psa CAP 14

8/16/2019 psa CAP 14

1/25

8/16/2019 psa CAP 14

2/25

Capitolul 14: Burghie

Burghiele elicoidale sunt cel mai frec!ent utilizate atât datorită unei geometriimai con!enaile a păr#ii aşchietoare, cât şi datorită unei părecizii sporite aprelucrării şi durailită#ii totale ridicate, ca urmare a unui număr mare de reascu#iriposiile.

Burghiele cu canale drepte reprezintă o solu#ie constructi!ă mai simplă, dar ridică o serie de proleme "n ceea ce pri!eşte e!acuarea aşchiilor, mai ales "n cazulurghierii "n pozi#ie !erticală sau a prelucrării găurilor de adâncime relati! ridicată.

Burghiele late sunt cele mai simple su aspect constructi!, prezentând, "nsă,o serie de deza!anta*e legate de durailitate şi de precizia prelucrării. $untfolositem, mai ales, su formă de urghie lamă, "n componen#a unor sculecominate, pentru prelucrarea aleza*elor, a!ând partea aşchietoare fixată mecanic.

Burghiele de centruire au un domeniu specific de farica#ie şi utilizare, a!âdcaracteristici constructi!e deoseite.

%n ceea ce pri!eşte urghiele pentru găuri adânci, acestea reperezintconstruc#ii speciale, cu unul sau mai mul#i din#i, asimetrici, dar cu proprietă#iautocentrante.

+upă materialul păr#ii aşchietoare, există:• Burghie din o#eluri de scule&• Burghie din caruri metalice sinterizate.

'ig. 14.

115

'ig. 14.4

8/16/2019 psa CAP 14

3/25


14.2 Geometria burghielor elicoidale

-lementele caracteristice geometriei urghielor elicoidale sunt prezentate "nFig. 14.6.

116

8/16/2019 psa CAP 14

4/25

'ig. 14.


117

8/16/2019 psa CAP 14

5/25


a) Unghiul ω al canalelor elicoidale se execută pentru a imprimatăişurilor aşchietoare !alori poziti!e unghiului de dega*are, precum şia permite e!acuarea uşoară a aşchiilor. /aloarea sa diferă de al unpunct la altul de pe tăiş, fiind maximă la exterior şi minimă la ni!eluldiametrului miezului urghiului, Fig. 14.7 , rela#iile (14.1), (14.2).

p

Dtg M M

π ω = , pentru diametrul mediu

p

Dtg

π ω = , pentru diametrul exterior

(14.1)

ω ω tg D

Dtg M M = (14.2)

0nghiul de dega*are γ x, măsurat "ntrun plan paralel cu axa urghiului şicare cuprinde direc#ia mişcării principale de aşchiere, este egal cu ω "nacelaşi punct, rezultând rela#ia (14.3).

ω γ tg D

Dtg M x M = (14.3)

2ezultă că !aloarea lui γ x diferă de la un punct la altul de pe tăiş, fiindmaximă la exterior şi minimă spre centru.

b) Unghiul de atac K

'ig. 14.3

118

8/16/2019 psa CAP 14

6/25


+in triunghiul T$1, Fig. 14.6 , rezultă rela#ia (14.4).

M 1

1

1

1 M

cos M T

MS

TS

MS ctgK

ϕ == (14.4)

5entru un punct 1 aflat pe raza 2 exterioară a urghiului, rezultă rela#ia(14.5), "n care ϕe reprezintă unghiul pe carel face planul de ază constructi! axialal punctului exterior cu proiec#ia tăişului principal pe planul frontal.

e11

11

cos M T

S M

TS

S M ctgK

ϕ

== (14.5)

5rin "mpăr#irea celor două rela#ii de mai sus, rezultă rela#ia (14.6).

ctgK cos

cosctgK sau ,

cos

cos

ctgK

ctgK

M

e M

M

e M

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ == (14.6)

+in triunghiul dreptunghic 67 rezultă rela#iile (14.7) şi (14.8), "n care r 8 esteraza miezului urghiului, iar 2 este raza punctului .

M

20

2 M

M

r

r r

OM

QM cos

−==ϕ (14.7)

R

r R

R

QM cos

20

2

1e

−==ϕ (14.8)

0nghiul de atac 9 rezultă succesi! conform rela#iilor (14.9) – (14.11).

20

2 M

20

2 M

M

e

r r

r R

R

r

cos

cos

−−

=ϕ

ϕ (14.9)

20

2 M

20

2 M

M

r r

r Rctg

R

r ctgK

−

−= (14.10)

2

0

2

M

o

M

R

r 1

r

r 1

tgK tgK

−

−

= (14.11)

119

8/16/2019 psa CAP 14

7/25


2ezultă că unghiul de atac scade de la !aloarea 9 la exterior, la o !aloareminimă "n punctul T1 de intersec#ie a tăişului principal cu cel trans!ersal, "n care r şi 9 sunt date de rela#iile (14.12), respecti! (14.13).

ϕ sin

r r 0 M = (14.12)

tgK 573 ,0

R

r 1

costgK tgK

2

0

M ⋅≅

−

= ϕ

(14.13)

(c) 0nghiul λ de "nclinare a tăişului

+in triunghiul 11′ rezultă rela#ia 14.14;, iar din triunghiul 5 1 rela#ia14.1;.

1

M M M

etg

′−

=λ 14.14;

M M M

2

M

11

K sintg

e

K sin

MM

K sin

PM MM

⋅===

ϕ 14.1;

+in rela#iile 14.14; şi 14.1; rezultă rela#ia 14.13;.

M M M K sintg tg ⋅−= ϕ λ 14.13;

/aloarea unghiului ϕ se o#ine din triunghiul 67, conform rela#iei 14.1;.

20

2 M

0 M

r r

r tg

−=ϕ 14.1;

;.

14.1=;

120

8/16/2019 psa CAP 14

8/25


K ctg

r

r 1

R

r 1

1

1

K ctg 1

1 K sin

2

2

M

0

2

0 M 2

M

−

−

+

=+

=

K ctg R

r

r

r 1

r

r ctg

2

2

M

2

0

M

2

0

M M

−

+−

−=λ 14.1>;

(d) 0nghiul de dega*are N

0nghiul de dega*are normal, γ ?, este legat de paremetrii constructi!i prinrela#ia 14.(8;, de unde rezultă rela#ia 14.(1;.

M M M N X K costg K sintg tg M M ⋅−⋅= λ γ γ 14.(8;

M M

M

N K costg K sin

tg tg M

X

M ⋅+= λ

γ γ 14.(1;

@inând cont că M X γ este egal cu unghiul elicei ω, conform rela#iei 14.((;,se o#ine rela#ia 14.();.

ω ω γ tg R

r tg tg M M X M == 14.((;

M M

M

M N K costg

K sin

tg

R

r tg

M λ

ω γ −= 14.();

(e) 0nghiul de aşezare, N

0nghiul de aşezare α? se o#ine prin ascu#ire, iar legea de !aria#ie pe care o

primeşte depinde de tipul suprafe#ei realizate, care poate fi: conică, elicoidală,cilindrocirculară, cilindroeliptică sau plană. %n cazul ascu#irii fe#ei de aşezare după o suprafa#ă conică, unghiul α se

formează datorită dezaxării axei urghiului fa#ă de axa conului imaginar cu !aloarea9, 'ig. 14.=.

121

8/16/2019 psa CAP 14

9/25


$ec#ionând tăişul aşchietor cu un plan normal ce trece prin punctul , !arezulta o elipsă a cărei ecua#ie este dată de rela#ia 14.(4;, 'ig. 14.>.

1

!

a

x2

2

2

2

=+ 14.(4;

8/16/2019 psa CAP 14

10/25


"x xa

"! !

2

2

⋅⋅=⋅ sau !

x

a

"x

"!2

2

= 14.(=;

%n punctul a!em rela#iile 14.(>;.

C8

2

20

# 1 x −= 14.(>;

%nlocuind rela#iile 14.(=;, 14.(>; "n rela#ia 14.(3;, rezultă rela#iile 14.)8; şi

14.)1;.

0

20

2

0

2

20

2

2

#

#

a

#

# 1a

a

tg

−⋅±=

−⋅=β

14.)8;

20

2

0 M

#

#

a

tg

1tg

−==

β α 14.)1;

$emiaxele elipsei au !alorile date de rela#iile 14.)(;.

2

" K # $tg 1$tg

K sin

2

D

a 002

M

−=−=⋅+

= σ σ 14.)(;

-xpresia unghiului α? se o#ine conform rela#iei 14.));.

( ) 2022

2

M

0 N

# tg 1tg K sin

2

D1

tg 1

# tg

M

−−

+⋅−

=

σ σ σ

α

14.));

8/16/2019 psa CAP 14

11/25

'ig. 14.1(


0nghiul de aşezare αx, măsurat "n plan axial, este dependent de α? şi secalculează cu rela#ia 14.)4;.

K sin

tg tg N x

α α = 14.)4;

8/16/2019 psa CAP 14

12/25


"ndreptat spre !ârful urghiului şi scade, dacă este "ndreptat in!ers.

8/16/2019 psa CAP 14

13/25


• Tăiş principal rectiliniu, o#inut printro ascu#ire normală&• Tăiş principal cu două !alori ale unghiului la !ârf, o#inut printro

ascu#ire dulă&

• Tăiş principal cu trei !alori ale unghiului la !ârf, o#inut printroascu#ire triplă&

• Tăiş principal curiliniu.Tăişul principal rectiliniu prezintă a!anta*ul simplită#ii, dar şi deza!anta*ul

unei rezistan#e la uzură şi deci durailită#ii relati! scăzute, ca urmare, "n primulrând, a condi#iilor "nrăută#ite de e!acuare a căldurii din zona !ârfurilor exterioareale tăişurilor principale, datorate unor unghiuri ε mici, iar "n al doilea rând, datorită

"ncărcării energetice unitare maxime "n această zonă a tăişului.Tăişul principal cu două !alori ale unghiului la !ârf, prezintă un tăiş auxiliar, "nclinat cu un unghi (98 micşorat, 98 8,3 A 8,;9 şi o lungime c 8,+, asigurândo creştere de până la două ori a durailită#ii fa#ă de cazul tăişului rectiliniu normal,pe de o parte, datorită micşorării compensatoare a grosimii alchiei a 1′

8/16/2019 psa CAP 14

14/25

'ig. 14.14


Unghiul de a&e'are oti! N , considerat la diametrul exterior al urghiului,este cuprins "ntre =° şi 14°. /alorile mai mari ale unghiului de aşezare suntrecomandate pentru urghiele de diametre mai mici, precum şi "n cazul prelucrăriimaterialelor cu caracteristică plastică şi duritate redusă. Creşterea exagerată "nsă aunghiului α, pe lângă faptul că nu antrenează o scădere sensiilă a momentului şifor#ei de urghiere, determină o micşorare a rezisten#ei termomecanice a tăişului,cu efect negati! asupra durailită#ii.

/alorile unghiului α?, considerate "n plan normal la tăişul principal, treuiesctranspuse cu a*utorul rela#iilor de dependen#ă "n planul secant longitudinal la tăiş,acestea interesând "n procesul de aşchiere "n mod nemi*locit.

5rocedeul de ascu#ire adoptat treuie să asigure o creştere accentuată a

unghiului de aşezare constructi! spre miezul urghiului, "n două scopuri de ază:• 2ealizarea unui unghi de dega*are al tăişului trans!ersal cât maimare, "ntrucât γ t αt πE(&

• Compensarea, "n cât mai mare măsură, "n zona din imediataapropiere a axei urghiului, a deforma#iilor cinematice, datorateprezen#ei componentei axiale a !itezei rezultante şi care determinămicşorarea sustan#ială a unghiului de aşezare func#ional "n raportcu cel constructi!, Fig. 14.14.

Unghiul de "nclinare oti!, , al ti&ului tran#eral.

8/16/2019 psa CAP 14

15/25


-a. 14.1

+iametrul, +G mm H

Clasa de precizie < B 8,83(8 A =8 8,843 8,8=4

*ia!etrul atelui dinilor D0 se staileşte "n func#ie de diametrul exterior şi "năl#imea fa#etelor elicoidale f: +8 + A (f 8.

%năl#imea fa#etelor se alege astfel:• f 8 8,1+, pentru diametre până la 18 mm&• f o 8,8> A 8,8=;+, pentru 18

8/16/2019 psa CAP 14

16/25

'ig. 14.1


• d8E+ 8,14 A 8,1, pentru 1)

8/16/2019 psa CAP 14

17/25


D# R2 K 2

⋅= (14.40)' 3

K 015 ,0# 2 ω = (14.41)

Dă#imea frezei este dată de rela#ia (14.42), "n care ϕ ≅ 18°.

ϕ cos

R R ) 21 += (14.42)

%năl#imea profilului dintelui este dată de rela#ia (14.43).

( ) 221 % Rcos R R* +−= ϕ (14.43)

uchia spatelui dintelui poate fi numai dea!urată sau, pentru o execu#ie mai "ngri*ită, rotun*ită.

artea de %i+are, reecti# coada urghielor poate fi cilindrică, pentrudiametre până la 18 A 1 mm şi, uneori, pre!ăzută cu antrenor, iar pentru diametrepeste 1( mm, se preferă cozile conice.

8/16/2019 psa CAP 14

18/25


(d)

8/16/2019 psa CAP 14

19/25

'ig. 14.1>

'ig. 14.(8


prin canalele elicoidale oişnuite, care comunică cu un aleza* central, practicat "ncoada urghiului.

%n multe cazuri de prelucrare a găurilor adânci, urghiele cu două tăişuriprincipale au fost "nlocuite cu scule cu un singur tăiş principal, care detaşeazăaşchii de lă#ime egală cu *umătate din diametru. 5entru preluarea for#elor deaşchiere, aceste scule se execută cu praguri de conducere speciale patine;, princare se realizează o ună ghidare a urghielor pe direc#ia găurii prelucrate.

%n cazul executării unor găuri de adâncime nu prea mare, pot fi utilizateurghie cu un singur tăiş, Fig. 14.19, fără canal special pentru lichidul de răcire,care lucrează cu aşchiere "ntreruptă.

8/16/2019 psa CAP 14

20/25

'ig. 14.(1


intermitentă a sculei;, se folosesc cu succes urghie de tipul celor prezentate "nFig. 14.20 , cu un singur tăiş, care reprezintă o solu#ie "munătă#ită a construc#iei

anterioare. +e această dată, lichidul de răcire a*unge "n zona de aşchiere, supresiune, printrun canal axial practicat prin coada urghiului, ceea ce permitedesfăşurarea aşchierii "n condi#ii mult mai sigure şi cu un randament net superior.

8/16/2019 psa CAP 14

21/25

'ig. 14.()

'ig. 14.((


spa#iul inelar format "ntre peretele găuriişi diametrul exterior al sculei. %ntoarcerea lichidului, "mpreună cuaşchiile, se realizează prin interiorul#e!ii de sus#inere, a!ând ieşire laextremitatea acesteia.

Dă#imea aşchiei, şi deci lungimeatăişului, se alege "n func#ie de diametrulgăurii, conform ta. 14.2.

Ta

. 14.(+iametrul găurii

G mm HDungimea tăişului aşchietor

G mm H8 (8188 (18 )8(88 ))88 48

+iametrul exterior al arei de găurit se poate calcula cu rela#ia (14.44), "ncare + reprezintă diametrul găurii.

*0 0,91* (14.44)

Da toate sculele pentru prelucrarea găurilor adânci, o importan#ă de primordin re!ine fragmentării şi ruperii aşchiilor. %n primul rând, a!ansul de rota#ietreuie să fie astfel sincronizat cu !iteza de aşchiere, "ncât să formeze aşchii rupte,deoarece aşchiile de curgere şi cele "n enzi pot pro!oca locări de e!acuare. %ncazul "n care nu pot fi realizate aşchii de rupere, treuie să se pre!adă, pe tăişulsculelor, canale pentru fragmentarea aşchiilor, chiar "n detrimentul durailită#iimuchiei.

14.8 "urghie de centruire

Burghiele de centruire sunt

destinate prelucrării găurilor de centrarea pieselor de tip arore, cu prindere "ntre!ârfuri. %n Fig. 14.23 este prezentatăconstruc#ia unui urghiu de centruireeta*at, care poate a!ea una sau maimulte trepte, "n func#ie de forma găurii decentrare.

134

8/16/2019 psa CAP 14

22/25

'ig. 14.(4

'ig. 14.(


-lementele constructi!e ale acestor urghie se stailesc "n func#ie dediametrele şi adâncimile par#iale ale găurii ce urmează a fi prelucrată, iar parametriigeometrici se o#in astfel: fa#a de dega*are plană cu unghi zero, prin practicareaunor canale drepte ce ser!esc la e!acuarea aşchiilor, iar fe#ele de aşezare suntdetalonate, o#inânduse unghiuri de aşezare poziti!e.

14.9 'scu!irea burghielor elicoidale

8/16/2019 psa CAP 14

23/25

'ig. 14.(>


deoarece curura suprafe#ei conului creşte spre !ârf, "n consecin#ă şi unghiulprimeşte aceeaşi !aria#ie.

8/16/2019 psa CAP 14

24/25


simplu, prin copierea directă a formei plane a suprafe#ei acti!e a discului arazi! pefa#a de aşezare a sculei.

cuirea du o ura%a cilindroelitic, Fig. 14.30. $e caracterizeazăprin aceea că fa#a de aşezare face parte dintrun cilindru cu sec#iune normalăeliptică, sau este compusă din doi cilindri eliptici intersecta#i, zona centralărezultând de formă piramidală, autocentrantă, mărginită de patru suprafe#e cilindroeliptice.

işcarea de rota#ie principală,

8/16/2019 psa CAP 14

25/25


14.10 Stabilirea procedeului de ascu!ire optim

%n cazul când se urmăreşte o precizie ridicată a prelucrării, ascu#irea optimăeste ascu#irea elicoidală, $piropointCincinati, ascu#irea dulu cilindroeliptică, cu!ârf piramidal autocentrant.

5entru urghiele de dimensiuni mai mari, care au tăişul suplimentar ascu#it şiconul de atac dulu, ascu#irea optimă este cea după o suprafa#ă conică.

+atorită !aria#iei unghiurilor dea lungul celor două tăişuri principale, precumşi a existen#ei tăişului trans!ersal pre!ăzut cu unghi de dega*are negati!, geometriaurghielor elicoidale rezultată "n urma ascu#irii normale, este "n generalnesatisfăcătoare.

6 "munătă#ire a geometriei acestor tăişuri se o#ine numai prin ascu#irisuplimentare:

•

Documents

psa CAP 14