TEHNOLOGIA PRELUCRARII CANELURILOR

TEHNOLOGIA PRELUCRARII CANELURILOR

Canelurile pot fi clasificate dupa forma geometrica a profilului astfel

1. cu profil dreptunghiular;
2. cu profil evolventric;
3. cu profil triunghiular;

Imbin[rile canelate se intalnesc frecvent la cutiile de viteze a autovehiculelor si masinilor unelte. Cea mai larga raspandire o au canelurile dreptunghiulare, ele fiind STANDARDIZATE in 3 serii:

1. usoara;
2. mijlocie;
3. grea;

Ansamblurile fixe si mobile din seria usoara se caracterizeaza prin inaltime minima a canelurilor si a transmiterii momentelor de torsiune mai mici la sarcini fara socuri.

Ansamblurile fixe si mobile din seria mijlocie transmit momentele de torsiune medii la sarcini fara socuri sau la sarcini pulsatorii.

Ansamblurile din seria grea au un numar maxim de caneluri, inaltimea est emaxima si transmit momente mari in conditii grele de functionare.

In ceea ce priveste canelurile evolventrice, ele asigura o centrare mai buna decat cele dreptunghiulare, se caracterizeaza prin rezistenta mai mare la sarcini variabile si pot fi executate cu sculele folosite la danturare. Aceste caneluri folosesc in constructia autovehiculelor, centrarea fiind pe flancuri CEF si, mai rar, centrare exterioara CEE.

Canelurile triunghiulare au o inaltime mica si numar mare de caneluri, ceea ce permite o buna centrare. Se folosesc pentru imbinarea unor parghii, manivele, etc..

Tehnologia de prelucrare a canelurilor si precizia ansamb. sunt functie de tipul centrarii (interioare, exterioare sau pe flancuri). Astfel, centrarea interioara se caracterizeaza prin contractul pe diametrul interior a arb. canelat, in timp ce pe diametrul exterior exista joc (fig.50).

Este cea mai buna centrare dar, din punct de vedere tehnologic, prezinta urmatoarele dezavantaje:

1. arborele canelat trebuie rectificat pe diametrul d si pe flancuri;
2. in butucul canelat este necesara rectificarea interioara.

Centrarea exterioara - contactul de centrare se face pe diametrul exterior al arborelui D, iar la diametrul interior exista joc.

Tehnologia de executie este mai simpla ca si precizia:

a.       arborele se rectifica numai pe suprafata diametrului exterior, pe masini obisnuite de rectificat rotund, se rectifica si pe flancuri;

b.      in butucul canelat nu mai este necesara rectificarea cilind. interioara ci numai calibrarea cu brosa a flancului canelurii si a diametrului exterior;

Se foloseste aceasta centrare daca duritatea canelurilor permite calibrarea cu brosa a flanc.

Centrarea pe flancuri se realizeaza daca conditiile de precizie sunt reduse. Se folosesc la ansamblurile care trebuie sa transmita momente de torsiune cu schimbari de sens. In acest caz,prin tehologia de fabricatie trebuie sa asigure rectificarea canelurii la arbore precum si calibrarea suprafetelor laterale.Se foloseste la imbinarei cardanice, la diferentialele de automobile.

Metode de prelucare a canelurilor.

Canelurile dreptunghiulare ale arborilor canelati se pot executa prin:

1.1Frezarea canelurilor exterioare.Se poate face prin doua metode:

1.1.a cu freze disc sau freze profilate utilizand cap divizor;

1.1 b cu freze melc dupa principiul rostogolirii;

1.1.a Frezarea cu freze disc profilate. Schema de prelucrare este prezentata in fig.51

La acest procedeu se asigura o precizie de prelucrare ridicata dar scula este complicata si ascutirea ei la fel. Pentru fiecare numar de caneluri si diametru trebuie folosita o alta freza.

Timpul de baza

- lungime de patrundere; ;

- lungime de depasire;

- inaltimea canelurii;

- diametrul frezei;

- lungimea canelurii;

O productivitate superioara se poate asigura la acest procedeu daca se dispune de masini speciale de frezat caneluri cu 2 arbori principali la care se pot prelucra simultan doua piese cu 2 freze profilate montate pe acelasi dorn.

Frezarea cu freze disc in doua operatii.Aceasta metoda de prelucare prezinta avantajul unei productivitati ridicate precum si utilizarea unor freze cu o complexitate scazuta.

- timp de divizare;

Datorita productivitatii scazute ea se foloseste la productia de serie mica. Mai exista o varianta de frezare cu freze profilate de asemenea in doua operatii (fig. 53).

Operatia II - obtinerea latimii b utilizand freze frontale cu placute CMS.

La toate variantele de frezare cu freze disc, precizia pasului canelurilor este mai mica decat la frezarea cu freza melc care este o frezare continua datorita erorilor de divizare pe care le introduce capul divizor.

1.1 b Frezarea prin rostogolire cu freza melc

Din punct de vedere cinematic este la fel ca la frezarea rotilor dintate cilindrice cu dinti drepti.

si - cele doua turatii ale miscarii de rulare care sunt dependente cinematic

k - nr. inceputuri;

z - nr. de caneluri;

Timpl de baza ;

este invers proportionala cu k. Se pot folosi freze melc cu si .

Cele cu asigura o productivitate mai ridicata, insa precizie este ceva mai scazuta. Se vor folosi la degrosare. se foloseste la operatii de finisare sau atunci cand frezarea se realizeaza intr-o singura trecere la diametre mici sau .

Arborele de canelat se orienteaza pe masina astfel:

orientare intre varfuri;

prinderea in universal pe fusul de pe capatul

prinderea in bucsa elastica pe fusul de la un capat si cu reazem pe varf in capatul opus;

prinderea la ambele capete in bucse elastice;

Precizia cea mai ridicata se obtine la prinderea intre varfuri.

1.2 Rabotarea canelurilor

Se aplica pentru arbori cu caneluri de lungime mare si se executa pe masini speciale de rabotat caneluri dotat cu un cap multicutite. Acestea fiind pozitionate radial in jurul arborelui de canelat astfel incat toate cele z caneluri sunt rabotate in acelasi timp cu z cutite.

Masini folosite sunt de tip MA-4 (fosta URSS). Piesa este fixata in pozitie orizontala si executa miscari rectilinii alternative intrand in capul multicutite care este fix.

Pot fi executate caneluri deschise si caneluri marginase.

Rabotarea canelurilor este mult mai productiva decat frezarea, insa nu este economica pentru caneluri scurte (cu o lungime sub 50 mm). Pentru fiecare numar de caneluri z este necesar alt set de cutite deoarece profilul cutitelor se modifica odata cu z. Procedeul este economic la productia de serie mare.

Mortezarea este indicata la acei arbori la care in apropierea partii canelate exista un singur guler sau o treapta cu diametrul mai mare care impiedica iesirea frezei melc la capat de cursa. Ea se executa cu cutit rotativ similar cu danturarea rotilor dintate cilindrice si se foloseste pentru caneluri scurte.

1.3. Prelucrarea canelurilor prin deformarea plastica.

Prin rulare, utilizate la fabricarea de masa a arborilor canelati mici si mijlocii obtinandu-se caneluri cu precizie medie.

1. Rularea cu cremaliere de rulat: Metoda Roto-flow

Se aplica la caneluri evolventrice

• dintii de atac apuca semifabricatul si incepe sa se imprime in acesta, iar dimensiunea dintilor canelurilor se obtine la capatul acestor cremaliere;
• este necesar ca cele doua cremaliere sa aiba o latime egala cu lungimea canelurilor.

2. Rularea canelurilor cu role

Acest procedeu se aplica pentru caneluri in evolventa sau pentru cele triunghiulare si nu pentru cele dreptunghiulare la care profilul suprafetei active ale rolelor ar trebui sa fie mai complicat. Rolele au o parte de atac (cea conica).

1.4.Rectificarea canelurilor la arbori canelati

Canelurile cu profil evolventic se rectifica prin procedee de rectificat a rotilor dintate cilindrice. Canelurile dreptunghiulare se rectifica in functie de tipul centrarii.

Se pot utiliza urmatoarele variantele:

a)      cu disc abraziv profilat

b)      rectificarea cu trei discuri abrazive fixate pe acelasi dorn

c)      rectificarea cu doua discuri.

a) Rectificarea cu disc abraziv profilat. Procedeul asigura o precizie ridicata a profil., productivitatea este ridicata insa masina de rectificat caneluri trebuie sa fie echipata cu un dispozitiv complex de indreptare-profilare cu trei diamante (fig.57)

Discul abraziv executa miscarea principala de rotire si in acelas timp executa o miscare de avans radial intermitent . Arborele canelat executa o miscare rectilinie alternativa caracterizata de un avans longitudinal, precum si miscarea de divizare.

b) Rectificarea cu 3 discuri abrazive fixate pe acelasi dorn

Se vor folosi discuri cu duritate diferita pentru a se obtine o uzura cat mai uniforma.Pentru arbori cu z<6 caneluri este indicata rectificarea cu 1 disc abraziv.

Pentru arbori cu z>6 caneluri este indicata rectificarea cu 3 discuri abrazive.

c)Rectificarea cu doua discuri (procedeu nou de rectificare)

La productivitate mica si mijlocie se poate realiza pe masini de rectificat plan folosind discuri circulare (fig.60)

Dezavantajul consta in faptul ca. aceeasi piesa este rectificata prin doua asezari, pe doua masini de rectificat, ceea ce micsoreaza precizia de executie a canelurilor si se mareste timpul total de rectificare cu 30-40% fata de rectificarea unde se foloseste un singur disc.

In ceea ce priveste bazare. arborele este orientat intre varfuri utilizand o inima de antrenare.Inainte de rectificarea canelurilor este necesara rectificarea gaurilor de centrare cu piatra abraziva conica.

Prelucrarea butucilor canelati

Canelurile de pe butuci se pot executa prin urmatoarele metode:

brosare in cadrul unei productie de serie mare;

mortezarea in cadrul unei productie de serie mica si individuala.

Brosarea gaurilor canelate se poate realiza in doua moduri:

a)      se broseaza mai intai gaura cilindrica

b)      se broseaza canelurile folosind o brosa profilata.

La operatia de brosare se mai poate folosi o brosa combinata ce prelucreaza atit gaura cilindrica cat si canelurile.La acesta scula dintii brosei cilindrice alterneaza cu dintii brosei canelate.

Mortezarea se poate executa astfel

a)      cu cutit

b)      cu cutit roata.

La mortezarea cu cutit este necesar existenta unui cap divizor, pe cand la mortezarea cu cutit roata prelucrarea este continua. In ceea ce priveste controlul canelurilor se verifica latimea cu calibre iar pentru verificarea tolerantei se folosesc calibre canelete complexe.