TEHNICIAN TEHNOLOG MECANIC

PRELUCRAREA PRIN ASCHIERE - FILETAREA

CUPRINS

CAP.1 ARGUMENT

CAP.2 PRELUCRAREA PRIN ASCHIERE - FILETAREA

2.1. GENERALITATI

2.2. ELEMENTELE GEOMETRICE ALE FILETULUI

2.3. CLASIFICAREA SI CARACTERISTICILE FILETELOR

2.4. SCULE DE FILETAT

2.4.1 TAROIZI           

2.4.2. FILIERELE

2.5. PROCEDEE DE FILETARE

2.5.1. FILETAREA MANUALA

2.5.2. FILETAREA MECANICA

2.6 TEHNOLOGIA FILET ARII

2.6.1. FILETAREA INTERIOARA

2.6.2. FILETAREA EXTERIOARA

2.7. RACIREA SI UNGEREA IN TIMPUL FILETARII

2.8. CONTROLUL FILETARII

CAP. 3 N.T.S.M.

CONCLUZII

BIBLIOGRAFIE

CAP. I. ARGUMENT

Am ales aceasta tema deoarece consider ca cele mai raspandite asamblari demontabile sunt alcatuite din elementele filetate. Mai mult de jumatate din totalul pieselor folosite in constructia de masini si aparate sunt filetate.

In general o asamblare filetata cuprinde urmatoarele parti principale: surubul cu partea filetata si piulita cu filet interior.

Oricare masina, aparat sau mechanism este constituit din parri distincte asamblate intre ele, care dupa functia pe care o indeplinesc se clasifica in cateva grupe principale.

Grupele principale de organe sau elemente de masini si aparate sunt urmatoarele:

elemente de asamblare: suruburi, piulite, nituri, stifturi, cuie spintecate, pene etc.;

organe pentru miscarea de rotatii; axe arbori, bolturi, bucse, lagare etc.;

organe pentru transformarea miscarii, arborii, mecanisme biela manivela, organe culisante.

Procedeele utilizate la prelucrarea filetelor sunt diferite in functie de volumul de productie al procesului respectiv, cel mai obisnuit fiind aschierea.

CAP. II. PRELUCRAREA PRIN ASCHIERE - FILETAREA

2.1. GENERALITATI

Filetul constituie partea principala a unei piese filetate. El este o nervura elicoidala pe o suprafata cilindrica sau conica la exterior in cazul surubului si la interior, in cazul piulitei. Uneori filetul poate avea forma unei spirale pe o suprafata plana.

Elementele filetului in functie de lungimea zonei filetate, filetul se infasoara de un numar de ori pe suprafata respectiva. Filetele cele mai folosite sunt cele executate pe suprafate cilindrice.

Spirala filetului este reprezentata printr-o singura infasurare a elicei pe suprafata respectiva, in timp ce filetul este format din totalitatea spirelor. Principala caracteristica a spirei o constituie forma geometrica intr-un plan ce trece prin axa longitudinala a filetului

2.2. ELEMENTELE GEOMETRICE ALE FILETULUI

Filetele se deosebesc intre ele prin caracteristicile constructive si prin valoarea elementelor geometrice care sunt (fig.1):

profilul filetului - reprezentat prin forma sa geomtrica, intr-o sectiune axiala a piesei;

pasul filetului - reprezinta distanta masurata pe o paralela la axa filetului dintre doua puncte constructive ale aceleiasi spire;

diametrul exterior, notat cu d la suruburi si cu D la piulite, reprezinta distanta intre varfurile filetului la suruburi sau intre fundurile filetului la piulite, masurata perpendicular pe axa filetului;

diametrul interior - reprezinta distanta intre fundurile filetului la suruburi intre varfurile filetului la piulite, masurata perpendicular pe axa filetului;

diametrul mediu - reprezinta distanta intre mijloacele flancurilor filetului masurat perpendicular pe axa filetului;

unghiul profilului cuprins intre flancurile consecutive ale filetului masurat pe planul axial al piesei.

2.3. CLASIFICAREA SI CARACTERISTICILE FILETELOR

Criteriul principal de clasificare a filetelor depinde dupa modul de utilizare si de rolul functional pe care-l au in asamblarile in care sunt montate, din acest punct de vedere, filetele se impart in:

a)      filete de fixare, respectiv strangere, utilizate la asamblari demontabile sau fixe cu profilul, de obicei, triunghiular;

b)      filete de strangere - etansare, pentru tevi, cu profilul triunghiular, fara joc in varfuri, de obicei, conic;

c)      filete de miscare utilizate la transformarea miscarii de rotatie in miscare axiala (deplasarea mesei la masinile - unelte, surubul conducator la strunguri), care pot avea profilul patrat, trapezoidal sau in forma de ferastrau;

d)      filete cu destinatie speciala (filet rotund).

Filetul obisnuit este infasurat pe dreapta sau cu filetare pe stanga poate fi ceruta de rolul functional, de exemplu, pentru realizarea coincidentei intre sensul strangerii piulitei si cel al rotatiei unui arbore pe care este insurubata, spre a nu se slabi asamblarea in timpul exploatarii, sI avem:

a)      filetul cu un singur inceput - este utilizat in cazul general al filetelor de strangere;

b)      filetul cu mai multe inceputuri - se foloseste de obicei, la suruburi de miscare, adicad cu sine imbunatatirea randamentului prin micsorarea coeficientului de frecare;

c)      filetul metric -  este generat de un profil triunghiular echilateral (fig.2);

d)      filetul in inch (whit worth) (fig.3);

e)      filetul patrat - are inaltimea si adancimea egala cu jumatatea posului. Este utilizat la suruburile conducatoare de la masinile unelte, transformand miscarea de rotatie in miscare axiala, dar prezinta dezavantajul ca dupa o oarecare uzura capata joc axial, remedierea facandu-se prin inlocuirea piulitei;

f)        filetul trapezoidal - reprezinta o solutie mai buna nefiind afectat de acelasi dezavantaj ca filetul patrat, constituind principala solutie pentru transmisii in ambele sensuri. Are profilul un trapez isocel cu a=30;

g)      filetul Ferastrau - poate fi considerat ca o varianta a filetului trapezoidal, capabil sa preia sarcina intr-un singur sens. Flancul active are o inclinare de 3° fata de o perpendiculara pe axa filetului. Fundului filetului este rotunjit. Se utilizeaza in constructia preselor, la carligele macaralelor;

h)      filetul rotund - este utilizat in diverse scopuri, ca: piese supuse la sarcini dinamice mari sau la insurubari frecvente intr-un mediu mediu murder (cuplele vagoanelor, armaturi pentru incedii, tuburi izolante de protectie etanse, armaturi hidraulice,dialii, sigurante);

i)        filetul cilindric - constituie regula generala. Filetul conic, metric sau in inch, pe langa functia de strangere, asigura o buna etansare, fiind lipsit de joc la varf. Prin strangerea periodica a acestor filete se poate compensa jocul provenit din uzura.

Profilul triunghiurilor poate fi perpendicular pe axa surubului sau pe generatoare triunghiului de con.

Finetea filetului este importanta, deoarece acelasi diametru exterior, odata cu pasul mai fin, se micsoreaza deplasarea axiala la o rotatie completa in piulita, iar prin reducerea adancimii filetului creste rezistenta surubului.

2.4. SCULE DE FILETAT

Sculele principale utilizate la filetare sunt:

taroizii

filierele

2.4.1. TAROIZI

Taroizi (fig. 4)sunt scule aschietoare utilizate la filetarea interioara. Conditiile constructive ale taroizilor sunt standardizate, STAS 1112/1..1112/14-75:

partea de aschiere a tarodului, numita si con de atac, are profilul conic pentru a putea fi introdusa in gaura de filetat.

Partea de calibrare serveste la ghidarea tarodului in timpul filetarii si la calibrarea gaurii, iar capul patrat, la fixarea tarodului in dispozitivele port scula.

Canalele au rolul de a permite evacuarea aschiilor metalice, precum si de a forma muchiile aschietoare.

In functie de modul de lucru, taroizii sunt de doua feluri:

taroizi de mana

taroizi de masina.

2.4.1.1. TAROIZII DE MANA

Sunt fabricati si utilizati in seturi de cate 2 bucati, pentru executarea filetului metric fin si a filetului pentru tevi, sau de trei bucati, pentru executarea filetului metric normal si a filetului in inch (tarod de degrosare, de semifinasare si de finisare).

Pentru actionarea taroizilor de mana in timpul filetarii, acestia se fixeaza intr-o manivela cu gaura patrata.

2.4.1.2. TAROIZII DE MASINA

Se deosebesc de taroizii de mana prin lungimrea partii de atac. Astfel, la filetarea gaurilor strapunse, conul de atac este mai lung, iar la filetarea gaurilor infundate, conul de atac are cel mult doi pasi

Fixarea taroizilor pe arborele principal al masinii se realizeaza prin intermediul mandrinelor sau direct in universalul in cazul strungurilor.

2.4.2. FILIERELE

Filierele sunt scule aschietoare  formate dintr-un inel intreg sau spintecat, prevazut cu un filet interior cu elemente taietoare(fig.5);

In lacatusarie se utilizeaza:

filiere rotunde;

filiere patrate;

filiere hexagonale;

bancuri de filetat montate in dispozitiv numite cuple.

Filierele dintr-o bucata sunt rigide, executa un filet curat, dar se uzeaza repede.

Filierele spintecate permit modificarea diametrului cu 0,1-0,5 mm, ele putand fi utilizate din mai multe treceri, permirand astfel micsorarea efortului de aschiere.

Filierele rotunde in timpul lucrului se fixeaza in pont filiere.

2.5. PROCEDEE DE FILETARE

Filetarea prin aschiere este prelucrarea executata manual si mechanic.

2.5.1. FILETAREA MANUALA

Filetarea manuala exterioara sau interioara se realizeaza prin antrenarea cu mana a filierelor si taroizilor, carora li se imprima atat miscarea principala de rotatie cat si miscarea de avans, sI prin mentinerea fixa a piesei care se fileteaza.

Filetarea gaurilor se face cu ajutorul taroizilor in operarii successive de degradare si de netezire, cu ajutorul a doua sau trei serii de taroizi cilindrici de diametre diferite sau cu un singur tarod conic.

Filetarea exterioara se executa cu ajutorul filierelor; acestea primesc manual miscarea principala de rotatie in miscarea de avans, in timp ce piesa este fixata.

2.5.2. FILETAREA MECANICA

Filetarea mecanica se diferentiaza de cea manuala prin faptul ca miscarile de rotatie si de avans care se imprima sculei sau piesei se realizeaza prin mecanismele de antrenare ale diferitelor masini-unelte.

Dupa felul masinilor-unelte folosite in acest scop, deosebim:

filetare pe strung;

filetare pe masina de gaurit;

filetare prin frezare;

filetare prin rectificare

2.5.2.1. FILETAREA PE STRUNG

Se poate realize fie cu ajutorul cutitelor, fie cu ajutorul taroizilor (filetare interioara) si a filierelor (filetare exterioara).

Filetarea cu cutitul se obtine prin reproducerea directa sau indirecta a unui filet existent cu ajutorul unei scule de filetat (cutit de filetat, cutit pieptene). Filetarea prin reproducerea indirecta se executa la strungurile normale prevazute cu cutii de viteze, cutie de avansuri si surub conducator; acestea este sistemul de filetare folosit in mod current in toate atelierele mecanice.

Filetarea prin reproducere directa se executa de obicei cu ajutorul unor strunguri-revolvere care sunt prevazute cu dispozitiv special.

2.5.2.2. FILETAREA LA MASINA DE GAURIT

Filetarea consta in genral, din filetarea interioara a pieselor, cu tarozi fixati prin dispozitive de prindere la arborele principal al masinii-unelte. Taroizii executa atat miscarea principala de rotatie si miscarea de avans, iar piesa de filetat sta fixa, pe masa masinii de gaurit.

Pentru filetarea gaurilor cu fund se recomanda ca dispozitiv de prindere a taroizilor, mandrinele autodecuplabile la suprasarcini.

2.5.2.3. FILETAREA PRIN FREZARE

Frezarea filetului exterior sau interior se executa cu freze disc sau cu freze cilindrice cu mai multe profile.

La filetarea cu freze disc, cu un singur profil, freza se roteste in sens invers fata de sensul de rotatie al piesei si este inclinata fata de axa piesei filetate ca unghiul x egal cu inclinare filetului. Pentru acest procedeu sectiunea filetului este deformata, daca unghiul flancurilor este sub 10°. Frezarea filetului cu freze-disc cu un singur profil se foloseste atat pentru filete lungi, cat si pentru filete scurte interioare si exterioare.

Filetele scurte se frezeaza de obicei cu ajutorul frezelor cilindrice a masinile-unelte speciale. Axele piesei si ale frezei sunt paralele. Freza care se roteste in acelasi sens ca presa (pentru filete exterioare), primeste o miscare de avans transversal (pe cca o sesime de rotatie a piesei) pana ce atinge a;ncimea filetului si, apoi, un avans longitudinal egal cu pasul filetului, in timp ce piesa executa o rotatie completa. Pentru filete exterioare frezele se construiesc cu diameter de 45-75 mm, iar pentru filetul interior frezele (cu diametre de 15-40 mm) se aleg cu diametrul de 0, 50 sau 0, 75 din interiorul filetului care se frezeaza.

2.5.2.4. FILETAREA PRIN RECTIFICARE

Se utilizeaza la rectificarea pieselor filetate calite de precizie, (de exemplu, taroizi, calibre de filet etc.)sau la taierea filetului de semifabricate cilindrice, calite, de diametre mici (de exemplu, taroizi), cu ajutorul discurilor abrasive.

Prelucrarea se realizeaza cu un disc cu un singur profil sau cu mai multe profile. In primul caz, discul este inclinat fata de axa filetului si executa miscarea principala de rotatie, in timp ce piesa executa miscarile auxiliare de rotatie si de avans. In al doilea caz, discul cu mai multe profile, avand axa paralela cu axa piesei, executa un avans transversal egal cu pasul filetului sI o miscare de rotatie de 360°. Acest procedeu de filetare desI mai putin précis decat primul, este folosit pentru piese in serie.

2.6. TEHNOLOGIA FILETARII

In functie de piesa care se prelucreaza, filetarea este de doua feluri si anume:

filetarea interioara (gauri);

filetarea exterioara (la suruburi).

In timpul filetarii se executa o miscare combinata, formata dintr-o miscare de rotatie si una de translatie.

2.6.1. FILETAREA INTERIOARA

La inceperea operatiei de filetare este indica sa se teseasca muchia gaurii pe unde se introduce tarodul si sa se verifice diametrul gaurii.

In practica s-a stabilit ca gaura pentru filet trebuie sa aiba un diametru mai mic decat diametru exterior al filetului cu 1-1,5 pasi. Daca diametrul gaurii este prea mic, se produce griparea sau chiar ruperea tarodului, iar daca este prea mare, filetul iese incomplet.

Dimensiunile sunt conform tabelului

Operatiile premergatoare executarii unui filet interior M12 sunt urmatoarele:

se traseaza si se penetreaza centrul gaurii;

se alege diametrul corespunzator al burghiului 10,10 mm;

se executa gaurirea;

se teseste marginea gaurii la o adancime de 1,5 pana la 2 mm;

se prinde piesa in menghina;

se introduce antrenorul tarodului de degrosare in gaura parata a manerului care se va utiliza;

se verifica exactitatea asezarii tarodului in gaura de filetat cu ajutorul echerului sau visual;

se executa filetarea apasandu-se usor pe tarod pana cand se observa ca aceasta a prins in material, apoi se continua filetarea;

se desurubeaza tarodul verificandu-se filetul si pe partea opusa a gaurii;

se procedeaza in mod similar si cu tarozii de semifinisare si finisare;

se indeparteaza aschiile cu o maturica sau cu o pensula

2.6.2. FILETAREA EXTERIOARA

Si la aceasta operarie trebuie tesita la capat tija de filet, apoi curatita si unsa cu ulei.

Diametrul tijei de filetat trebuie sa fie mai mic decat diametrul exterior a filetului cu aproximativ 0,1 la 0,3 mm. Tehnologia de filetare exterioare este similara cu cea interioara cu deosebirea ca filetele nu mai sunt executate in seturi.

Dimensiunile sunt conform tabelului

Operatiile premergatoare executarii unui filet exterior M10 executat pe capul tijei la o pompa de aer executata din otel sunt:

se verifica daca diametrul tijei se incadreaza la toleranta prevazuta in tabelul de mai sus;

se masoara si se marcheaza pe tija lungimea filetului prevazuta la desenul de executie al piesei;

se prinde tija in in menghina si se teseste capatul cu pila sau la polizor;

se fixeaza filiera in portfiliera;

se unge tija cu ulei si se aseaza filiera pe capatul tijei;

se executa filetarea in timpul filitarii dupa 1 pana la ½ rotatii ale filierei in sensul de aschiere se execut si ¼ pana la ½ rotatie in sensul invers;

dupa terminarea filitarii pe lungimea indicat/ se sterge filetul cu cumbac si apoi se controleaza cu un calibru - inel.

2.7. RACIREA SI UNGEREA IN TIMPUL FILETARII

Pentru a micsora incalzirea sculei aqchietoare si pentru a obtine un filet mai neted si curat in timpul aschierii trebuie sa se utilizeze lichide de racire si ungere.

Astfel, la piesele din otel se utilizeaza emulsie, ulei de in, ulei mineral sau topit, la piese de aluminiu - petrol, la piese de cupru - terebentina.

Piesele de fonta si bronz se pot fileta uscat.

2.8. CONTROLUL FILETARII

La controlul filetarii se urmareste caliatea suprafetei filetului, precum si respectarea elementelor principale ale filetului sI anume (fig. 6):

pasul;

diametrul mediu;

semiunghiul flancurilor.

Verificarea complexa a filetului se face cu caliber filetate si cu anumite: calibre tampon (trece si nu trece) pentru verificarea gaurilor cu mijloace de masurare optice (microscopul de atelier sau microscopul universal) rezultatele comparandu-se cu diameter teoretice.

Piesele filetate care prezinta o importanta mai mare se verifica cu mijloace de masurare optice ( microscopul de atelier sau microscopul universal) rezultatele comparandu-se cu dimensiunile teoretice.

CAP. III N.T.S.M.

Pentru evitarea accidentelor trebuie respectate urmatoarele norme de protectia muncii:

indepartarea aschiilor ramase in urma filetarii nu se va face cu mana libera ci cu o maturica sau cu o pensula;

la utilizarea masinilor pentru filetare se vor respecta urmatoarele norme de protectia muncii:

mandrinele universale trebuie sa fie protejate cel putin la  partea superioara cu aparatorii;

functionarea strungului va fi conditionata de pozitia de protectie a ecranului;

strungurile trebuie prevazute cu frane care sa asigure o franare eficace si rapida a axului principal dupa decuplare;

in cazul mandrinelor cu actionare electro-hidraulica sau pneumatica este necesar sa se indice forta de strangere;

fixarea cutitelor de strung in suport trebuie facuta astfel incat inaltimea cutitului sa corespunda procesului de aschiere;

in cazul cand mandrina de prindere a tarodului prezinta elemente proeminente radiale, ea se va proteja cu o aparatoare neteda din tabla care trebuie pentru schimbarea comoda a sculei;

inaintea fixarii piesei pe masa masinii si desprinderea ei se vor face numai daca ce axul principal s-a oprit complet;

fixarea piesei pe masa masinii se va face in cel putin doua puncte, fie cu ajutorul unor dispozitive de fixare, fie cu ajutorul menghinei;

masinile de frezat trebuie sa fie astfel concepute incat rotile de mana cu maner ale avansurilor sa nu se roteasca in timpul avansului rapid;

in timpul inlocuirii rotilor de schimb, masina de frezat trebuie deconectata de la retea;

montarea si demontarea frezei se vor face cu mainile protejate;

masInile de frezat trebuie sa aiba un dispozitiv de franare rapida si fara socuri a arborelui principal;

dupa fixarea sI reglarea frezei se va regal dispozitivul d eprotectie astfel incat dintii frezei sa nu poata prinde mainile sau imbracamintea muncitorului;

se interzice franarea cu mana a axului portmandrina la oprirea masinii;

purtarea echipamentului este obligatoriu si sa nu fie deschiate la nasturi.

CONCLUZII

Filetarea este un procedeu de prelucrare prin aschiere si este o asamblare demontabila utilizata in constructia de masini si instalatii unde are un rol important cum ar fi: de fixare,de strangere-etansare,de miscare si cu destinatie speciala.

BIBLIOGRAFIE

1.DROBOTA V., ATANASIU N., STERE N., "REZISTENTA MATERIALELOR Si ORGANE DE MASINI", ed. Didactica si pedagogica Bucuresti 1985;

2. ZGURA GH., ARIESANU E., PEPTEA GH., "UTILAJUL SI TEHNOLOGIA MESERIEI'' ed. Didactica si Pedagogica, Bucuresti 1992

3. GEORGESCU G.S., "INDRUMATOR PENTRU ATELIERELE MECANICE", ed. Tehnica Bucuresti 1978

4. ARIESANU E., PEPTEA GH., "LACATUSARIE GENERALA" ed. Didactica si Pedagogica, Bucuresti 1976