Capitolul 11.

METODE DE NETEZIRE A SUPRAFEŢELOR

Practica industrială relevă faptul că performanţele ridicate la maşinile şi echipamentele fabricate nu pot fi realizate dacă nu se iau măsuri de creşterea preciziei de prelucrare. Un rol important în acest sens îl are şi mărimea rugozităţilor suprafeţelor aflate în contact şi care formează cuple de frecare.

Microrelieful suprafeţelor are influenţă directă asupra preciziei de funcţionare a utilajelor sau aparatelor, a rezistenţei la uzură şi nu în ultimul rând asupra rezistenţei la coroziune a organelor componente ale acestora. Din aceste motive, de natură tehnică, dar şi din motive economice, au fost dezvoltate o serie întreagă de procedee de netezire a suprafeţelor pieselor, acestea fiind dependente de mai mulţi factori: tipul suprafeţei (interioară, exterioară), forma acesteia (simplă sau complexă), tipul producţiei , costul prelucrărilor etc.

Metodele de netezire ce sunt aplicate în practică permit, pe lângă obţinerea unor rugozităţi suficient de mici (Ra= 0,01…0,4 μm) şi reduceri substanţiale ale unor abateri de prelucrare provenite de la operaţiile anterioare.

O imagine asupra posibilităţilor de netezire a suprafeţelor poate fi obţinută din analiza fig.11.1.

11.1. Netezirea suprafeţelor prin deformare plastică

Început a fi cercetat şi aplicat cu mai bine de 80 de ani în urmă procedeul de netezire a suprafeţelor a fost dezvoltat şi aplicat în continuare cu bune rezultate.

Procedeul este aplicat, în special, la piese cu geometrie simplă, executate din materiale cu o anumită plasticitate, în prezenţa unui lubrifiant.

Prin aplicarea procedeului de deformare plastică pot fi obţinute o serie de avantaje, cu sunt: înlocuirea unor materiale scumpe (oţeluri de calitate nealiate sau aliate) cu materiale ieftine (oţeluri carbon obişnuite); reducerea substanţială a rugozităţii, care se obţine cu costuri mult mai mici decât cea cu materiale abrazive; creşterea rezistenţei la uzură abrazivă; reducerea oboselii de contact, crearea unui microrelief favorabil unei bune lubrifieri în cuplele de frecare etc.

1

Fig.11.1.Clasificarea metodelor de netezire

11.1.1.Netezirea suprafeţelor prin rulare

2

METODE DENETEZIRE

NETEZIREPRIN DEFORMAREPLASTICĂ

NETEZIREAPRIN

AŞCHIERE

Rularea

Vibrorularea

Vibroplastonetezirea

Netezirea prin percuţie

Strunjirea de netezire

Frezarea de netezire

Lepuirea

Netezirea prin împroşcare cu

jet abraziv

Netezirea prin tobuire

Supranetezirea

Honuirea

Vibrohonuirea

Lustruirea

Şlefuirea

Răzuirea

NETEZIREAPRIN

PRELUCRĂRINECONVENŢIONALE

Netezirea electrochimică

Netezirea cu ultrasunete

Netezirea electromecanică

Netezirea magnetoabrazivă

Rularea suprafeţelor se aseamănă, din punct de vedere cinematic, cu rectificarea, discul abraziv fiind înlocuit de rola-sculă, ce dispune de o duritate mult mai mare decât cea a materialului ce se prelucrează, ambele elemente aflate în contact având aceeaşi viteză tangenţială.

Principiul rulării este ilustrat în fig.11.2.Scula de rulat 1, este apăsată cu o anumită forţă pe suprafaţa ce urmează a se prelucra, fie în direcţie perpendiculară , fie pe direcţie paralelă cu aceasta. Procesul este însoţit de deformarea plastică a microneregularităţilor aflate pe suprafaţa piesei şi de o deformare a grăunţilor din stratul superficial, fapt ce conduce la durificarea superficială a stratului.

Pentru a se uşura procesul deformării, între piesă şi sculă există o mişcare de rostogolire.

F scula deformatoare

F F

piesa a b

Fig.11.2 Principiul netezirii prin deformare a- cu presare transversală; b- cu presare longitudinală

Sculele de rulat, sub formă de rolă sau sferă, au posibilitatea rotirii în jurul unei axe. In partea de atac sculele trebuie să dispună de o zonă racordată, pentru a permite o deformare etapizată, de la valori mici, la valori mari ale acesteia. Materialul din care sunt executate rolele poate fi: oţelul de scule aliat sau carbura metalică.

Diferite variante de rulare sunt prezentate în fig.11.3. Sculele de rulat sunt montate în dispozitive, care dispun de elemente elastice, capabile să dezvolte forţe de apăsare a rolelor pe suprafaţa piesei (fig.11.4).

In mecanica fină, pentru suprafeţele exterioare, procedeul este aplicat la piese cu diametre cuprinse între 0,05şi 8 mm. Se poate ajunge la o rugozitate Ra=0,1…0,8μm.

Rularea este şi un procedeu de finisare prin deformare plastică la rece şi a danturii roţilor cilindrice. Procedeul implică angrenarea roţii de finisat, cu una sau mai multe roţi sculă-deformatoare. Rularea se face cu scopul îmbunătăţirii rugozităţii suprafeţei flancurilor dinţilor. In timpul rulării are loc şi o ecruisare a stratului superficial al dinţilor, cu efect pozitiv asupra rezistenţei la uzare a acestora.

3

f g h

j k

a

b Fig.11.4. Dispozitive de rulare cu bile sau role a suprafeţelora) pentru suprafeţe exterioare; b); b)pentru suprafeţe interioare

4

Fig.11.3.Variante de netezire prin rulare a suprafeţelor cilindrice exterioarea,b,c) cu avans radial; d) cu avans longitudinal; f)-cu o rolă;g)-cu două role;h)-cu trei role deformatoare;j) roluirea suprafeţelor conice interioare;k)roluire plană

In timpul rulării se utilizează un lichid de ungere, fără material abraziv. Datorită deformaţiilor plastice, materialul de la suprafaţa dinţilor, sunt create tensiuni interne favorabile condiţiilor de exploatare.

Dintre avantajele finisării prin rulare pot fi menţionate: - se asigură o creştere a durităţii suprafeţelor dinţilor datorită deformării grăunţilor din stratul superficial;- se asigură o creştere a rezistenţei mecanice a dinţilor;- precizia este comparabilă cu cea obţinută la finisarea prin aşchiere.

Procedeul rulării danturii poate fi executat în mai multe variante: cu o roată sculă, cu două roţi sculă, sau cu trei roţi sculă. In fig.11.5. este prezentată schema rulării cu două roţi sculă. Mişcarea de rotaţie ns a rolelor sculă este sincronă pentru a se elimina sarcinile laterale ce acţionează asupra arborelui port-roată.

F F

ns np ns

Roata-semifabricat scula

Fig.11.5 Schema rulării danturii cu două roţi-sculă

La netezirea prin rulare se recomandă ca erorile de danturare, anterioare operaţiei să fie cât mai mici. Este indicat ca rugozitatea iniţială a flancurilor să fie sub Ra=1,6 μm. Adaosul de prelucrare prevăzut pentru rulare este dependent de modulul roţii de prelucrat. Acesta se situează în limitele: 0,025…0,08 mm.

11.1.2.Netezirea suprafeţelor prin vibrorulareProcedeul utilizează , pe lângă mişcările rulării o mişcare vibratorie,

în planul suprafeţei de prelucrat, Se obţine în acest mod o creştere a productivităţii prelucrării şi o reducere a înălţimii neregularităţilor de suprafaţă, în raport cu rularea simplă.

Scula deformatoare este o rolă sau o sferă (fig.11.6).

5

In mecanica fină, netezirea găurilor de diametre sub 5 mm se realizează aproape exclusiv prin deformare plastică la rece după schema din fig.11.7.a. Metoda mai poartă denumirea de „calibrare”.In acest scop este utilizată o bilă sferică din oţel ce este presată, prin intermediul unui poanson, în gaura ce urmează a se netezi.

Dimensiunea bilei este astfel calculată încât să ia în consideraţie revenirea elastică a suprafeţei, după ce a fost presată.

In cazul unui adaos de netezire mai mare, calibrarea poate fi realizată etapizat, prin utilizarea unui dorn în trepte dimensionale (fig.11.7.b).

Pentru diametre mai mari de 5 mm pot fi utilizate dispozitive de vibrorulare, dotate cu unul sau mai multe rânduri de role (fig.11.7.c).

a b c

Fig.11.7 Scheme de netezire a suprafeţelor interioare a)calibrare cu bilă;b) calibrare cu dorn; c) roluire

In cazul calibrărilor vitezele de deformare sunt cuprinse între 2 şi 7 m/min. La dispozitivele de rulat regimul utilizat este următorul : viteza tangenţială ,v 20m/min şi avansul longitudinal ,s 5mm/rot.

11.1.3.Vibroplastonetezirea suprafeţelorFaţă de procedeul rulării, vibroplastonetezirea are următoarele

avantaje;- creşte precizia de prelucrare cu 2, 3 clase;- micşorează perioada de rodaj, la ajustajele cu joc;- creşte rezistenţa la uzură cu 30…40%;

6

Fig.11.6. Scheme de netezire prin vibrorulare a)cu rolă; b) cu bilă

- măreşte rezistenţa la oboseală şi la presiunea de contact;- sunt îmbunătăţite condiţiile de ungere.In principiu schema de lucru este asemănătoare celei de rulare

(v.fig.11.6), cu excepţia faptului că scula-deformatoare este sferică, cu raza la vîrf sub 4 mm.

Folosind o astfel de sculă, poate fi realizat un microrelief cu anumite calităţi benefice pentru o bună lubrifiere.

Un mod de aplicare a procedeului este ilustrat în fig.11.8.Dispozitivul se compune dintr-un corp 1, în care poate fi deplasat, în mişcare rectilinie alternativă, cu o anumită frecvenţă şi o anumită amplitudine elementul 2,

Fig.11.8. Schema prelucrării prin vibrplastonetezire a suprafeţelor cilindrice exterioare

dotat cu un vârf deformator sferic. Prin intermediul unui element elastic, vârful deformator exercită o presiune asupra suprafeţei de netezit. Mişcarea oscilatorie este realizată prin intermediul unui excentric 3.

Dispozitivul poate fi montat pe un strung. Frecvenţa mişcărilor este dependentă de turaţia obţinută la motorul de acţionare, amplitudinea fiind reglată prin intermediul excentricului.Tabelul 9.1. prezintă o clasificare a microreliefului obţinut prin operaţii de vibroplastonetezire.

Parametrii care influenţează asupra stării suprafeţei sunt:- mărimea razei rolei(rs); aceasta poate fi cuprinsă între 0,5 şi 4

mm, şi este adoptată în funcţie de rigiditatea piesei şi de dimensiunile ei de gabarit;

- forţa de presare determină mărimea deformaţiei remanente a materialului şi poate fi calculată în funcţie de raza bilei şi natura materialului de prelucrat. In mod obişnuit F=100…500N;

- amplitudinea vibraţiei este stabilită în funcţie de caracteristicile rugozităţii de la operaţia precedentă şi de aspectul dorit al microreliefului (clasa I,II sau II- tab.11.1), Obişnuit A=1…4mm;

7

- frecvenţa(f) influenţează aspectul urmelor. Acest parametru este dependent de aspect şi de turaţia piesei (np)- vezi tab.11.1;

- turaţia piesei depinde de asemenea de aspectul dorit a se obţine tab.11.1);

-avansul rolei (sl) deformatoare impune pasul urmelor pe suprafaţa piesei;

- adâncimea de lucru (t) se alege în funcţie de mărimea rugozităţii de la operaţia precedentă. In mod obişnuit t≈Rmax p

Tab.11.1. Categorii de microrelief obţinut prin vibrorulareCu canale Cu alveole

Cu canale care nu se intersectează, categ.I(i=f/np=1

Cu profil tetragonal

Cu profil hexagonal

Cu canale care sunt tangente categ.II(i=f/np=0,5

Cu canale care se intersectează, categ.III(i=f/np<0,5

11.1.4.Netezirea suprafeţelor prin percuţieNetezirea şi durificarea pot fi obţinute şi prin percuţii succesive şi

uniform dirijate pe suprafaţa de prelucrat. Lovirea poate fi execută de către bile cu duritate ridicată, centrifugate (fig.11.9.), montate în interiorul unor discuri, ce se rotesc cu o anumită turaţie. Suprafaţa se durifică pe o adâncime

8

Fig.11.9. Schema netezirii prin percuţie

Mărimea deformaţiei stratului superficial depinde de mărimea forţei centrifuge (F=m.r.2, unde m-este masa bilei, r-raza de acţiune a centrului bile, faţă de axa de rotaţie a discului, -viteza unghiulară a discului) ,de viteza tangenţială a sculei (vs=8…40 m/s), de viteza tangenţială a piesei (vp=0,5…1,5 m/s), de mărimea avansului longitudinal.

11.2. Netezirea suprafeţelor prin aşchiere

11.2.1. Strunjirea de netezire Strunjirea de netezire, se aplică obligatoriu după strunjirea de

finisare la piesele executate din materiale, care de regulă, nu pot fi prelucrate prin rectificare, deoarece îmbâcsesc discul abraziv: aliaje neferoase (aliaje de aluminiu, bronz, alamă, aliaje de magneziu).

Strunjirea de netezire asigură pieselor o precizie în treptele 5,6 ISO şi o rugozitate Ra=0,2…0,8 m.

Netezirea prin acest procedeu se poate efectua cu cuţite din carburi metalice ( K10, K20 şi K30) sau armate cu cristal de diamant. Sunt utilizate viteze de aşchiere cuprinse între 100 şi 300 m/min., pentru scule din carburi metalice şi v=1000…3000 m/min, pentru scule din diamant, avansuri mici (s=0,05…0,3 mm/rot) şi adâncimi reduse (t=0,05…0,3 mm)

Maşinile-unelte sunt din categoria strungurilor şi dispun de turaţii mari ale arborelui principal, de ordinul a zecilor de mii de rotaţii pe minut.

11.2.2. Frezarea de netezire Metoda este utilizată la prelucrarea de netezire a fusurilor axelor din

orologie sau a axelor unor aparate de măsură şi control. Sculele, executate din carbură metalică, pot aşchia cu partea cilindrică sau cu partea frontală (fig.11.10).

Pentru prelucrare piesa 1 este aşezată, cu fusul de prelucrat în unul dintre locaşurile practicate pe periferia discului 4. Prelucrarea se execută pe

9

toată lungimea fusului cu discul 3. Pentru generarea suprafeţei se execută şi o mişcare de rotaţie a fusurilor, prin intermediul roţii dinţate 2.. Discurile cu locaşuri, ce susţin piesele, sunt executate de asemenea din carburi metalice sau din materiale ceramice. Pe suprafaţa de lucru sculele sunt prevăzute cu striuri înclinate la unghiul β de 10…300 faţă de direcţia de prelucrare.

In timpul rulării se realizează, pe lângă o microaşchiere, datorată striurilor existente pe suprafaţa de lucru a sculei şi o deformare plastică a stratului superficial al piesei. Se obţine astfel o reducere a rugozităţii suprafeţei şi o creştere a durităţii stratului superficial, datorită ecruisării.

Adaosul de prelucrare pentru astfel de prelucrări este cuprins între 0,005 şi 0,01 mm , viteza de rulare a piesei v=4…8 m/min a sculelor:vs=100…150m/min.

Procedeul permite obţinerea unor rugozităţi Ra=0,05mPrelucrarea impune utilizarea lichidelor de răcire-ungere:- ulei de bovine- pentru oţel călit- ulei +săpun- pentru oţel necălit- ulei vegetal +50% petrol- pentru alame.

a b Fig.11.10 Scheme de frezare de netezire a)-frezarea unui singur fus; b) frezarea simultană a ambelor fusurilor

Este necesar a se menţiona că rularea este singura metodă de netezire a fusurilor cu diametre sub 2 mm.

11.2.3. Lepuirea suprafeţelor Lepuirea este operaţia de netezire prin care se îndepărtează, pe cale

mecanică şi/sau chimică microaşchii de pe suprafaţa piesei.Există trei variante tehnologice: lepuire cu abrazivi liberi; lepuire cu

abrazivi pătrunşi şi lepuire cu paste abrazive.a) Lepuirea cu abrazivi liberi utilizează pentru prelucrare: varul de

Viena, oxidul de crom,oxidul de fier, abrazivi consideraţi moi. Abrazivii sunt aşezaţi între scula de rodat (cu duritate mare) şi suprafaţa de prelucrate, în suspensie (petrol +ulei+ granule abrazive).

10

Prelucrarea are loc prin suprapunerea unor mişcări relative între sculă şi piesa de prelucrat.

b) Lepuirea cu abrazivi pătrunşi în suprafaţa activă a sculei de lepuit, executată dintr-un material moale: cupru, fonte, aliaje de aluminiu, lemn de esenţă tare etc. Granulele abrazive (pulbere de diamant, carbură de siliciu, oxid de aluminiu, carbură de bor) sunt presate înainte de prelucrare pe suprafaţa sculei;

Prelucrarea are loc folosind scheme de tipul celor din fig.11.11 Dispozitivul-scuă 1, executat din material moale sau material cu duritate ridicată (în funcţie de metoda de lepuire aplicată), de forma suprafeţei ce se prelucrează, este apăsat cu o mică presiune asupra suspensiei abrazive existente între acesta si suprafaţa de prelucrat. Presiunea poate fi exercitată de elasticitatea corpului (v.fig.11.11.a) sau prin apăsare controlată a discurilor(fig.11.11 b şi c) Pentru prelucrare piesa trebuie să aibă o mişcare relativă, în raport cu dispozitivul sculă, pe o direcţie paralelă cu suprafaţa de prelucrat.

a b c

Fig.11.10.Scheme de lepuire a suprafeţelor a)la suprafeţe cilindrice exterioare; b,c) la suprafeţe plane 1-discuri-sculă; 2-piese de prelucrat; 3)-amestec abraziv; 4-sens mişcare disc port-piese;5) disc port-piese

c) Lepuirea cu paste abrazive permite obţinerea unei rugozităţi mult mai mici, decât la primele procedee, atât datorită acţiunii mecanice a granulelor abrazive, cât şi a acţiunii chimice a pastei. Pasta abrazivă conţine pulberi fine de oxid de aluminiu, oxid de crom, în liant cu acid oleic sau stearic. Subţierea pastei se face prin adăugare de petrol sau ulei de transformator.

Adaosul de prelucrare pentru lepuire are valori cuprinse între 0,005şi 0,012 mm( pentru degroşări) şi sub 0,005mm, pentru fazele de finisare.

Precizia obţinută la operaţiile de lepuire este de 1…3 m, iar rugozitatea Ra=0,01…0,05 m.

Lepuirea pieselor din carbură metalică se execută cu micropulberi din carbură de bor sau de diamant.

Regimul de lucru se caracterizează prin viteze v=6…30m/min, şi presiuni de lucru de 5…30 N/cm2.

11

11.2.4. Netezirea cu jet abraziv Prelucrarea cu jet abraziv constă din împroşcarea amestecului

abraziv (suspensie - apă cu micropulberi din carbură de siliciu şi electrocorindon, de granulaţie 6-M14) pe suprafaţa de netezit (fig.9.12).

In urma aplicării procedeului se obţine o reducere a rugozităţii suprafeţei şi o creştere a durităţii stratului superficial. Procedeul este destinat prelucrării pieselor călite, pentru mărirea rezistenţei la oboseală.

Jetul ,din amestec abraziv, are o presiune de 4…10 bari; este creată astfel o viteză a particulelor v=300…800m/s ce sunt trimise asupra suprafeţei piesei sub un unghi =300…500. Rugozitatea ce se obţine este în strânsă dependenţă de mărimea particulelor abrazive. (pentru granulaţia 200, se obţine Rmax=0,8…5m. Timpul de prelucrare este de 3s pentru 1cm2 de suprafaţă lepuită.

11.2.5. Netezirea suprafeţelor prin tobuire Pentru prelucrare, piesele se introduc într-un recipient din tablă sau

material plastic (tobă), în interiorul căruia se află un material de lucru. Lepuirea are loc prin punerea în mişcare de rotaţie, sau vibratorie a tobei(fig 9.13). Finisarea se produce prin mişcări de alunecare sau ciocnire ale pieselor între ele sau cu particulele materialului de lucru aflat în interiorul tobei, în prezenţa unui lichid (de obicei soluţie alcalină).

a b c

Fig.9.13.Scheme de lepuire prin tobuire a) prin mişcare de rotaţie a tobei; b) prin mişcări vibratorii ale tobei;c) vedere generală a unei tobe rotative; 1-material abraziv;2-piesa de prelucrat;3-material de umplutură; 4-tobă;5-direcţia mişcării; 7-zona cu piese de prelucrat;8- Suprafaţa de rostogolire a pieselor

12

Fig.9.12.Schema lepuirii cu jet abraziv

Nu vor fi supuse tobuirii piesele cu rigiditate scăzută, piese cu pereţi subţiri sau din tablă, cu tendinţă de lipire.

Parametrii de lucru: - Gradul de umplere al tobei(), definit ca raport între volumul pieselor, Vp

şi volumul tobei, Vtobă , depinde de calitatea cerută, de volumul pieselor şi de rigiditatea lor. Acest parametru creează o anumită pantă de cădere a pieselor în timpul rotirii tobei. Un unghi mare, permite o mişcare relativă între piese şi materialul de lucru, suficient de eficientă (=50…60%). La tobele vibratorii, =80%, neexistând unghiul pantei. - Lichidul trebuie să exercite, pe lângă acţiunea de curăţire şi răcire a zonei de lucru şi o acţiune chimică. Cantitatea redusă de lichid măreşte efectul abraziv al prelucrării. O cantitate mare are ca efect o bună netezire a suprafeţelor; - Materialul de lucru depinde de caracterul prelucrării (degroşare sau finisare. Sunt utilizate: - roci naturale (bazalt, dolomită, cuarţ, calciu de Viena); - abrazivi sintetici (carbura de siliciu, electrocorindonul); - materiale metalice, sub formă de bile de dimensiuni mici; - materiale nemetalice: particule de sticlă, coji de nucă, masă plastică, zgură, pâslă, piele, rumeguş etc. - viteza de rotaţie influenţează rugozitatea: cu cât este mai mică, cu atât efectul de alunecare este diminuat. Se recomandă: - pentru şlefuiri grosolane: v=0,6…0,9m/s - pentru şlefuiri fine: v=0,3…0,6m/s La tobele cu vibraţii : f=20…40Hz şi A=1…8mm

11.2.6. Supranetezirea suprafeţelor Supranetezirea, denumită uneori şi „ vibronetezire” este utilizată, de

regulă la suprafeţe cilindrice exterioare, pentru micşorarea rugozităţii. Un rol important îl are, la prelucrare, rugozitatea de la operaţia precedentă, cu cât aceasta va fi mai mică, cu atât va fi mai mică rugozitatea după supranetezire.

Schema de aşchiere impune utilizarea unor bare abrazive montate pe un suport elastic, capabil să exercite o apăsare a acestora pe suprafaţa de prelucrat. In ultimii ani, cu scopul creşterii calităţii suprafeţelor şi productivităţii procesului, au fot create noi metode de prelucrare, care lucrează după scheme de tipul celor din fig.11.14.

Pentru prelucrare piesa este pusă în mişcare de rotaţie, cu viteza vp, în jurul axei sale, dispozitivul port-piatră efectuând mişcarea de avans longitudinal, cu viteza vlong, pentru generarea suprafeţei, simultan cu o mişcare oscilatorie rapidă, vosc, cu o anumite valori ale amplitudinii şi frecvenţei.

13

a b c d

e f

Prelucrarea se efectuează cu un dispozitiv special montat pe o

maşină universală sau poate fi realizată pe o maşină specializată.(fig.11.15).

a bFig.11.15 Maşină specială de supranetezit suprafeţe cilindrice exterioare a) vedere generală a maşinii; b) schema de prelucrare

Pe astfel de maşini, piesele, fiind aşezate pe un transportor cu două valţuri, sunt antrenate în mişcarea de rotaţie şi deplasate în lungul axei lor. In timpul deplasării, piesele sunt prelucrate de bare abrazive, de granulaţie descrescătoare; poziţionate în lungul generatoarei pieselor barele abrazive sunt apăsate hidraulic, cu forţe diferite, de valori descrescătoare (fig.11.15.b).

Parametrii de lucru sunt:- viteza mişcării alternative: va=1…3 m/min;- viteza de rotaţie a piesei: - la începutul prelucrării: ,vv=(2…4)va

- în faza finală a prelucrării: ,vv=(8…16)va

- avansul longitudinal: sl=2…4 mm/rot;- presiunea specifică: p=10…30N/cm2

- amplitudinea oscilaţiei:A=1…6 mm;- frecvenţa oscilaţiei: f=1000…3000 curse/min.

Prin supranetezire pot fi obţinute piese în treptele de precizie 4;5 ISO şi rugozităţi, Ra=0,02…0,1 m.

14

Fig.11.14. Scheme de supranetezirea…d) pentru suprafeţe exterioare;e,f,) pentru suprafeţe interioare

Trebuie menţionat că supranetezirea nu elimină erorile de la forma secţiunii transversale, datorită elasticităţii dispozitivului port-piatră. Sunt eliminate sau mult diminuate erorile de la cilindricitate, datorită lungimii barei abrazive şi a rigidităţii acesteia în lungul suprafeţei de prelucrat.

Materialul abraziv se alege în funcţie de materialul care se prelucrează. Pentru piesele din fontă, aluminiu, bronz sau alamă, se recomandă carbura de siliciu, iar pentru piesele din fonta maleabilă, oţel aliat, se recomandă oxidul de aluminiu.

Mărimea adaosului de prelucrare nu depăşeşte 5…7 m, pe diametru pentru piesele din oţel rectificate şi 20…40m, pentru piesele din aluminiu, după strunjirea fină.

La prelucrare sunt utilizate ca lichide de răcire: apa, un amestec 10 părţi petrol cu o parte ulei, petrol lampant, pentru oţeluri şi un amestec de săpun cu apă, pentru oţeluri cu tenacitate ridicată.

11.2.7. HonuireaHonuirea este procedeul de netezire a suprafeţelor cilindrice

exterioare şi interioare, cu diametre mai mari de 2 mm, care utilizează o sculă , numită hon. La prelucrarea găurilor, scula, dispune de material abraziv pe partea cilindrică aplicat direct pe o suprafaţa exterioară sau sub formă de bare abrazive, montate prin lipire, pe suporţi adecvaţi(fig.11.16)

a b c Fig.11.16 Construcţii de honuri pentru prelucrarea găurilor a)- cu bare abrazive scurte; b) cu bare abrazive lungi; c) cu o singură bară

1)con de presare;2)-suport bară abrazivă;3)bară abrazivă;4)-element de fixare 5) element de ghidare(sprijin)

Prelucrarea se desfăşoară pe maşini speciale de honuit, după o schema de tipul celei din fig.11.17.

15

piesa hon imaginea rizurilor pe suprafaţa prelucrată Fig.11.17 Schema honuirii suprafeţelor interioare

Honul, montat într-un dispozitiv autocentrant, oscilant, execută mişcarea de rotaţie I şi o mişcare rectilinie alternativă II, în lungul axei sale. In timpul prelucrării partea activă a sculei exercită o presiune permanentă asupra suprafeţei de prelucrat.

Presiunea poate fi realizată prin diferite variante constructive ale honului: prin elasticitatea corpului (în cazul honurilor de dimensiuni sub 10 mm), prin intermediul unor elemente conice ,deplasate axial manual sau hidraulic, prin elemente elastice sau mecanisme cu roţi dinţate-cremalieră etc.

Honuirea are ca principal scop reducerea rugozităţii de la operaţiile anterioare. Prin construcţia honului, materialul abraziv urmăreşte suprafaţa care se prelucrează., suportul acestuia dispunând de o anumită elasticitate. Seconsideră că honuirea nu îndepărtează unele erori de formă ale găurii sau erori de la forma circulară a secţiunii acesteia. Totuşi, aşa cum se observă şi în fig.11.18., utilizarea unor lungimi sau lăţimi de bară suficient de mari ale acestora , pot fi mult diminuate asemenea de erori.

Intre sculă şi piesă există o mişcare pe elice, cu viteza vc

(v.fig.11.17) ca rezultat al mişcării de rotaţie, cu viteza vu şi al celei rectilinie alternative, cu viteza va:

(11.1)

O viteză mare vu favorizează obţinerea unei rugozităţi de valoare mică, iar o viteză mare va, conduce la creşterea productivităţii prelucrării.

Honuirea este precedată de operaţii anterioare, cum sunt strunjirea fină , broşare sau rectificare. In funcţie de precizia şi rugozitatea obţinută la aceste prelucrări, honuirea are loc dintr-o singură operaţie sau din două (degroşare şi finisare)

16

Fig.11.18. Modalităţi de diminuare a abaterilor de formă la honuire

Adaosul de prelucrare se alege în funcţie de materialul piesei, de diametrul găurii şi de prelucrarea anterioară. După strunjirea fină, broşare sau alezare, adaosul este de 0,02…0,1 mm pe diametru; după rectificare, acesta este de 0,01…0,03 mm

Regimul de lucru se alege în funcţie de unghiul al rizurilor obţinute în urma prelucrării (v.fig.11.17), de materialul piesei ce se prelucrează şi de productivitate(tab.11.2.).

Se recomandă ca raportul dintre vitezele axială şi de rotaţie să fie 1/3…1/5. Cu cât acest raport este mai mare, cu atât rugozitatea obţinută la prelucrare va fi mai mică. Se obţin piese în treptele de precizie 6…7 ISO şi rugozităţi Ra=0,4…0,012m.

Tab.11.2. Regimul de lucru la honuireMaterialul piesei Viteza, m/min

De rotaţie De translaţieFontăBronz

Oţel moaleOţel călit

60…7560…7545…6520…35

15…2015…2010…155…10

Procesul de prelucrare se desfăşoară în prezenţa unui lichid de lucru, compus din 85…90% petrol şi 10…15% ulei, la prelucrarea oţelului şi petrol, pentru prelucrarea fontei.

11.2.8. VibrohonuireaO variantă îmbunătăţită a honuirii o reprezintă vibrohonuirea.

Procedeul se deosebeşte de honuirea obişnuită, pin suprapunerea, peste mişcarea axială rectilinie-alternativă a sulei, a unei mişcări vibratorii. Această situaţie permite granulelor abrazive să execute mişcări complexe, fapt ce conduce la o creştere de productivitate

17

11.2.9. Lustruirea a)Lustruirea cu bandă abrazivă, executată cu pânze abrazive, se

aplică diferitelor tipuri de suprafeţe, concave sau convexe, după o schemă de tipul celei din fig.11.19.

Scula este o bandă din material textil ce are lipit, pe una din suprafeţe, cea de lucru, material abraziv sub formă de granule sau pulbere din electrocorindon, carbură de siliciu sau diamant.

Datorită elasticităţii benzii, pot fi prelucrate suprafeţe racordate atât în planul pânzei, cât şi în plan perpendicular pe acesta.

Rugozitatea obţinută poate ajunge la Ra=0,1m, fără însă a fi posibilă o corectare a erorilor de prelucrare, provenite de la prelucrările anterioare.

Materialul abraziv este oxidul de aluminiu, carbura de siliciu sau pulbere de diamant.

Prelucrarea se desfăşoară prin intermediul unor dispozitive speciale, montate pe maşini universale. Fig.11.19.d prezintă un astfel de dispozitiv al firmei SURFINA (Germania).

a b

c d e

18

Fig.11.19 Scheme de lustruire a suprafeţelora)scheme de prelucrare a suprafeţelor convexe şi concave; b)schema dispozitivului;c,d)-modalităţi de acţiune a benzii asupra suprafeţei de prelucrat;e)-vedere generală a unui dispozitiv SURFINA (Germania) 1-banda;2,3 role;4-intinzător; 5) sistem de întindere a benzii

Pentru prelucrare sunt recomandate următoarele valori ale vitezei de aşchiere: vs=30…40 m/s, pentru prelucrarea oţelului nealiat, vs=20…30 m/s, pentru prelucrarea oţelului aliat, vs=25…45 m/s, pentru fonte şi vs=35…50 m/s, pentru prelucrarea aluminiului, presiunea de contact dintre banda şi piesă este de 25…50N/cm2.

b) Lustruirea cu perii abrazive reprezintă o tehnică mai recentă de reducere a rugozităţii suprafeţelor, prin utilizarea unor scule sub forma unor perii formate din lamele de pânză abrazivă (fig.9.20).

Datorită elasticităţii lor, periile abrazive se mulează pe suprafaţa de prelucrat, asigurând un contact bun al granulelor abrazive, cu aceasta.

Prin acest procedeu pot fi lustruite suprafeţe cilindrice netede, precum şi zone racordate ale unor arbori în trepte, suprafeţe profilate, datorită elasticităţii pronunţate a lamelelor (fig.11.21).

Rugozităţile ce se obţin sunt în strânsă concordanţă cu granulaţia materialului existent pe lamelele periilor, cu presiunea de lucru, precum şi cu elementele regimului de lucru: viteză de rotaţie a periei, viteza de rotaţie a piesei, precum şi cu avansul longitudinal, la prelucrarea suprafeţelor lungi.

a b

Fig.11.20. Discuri cu lamele abrazive a) cu prindere prin tijă ;b) cu prindere prin gaură

a b Fig.11.21 Scheme de lustruire cu discuri cu lamele abrazivea) pentru suprafeţe cilindrice netede; b) pentru suprafeţe profilate

11.2.10. Şlefuirea Şlefuirea este procedeul de netezire a suprafeţelor cu ajutorul

pastelor abrazive depuse pe periferia unor discuri executate din diferite materiale, capabile să reţină pasta: pâslă, postav, fetru, piele, hârtie, bumbac.

19

Schema de prelucrare se aseamănă cu rectificarea, discul-sculă fiind acum mai puţin rigid. Pot fi şlefuite suprafeţe netede şi profilate, datorită elasticităţii sculei. Folosind paste abrazive cu diferite granulaţii, pot fi obţinute valori foarte mici ale rugozităţii (Ra=0,012m).

11.2.11. RăzuireaRăzuirea este procedeul prin care sunt eliminate sau diminuate

abaterile de formă ale suprafeţelor; sunt de asemenea micşorate totodată şi microneregularităţile de pe aceste suprafeţe. Operaţia se execută manual sau mecanizat, cu o sculă cu tăiş rectiliniu.

Înainte de răzuire se efectuează o operaţie de punere în evidenţă a abaterilor de formă, numită tuşare. Prin simpla apăsare a unei contrapiese etalon (placă sau riglă de tuşat), pe suprafaţa ce se va supune prelucrării şi efectuarea unor mişcări circulare sau rectilinii a acesteia, proeminenţele vor străluci. In unele cazuri se aplică pe suprafaţa piesei etalon o vopsea specială. In timpul frecării cu suprafaţa de prelucrat, proeminenţele se acoperă cu vopsea.

După operaţia de tuşare, prin acţiunea sculei de răzuit, vor fi micşorate înălţimile proeminenţelor.

Operaţiile de tuşare şi răzuire se repetă până cînd se obţine o creştere notabilă a punctelor înalte, fapt ce indică apropierea suprafeţei prelucrate, din punct de vedere al formei, de suprafaţa etalon. Precizia de prelucrare este dependentă de numărul de pete pe cm2 (v.STAS 7391-66).

20