Bazele așchierii și generării suprafețelor I

INTRODUCERE

SCURT ISTORIC AL ASCHIERII. TENDINTE ACTUALE

Intre procedeele de prelucrare a pieselor finite folosite în industrie, aschierea ocupa un loc important, mentinându-se ca procent la 70%, desi au aparut în ultimul timp mai multe procedee, numite generic “neconventionale”, care sunt, totusi, limitate la materiale si operatii speciale, neputând concura aschierea cel putin din doua puncte de vedere: economicitate si precizie.

Notiunea de aschiere provine de la aschie , adica de la forma sub care se îndeparteaza adaosul de prelucrare prin acest procedeu de prelucrare. Procedeul de aschiere este foarte vechi, prima dovada considerata ca certa, [1] este un vas de bronz gasit în ruinele Thebei, anul 26 I.Ch. în Egipt, aflat în muzeul Abbot din Londra si care prezinta urme certe de strunjire.

La început aschierea se facea pe asa numitele strunguri cu “arcus” (în engleza “lathe” de unde probabil si numele strungului în limba engleza), construite dintr-un trunchi scobit la mijloc-batiul si doua vârfuri materializând axa arborelui principal, iar actionarea fiind facuta prin înfasurarea si desfasurarea unei frânghii pe axul principal cu ajutorul acestui “arcus” elastic.

Evolutia aschierii este legata pe toata durata sa de evolutia sculelor aschietoare si de cea a masinilor-unelte inter-influenta ducând la progres în toate cele trei domenii, o dezvoltare în unul ducând automat la progres în celelalte. Discutând deci despre aschiere nu putem sa o facem decât în contextul factorilor masina - unealta, scula aschietoare si dispozitivele de legatura între acestea. Dezvoltare în timp a teoriei aschierii si a masinilor-unelte este legata de necesitatile de ordin practic cum ar fi: confectionarea uneltelor de munca, a armelor de vânatoare si lupta precum si a obiectivelor de uz casnic sau de ornament. Despre prelucrarea metalului se poate vorbi de abia la începutul secolului XI-lea când s-a pus la punct obtinerea în cantitati mari a metalului pentru arme si armuri.

Prima masina-unealta apropiata de conceptia actuala având un lant cinematic principal si unul de avans a aparut de-abia în sec. al XVI-lea fiind o masina de gaurit tevi de tun din lemn ( 1540 ), [28].

Odata cu prima revolutie industriala din Anglia(1640-1740 )dezvoltarea aschierii si a masinilor-unelte capata un avânt deosebit, punându-se în aceasta perioada teoriei actuale a aschierii, sculelor si a masinilor-unelte.

10 INTRODUCERE

Astfel, în anul 1727, [20] sunt realizate masinile de alezat cilindrii pentru pompe de minerit (Thomas Newcome) perfectionate mai târziu (1767) de Smeaton si (1775) de Wilkinson. Aparitia acestei masini a facut posibila construirea primei masini cu aburi, din (1769) apartinând lui James Watt, masina care a servit omenirea pe parcursul a doua secole.

Un salt calitativ este aparitia surubului-conducator la masinile–unelte (Mandsle-1797), [18] facând posibil avansul mecanic de precizie ridicata si ducând la producerea în serie a acestor masini în continuare are loc o dezvoltare intensa a masinilor-unelte realizându-se: - masina de rabotat (1815); - masina de frezat (1820); -masina de rectificat (1880); -masina de brosat (1910), dezvoltare facilitata de progresele în tehnica (mecanica, electrotehnica, hidraulica si apoi în electronica) precum si progresele în domeniul aschierii. Astfel, în 1890 este introdus motorul asincron si actionarea hidraulica (1880) într-o prima forma si apoi în 1923 în forma perfectionata a dus la marirea performantelor si îmbunatatirea sensibila a masinilor-unelte .

Faza urmatoare este aparitia sistemelor de urmarire automata (1936) si a comenzilor numerice (1942) primele cercetari în acest domeniu fiind facute la Massachusetts Institut of Technology of Cambridge (U S A), [1].

In ultimele decenii, în contextul celei de-a doua revolutii industriale, dezvoltarea calculatoarelor a facut posibila conducerea cu calculatorul a masinilor-unelte în sisteme CAD/CAM/CIM (Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing/Computer Integrated Manufacturing).

In paralel cu evolutia masinilor-unelte trebuie remarcata si evolutia în domeniul sculelor. Astfel în jurul anului 1900 Taylor si White introduc otelul rapid în locul otelului carbon de scule, cea ce a facut posibila cresterea vitezei de aschiere de la aproximativ 10 m/min la 50 m/min adica de circa cinci ori. Urmatoarea etapa (1925) este trecerea la scule de sinteza, carburi metalice sinterizate sau mineralo-ceramice care duc la o marire înca de circa cinci ori a vitezei de aschiere, ultimele creatii din domeniu (scule placate cu nitrura de siliciu sau nitrura cubica de bor) lucrând cu viteze de pâna la 1000 m/min.

Odata cu dezvoltarea tehnicilor din domeniul aschierii a început si evolutia stiintei aschierii. Primele cercetari experimentale din domeniul aschierii si a sculelor aschietoare sunt facute în Franta (1861) de catre Joessel si Coquilhat, care fac cercetari în domeniul masurarii fortelor de aschiere (corelarea geometrie- forte de aschiere ), [28].