Calculul de rezistenta si rigiditate al cutitului de strung

Calculul de rezistenta si rigiditate al cutitului de strung

Vom considera cazul general al unui cutit incovoiat solicitat in timpul lucrului de catre componentele fortei de aschiere la incovoiere(F_x, F_z), compresiune(F_y) si torsiune(F_x, F_z).

;

; ;

;

;

; ;

;

Se fac aproximarile:

H=1,5·B , L=1,5·H; L=3·H, (in calcule);

Daca se neglijeaza componentele F_x si F_y care sunt fractiuni din F_z (de exemplu , ), rezultanta va fi: R=;

;

;

.

-pentru rasucire in care

un coeficient in functie de forma sectiunii.

in care valorile pentru si date in functie de natura materialului sunt

-pentru R_p cu HRC=(3040) ; ;

-pentru R_p cu HRC=(6265) (calit pe intreaga lungime);  ;;

-pentru OLC 45 sau 40Cr10 imbunatatit: ; ;

(pentru HRC=40).

Verificarea la rigiditate a cutitului se face in baza componentei principale a fortei de aschiere limitand sageata pe care o capata cutitul sub actiunea fortei F_z la o valoare admisibila permisiva. Marimea sagetii, la varful sculei, se determina cu relatia:

; -sageata admisibila la degrosare 0,1-0,2mm;

- sageata admisibila la finisare 0,01-0,02mm;

Este bine ca marimea sagetii produsa de componenta principala a fortei de aschiere sa aiba o valoare cat mai mica, intrucat deplasarea varfului sculei poate cauza aparitia vibratiilor, modifica unghiurile functionale ale sculei si duce la schimbarea dimensiunii piesei prelucrate. La cutitele armate cu placute din carburi metalice, pe langa dimensionarea corpului sculei, se verifica si placuta la rezistenta. De aceasta verificare este nevoie datorita faptului ca aliajele dure au o rezistenta redusa la solicitarea de incovoiere. Verificarea se face cu ajutorul relatiei empirice:

; -g-grosimea placutei din carburi metalice in mm;

-b-latimea aschiei (sau lungimea taisului sculei in contact cu piesa).

;

La sectiune circulara:  ; ;

Cutite profilate

Cutitele profilate sunt scule complexe de inalta productivitate utilizate la prelucrarea unor piese interschimbabile cu o configuratie complicata. Ele isi pastreaza profilul taisurilor dupa reascutire efectuate exclusiv pe fata de degajare. Realizarea profilului piesei se obtine in urma a doua miscari simple: rotatia piesei si avansul rectiliniu in directia radiala a sculei. Avantajele utilizarii cutitelor profilate sunt: necesitatea unui numar redus de miscari rezultand asfel cinematica simpla si unelte simple; precizia de prelucrare este sporita rezultand obtinerea de piese interschimbabile; nu necesita muncitori de inalta calificare; productivitatea operatiei de prelucrare este marita datorita suprapunerii mai multor faze de lucru intr-o singura operatie de prelucrare.

Clasificare:

cutite radiale;

cutite prismatice( tangentiale) (numai pentru prelucrari exterioare);

cutite disc.

Fig. 6.3. Strunjirea profilata cu un cutit radial

Fig. 6.4. Strunjirea cu un cutit prismatic profilat

Cutitele disc pot fi cu axa de simetrie paralela cu axa piesei( cazul din figura 6.5) sau cu axa de simetrie inclinata fata de axa piesei. Inclinarea axei de simetrie a cutitului fata de axa piesei se realizeaza in cazul prelucrarii pieselor profilate prevazute cu praguri frontale notate cu A, perpendiculare pe axa piesei.

Fig. 6.5. Strunjirea profilata cu cutitul disc

Fig. 6.6. Cutit disc cu axa inclinata

In acest caz fata de asezare a cutitului disc devine o suprafata conica ce va face un unghi de asezare lateral pozitiv cu suprafata prelucrata A a piesei. Tot in acelasi scop de obtinere a unghiului de asezare lateral in cazul prelucrarii pieselor prevazute cu praguri frontale A se folosesc cutitele disc cu generatoare elicoidala.

Fig. 6.7. Cutit disc cu generatoare elicoidala

In cazul prelucrarilor suprafetelor profilate interior se folosesc cutite disc cu diametrul exterior stabilit pe baza de gabarit: D_es=(0,6..0,8)D_i ; unde D_i-este diametrul piesei prelucrate. Aceasta restrictie a diametrului exterior este impusa si datorita faptului ca pentru obtinerea unghiului de asezare la varf, unghiul centrului cutitului disc este situat deasupra centrului piesei.

Fig. 6.8. Strunjirea profilata a suprafetelor interioare cu un cutit disc

Ascutirea cutitelor profilate

Pastrarea constanta a profilului cutitelor profilate se asigura prin reascutiri efectuate pe fata de degajare plana a sculei. In cazul cutitelor prismatice profilate, la fiecare reascutire se indeparteaza un strat de grosime constanta de pe fata de degajare dupa schema din figura:

In cazul cutitelor disc profilate suprafata de degajare a sculei va fi generata de planul de ascutire al corpului abraziv  care ramane tangent la un cerc de control, de raza r_c=H_s=R_essin(). In acest caz stratul de material indepartat de pe fata de degajare a cutitului disc are o grosime variabila, descrescatoare spre centrul sculei.

Fixarea cutitelor profilate

In timpul prelucrarii pieselor profilate cutitele prismatice si disc profilate se pozitioneaza in suportul masinii unelte la geometria aleasa din motive de optimizare a procesului de aschiere. Unghiurile si cu care se pozitioneaza cutitul fata de piesa se obtin prin reglarea corespunzatoare a suportilor de fixare care sunt prevazuti cu sisteme de fixare in forma de coada de randunica in cazul cutitelor prismatice sau cu dorn cilindrice pentru cutitele disc. Aceste sisteme de fixare se dimensioneaza in baza solicitarilor care apar in timpul prelucrarii (incovoiere si torsiune) tinand seama de rezistenta admisibila la incovoiere a materialului dornului de fixare.