaz prin angrenarea roii semifabricat curoat plan fix n cazul mainilorKlingelnberg i cu roat plan mobil lacelelalte maini-unelte.

Ciclul de lucru pentru obinerea unui dinte (divizarea este discontinu)poate fi realizat n mai multe variante funcie de modulul (diametrul) roiisemifabricat.

Ciclul normal de lucru pentru toate cele trei procedee const dinurmtoarele faze:

prelucrarea de degroare prin rulare a unui dinte ntr-un sens. ntrecele dou viteze exist relaia (11.24) pentru obinerea vitezei de rulare vrul;

finisarea prin rulare a aceluiai dinte la angrenarea celor dou roi nsens invers;

angrenarea n continuare pentru ieirea sculei (sculelor) dinangrenare cu roata semifabricat;

divizare prin rotirea roii semifabricat cu micarea intermitentIII(n acest timp micarea de rulare este ntrerupt);

inversarea sensului micrii de angrenare i renceperea unui nouciclu de lucru.

La unele variante de prelucrare a roilor dinate conice se realizeaz undinte la fiecare schimbare de sens a micrii de rulare (angrenare). Fiecareciclu de lucru se repet automat pn la prelucrarea integral a tuturor dinilorde pe roata semifabricat.

Regimul de achiere. La prelucrarea roilor dinate conice la care seaplic procedeele anterioare este necesar s se stabileasc urmtoarele mrimi:

39


40/50


viteza de achiere, v, viteza de rulare, vrul (are rol de vitez de avans) iadncimea de achiere, t=(2,25mn)/S0Viteza de achiere v este dat de micarea rectilinie alternativI la

prelucrarea prin rabotare,sau de micarea de rotaie I la prelucrarea prinfrezare. Viteza de achiere este funcie de materialul achiat, materialulachietor (de obicei sculele snt confecionate din oel rapid), condiiile deachiere i caracteristicile mainii-unelte. Viteza de achiere este mai micdect la procedeele clasice de prelucrare prin achiere (v = 5 40 m/min).

Numrul de curse duble se stabilete cu relaia (11.26), n care lestelungimea cursei saniei portscul, l = lp + y [mm], unde lpreprezint lungimeadintelui msurat pe conul de divizare, iar y reprezint spaiul necesarieirii/intrrii sculei.

min]/..[2

1000. dc

l

vn dc

= (11.26)

Numrul de rotaii n se determin cu relaia (11.26), n care D estediametrul frezei n mm.

min]/[1000

rotD

vn

=

(11.27)

Viteza de rulare vrul(vitez de avans) rezult din combinarea micrilorde rotaieIIi de translaieII'i este impus de cinematica mainii de danturat.La rabotarea roilor dinate conice viteza de rulare se stabilete cu relaia(11.28), n care este semiunghiul conului primitiv al roii semifabricat, Sreste avansul de rulare n mm/c.d, care se stabilete n funcie de numrul dedini i modulul roii semifabricat, condiiile de lucru, caracteristicilesistemului tehnologic etc. Pentru cele mai multe maini de danturat, Sr=0,10,9 mm/c.d.

sin.. = dcrrul nSv , [m/min] (11.28)

Frecvena de rotaie a roii plane ntr se determin din rel. (11.25) saucu rel. (11.29).

min]/[sin..

.. rotzm

nSn

pn

dcrrt

=

(11.29)

Frecvena ntr reprezint de fapt turaia tamburului mainii carematerializeaz roata plan imaginar.

Pe de alt parte din relaia (11.25) se obin relaiile (11.30), n carezr preprezint nu-mrul de dini ai roii plane ales de utilizator sau dat n carteatehnic a mainii de danturat.

min]/[....rot

z

znn

p

prrt

p

= (11.30)

n practic pentru stabilirea frecvenei de rotaie a piesei este folositrelaia (11.31), n care Creprezint numrul de pai necesar rulrii roii planecu roata semifabricat. Numrul de pai C este caracteristic mainii-unelte,

40


41/50


angrenajului din care face parte roata semifabricat, procedeului de prelucrare.Acest numr este dat n cartea tehnic a mainii-unelte. Timpul de rularetrul nmin. se stabilete din cartea mainii n funcie de tipul lanului cinematic deinterdependeni viteza de rulare.

min]/[rott

Cn

rul

p = (11.31)

Adaosul de prelucrare poate fi ndeprtat din una sau mai multetreceri, funcie de precizia roii semifabricat i de rigiditatea sistemuluitehnologicMUSDP.

11.4.2.2.Prelucrarea roilor dinate conice cu dini n arc de cerc

Angrenajele conice cu dini n arc de cerc se carcterizeaz prin faptulc directoarea de pe roata plan este un arc de cerc cu raza rs (fig.11.27).Poziia centrului C al cercului n raport cu centrul S al roii plane estedeterminat de mrimea unghiului m din punctul P (aflat la mijlocul limiidintelui roii plane) pe care-l face tangentaPTla cerc i raza SPa roii plane.

Fig.11.27Prelucrarea roilor dinate conice cu dini n arc de cerc

Funcie de mrimea unghiului m roile dinate capt diferite denumiricomerciale (de exemplu pentru roile cu m = 0, dantura se numete zerol ).

Curba directoare ' n arc de cerc se obine cinematic ca traiectorie aunui punct de pe muchia achietoare a sculei care execut o micare de rotaie

I.Scula achietoare este o frez frontal cu zdini care au profil rectiliniu i

41


42/50


materializeaz totdeauna un dinte al roii plane imaginare. Curba directoarespaial se obine cinematic prin rularea roii semifabricat pe roata planimaginar prezentat de (relaia 11.24).

Cele dou flancuri ale dintelui roii plane imaginare se pot defini nmai multe feluri. Din acest motiv, roile fabricate pe baza unui procedeu nu potangrena cu roile prelucrate pe baza altui procedeu, nici chiar atunci cnd

parametrii definitorii de baz ai roii snt identici.Fr a intra n amnunte, prelucrarea roilor conice cu dini n arc de

cerc poate fi executat prin procedeele: uniflanc-uniflanc (metoda unilateral);biflanc-biflanc (metoda bilateral dubl);scul unic(metoda Unitool).

La angrenaje conice prelucrate prin procedeul bilateral dublu ( fig.11.27,b), dintele roii plane este obinut prin forma profilului i modul de

dispunere a dinilor frezei pe suprafaa plan a unui cilindru (o frez frontalcuzdini cu muchii achietoare formate din dou sau trei tiuri rectilinii).

n cazul frezrii prin rostogolire, aplicat la frezarea pinioanelor dintr-osingur trecere, prelucrarea unui gol ntre doi dini are loc prin rostogolire fravans de ptrundere.

Fazelede lucru snt urmtoarele: naintarea piesei pn intr n contact cu roata plan care execut

micareaIV. MicareaIVeste micarea auxiliar pentru apropiere i retragerepe nlimea dintelui;

rularea piesei pe roata plan cu viteza vrul(relaia 11.24); intrarea n angrenare a piesei semifabricat cu dintele activ al roii

plane imaginare (dintele/dinii frezei frontale);

retragerea piesei prin micareaIV;inversarea sensului de rulare la prelucrarea unui gol;blocarea micrii de rularei rotirea piesei cu micarea IIIpentru

realizarea divizrii cu un dinte sau mai muli.Reluarea procesului de achiere se face dup ce roata semifabricat a

parcurs un unghi de rotaie corespunztor unui arc de cerc realizat la divizare(pasul unghiular este funcie de numrul prim dintre numrul de dini ai roii

piesi roii plane).Dintele, n acest caz, spre deosebire de procedeul Formate se

realizeaz ca nfurtoare a curbei muchiei achietoare, datorit rulrii roii deprelucrat i roii plane imaginare.

11.4.2.3. Prelucrarea roilor conice cu dini n arc deepicicloid alungit (dantura spiroid)

Forma dintelui (directoarea) pe roata plan este o epicicloidalungit,iar pe roata pies se obine o cicloid conic cu denumire comercialde spiroid (varianta Mammano).

n cazul roilor conice cu dantur spiroid, cercul de rostogolire rr(fig.11.28) este foarte mic n raport cu cercul de baz de raz rbi ca urmare

42


43/50


epicicloida care se genereaz are forma apropiat de un arc de cerc. Pentruprelucrarea unui gol pe roata semifabricat particip toi dinii unei frezefrontale dispui pe o spiral arhimedic (fig.11.28).

Dantura spiroid are nlime constanti se obine cu o frez frontalcu diametrul de 120, 180 sau 260 mm i dini reglabili dispui pe o spiralarhimedic (pasul spiralei este egal cu pasul danturii roii plane).

Fig. 11.28 Generarea dinilor n arc de epicicloidi modul de dispunere a dinilor pe freza frontal

43


44/50


Fig.11.29Procedeul de prelucrare a roilor dinate conice cu dini n arc deepicicloid alungit

Freza frontal cu un nceputexecut micarea principalIde vitezv,care este inter dependent cu micarea II'de avans circular a roii plane, v =vII (rel.11.25 i fig.11.29).

Freza frontal are 18, 21 sau 24 de dini cu profil trapezoidal. Dinii dedegroare au profilul diferit de cel al dintelui roii plane i numai ultimii diniau grosimea dintelui roii plane. Dup finisarea golului de ctre cuitul 18 ( lascula cu 18 dini) ncepe achierea urmtorului gol cu dintele 1. Dinii audestinaii diferite: degroarea golului, finisarea i calibrarea golului. Fiecaredinte al frezei frontale se regleaz n sens radial (pentru obinerea unui anumit

diametru al curbei cicloidale), prin cale sau pene conice, iar n sens verticalprin cale semicirculare.

Profilul dintelui este rectiliniu. Dinii de degroare snt reglai lanlimi diferite n scopul ca fiecare s ndeprteze aproximativ aceeaigrosime de achie.

11.4.2.4. Prelucrarea roilor conice cu dini n arc de epicicloid(dantura eloid)

Traiectoria directoare la dantura eloid (denumire comercial aprocedeului Fiat) este o epi- sau hipocicloid alungit (fig.11.30), generat

cinematic de punctul M care este solidar legat de o rulant de raz rr, nsexterior acesteia, care ruleaz pe cercul de baz cu raza rb. Realizarea unorastfel de danturi se face pe mainile firmei Oerlikon (Elveia), denumitemaini Spiromatic.

Deosebirea ntre dantura spiroidali eloid const n faptul c raportulrr/rbeste mult mai mic la dantura spiroidi c scula folosit la prelucrarearoilor cu dantur spiroid are o singur grup de dini (18 sau 24) care

particip la prelucrarea unui gol.Dantura eloid se realizeaz cu o scul similar frezei frontale de la

procedeul anterior, numai c dinii snt grupai cte doi sau trei i snt dispuipe spirale arhimedice diferite, decalate ntre ele cu pasul danturii. n timpulachierii are loc rotirea piesei semifabricat

i a sculei ai c

rei din

i (grupe de

dini) materializeaz flancurile active ale dinilor roii plane imaginare.Pentru realizarea directoarei cinematice sub forma unei curbe plane

(curba de pe roata plan este o epicicloid), un cerc concentric cu axa sculeicu raza rr, care execut micarea principal de rotaieIcu viteza vI, ruleaz peun cerc de baz de razrba roii plane cu micareaII"de vitezvII . ntre celedou micri trebuie s existe relaia de angrenare vI = vII. Pentru realizareageneratoarei este necesar ca ntre roata semifabricat i roata plan s existe i

44


45/50


relaia (11.25). La rularea roii semifabricat pe roata plan (relaia 11.25) areloc imprimarea directoarei plane pe suprafaa conicD. n aceast situaie

Fig.11.30Principiul de lucru al danturii eloide

exist o legtur cinematic rigid ntre cele trei micri care elimin fazanecesar divizrii prin ntreruperea achierii. Ca urmare, la acest procedeu serealizeaz o divizare continu.

11.4.2.5. Generarea danturilor ciclopaloidale

Roata plan (fig.11.31,a) are ca directoare dou epicicloide alungite,realizate de dou cercuri cu raze diferite (pentru cele dou flancuri ale dinteluiroii), descrise cinematic de un punct P de pe muchia achietoare. Pentruflancul convex, P este solidar cu cercul C1 care ruleaz pe cercul de baz curaza 1 , iar pentru flancul concavPeste solidar cu cercul de bazC2 cu raza2 Distana dintre centrele cercurilor C1 i C2 constituie excentricitatea e cumrime neglijabil.

Dantura ciclopaloidal are la baz acelai principiu ca i dantura eloidde la procedeul spiromatic. Dinii curbi snt n acest caz epicicloide alungite,

generate de dou freze frontale dispuse n acelai plan i decalate cuexcentricitatea e (fig.11.31,b), iar la procedeul spiromatic golul dintre diniiroii semifabricat este generat de o frez frontal ai crei dini snt dispui penite arce de spiral Arhimede. Freza frontal I cu dinii 1 genereazcinematic curba directoare pentru flancul concav iar freza frontalIIcu dinii2 genereaz directoarea flancului convex al dintelui roii plane. ntruct frezelefrontale au cercuri de bazi de rulare diferite, flancul exterior se realizeaz cuo curbur mai mare dect flancul interior. Se obine un dinte bombat pelungime.

45


46/50


Freza frontal(fig.11.31,c) are dou nceputuri. Un grup de dini esteformat din cte un dinte care achiaz pe interiori altul pe exterior, dispuisuccesiv, care trec printr-un gol dintre dinii roii semifabricat. Grupul de dini

poate fi suplimentat cu un dinte median care realizeaz degroarea golului. Unsing

Documents

Danturarea rotilor dintate