Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Generalităţi În practica sistemelor flexibile de fabricaţie problema sculelor aşchietoare este de o importanţă deosebită, cel puţin din următoarele motive: precizia de prelucrare depinde direct de precizia de poziţionare şi de rigiditatea proprie a sculelor folosite; productivitatea prelucrării este funcţie de calitatea sculelor reflectată prin capacitatea de aşchiere a acestora; efectuarea unui număr mare de operaţii diferite necesită scule adecvate acestora.

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Generalităţi Prin "sistem de scule" se înţelege un ansamblu format din scula aşchietoare propriu-zisă, portsculă şi sistem de codificare. Particularităţi constructive şi funcţionale ale sculelor aşchietoare folosite pe maşini automate cu comandă numerică: rigiditatea foarte ridicată, care să elimine efectul deformării elastice a sculei asupra preciziei de prelucrare; capacitatea de aşchiere ridicată, care să permită folosirea unor regimuri de lucru intensive, cu productivitate mare; asigurarea eliminării uşoare a aşchiilor, prin forma specială a tăişului; simplitatea constructivă, care face ca sculele să poată fi întreţinute cu uşurinţă iar utilizarea lor să nu pună probleme speciale de calificare; interschimbabilitatea şi posibilitatea de schimbare rapidă impusă de dinamica foarte ridicată a regimului de lucru în ciclu automat; posibilitatea de ascuţire şi control cu mijloace precise, în general automatizate; prereglarea simplă, cu consum minim de timp şi precizie de repetabilitate ridicată; folosirea unor materiale dure şi extradure, care să facă posibilă aşchierea cu regimuri foarte intense, de mare productivitate; un sistem de codificare unitar, care să permită identificarea rapidă a sculei precum şi a portsculei folosite.

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Exemple

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Exemple de portscule pentru frezare Con BT30, 40, 50 pentru masini CNC Bolt de tragere pentru conuri de fixare BT Con de fixare pentru scule cu coada cilindrica cu aplatizare Con de fixare prin strangere pentru scule cu coada cilibdrica (cu bucse elastice tip ER) Con de fixare pentru scule cu alezaj cilindric si pana de antrenare

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Exemple de portscule pentru frezare TIP ØD L T ISO 30 31.64 70 M12 ISO 40 44.45 95 M16 ISO 50 69.85 130 M24 TIP ØB H X Ø D - L-T ISO 30 31.64 70 M12 - ISO 40 44.45 95 M16 _ ISO 50 69.85 130 M24 TIP ØD L T BT - 40 44.45 67.4 M16 BT - 50 69.85 104.8 M24

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Exemple de portscule pentru frezare BUCSE ELASTICE TIP ER Tip A L D-Domeniu 4004E 8.5 13.5 0.5 - 5.0 4008E 11.5 18.0 0.5 - 7.0 4009E 12.0 19.5 426E 17.0 27.0 0.5 - 10.0 428E 21.0 31.0 1.0 - 13.0 430E 26.0 35.0 1.0 - 16.0 470E 33.0 40.0 2.0 - 20.0 472E 41.0 46.0 3.0 - 26.0 477E 52.0 60.0 6.0 - 34.0 BUCSE ELASTICE TIP ISO Tip ØA L ØD Capacitate ISO-30 Ø25 35 Ø13 Ø32 40 Ø20 ISO-40 Ø40.05 46 ISO-50 Ø60 57 Ø38

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Exemple

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Exemple – conuri HSK!!!

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Exemple

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Sisteme de prindere pentru scule rotative Sculele cu mişcare de rotaţie se fixează în arborele principal al centrului de prelucrare prin două metode principale: prinderea cu bile; prinderea cu bucşe elastice. Prinderea cu bile

Prinderea cu bucşă elastică Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Sisteme de prindere pentru scule rotative Prinderea cu bucşă elastică

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Sisteme de prindere pentru scule de translaţie

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Noţiuni generale de teoria aşchierii Partea aşchietoare a sculelor este realizată din plăcuţe dure şi extradure, fixate prin două procedee: fixare mecanică (cu bride, cu excentric, etc) prinderea trebuie să fie deosebit de rigidă; schimbarea plăcuţei trebuie să se facă simplu şi rapid. fixare prin lipire tare cu aliaje de Cupru

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Noţiuni generale de teoria aşchierii Materialele dure şi extradure folosite la execuţia plăcuţelor aşchietoare sunt de trei tipuri: materiale metalo-ceramice se obţin din pulberi de carbură de Wolfram, Titan, Tantal, etc., înglobate într- o masă de pulbere de Cobalt, care joacă rolul de liant; au durităţi de 85-92 HRC la temperaturi uzuale în procesul de aşchiere şi 55- 60 HRC până la temperaturi de 1000° C; se utilizează la viteze de aşchiere de 2-3 ori mai mari decât în cazul sculelor confecţionate din oţeluri de scule sau oţeluri rapide. materiale mineralo-ceramice care sunt de fapt compuşi chimici sub formă de pulberi pe bază de oxid de aluminiu (Al2O3) şi o mică cantitate de oxid de crom. materiale pe bază de pulberi de diamant natural sau sintetic, folosite la viteze de aşchiere care ating 103 m/min se folosesc exclusiv la finisarea suprafeţelor metalice şi la piesele de precizie deosebită, în mecanică fină şi micromecanică.

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Noţiuni generale de teoria aşchierii Plăcuţele aşchietoare amovibile sunt grupate în 3 categorii, în funcţie de domeniul de utilizare (conform STAS 6374-80): grupa P, destinată prelucrării materialelor feroase cu aşchii lungi; grupa M, destinată prelucrării materialelor feroase cu aşchii lungi sau scurte şi a metalelor neferoase; grupa K, destinată prelucrării materialelor feroase cu aşchii scurte (fonte), a materialelor neferoase şi a materialelor nemetalice. Fiecare din aceste grupe admite şi alte subdiviziuni (de pildă P01, P10, M30, K10, K31, K40, etc). În cadrul acestor subdiviziuni, rezistenţa la uzură scade şi tenacitatea creşte pe măsura creşterii indicilor ce însoţesc literele din simbol. plăcuţele cu indici mici se vor folosi la operaţii de finisare, cu viteze de aşchiere mari şi adaosuri de prelucrare mici plăcuţele cu indici de valori mari sunt recomandate pentru degroşare, caz în care vitezele de aşchiere au valori mai mici şi adâncimea de aşchiere (grosimea aşchiei) creşte faţă de finisare

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Alegerea placutelor aschietoare Tabel de alegere a tipului de plăcuţă aşchietoare pe baza domeniului de folosinţă şi a regimului de aşchiere

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Alegerea placutelor aschietoare (http://www.royaltc.co.kr/cutting_tools.htm )

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Noţiuni generale de teoria aşchierii Forma generală a unui cuţit folosită la definirea geometriei părţii aşchietoare este redată în figura următoare

Intre valorile unghiurilor există următoarele relaţii: Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Noţiuni generale de teoria aşchierii Geometria părţii aşchietoare a sculei raportată la un punct M de pe tăişul principal este redată mai jos. Intre valorile unghiurilor există următoarele relaţii: α0 + β0 + γ0 = 900 α0 + β0= δ0

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Noţiuni generale de teoria aşchierii-Unghiurile cuţitului Unghiul de aşezare constructiv (ortogonal) α0 , este unghiul dintre tangenta la faţa de aşezare principală şi planul tăişului principal, măsurat în planul normal pe tăiş în punctul M. Unghiul de aşezare se consideră pozitiv dacă planul tăişului principal nu intersectează masa de material a cuţitului în zona de aşchiere. Aşchierea este posibilă doar la valori pozitive ale acestui unghi, în caz contrar apărând frecări foarte mari între semifabricat şi sculă; Unghiul de degajare constructiv (ortogonal) γ0 , este unghiul dintre tangenta la faţa de degajare şi planul ce trece prin axa semifabricatului, măsurat în planul normal pe tăiş în punctul M. Valoarea acestui unghi se consideră pozitivă dacă tăişul sculei precede faţa de degajare la deplasarea sculei în direcţia de aşchiere şi negativ în caz contrar. Aşchierea este posibilă şi la valori negative ale unghiului de degajare, dar in acest caz valorile forţelor de aşchiere cresc. Unghiul de ascuţire constructiv (ortogonal) β0 , este unghiul dintre tangenta la faţa de aşezare şi tangenta la faţa de degajare măsurat în planul normal pe tăiş în punctul M. Odată cu creşterea unghiurilor de aşezare şi de degajare se reduce valoare unghiului de ascuţire, lucru care determină o scădere a rezistenţei mecanice a sculelor şi o încălzire mai acentuată a muchiei tăietoare. Unghiul de aşchiere constructiv (ortogonal) δ0 , este unghiul format de planul tăişului şi tangenta la faţa de degajare măsurat în planul normal pe tăiş în punctul M.

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Noţiuni generale de teoria aşchierii-Uzura sculelor Miscãrile relative dintre sculã si materialul de prelucrat, fie la nivelul suprafetei aschiate - asa cum se întâmplã pe fata de asezare - fie la nivelul aschiilor produse - asa cum se întâmplã pe fata de degajare - duc la aparitia fenomenului de uzare si deci la modificarea geometriei acestor douã suprafete. Apar în acest fel aşa-zisele "pete de uzură" pe feţele de aşezare şi de degajare Uzura avansează conform curbelor de evoluţie cunoscute, în trei etape: uzura primară, uzura normală şi uzura catastrofală

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Noţiuni generale de teoria aşchierii-Durabilitatea sculelor Noţiunea de "durabilitate a sculelor aşchietoare" a apărut din necesitatea de a aprecia într-un mod cantitativ comportamentul la uzare al sculelor. Durabilitatea este mărimea unui interval de timp de aşchiere al sculei în care nu apar modificări esenţiale ale geometriei tăişului sculei. Durabilitate economică este legată de nişte parametri de regim care să garanteze o anumită productivitate a prelucrării considerată convenabilă. Valoarea durabilităţii economice se determină pe baze statistice pentru diferite tipuri de scule şi materiale de prelucrat.

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Noţiuni generale de teoria aşchierii-Durabilitatea sculelor Factorii care influenţează durabilitate sunt: elementele regimului de aşchiere (viteza de aşchiere, adâncime de aşchiere, avans); materialul sculei şi materialul de prelucrat; geometria parţii tăietoare a sculei; condiţiile de răcire-ungere. Cantitativ, durabilitatea depinde de viteza de aşchiere conform relaţiei: unde: T = durabilitatea sculei [min]; C1 = constantă specfică vitezei de aşchiere; z = exponentul durabilităţii; V = viteza de aşchiere [m/min].

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Noţiuni generale de teoria aşchierii-Durabilitatea sculelor Valorile optimale ale durabilităţii pentru câteva categorii de scule aşchietoare sunt următoarele: pentru un cuţit de strung din Oţel rapid Tec=60 min; pentru un cuţit de strung prevăzut cu plăcuţe din carburi metalice brazate Tec=90 min; pentru un cuţit de strung cu plăcuţe amovibile din carburi metalice Tec=480...600 min; pentru burghie elicoidale simple din Oţel rapid Tec=30 min; pentru freze cilindrice sau cilindro-frontale din Oţel rapid Tec=90...180 min; pentru freze melc din Oţel rapid Tec=120...480 min. Se poate defini şi o viteză de aşchiere economică corespunzătoare durabilităţii economice, pe baza relaţiei următoare: unde: CVT = constantă; T = durabilitate economică a sculei [min]; t, s = adâncimea de aşchiere respectiv avansul; xv, yv, m = coeficienţi.

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Noţiuni generale de teoria aşchierii- Prereglarea sculelor Prereglarea sculelor consta in determinarea pozitiei varfului taisului sculei fata de originea sistemului de coordonate al masinii (offset geometric) La strunjire acest punct de origine este in axa arborelui principal, in planul frontal al acestuia La frezare este acelasi punct asociat planului frontal al arborelui principal Prereglarea se poate face direct pe masina sau in exteriorul acesteia pe dispozitive speciale

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Noţiuni generale de teoria aşchierii- Definirea offseturilor Uzura sculelor datorita frecarii cu semifabricatul poate fi si ea compensata printr-un offset de uzura Offseturile geometrice si cele de uzura se inscriu ca parametrii ai comenzii modale T sub forma Tgguu, unde: gg este un grup de 2 cifre care da pozitia sculei in lista de scule a masinii uu este un grup de doua cifre care reprezinta pozitia valorii uzurii in lista de definire a uzurii sculelor

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Noţiuni generale de teoria aşchierii- Definirea offseturilor Parametrii de offset geometric se inscriu intr-un tabel existent in sistemul CNC al masinii In acest tabel se trec valori negative pentru Z si negative pentru X pe diametru La sculele amplasate in axa piesei (X0) offsetul pe X va avea aceeasi valoare indiferent de scula Parametrul R se refera la raza taisului sculei (valabil numai cu functiile G41/G42) Parametrul T (Tip) se refera la pozitia taisului sculei in raport cu piesa, pozitie numerotata in mod conventional

Parametrii R si T au aceeasi semnificatie ca si in cazul anterior Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Noţiuni generale de teoria aşchierii- Definirea offseturilor Parametrii de offset de uzura se inscriu intr-un alt tabel existent in sistemul CNC al masinii In acest tabel se trec valori negative sau pozitive pentru X si Z dupa cum cotele fara compensare sunt mai mari respectiv mai mici decat cele necesare Parametrii R si T au aceeasi semnificatie ca si in cazul anterior

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Prereglarea sculelor- Determinarea offseturilor

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Prereglarea sculelor- Determinarea offseturilor

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Magazii de scule-clasificare generala

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Magazii de scule-magazie disc cu ax vertical si dispunere axiala

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Magazii de scule - magazie cu lant simplu sau in meandre

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Magazii de scule – magazii disc

Scule aşchietoare folosite la centre de prelucrare Magazii de scule – sistem de schimbare a sculelor