Dintre maşinile de danturat roţi conice cu dantură ciclopaloidală Klingelnberg vom face o descriere a maşinii AMK 850. Părţile componente ale unei maşini AMK 850 sunt: batiul, carcasa maşinii (păpuşa planşaibei cu capul portcuţite), păpuşa cu axul portpiesă (Reitstock), traversa şi reductorul pentru avans de pătrundere.

Pe aceste tipuri de maşini se pot prelucra angrenaje conice cu:

• modul normal între 3,5....21 mm;
• diametrul maxim al roţii conice: 1000 mm, iar diametrul minim al roţii conice: 150 mm;
• lăţimea maximă a danturii: 130 (160) mm;
• raportul de transmitere al angrenajului de prelucrat: 1:1 până la 1:10;
• distanţa între frontal ax portpiesă şi mijlocul maşinii: min./max. = 160/710 mm.

Principiul danturării roţilor conice pe maşina AMK 850
 

1 Danturi pe dreapta sau pe stânga

Sensul spiralei unei danturi conice se stabileşte după cum urmează (figura 1):

• se consideră dantura conică privită pe direcţia axei de rotaţie, având în faţă diametrul mic al conului;
• sensul spiralei este pe dreapta, dacă spirala urcă spre dreapta pornind de la diametrul mic al conului spre diametrul mare al conului;
• sensul spiralei este pe stânga, dacă spirala urcă spre stânga pornind de la diametrul mic al conului spre diametrul mare al conului.

Pentru definirea flancului dintelui ca drept sau stâng, potrivit DIN (figura 1) se „priveşte” din axa piesei prin materialul plinului dintelui (în practică se priveşte golul dintelui). Flancul dintelui de pe partea dreaptă este flancul drept, iar cel de pe partea stângă este flancul stâng.

Figura 1

2 Dispozitive de prindere pentru Arbori pinion conici şi Roţi dinţate conice

În vederea danturării pe maşina AMK 850, semifabricatele trebuie montate în dispozitive de prindere, a căror construcţie trebuie să ţină cont de dimensiunile constructive ale axului portpiesă şi/sau planşaibei portpiesă, de forma şi dimensiunile semifabricatului, precum şi de necesitatea ca, în timpul procesului de lucru, cuţitele şi/sau capul portcuţite să nu vină în contact cu axul portpiesă, planşaiba portpiesă şi păpuşa portpiesă (Reitstock). În acelaşi timp, forma constructivă a dispozitivului de prindere, dimensiunile de legătură ale acestuia cu axul portpiesă şi cu semifabricatul, toleranţele de execuţie la aceste dimensiuni, precum şi toleranţele de execuţie la dimensiunile de montaj a semifabricatului în dispozitiv trebuie să asigure pe cât posibil autocentrarea dispozitivului în axul maşinii şi a semifabricatului în dispozitiv, reducându-se astfel la minim timpul de centrare pe maşină.

În figura 2 este prezentată forma constructivă a axului portpiesă şi a planşaibei portpiesă.

Figura 2

În figura 3 şi figura 4 sunt prezentate axul port piesă cu planşaiba portpiesă montată şi schema de principiu pentru un dispozitiv de prindere a unui semifabricat pentru o roată dinţată conică.

Figura 3

Figura 4

Principial, acest dispozitiv se compune dintr-un cep de ghidare montat în axul portpiesă, o şaibă distanţieră între capul de ghidare şi alezajul semifabricatului, un taler care asigură fixarea frontală a semifabricatului, un capac montat în capătul opus al axului portpiesă şi un tirant central între taler şi capac, pe care se montează piuliţele ce asigură prin strângere fixarea efectivă a piesei. În vederea asigurării transmiterii mişcării de rotaţie, semifabricatul şi uneori şaiba distanţieră sunt prevăzute pe frontalul opus danturii cu găuri sau canale de antrenare, în care intră bolţuri de antrenare fixate în canalele din planşaibă.

În figura 5 este prezentată o soluţie constructivă pentru dispozitivele de prindere a semifabricatelor pentru arborii pinion conici. În axul maşinii se montează dispozitivul în care ghidează semifabricatul, iar la capătul opus se montează un capac. Dispozitivul şi semifabricatul sunt asigurate împotriva rotirii prin pene sau ştifturi de blocare, introduse în canalele  corespunzătoare.

Figura 5

În cazul arborilor de lungime mare, se mai practică şi soluţia constructivă cu fixare în două centrări, ca în figura 6. În acest caz, la capătul opus danturii, arborele este centrat suplimentar într-un phar ce ghidează în axul portpiesă.

Figura 6

Pentru dimensionarea corespunzătoare a dispozitivelor de prindere pe maşină astfel încât să se evite colidarea cuţitelor şi/sau a capului portcuţite cu axul portpiesă, planşaiba şi/sau păpuşa portpiesă (Reitstock), se procedează ca în figura 7.

Figura 7

Cu centrul în punctul M se desenează cercurile cu razele Ri, Rm, Ra, corespunzătoare roţii plane şi un cerc de rază Md (distanţa maşinii). Se trasează dreapta MN corespunzătoare generatoarei conului de divizare a piesei, la unghiul δ_01,2 faţă de orizontală. Faţă de axa orizontală şi dreapta MN se desenează conturul piesei de prelucrat. În punctul P, corespunzător diametrului maxim al piesei pe conturul exterior, se duce o perpendiculară pe dreapta MN, care intersectează orizontala prin punctul M în punctual Mr. Pe dreapta MrP se ia din punctul P un segment de lungime egală cu s (s este egal cu lungimea segmentului t1t) şi se obţine punctul P1. Cu centrul în punctul P1 se construieşte un cerc de rază r (raza capului portcuţite), care intersectează în punctul MM1 cercul de rază Md cu centrul în punctul M. Perpendiculara din punctul MM1 pe dreapta MN intersectează dreapta MN în punctul MM. Acesta este central căutat al capului portcuţite. Un cerc de rază r cu central în MM intersectează dreapta MN în punctul T. Acesta este punctul cel mai îndepărtat de punctul M pe care îl atinge un punct de pe tăişul cuţitului în planul de divizare. Se măsoară totodată lungimea cotei de montaj „x” a piesei, care trebuie să se încadreze în domeniul maşinii, vezi şi figura 8. În final, între piesă şi axul portpiesă se desenează conturul dispozitivului de prindere şi se stabilesc cotele acestuia.

Dacă se utilizează planşaibă pentru prinderea piesei, trebuie şi aceasta să fie schiţată în mod corespunzător.

Figura 8

Scule aşchietoare (cuţite) şi capete portcuţite

Danturarea roţilor dinţate conice cu dantură ciclopaloidală pe maşina AMK 850 se realizează utilizând un cap portcuţite din două părţi, a cărui construcţie şi schemă de principiu sunt prezentate în figurile următoare.

Mişcarea relativă dintre capul portcuţite şi piesa de prelucrat în timpul aşchierii reproduce angrenarea pe o mică porţiune dintre roata plană corespunzătoare şi piesa de prelucrat, având ca rezultat prelucrarea golurilor dintre dinţii piesei de către cuţitele montate în capul portcuţite. Cuţitele sunt grupate în grupe de câte 4 cuţite, în general 5 grupe, astfel ordonate încât fiecare grupă reproduce o mică porţiune dintr-una din spirele consecutive ale unei spirale arhimedice, în general cu 5 spire (începuturi). Deoarece atât capul portcuţite cât şi piesa se rotesc, fiecare nouă grupă de cuţite prelucrează următorul gol dintre dinţii piesei.

Cele 4 cuţite dintr-o grupă se diferenţiază după poziţia lor de aşchiere astfel:

• pentru sensul spiralei stânga: A - interior; B – interior mijlociu; C – exterior mijlociu; D – exterior (figura 9).

Figura 9

• pentru sensul spiralei dreapta: B – interior; A – interior mijlociu; D – exterior mijlociu; C – exterior (figura 10).

Figura 10

Raţiunea utilizării unui cap portcuţite din două părţi rezultă din posibilitatea instalării unei anumite excentricităţi între cele două părţi, astfel cuţitele de pe capul exterior se rotesc pe un cerc excentric faţă de cercul pe care se rotesc cuţitele de pe capul interior, iar cele două cercuri sunt tangente într-un punct. În acest mod se obţine o uşoară diferenţă între curburile flancurilor convex, respectiv concav, al piesei prelucrate, ce se poate regla continuu într-un anumit domeniu, permiţându-se obţinerea unei amprente corespunzătoare a angrenajului.

Forma constructivă a cuţitelor se poate observa în figura 11.

Marcarea cuţitelor se face după modelul din figura 11, unde A, B, C, D sunt poziţiile de aşchiere ale cuţitelor, 5 reprezintă numărul de grupe de cuţite (z0), R reprezintă sensul spiralei dreapta (L pentru stânga), 100 este raza capului portcuţite iar 4 este modulul cuţitelor.

Figura 11

În figura 12 se prezintă dimensiunile constructive ale cuţitelor.

Figura 12

Forma constructivă A este valabilă pentru cuţitele interior şi exterior mijloc, iar forma constructivă B este valabilă pentru cuţitele exterior şi interior mijloc. A

Bibliografie

1. S.C. Reşiţa Reductoare S.A. Norme şi instrucţiuni interne

2 www.masiniunelte.com

Virgil Cărămidaru Şef Serviciu Managementul Calităţii Reşiţa Reductoare

Aurel Băra Director Tehnic Reşiţa Reductoare