PRELUCRAREA CANALELOR SI CANELURILOR

Prelucrarea canalelor

1.1. TIPURI DE CANALE

Canalele sunt detalii constructive reprezentand adancituri pe suprafetele pieselor, cu traseu rectiliniu, mai rar curbiliniu. Ele pot fi folosite in urmatoarele scopuri :
- pentru ghidarea unor piese mobile (de exemple, canalele in coada de randunica);
- pentru asezarea pieselor in vederea prelucrarii (de exemplu, canalele triunghiulare ale prismelor) :
- pentru formarea suprafetelor si muchiilor taietoare ale sculelor aschietoare (de exemplu, canalele frezelor) ;
- pentru scurgerea fluidelor (de exemplu, canalele pentru scurgerea lichidelor de ungere si racire sau canalele de ungere) etc.
Principalele caracteristici ale unui canal, necesare prelucrarii sale, sunt :
- forma si dimensiunile sectiunii transversale ;
- lungimea si traseul canalului (rectiliniu sau curbiliniu).
Configuratia sectiuni transversale a unui canal (tabelul 1.1) constituie caracte-
ristica cea mai importanta, care determina tipul sculelor aschietoare necesare prelucrarii.

Tabel 1.1.

Tabelul 1.1 (continua)

1.2 PROCEDEE DE PRELUCRARE A CANALELOR

Principalele procedee de prelucrare prin aschiere a canalelor sunt indicate in tabelul 1.1. Singurul procedeu de prelucrare care permite obtinerea oricarui tip de canal este frezarea.

In general, aplicarea unui anumit procedeu este conditionata nu numai de forma sectiuni transversale a canalului, ci si de traseul sau si de felul suprafetei pe care este amplasata ( suprafata exterioara sau interioara ).

In continuare vor fii descrise principalele tehnologi de prelucrare a celor mai uzuale canale.(Fig.1.)

Fig.1. Canale de pana amplasate pe arbori:

a si b - pentru pene longitudinale; c - pentru pana-disc

1.3 PRELUCRAREA CANALELOR DE PANA

Canalele de pana sunt cele mai raspandite. Ele pot fi amplasate pe o suprafata exterioara ( pe un arbore, Fig.1. ) sau pe o suprafata interioara ( pe un alezaj, Fig.2. )

Fig.2. Canale de pana amplasate pe alezaj: a-drepte; b-inclinate.

Prelucrarea canalelor de pana ale arborilor. Canalele arborilor pot fii prelucrate prin frezare pe masini de frezat orizontale sau verticale.

Canelele de pana deschise ( V.Fig.1, b) se prelucreaza cu ajutorul frezelor disc pe masini de frezat orizontale (Fig.3.).

Fig.3. Frezarea canalelor de pana deschise

Principala problema care trebuie rezolvata la acest mod de prelucrare o constituie amplasarea corecta a canalului de pana pe circumferinta sectiunii arborelui.

Canalul de pana trebuie sa fie paralel cu axa arborelui si simetric in sectiune fata de axa verticala. Fraza 1 se aseaza in planul median am arborelui 2 (Fig.4.), cu ajutorul unui echer 3, dupa care se masoara cu sublerul distanta A care trebuie sa aiba valoarea:

in care: T este latimea echerului; D diametrul arborelui; B latimea frezei

Fig.4. Reglarea pozitiei frezei disc

Latimea frezei B trebuie sa fie egala cu latimea canalului de pana. Pentru stabilirea adancimi de frezare, se ridica masa pana cand freza atinge arborele pe generatoare, dupa care vernierul manetei pentru ridicarea consolei se aseaza pe pozitia 0. Dupa ce piesa se indeparteaza longitudinal de sub freza, se ridica masa cu valoarea adancimi t citita pe discul gradat al manetei consolei. Apoi consola se blocheaza.

Tangenta frezei cu arborele, este foarte greu de observat si de acea in practica se foloseste o foita de hartie 4 care se aseaza intre ele.

Canalele de pana inchise, cu capetele semirotunde se prelucreaza pe masinile de frezat verticale folosindu-se freze cilindro- frontale cu coada, freze deget.

Freza deget pentru prelucrarea canalelor de pana trebuie sa aiba diametrul egal cu latimea canalului de pana.

Pentru centrare freza se apropie lateral de arbore pana cand il atinge; in continuare se coboara piesa si se deplaseaza lateral spre freza, cu valoarea ( Fig.5.).

in care: D - diametrul arborelui piesei;    d- diametrul frezei deget.

Fig.5. Reglarea frezei deget in vederea prelucrari canalului de pana:

a-      inainte de deplasare; b- dupa deplasare

Canalul de pana poate fi prelucrat din mai multe treceri sau dintr-o singura trecere cu un avans longitudinal mic. Ultimul procedeu se intrebuinteaza pentru prelucrarea canalelor cu freze deget robuste cu diametrul de la 10 mm in sus.

Canalele pentru penele disc se prelucreaza cu ajutorul unor freze cu coada folosite si la prelucrarea canalelor T ( Fig.6.). Din aceasta cauza freza respectiva poarta denumirea de freza cu coada conica, pentru canale T. Frezarea se face cu avan vertical pana in momentul in care se atinge adancimea prescrisa a canalului.

Indiferent de tipul canalului prelucrat, arborele se aseaza pe prisme si se imobilizeaza cu ajutorul unor forte de strangere.

Asezarea arborilor pe prisme introduce insa intotdeauna erori de bazare care trebuie luate in consideratie la stabilirea preciziei prelucrarii.

Fig.6. Frezarea canalelor pentru pene disc

Prelucrarea canalelor de pana ale alezajelor. Din cauza accesibilitatii dificile a canalelor de pana al alezajelor nu se pot folosi pentru prelucrare decat doua procedee :mortezarea si brosarea .

1) Mortezarea canalelor de pana ale alezajelor .Aceasta prelucrare este cea mai frecventa operatie executata pe masinile de mortezat.

Prelucrarea se executa dupa trasaj sau dupa un sablon ,amplasat intr-un dispozitiv special construit dupa configuratia piesei .Se pot prelucra deopotriva canale de pana drepte paralele cu axa alezajului sau inclinate .In acest din urma caz, se procedeaza intocmai ca la prelucrarea suprafetelor plane inclinate .

La prelucrarea canalelor de pana se va asigura o asezare cat mai precisa a piesei, astfel incat axa alezajului sa fie paralela cu traiectoria cutitului. Paralelismul se poate controla cu ajutorul unui ceas comparator prin intr-un suport montat in locul cutitului. Daca se constata lipsa acestui paralelism, se poate actiona fie asupra piese, refacandu-i asezarea, fie asupra berbecului, inclinandu-l usor pana la obtinerea paralelismului.

De asemenea, se va asigura spatiul necesar iesirii cutitului. Acest lucru se poate obtine cel mai usor asezand piesa pe un adaos (Fig.7.)

Fig.7. Mortezarea unui canal de pana ale unei roti dintate.

In cazul prelucrarii canalelor de pana infundate, este necesar sa se prevada in piesa un canal circular pentru scaparea cutitului ( Fig.8. ).Daca se constata lipsa unui asemenea canal nu se va incerca prelucrarea canalului de pana deoarece ruperea cutitului este inevitabila ;se va proceda la strunjirea unui canal pentru scaparea cutitului .

Fig.8. Schema mortezarii canalelor de pana infundate.

In cazul in care este necesar sa se prelucreze doua canale de pana sau caneluri in alezaj ,pozitia corecta a acestor canale se pot asigura folosindu-se o masa rotativa cu cap divizor.

2) Brosarea canalelor de pana ale alezajelor .Acesta este cel mai productiv procedeu de prelucrare a canalelor de pana ,fapt pentru care se aplica frecvent la productia in serie sau in masa .

Scula folosita este o brosa pentru canalele de pana ( Fig.9 ) avand dinti pe o singura parte ;latimea brosei trebuie sa fie egala cu latimea canalului de pana prelucrat.

Fig.9. Brosarea canalelor de pana.

Pentru prelucrare se foloseste un dispozitiv care asigura atat asezarea corecta a piesei cat si ghidarea brosei. Cea mai importanta piesa a dispozitivului o constituie un suport prevazut cu un bolt, avand diametrul egal cu cel al alezajului piesei si lungimea mai mare decat lungimea canalului de pana prelucrat, astfel incat sa asigure o buna ghidare a brosei prin canalul longitudinal al botului.

In cazul in care canalul nu poate fi prelucrat dintr-o singura trecere pe intreaga sa adancime se execute mai multe treceri folosindu-se aceeasi brosa dar regland-o in inaltime, prin introducerea unor adaosuri sau pene inclinate intre brosa si fundul canalului din bolt.

1.4. PRELUCRAREA CANALELOR UNGHIULARE

Canalele unghiulare nu ridica probleme deosebite la prelucrare. Principalele procedee de prelucrare prin aschiere care se pot utiliza sunt frezarea si rabotarea.

Frezarea canalelor unghiulare necesita o freza cu un profil corespunzator celui al canalului prelucrat ( Fig.10 ). In cazul in care canalul prelucrat are dimensiuni mari este necesar sa se execute in prealabil o degrosare, folosindu-se o freza mai simpla, deci mai ieftina.

Fig.10. Freze pentru frezarea canalelor unghiulare

Exemplu: Pentru prelucrarea canalului unei prisme ( Fig.11,a ) sunt necesare urmatoarele operatii:

- trasarea canalului pe partea frontala a semifabricatului (aceasta operatie lipseste in cazul utilizarii unui dispozitiv in cadrul unei productii in serie);

- frezarea degajarii canalului. Scula folosita este o freza-disc sau o freza pentru crestat, avand latimea egal cu cea a degajarii ( Fig.11,a ).

- frezarea din mai multe treceri a canalului unghiular folosindu-se o freza biconica ( Fig.11,b ).

Fig.11. Schema operatiilor necesare prelucrarii canalului

unghiular al unei prisme

In cazul in care canalul are dimensiuni mari, intre operatiile a 2-a si a 3-a se poate executa o frezare cu o freza-disc sau cilindra-frontala, in scopul indepartarii unei parti a adaosului de prelucrare.

Rabotarea canalelor unghiulare decurge in mod similar frezarii. De exemplu pentru prelucrarea aceleiasi piese se folosesc urmatoarele operatii:

- degrosarea ( Fig.12,a ) astfel incat pe suprafetele canalului sa ramana numai adaosul de prelucrare necesar finisarii;

- rabotarea canalului de degajare ( Fig.12,b ) folosindu-se o scula cu profil corespunzator care lucreaza cu avans vertical;

- finisarea canalului unghiular ( Fg12,c ).

Cu exceptia cutitului pentru prelucrarea degajarii celelalte scule sunt cutite obisnuite, folosite pentru degrosare sau finisare. Regimurile de aschiere corespund celor folosite la rabotarea suprafetelor plane. Pentru obtinerea unor suprafete netede ale canalelor unghiulare prismele de exemplu fiind piese cu precizie mare, se poate utiliza rectificarea. Schemele tehnologice si regimul de aschiere sunt cele indicate la prelucrarea suprafetelor plane.

Fig.12. Rabotarea canalului unghiular al unei prisme

1.5 PRELUCRAREA CANALELOR IN COADA DE RANDUNICA

Canalelor in coada de randunica se pot prelucra prin frezare sau prin rabotare. Indiferent de procedeul aplicat pentru prelucrarea unui asemenea canal sunt necesare doua etape:

- prelucrarea partii de mijloc a canalului;

- prelucrarea partilor laterale ale canalului.

Aceasta succesiune de etape este necesara pentru a se asigura accesul sculelor ce prelucreaza partile laterale ale canalului.

Exemplu: pentru prelucrarea canalului in coada de randunica din Fig.13 se poate utiliza rabotarea sau frezarea. Rabotarea necesita pentru etapa a 2-a doua operatii relatii si doua cutite diferite-pe dreapta, respectiv pe stanga in timp ce la aceeasi etapa, pentru frezare este necesar o singura operatie si o singura scula. De aici rezulta ca frezarea este mai productiva decat rabotarea.

Fig.13. Prelucrarea canalelor in coada de randunica

1.6 PRELUCRAREA CANALELOR T

Canalele T se prelucreaza prin frezare sau prin rabotare in mod similar canalelor in coada de randunica; cele doua etape intalnite anterior sunt necesare si in acest caz ( Fig.14 ).

Fig.14. Prelucrarea canalelor in T

Rabotarea canalelor T necesita 3 tipuri de cutite: unul obisnuit pentru executarea primei operatii si 2 cutite incovoiate pe dreapta, respectiv pe stanga, pentru operatiile a 2-a si respectiv a 3-a.

Pentru frezarea canalelor T se poate folosi o masina de frezat vertical sau o masina de frezat universal, prevazuta cu cap de frezat vertical.

Prima operatie de prelucrare a unui canal cu sectiune dreptunghiulara poate fi realizata fie cu o freza disc ca in figura, fie cu o freza deget. Freza folosita pentru finisare poarta denumirea de freza cu coada pentru canale T.

Regimurile de aschiere folosite la operatiile din etapa a 2-a atat la rabotare cat si la frezare, se caracterizeaza prin valori mai mici ale vitezei de aschiere ale avansului din cauza conditiilor mai grele de lucru si a rigiditatii scazute a sculelor.

1.7 PRELUCRAREA ALTOR TIPURI DE CANALE.

Prelucrarea altor tipuri de canale in afara celor descrise anterior cu profil rotund sau oarecare nu ridica probleme deosebite. Procedeele de prelucrare care se pot utiliza in conditii economice sunt acelasi: rabotarea si frezarea.

Ca regula generala pentru obtinerea profilului canalului este necesar ca finisarea sa se faca cu o scula profilata in mod corespunzator.

Aceasta scula poate fi un cutit profilat pentru rabotare sau o freza profilata deget sau disc.

1.8 CONTROLUL CANALELOR PRELUCRATE.

In general controlul unui canal presupune:

verificarea profilului canalului;

determinarea dimensiunilor canalului;

verificarea pozitiei reciproce a canalului in raport cu suprafetele sau axele piesei.

Canalele de pana se controleaza in ceea ce priveste dimensiunile canalului latime si adancime si paralelismul sau cu axa arborelui.

Latimea canalului se poate controla cu sublerul sau cu ajutorul unei cale lan paralele (Fig.15,a). Adancimea canalului de pana deschis se masoara cu sublerul dimensiunea H iar acelui inchis cu sublerul de adancime (Fig.15,b).

Paralelismul canalului cu axa arborelui se verifica cu un ceas comparator cu suport si o cala, in felul urmator. (Fig.15,c): arborele supus verificarii se aseaza pe 2 prisme iar in canalul de pana se introduce o cala plan paralela, calibrata in mod corespunzator. Se palpeaza suprafata 1, deplasand ceasul comparator in lungul calei si se urmaresc indicatiile acului care arata abaterea de la paralelism. Se roteste arborele in jurul axei sale cu 180 grade si se repeta verificarea de asta data pe suprafata opusa 2, a penei calibrate.

Fig.15. Controlul canalelor de pana.

Profilul canalelor se controleaza cu ajutorul calibrelor sabloanelor avand forma conjugata conturului sectiunii transversale a canalului.

In tabelul 1.2 sunt indicate principalele operatii de control ale unei sanii apartinand unei masini unelte. Suprafetele saniei au fost prelucrate prin frezare sau prin rabotare.

Tabel 1.2

Principalele operatii de control ale saniei unei masini unelte.

2.Masuri de tehnica securitatii muncii

Fiecare lucrator trebuie sa isi desfasoare activitatea in conformitate cu pregatirea si instruirea sa, precum si cu instructiunile primite din partea angajatorului, astfel incat sa nu expuna la pericol de accidentare sau imbolnavire profesionala atat propria persoana, cat si alte persoane care pot fi afectate de actiunile sau omisiunile sale in timpul procesului de munca.

In mod deosebit, in scopul realizarii obiectivelor prezentate, lucratorii au

urmatoarele obligatii:

a) sa utilizeze corect masinile, aparatura, uneltele, substantele periculoase,

echipamentele de transport si alte mijloace de productie;

b) sa utilizeze corect echipamentul individual de protectie acordat si, dupa utilizare, sa il inapoieze sau sa il puna la locul destinat pentru pastrare;

c) sa nu procedeze la scoaterea din functiune, la modificarea, schimbarea sau

inlaturarea arbitrara a dispozitivelor de securitate proprii, in special ale masinilor, aparaturii, uneltelor, instalatiilor tehnice si cladirilor, si sa utilizeze corect aceste dispozitive;

d) sa comunice imediat angajatorului si/sau lucratorilor desemnati orice situatie de munca despre care au motive intemeiate sa o considere un pericol pentru securitatea si sanatatea lucratorilor, precum si orice deficienta a sistemelor de protectie;

e) sa aduca la cunostinta conducatorului locului de munca si/sau angajatorului

accidentele suferite de propria persoana;

f) sa coopereze cu angajatorul si/sau cu lucratorii desemnati, atat timp cat este

necesar, pentru a face posibila realizarea oricaror masuri sau cerinte dispuse de catre inspectorii de munca si inspectorii sanitari, pentru protectia sanatatii si securitatii lucratorilor;

g) sa coopereze, atat timp cat este necesar, cu angajatorul si/sau cu lucratorii

desemnati, pentru a permite angajatorului sa se asigure ca mediul de munca si conditiile de lucru sunt sigure si fara riscuri pentru securitate si sanatate, in domeniul sau de activitate;

h) sa isi insuseasca si sa respecte prevederile legislatiei din domeniul securitatii si sanatatii in munca si masurile de aplicare a acestora;

i) sa dea relatiile solicitate de catre inspectorii de munca si inspectorii sanitari.

2) Obligatiile prevazute la alin. (1) se aplica, dupa caz, si celorlalti participanti la

procesul de munca, potrivit activitatilor pe care acestia le desfasoara.

In conditiile prelucrarii pieselor prin aschiere pe masini-unelte, existenta pieselor si a organelor de masini, a aschiilor, a conductoarelor electrice sub tensiune, a lichidului de racire si ungere se poate pune in pericol integritatea corporala a muncitorului.

Pentru inlaturarea accidentelor, in timpul prelucrarii prin aschiere, trebuie respectate principalele masuri de tehnica securitatii muncii sa se controleze starea masinii inainte de inceperea lucrului, verificandu-se toate manetele de comanda, daca ambreiajul miscarii principale si mecanismele de avans nu se pot auto-cupla sau auto-decupla, instalatia de racire si ungere; sa se controleze instalatia electrica a masinii-unelte; indeosebi legatura cu pamantul a instalatiei electrice si integritatea izolatiei conductoarelor, buna functionare a sistemelor de blocare si siguranta electrica a masinilor; sa se controleze buna fixare a piesei, a sculelor si a dispozitivelor pe masina unealta; sa se foloseasca dispozitive de siguranta si de ingradire a transmisiilor, a angrenajelor si a altor organe de masini in miscare; in timpul lucrului sa se foloseasca dispozitive de protectie impotriva aschiilor: ecrane, ochelari; nu se admite franarea organelor in miscare cu mana; nu se admite indepartarea aschiilor cu mana, ci cu un carlig sau cu o perie; controlul starii sculei aschietoare si controlul prelucrarii piesei nu se admite a fi facute in timpul functionarii masinii; in cazul rectificarii se verifica integritatea dispozitivului de protectie corespunzator unghiului de contact dintre piatra si piesa care se prelucreaza, functionarea exhaustorului de absorbtie a prafului ce se produce in timpul lucrului si protectia contra granulelor care se desprind in timpul lucrului; hainele de protectie sa fie incheiate la toti nasturii, mansetele sa fie stranse cu elastic, iar capul sa fie acoperit; locul de munca trebuie tinut in curatenie si ordine.

La locul de munca, muncitorul se va prezenta in echipament corespunzator. Pentru operatia de prelucrare, muncitorul va folosi scule adecvate si va respecta normele specifice de protectia muncii. Masinile unelte trebuie sa corespunda din punct de vedere tehnic, si sa fie protejat de electrocutare.

Bibliografie

1.Utilajul si tehnologia prelucrarilor prin aschiere...M. Voiculescu si altii    Editura didactica si pedagogica,- Bucuresti.1985.

2. Organe de masini .... Gh. Manea..1970.

Tehnologia constructiilor de masini....German Draghici - Editura didactica si pedagogica, Bucuresti..1977.