1) Reducerea timpului operației . Operația executată manual dura mai mult și depindea de dexteritatea operatorului care o executa [310015]

Cuprins

Introducere

Motivul alegerii temei a constituit insusirea cunostiintelor necesare proiectarii dispozitivului cu ajutorul careia s-[anonimizat]-automatizat siplificat.

[anonimizat].

Acest proiect s-a realizat din necesitatea automatizarii operatiei de schimbare plăcilor de protecție de pe plăcile de bază al unui bord de autoturism (PCB). Initierea proiectului s-a realizat ăn 2018 când firma Continental a cerut firmei Comau realizarea acestui dispozitiv care să ajute departamentul de testări la operația mai sus amintită. Argumentule care au dus demararea proiectului au fost următoarele:

1) Reducerea timpului operației . Operația executată manual dura mai mult și depindea de dexteritatea operatorului care o executa;

2) Precizia cu care se excuta operația de schimb; în unele cazuri schimbarea manuală realizată cu ajutorul unei șurubelnițe ducea la avarierea plăcii de bază PCB sau(și) îndoirea capacului de protecție;

[anonimizat], [anonimizat] a [anonimizat].

Costul realizării dispozitivului să fie cât mai mica a reprezentat una din condițiin. Asfel după întalnirea intre beneficiarul proiectului și executant s-a stabilit o sumă care cuprinde atât costurile proiectării, a execuției și a punerii in funcțiune la întrepriderea clientului.

Timpul de execuție cerut de client de la confirmarea comenzii a fost de 60 [anonimizat] s-a respectat. Executantul a avut sarcina de a se ocupa și de transportul întregului dipozitiv la întreeprinderea Continental Timișoara.

Punerea în funcțiune s-a [anonimizat] s-a [anonimizat] a dispozitivului.

Capitolul I. Caracteristicile dispozitivului de dezasamblat plăcile de bază

I.1.Scurt istoric al evoluției plăcii PCB în indusria auto

Un PCB este o [anonimizat]. Căile de conducere sunt gravate sau "imprimate" [anonimizat], [anonimizat]. PCB-[anonimizat]-uri și instrumentarele planșelor de bord al autovehiculelor.

Într-[anonimizat], un panou de instrumente digitale sau o [anonimizat], [anonimizat] (figura 1), mai degrabă decât cu manometrele analogice tradiționale. Mulți se referă la aceasta doar ca un vitezometru digital. Prima aplicare a [anonimizat]-un automobil de producție, a fost în 1976 Aston Martin Lagonda. Prima aplicație americană a producătorului a fost Cadillac Sevilla din 1978, cu un computer de călătorie Cadillac disponibil. [anonimizat] o opțiune în multe autovehicule fabricate în anii 1980 și 1990 [anonimizat], [anonimizat]. Acestea au inclus nu numai un vitezometru cu citire digitală, ci și un computer de bord care afișează factori cum ar fi temperatura exterioară, direcția de deplasare, consumul de combustibil și distanța până la gol (DTE).

Multe vehicule fabricate astăzi au un vitezometru analogic asociat cu acesta din urmă în formă digitală. La sfârșitul anilor 1980, la începutul anilor 1990, General Motors a avut CRT-uri touch-screen cu caracteristici cum ar fi cartile de date și integrarea hands-free telefon mobil construit în mașini, cum ar fi Oldsmobile Toronado, Buick Riviera și Buick Reatta.

Fig.1) Vitezometru digital

Ca urmare a acestor probleme, panourile de instrumente digitale au fost eliminate treptat din vehicule pe parcursul anilor 1990 și au fost înlocuite cu manometrele analoge tradiționale în majoritatea vehiculelor (cu excepții excepționale de la producătorii francezi Renault și Citroen), inclusiv cei de la diviziile de lux. Cu toate acestea, multe vehicule sunt fabricate astăzi cu un computer de bord standard sau opțional situat independent de vitezometru.

Unitățile digitale au primit informații de la o varietate de senzori instalați pe tot cuprinsul motorului și al transmisiei, în timp ce unitățile analogice tradiționale au fost atașate la un cablu care furniza informații de la transmisie. Afișajele analogice moderne primesc informații în același mod ca și unitățile digitale, cu foarte puțini producători care folosesc încă metoda de cablu pentru vitezometru.

Cea de-a 8-a și a noua generație Honda Civic au un panou de bord "cu două niveluri". Tabloul de bord digital superior cu numere albe pe un ecran albastru (acesta din urmă schimbându-se în verde în funcție de obiceiurile de conducere), indicatoarele de combustibil digital și de temperatură. Tabloul de bord inferior are un tahometru analogic și un kilometraj digital. Cea de-a 10-a și cea de-a doua generație a văzut designul pe două niveluri înlocuit cu un singur panou de bord, care la niveluri superioare este un design complet digital și parțial personalizabil.

Afișajele pentru capul de mașină au văzut aplicații în mai multe mașini, mărind calibre analogice cu o citire digitală pe geamul parbrizului.

Multe motociclete moderne sunt acum echipate cu vitezometre digitale, de cele mai multe ori acestea sunt biciclete de sport.

Toyota utilizează instrumente electronice pentru a arăta parametrii mașinilor pentru modelul său Yaris / Vitz, mașina folosește un afișaj fluorescent vid pentru a indica viteza, RPM, nivelul combustibilului, kilometrajul etc.

Fig.2) Bord digital

Pentru modelul anului 2011, Chrysler a început să folosească un tablou de bord comun pe linia lor de modele, care are un calculator de bord integrat în plus față de manometrele analogice. Acest computer de bord poate fi, de asemenea, folosit pentru a afișa un vitezometru digital, făcând aceste tablouri de bord analogice, digitale și analogice. Deoarece mulți șoferi percep acul vitezometrului ca fiind prea larg, se bazează pe vitezometrul digital mai mult decât pe cel analogic.

Fig.3)

I.2 Descrierea dispozitivului de dezasamblare PCB

Stația estes alcătuită dintr-o parte inferioară, o parte superioară care este luminată de 2 LED-uri pentru a mări vizibilitatea operatorului, și sistemele electrice (figura 4).

Partea superioară a dispozitivului cuprinde manivela acționată de către operator, care va face mecanismul să se deplaseze vertical, ansamblul mobil superior și mecanismul de verificat placa PCB . Ansamblul mobil superior asigură la rândul lui deplasarea cleștelui de prindere superior.

Partea inferioare are in componența sa un cilindru pneumatic de control vertical al mecanismului inferior, și ansamblul mobil inferior care deplasează cleștelui de prindere inferior. Acești clești sunt pneumatici și au rol de a se deplasa spre plăcile de protecție (având o cursa de 10 mm fiecare) și de a le extrage de pe placa de bază în condiții de siguranță, fără a deforma placa.

Fig.4) Vedere generală a dispozitivului

I.3 Descierea secventelor de operației

Faza 1 (manual)( figura 5):

01) Plasarea plăcii PCB în dispozitivul de fixare;

02) Se blochează placa de bază cu mecanismul de prindere lateral;

03) Operatorul glisează în jos instrumentul de extracție (manual);

Fig.5) Dispozitivul realizând faza 1

Faza 2 (automat) (figura 6):

04) Operatorul apasă butonul bimanual pentru a activa cleștile;

05) Ansamblul superior și inferior se deplasează;

Fig. 6) Dispozitivul realizând faza 2

Faza 3 (manual)(figura 7):

06) Z1 se deplasează afară(extracție placuța de protecție inferioară);

07) Operatorul glisează în sus instrumentul de extracție (extrage plăcuța superioară);

Fig. 7) Dispozitivul realizând faza 3

Fazele 4 (automat) și 5 (manual)(figura 8):

08) Operatorul scoate placa de bază PCB din mecanismul de fixare;

09) Operatorul apasă butonul bi-manual pentru ca Z2-Z3 să se retragă, Z1 se retrage;

10) Operatorul a pus placuțele în cutia de gunoi;

Fig. 8) Dispozitivul realizând fazele 4 și 5

I.4 Generalități despre ansablu

Pachetul de transport al stației trebuie manipulat pentru încărcare, transport și instalare prin intermediul unei macarale suspendate, având o capacitate de ridicare adecvată, utilizând șururburi de ridicare aprobate, tije de oțel, benzi și cârlie.

Înainte de transportul mașinii, trebuie efectuate operațiile preliminare pentru a pregăti sistemul de ridicare.Operațiunile ce urmează a fi efectuate sunt enumerate și descrise în cele ce urmează:

1)Deconectarea componentelor stației(dulapuri, etc.) de la bază;

2)Deșurubarea șuruburilor de fixare în bază, pentru a elibera corpul mașinii;

3)Protejați afișarea și tastele(butoanele) de control a stației cu ajutorul unei acoperitoare e plastic;

4)Blocați toate părțile mobile pentru a preveni avarierea mașinii în timpul transportului;

5)Aplicați bandă adezivă la dulapurile de alimentare și la tastatura mașinii;

6)Pozișionați pachetul de transport astfel încât să se afle în echilibru fiecare ansamblu;

Ridicarea dispozitivului terbuie să respecte următoarele etape:

1) Folosirea unui echipament de ridicare adecvat, cum ar fi un camion cu furcă;

2) Dacă este prezent, utilizați componentele de ridicare a șuruburilor de exemplu: dulapurile electrice și panourile de comandă .

3) Ridicați ușor ansamblurile mașinii și verificați echilibrarea încărcării.

4) Odată ce ansamblurile mașinii sunt echilibrate, continuați cu ridicarea.

Zona de lucru este un mediu obișnui de atelier. Vaporii corozivi și sursele de căldură trebuie evitate. Mașina trebuie amplasată în zone bine echipate, cu toate echipamentele de siguranță recomandate de standardele și legile aplicabile. Mediul unde este asamblată și funcționează stația trebuie să asigure urmatoarele condiții:

1) temperatura minimă trebuie să fie +10 °C;

2) temperatura maximă trebuie să fie +40 °C;

3) umiditate relativă 60 %;

Această mașină nu este potrivită de lucru în zone expuse la explozii.

Suprafața pentru poziționarea a mașinii trebuie să fie suficient de mare pentru a permite instalarea cu libertate suficientă a mișcărilor în jur, pentru a efectua diferitele operațiuni necesare pentru pornire. Fundațiile pentru instalare trebuie să fie pregătite de către client în conformitate cu diagramele și caracteristicile raportate la desenele de instalare livrate, la cererea clientului, de către departamentul de inginerie și conform instrucțiunilor date de inginerii de la COMAU S.p.A. Fundația trebuie dimensionată în funcție de tipul terenului. Grosimea stratului de bază trebuie să fie stabilită în funcție de tipul de sol și să fie formată din beton cu o capacitate de încărcare minimă Rc = 150 kg / cm2 sau mortar ANCOR FIX 705 sau mortar EMACO incluzând diametrul de 10 mm. plase sudate cu arc și cu dimensiunea de 250 x 250.

Conexiunile electrice și pneumatice sunt realizate de personalul COMAU în timpul instalării mașinii. Rețeaua de alimentare cu energie electrică trebuie să fie capabilă să furnizeze racordarea la dulapurile electrice de presiune. Dulapurile de control al sursei de alimentare sunt prevăzute cu termo-magnetice protecții și siguranțe. Cu toate acestea, este a recomandat instalarea dispozitivelor de secționare cu protecție la întârziere siguranțe de capacitate suficientă.

Rețeaua de aer comprimat trebuie să fie conectată la panoul pneumatic al stației de presare și trebuie să poată furniza aer comprimat la stație. Aerul utilizat trebuie tratat cu scopul de a îndepărta umezeala și sarea pentru a evita deteriorarea prematură a dispozitivelor de acționare pneumatice și a componentelor mecanice Este prevăzut un întrerupător cu 3 căi și supapa de suflare pentru a peminte inginerilor de întreținere să operaze fără riscuri datorate aerului comprimat după ce circuit sufla în jos.

În cazul opririlor alungite, efectuați următoarele operații:

1) Curățați mașina cu ajutorul cârpaților sau a altor materiale adecvate.

2) Curățați ghidurile folosind cârpe; ghidajele de ștergere cu același ulei utilizat pentru lubrifiere.

3) Curățați șuruburile cu bilă de recirculare cu ajutorul unei cârpe; suprafața șurubului de ștergere cu uleiul folosit pentru ungere.

4) Curățați tijele cilindrilor hidraulici și pneumatici folosind cârpe; frotiuri cu ulei pentru care se folosește ungere.

5) Curățați și uscați suprafețele rămase necoate ale mașinii; Împiedicați astfel de suprafețe cu protecție ulei ANTICORIT 77 (Fuchs).

6) Înainte de a porni din nou, schimbați uleiul pentru unități hidraulice (pentru opriri mai mari de un an) și curățați sau înlocuiți elementele de filtrare.

În timpul întregii perioade de funcționare a liniei se produc diferite tipuri de resturi sau materiale de evacuare cum ar fi uleiul hidraulic, filtrele etc. Pentru eliminarea unora dintre aceste materiale, fiecare țară aplică standarde specifice pentru a asigura siguranța mediului.

Clienții trebuie să cunoască legile în vigoare în țara lor și să opereze în conformitate cu astfel de reglementări.

Capitolul II. Elaborarea proiectului dispozitivului de dezasamblat a plăcilor de bază

În acest capitol se prezintă detailat proiectarea dispozitivului parcurgându-se etapele jos menționate:

Proiectarea cleștilor de extragere a scuturilor termice;

Proiectarea suporților de sprijin a PCB-urilor;

Proiectarea structurii mesei de lucru;

Alegerea corectă a elementelor de acționare;

Alegerea comercialelor ținându-se cont de mediul electrostatic în care lucrează stația;

II.1. Descrierea procesului de dezasamblare a scuturilor termice la PCB BR205

Mașina trebuie să fie conformă cu normele ESD pentru producția de automobile.

Acesta este un loc de lucru cu 1 dispozitiv de fixare în care ambele scuturi asamblate pe PCB trebuie dezasamblate. preferat dacă dezasamblarea se va face în același timp (scutul de sus și ecranul inferior).

sistemul pneumatic formează partea superioară a scutului de sus și altul formează partea inferioară a scutului inferior stația de dezasamblare va fi utilizată pentru: BR205 Cluster PCB.

Ecranul este introdus în niște cleme mici. Un dispozitiv de prindere trebuie să scoată scutul de la aceste cleme. Pentru partea inferioară scut există 9 perechi de cleme, iar pentru ecranul de sus există 7 perechi de cleme. Mai jos este marcat locația fiecărui clemă de perete.(FIG. )

Fig.9) Fața inferioară

Fig.10) Fața superioară

Extracția scutului trebuie făcută automat de o prindere echipată cu o unealtă mecanică, care este prins scuturile și nu au contact cu PCB.

Fig.11) Proiectarea clemelor, în care sunt inserate scuturile

Fig.12) Scutul superior

Fig.13) Scutul inferior

Fig.14) Prinderera scuturilor protectoare

II.2. Determinarea fortei necesare extragerii scuturilor de pe placă

Pentru a determina forța necesara extragerii scuturior se va folosi urmatoarea formula de calcul, atât pentru partea superioară, cît și pentru cea inferioară (figurile 15 și 16):

Fig.15) Scutul superior al plăcii

[N] (1)

unde :

F1 – forta necesara de extragere;

Nc – numaru clipsurilor;

Fc – forta echivalenta a unui singur clips de fixare*

*Valoare determinată experimental rezultâand 22.6 N

[N]

Fig.16) Scutul inferior al plăcii

[N]

unde :

F1 – forta necesara de extragere;

Nc – numaru clipsurilor;

Fc – forta echivalenta a unui singur clips de fixare

[N]

II.3. Alegerea cilindrului gripper pentru extragere

Obtinandu-se valorile fortelor necesare extragerii scuturilor termice pentru aceasta aplicatie se vor opta pentru cilindrii pneumatici de tip gripper, ideale pentru asemenea operatii.

Figura e)

Forta mai mare obtinauta in urma calculelor ne duce la marimea 40 al cilindrului FESTO HGPT-40-A-B-G2, cod unde:

40 reprezinta diametrul pistonului de la cilindru;

A – se livreaza cu senzori de detective pozitie piston;

B – desing pentru aplicatii heavy-duty;

G2 – reprezinta modul de stranger, si anume ca in cazul de fata vom avea forta de strangere aplicata la inchiderea clestilor;

Conform diagramei fortei in raport cu cursa de deschidere a clestilor la dimensiunea de 40 pentru cursa de 10 mm, ii corespunde o forta maxima de 240 N, valoare superioara fortei minime necesare extragerii scuturilor termice de pe PCB.

II.4. Determinarea locatiilor de contact, respective proiectarea clestilor de extragere

Primul pas este analiza in detaliu a placii PCB in vederea determinarii zonelor unde clestele va intra in contact cu scuturile si unde in timpul functionarii nu va deteriora nici o componenta sudata pe placa de baza.

Pe placa superioara s-au gasit 4 locatii clare si libere, 2 pentru fiecare cleste in parte unde pot lucre fara probleme, dupa cum se vede in figurile de mai sus.Contactul trebuie sa fie pe o portiune cat mai lunga pentru a exercita o forta uniforma si pentru a nu deforma scutul de protectie.

Pe placa inferioara s-au gasit in total 5 locatii favorabile, 3 zone pentru partea stanga si 2 zone pentru partea dreapta, dupa cum se vede in figurile de mai jos. Contactul trebuie sa fie pe o portiune cat mai lunga pentru a exercita o forta uniforma si pentru a nu deforma scutul de protectie.

II.4. Proiectarea blocurilor de sprijin al placii PCB

Datorita faptului ca placa de baza(PCB) trebuie ferita de orice fel deformatii elastic si plastice in timpul extragerii scuturilor, cat si trebuie evitata aparitia urmelor datorata contactului direct, aceste blocuri de sprijin se vor realiza dintr-un plastic numit POM,denumire care reprezinta polyacetal cu caracteristici optime de prelucrabilitate. Acest material este cunoscut pt rezistenta ridicata, gama de temp de lucru inalta si pentru propritatile de antifrictiune.

Fig.t)

Portiunile care intra in contact cu placa PCB trebuie sa fie fin prelucrate, iar muchiile care vor folosii ca si zone active de precentrare la introducere trebuiesc rotunjite cu o raza minima de 2 mm.

Analizandu-se din nou cu marea atentie zonele unde putem asigura sprijin pt placa PCB, s-au determinat 8 locatii din care 4 sunt ghidaje suporti laterali principali, iar alti 4 de forma cilindrica asigura contact si sprijin uniform pentru partea mediana.

Fig.TT)

Este deosebit de important ca in momentul apasarii si blocarii placii de baza in vderea extragerii scuturilor fiecare contact sprijin cylindric intern trebuie sa aibe perechea aferenta contactului punctiform, numiti reactiuni menite sa asigure stabilitate si imobilizare toatala a placii (figura TT).

Capitolul IV. Proiectarea tehnologiei de executie a reper din dispozitivul de dezasamblare

IV.1. Descrierea materialului

Semifabricatul va fi executat dintr-un aliaj de aluminiu 6082-T6(ISO:AlSi1Mg Mn). Aliajul din aluminiu 6082 este un aliaj cu tensiune medie si cu rezistență excelenta la coroziune. Are cea mai mare rezistență din seria 6000. În formă de plăci, 6082 este aliajul cel mai frecvent utilizat pentru prelucrare, și prezinta urmatoarele caracteristice:

densitate=2.7[kg/dm^3];

proces de fabricație: laminiat;

conductivitate termică = 150-190 [w/m*k];

Tabel 1. Compoziția chimică

Tabel 2. Caracteristici mecanice

Laminarea este procesul de deformare plastica pe care il sufera un material cand trece printre doi sau mai multi cilindrii aflati in miscare de rotatie. Cilindrii de laminare se rotesc in sens contrar sau in acelasi sens, antrenad prin frecare, materialul metalic in zona in care are loc deformarea .

Utilajul de lucru poarta denumirea de laminor, procesul de deformare se numeste de laminare iar produsul rezultat laminat.

Dimensiunile materialului se reduc in directia presarii lui de catre cilindrii si cresc in celelalte directii, mai ales in directia de avans a acestuia.

Figura 1) Laminare

Figura 2) Schema de principiu a unui laminar

Principalele procedee de laminare sunt:

laminarea transversală;

laminarea longitudinală;

laminarea oblică;

Laminarea are loc la cald sau la rece și are următoarele scopuri:

să schimbe structura la turnare intr- o structură fină ;

să transforme un semifabricat de secțiune transversalș mai mare în laminate cu secțiunea dorită;

Materia primă pentru obținerea laminatelor o constituie lingourile. Masa si forma lor sunt determinate de compoziția chimică a materialului metalic, de tipul și construcția laminoarelor și de sortimentul produselor finite.

Aluminiul are intotdeauna un strat fin de oxid natural (alumina) pe suprafata sa. Acest strat este supus deteriorarii din cauza fragilitatii sale care se datoreaza atât grosimii reduse cât si a neomogenitatii acestuia. Procedeul de anodizare (eloxare) pe care noi îl realizam ne permite a controla grosimea acestui strat de oxid, obtinând un strat omogen si rezistent.

Finalizarea tratamentului de anodizare se face prin colmatarea porilor prin hidratarea stratului de oxid format. Odata colmatati porii se obtine o mai buna rezistenta la coroziune. Stratul de oxid de aluminiu depus are si proprietati dielectrice. Prezenta stratului anodizat (eloxat) pe suprafata unei piese din aluminiu împiedica trecerea curentului electric. Pentru a putea realiza anodizarea unei piese este esential sa existe puncte de contact electric pe suprafata piesei. In aceste puncte de contact stratul de oxid nu se formeaza, existând posibilitatea sa se observe urme albe. Zona de contact a pieselor va fi aleasa astfel încât sa se pastreze aspectul estetic al pieselor.

Anodizarea dura respecta aceleasi principii de formare ca si anodizarea de protective, diferenta consta în faptul ca anodizarea dura se realizeaza la temperaturi scazute si intensitati mari ale curentului electric. Porii stratului anodizat dur sunt mai mici decât la anodizarea clasica.

Instalatia de anodizare dura de la ANOROM permite obtinerea unui strat cu o grosime d pâna la 100 µm. Duritatea stratului variaza în functie de aliaj între 300 si 800 HV la o grosime de strat de 50µm. Aliajele recomandate entru anodizare dura sunt din seriile 5000, 6000 si 7000. Principalele proprietati ale stratului anodizat dur : izlolator electric, izolator termic, rezistent la frecare si zgârieturi.

Aliaje seria 6000 (aliaje cu magneziu si siliciu). Se comporta foarte bine la anodizare si la colorare, aspectul stratului anodizat fiind foarte omogen. Piesele realizate din acest aliaj se pot satina pentru a se obtine un aspect mat al suprafetei. La grosimi ale stratului anodizat de peste 30µm, suprafata pieselor devine gri închis.¹

IV.2. Stabilirea echipamentului și sculelor

Debitarea este operatiunea tehnologica care se caracterizeaza prin desprinderea totala sau partiala a unei parti dintr-un material, in scopul prelucrarii acestuia.In vederea executarii pieselor ce urmeaza a fi montate in masini si utilaje se folosesc semifabricate taiate in prealabil la dimensiunile necesare din table, bare, tagle, benzi, profile, etc.

Debitare se poate efectua prin :

cu oxiacetilena;

cu ferastrau;

cu plasma;

Debitarea cu plasmă se utilizeaza din ce in ce mai larg datorită avantajelor pe care le prezintă față de celelalte procedee de tăiere termică a metalelor si anume:

productivitate ridicată;

posibilitatea taierii aliajelor refractare la grosimi mari;

tăieturi înguste și fără bavuri;

Figura 3) Masina CNC de debitat cu oxigaz/plasma[ http://monty.ro/servicii/debitare-plasma/]

Pentru taiere se foloseste un arc sau jet de plasma care incalzeste, arde si indeparteaza metalul din zona taierii. Jetul de plasma se foloseste pentru taierea aliajelor metalice cu grosimi pana la 8-10 mm, iar la grosimi mai mari se foloseste arcul de plasma. Vitezele de taiere sunt de 250-1250 mm/min.Conducerea jetului de plasma se poate face manual sau automatizat.

Frezarea este cel mai utilizat proces de prelucrare prin așchiere, prin care sunt create o varietate mare de piese. Procesul de frezare necesită o mașina unealtă, piesa de prelucrat, elemente de fixare ale acesteia și o sculă.

Semifabricatul este o piesă ce are o anumită formă, fiind imobilizat pe masa mașinii cu ajutorul elementelor de fixare. Scula este solidară cu arborele principal al mașinii și se rotește de obicei cu viteze ridicate. Prin deplasarea sculei sau a semifabricatului cu avansul de lucru, se produce îndepărtarea materialului nedorit, ducând astfel la crearea formei dorite.

Figura 4) Mașină de frezat universală FUS 32

Caracteristicile mașinii sunt prezentate in tabelul de mai jos:

Gaurirea este operatia tehnologica de prelucrare prin aschiere care are ca scop obtinerea unor gauri (alezaje) in material plin, prelucrarea putand fi executata pe masini de gaurit, masini de frezat sau strunguri.

Figur 5) Mașină de găurit în coordonate tip GC-1000

Rectificarea este procedeul de prelucrare prin așchiere cu scula numită corp abraziv (piatră de rectificat sau disc abraziv) care execută întotdeauna mișcarea de așchiere de rotație, uneori și mișcări de avans, iar semifabricatul mișcări de avans continui sau intermitente. Prin rectificare se obțin precizii dimensionale ridicate și calități superioare ale suprafețelor prelucrate.

Figura 6) Masina de rectificat

[ https://www.alfamm.ro/select_by_machine/grinder/Grinder%20Surface%20Conventional%20-%20NC%20Series/proth/PSGC-AHR%20Series/103/1000/#42]

Scule

ANEXELE

Controlul final: Sublere si micrometre de precizie

ANEXE

3) Determinarea dimensiunilor intermediare

3.1)Frezare

Frezare pe contur

Se va realiza utilizand o freza cilindro-frontala de .

Frezare plana

= 15 – 12= 3 [mm]

=

= 2.7+0.3 [mm]

Se va realiza cu freza cilindro-frontala de sau freza coromant.

[mm]

Pe o parte 1,35 [mm] =>3 treceri

frezare degrosare: t= 0.7[mm]

n= 100[rot/min]

frezare semifinisare: t= 0,4 [mm]

n= 315 [rot/min]

frezare finisare t= 0,25 [mm]

n= 800 [rot/min]

In total => 3 treceri:

– degrosare: 1 treceri

– semifinisare: 1 treceri

– finisare: 1 treceri

Frezare contur,tesiri

Tesirile se vor realiza cu o freza unghiulara la 45 °.

3.2 Găurire

a)Găuri filetate

Pentru a obtine găuri filetate de M, sunt necesare urmatoarele operatii:

Centruire cu burghiu

Găurire

Filetare

Se va da o gaura de centrare cu un burghiu de centrare, pe urma se va da o gaura cu burghiu de iar in final se va realiza filetarea de

b)Găuri de stift

Pentru a obtine găuri de stift , sunt neceare urmatoarele operatii:

Centruire cu burghiu

Gaurire

Alezare

Se va da o gaură de centrare cu un burghiu de centrare, pe urma se va da o gaură de iar in final se va face o alezare la

> t = 2.5 [mm]

> t = 2,4 [mm] => Ra=6.3μm

=> t=0,1 [mm] => Ra=1.6 μm

2.4+0.1=2.5

c)Găuri

Pentru a obtine gaura de se va da o gaură cu burghiu de , iar apoi gaura de

Pentru găurile de , se va face o centrare cu burghiu de centrare si se vor da găuri de (4x) , si găuri de care vor fi alezate cu alezor de .

> t = 7.5 [mm]

> t = 7,4 [mm] => Ra=6.3μm

=> t=0,1 [mm] => Ra=1.6 μm

3.3) Tratamente termice

Tratament de anodizare dura.

3.4) Rectificare

Pe o parte: 0,15 mm

Rectificare degrosare: t = 0,04 [mm], 3 treceri => 0,12 Ra=6.3 μm

n= 400 [rot/min]

Rectificare semifinisare: t= 0,01 [mm], 2 treceri => 0,02 Ra=3.2 μm

n= 600 [rot/min]

Rectificare finisare: t= 0,005 [mm], 2 treceri => 0,01 Ra=3.2 μm

n= 800 [rot/min]

In total: 7 treceri

– degrosare: 3 treceri

– semifinisare: 2 treceri

– finisare: 2 treceri

IV.4. Determinarea paramentriilor de lucru

Frezarea plana

Frezare degrosare: t= 0.7 [mm]

d= 25 [mm]

n= 100 [rot/min]

v== 7.85 [m/min]

Frezare semifinisare: t= 0,4 [mm]

d= 25 [mm]

n= 315 [rot/min]

v== 24.74 [m/min]

Frezare finisare: t= 0,25 [mm]

d= 25 [mm]

n= 800 [rot/min]

v== 62.83 [m/min]

IV.5. Efectuarea normei tehnice

[min/buc]

:

– timpul de pregatire pentru studierea lucrarii, adunarea materialului de la locul de

N- marimea lotului, N= 1 buc

= timpi auxiliari

= timp de deservire tehnica

= timp de odihna si nevoi fiziologice

FREZARE

= [min]

=zn [mm/dinte]

– avansul pe dinte [mm]

n- numar de rotatii a frezei [rot/min]

z- numar de dinti

Degrosare

= [min]

= zn [mm/dinte]

= 0.2 [mm]

n= 100 [rot/min]

z= 2

l= 230 [mm]

= 5 [mm]

= 5 [mm]

i= 1 treceri

= zn = 0,2* 2*100= 0,4*100= 40 [mm/dinte]

= = = 105 [min]

Semifinisare

= [min]

= zn [mm/dinte]

= 0.2 [mm]

n= 315 [rot/min]

z= 2

l= 230 [mm]

= 5 [mm]

= 5 [mm]

i= 1 treceri

= zn = 0,2* 2*315= 126 [mm/dinte]

= = = 33.3 [min]

Finisare

= [min]

= zn [mm/dinte]

= 0.2 [mm]

n= 800 [rot/min]

z= 2

l= 230 [mm]

= 5 [mm]

= 5 [mm]

i= 1 treceri

= zn = 0,2* 2*800= 320 [mm/dinte]

= = = 13.125 [min]

Total= 105+ 33.3+ 13.125= 151.45 [min]

IV.6. Întocmirea itinerariului tehnologic

7) Realizarea programului CNC

In urmatoarele rânduri va fi prezentat programul CNC pentru realizarea reperul dispozitivului. Piesa se va prelucra pe Mașina de Frezat Universală FU71, echipat cu Ecn-Nct 201M, prezentat în figura de mai jos.

Mașina de Frezat Universală FU71

Programul CNC este realizat astfel incât să execute toate operațiile necesare prelucrării piesei dintr-un singur program, care conține la rîndul său 3 subprograme.

Programul principal

%

O0100

(MUCN: FU71CNC-NCT201M)

(REPER: PLACA COD: WCCDE-0000089679-S)

(POZ.1-PIESA SE PRELUCREAZA PE SUPRAFATA "A")

N10 G00 G49 Z400 (POZITIA DE SCHIMBARE SCULA)

(–––––––––––––––-)

(T1-FREZA CILINDRO-FRONTALA FI-6 Zf=2)

N20 T1

N30 G00 G17 G54 G90 S2000

(ZERO PIESA, CONDITII DE STARE FUNCTII G, TURATIA=2000 ROT/MIN)

N40 G43 Z100 H01 M3

(FREZARE DE TRASARE CONTUR AD,10 MM, Z-10)

N50 X125 Y-29

N60 G1 Z5 F2000 M8

#1=-2 (ADANCIMEA LA PRIMA TRECERE LA Z=-2)

#2=1 (INDEX, ESTE PRIMA TRECERE)

#8=200 (AVANSUL DE PRELUCRARE ADICA F200)

#10=1 (REGISTRUL CORECTIEI DE DIAMETRU ADICA D1=6.4)

N70 M98 P0001 (SUBPROGRAMUL FREZARE CONTUR)

#1=#1-2

#2=#2+1

IF [#2 LE 5] GOTO 70

N80 G00 Z20

(FRZARE AXA I LA FI39.6 STRAPUNS)

#1=-2

#2=1

#8=200

#10=1

N90 G0 X0 Y0 (I)

N100 G1 Z5 F2000

N110 M98 P0002 (SUBPROGRAMUL FREZAREBUZUNAR CIRCULAR AXA I)

#1=#1-2

#2=#2+1

IF [#2 LE 6] GOTO 110

N120 G0 Z100 M9

N130 G49 Z400 M5

(–––––––––––––––-)

(T2-BURGHIU DE CENTRARE FI-16X90GR.)

N140 T2

N150 G00 G17 G54 G90 S2000 F200 (TURATIA=2000 ROT/MIN, AVANSUL=200 MM/MIN)

N160 G43 Z100 H02 M3

(CENTRUIRE AXELE 1,2 PENTRU FI-15H7)

X-100 Y0 M8 (1)

G81 G99 Z-4 R3

X100 Y0 (2)

N170 G80 (AXELE 11,12 PENTRU M5)

G0 X-60 Y0 (11)

G81 G99 Z-2.5 R3

X60 Y0 (12)

N180 G80 Z20(AXELE 21,22 PENTRU FI-5H7)

G0 X-33 Y0 (21)

G81 G99 Z-3 R3

X33 Y0 (22)

N190 G80 Z20 (AXELE 31,32,33,34 PENTRU FI-11)

G0 X-33 Y18 (31)

G81 G99 Z-4 R3

X-33 Y-19 (32)

X33 Y-19 (33)

X33 Y19 (34)

N200 G80 Z20 (AXELE 41,42,43,44 PENTRU COLTURI FI-4.2)

G0 X75 Y23 (41)

G81 G99 Z-2 R3

X-75 Y23 (42)

X-75 Y-23 (43)

X75 Y-23 (44)

N210 G80 Z100 M9

G49 Z400 M5

(–––––––––––––––-)

(T3-BURGHIU FI-7)

N222 T3

N230 G00 G17 G54 G90 S2000 F240 (TURATIA=2000 ROT/MIN, AVANSUL=240 MM/MIN)

N240 Z100 H03 M3

(GAURIRE AXELE 1,2 STRAPUNS)

X-100 Y0 M8

G73 G99 Z-16 R3 E0.5

X100 Y0 (2)

N250 G80 Z20 (AXELE 31,32,33,34 STRAPUNS)

X-33 Y19 (31)

G73 G99 Z-16 Q3 E0.5

X-33 Y-19 (32)

X33 Y-19 (33)

X33 Y19 (34)

N260 G80 Z100 M9

G49 Z400 M5

N970 M98 P0001 (CHEAMA SUBPROGRAMUL DE CONTURARE)

N980 G0 Z20

(FREZARE DE TESIRE LA 0.5X45 GR. AXA I, CORECTIA DE DIAMETRU D16=4.5)

N990 X14 Y0 (R0)

N1000 G1 Z-1.5 F500

G42 X14 Y-6 D16 F160 (R1)

G3 X20 Y0 R6 (R2)

G3 X20 Y0 R20 (R2)

G3 X14 Y6 R6 (R3)

G1 G40 X14 Y0 F500 (R0)

N1005 G0 Z100 M9

N1010 Z400 M5

(–––––––––––––––-)

(T2-BURGHIU DE CENTRARE FI-16X 90 GR)

N1020 T2

N1030 G00 G17 G54 G90 S2000 F200

N1040 G43 Z100 H02 M3

(TESIRE AXELE 1,2 PE FI-7 LA 0.5X45 GR)

X-100 Y0 M8 (1)

G81 G99 Z-4 R3

X100 Y0 (2)

N1050 G80 Z20 (AXELE 11 12 PE M5 LA 0.5X45 GR.)

N1060 X-60 Y0 (11)

G81 G99 Z-2.5 R3

X60 Y0 (12)

N1070 G80 Z100 M9

G49 Z400 M5

N1080 G0 X250 Y150 (PUNCT FINAL IN AFARA PIESEI)

M30 (SFARSIT PROGRAM-SFARSIT FISIER)

%

Subprogramul 1

%

O0001 (SUBPROGRAM CONTURARE PIESA)

N1 G0 X125 Y-29 (Pst)

N2 G1 Z#1 F2000 (PRELUARE ADANCIME DE PRELUCRARE)

N3 G1 G41 X125 Y-20 D#10 F#8 (PCT.1 CU CORECTIE DE DIAMETRU D)

N4 X72 Y-20 (P2)

N5 X72 Y-35 (P3)

N6 X-72 Y-35 (P4)

N7 X-72 Y-20 (P5)

N8 X-110 Y-20 (P6)

N9 X-115 Y-15 (P7)

N10 X-115 Y15 (P8)

N11 X-110 Y20 (P9)

N12 X-72 Y20 (P10)

N13 X-72 Y35 (P11)

N14 X72 Y35 (P12)

N15 X72 Y20 (P13)

N16 X110 Y20 (P14)

N17 X115 Y15 (P15)

N18 X115 Y-15 (P16)

N19 X104 Y-26 (P17)

N20 G40 X125 Y-29 (Pst)

N21 M99

%

PARAMETRII FORMALI:

#1=COORDONATA Z DE FREZARE

#8=AVANSUL DE PRELUCRARE[mm/min]

#10=REGISTRUL CORECTIEI DE DIAMETRU(Functia D#10)

Subprogramul 2

%

O0002 (SUBPROGRAM FREZARE BUZUNAR CIRCULAR FI-39.6)

N31 G00 X0 Y0 (I)

N32 G1 Z#1 F100

N33 X4.8 Y0 F#8 (C1)

N34 G3 X4.8 Y0 R4.8 (C1)

N35 G1 X8.8 Y0 (C2)

N36 G3 X8.8 Y0 R8.8

N37 G1 X12.8 Y0 (C3)

N38 G3 X12.8 Y0 R12.8

N39 G1 X16.8 Y0 (C4)

N40 G3 X16.8 Y0 R16.8

N41 #3=#1+1

N42 G1 Z#3

M99

%

Subprogramul 3

%

O0003 (SUBPROGRAM LAMARE PRIN FREZARE)

N51 G0 X#11 Y#12

N52 G1 Z3 F2000

N53 Z#14 F#8

#15=#11+#13

N54 G1 G41 X#15 Y#12 D#10 F#8

N55 G3 X#15 Y#12 R#13

N56 G1 G40 X#11 Y#12

N57 #3=#14+25

N58 G1 Z#3 F2000

M99

Capitolul V. Proiectare dispozitivului de orientare si fixare a reperului

V.1.Descriere dispozitiv

Dispozitivul a fost realizat cu scopul orientării si fixării unui semifabricat de formă prismatică, pentru a se putea executa 2 găuri Ø7/lamate Ø15H7, 2 găuri Ø5H7.

Dipozitivul de fixare si orientare este manual și este alcătuit dintr-o placă de bază cu 4 cepi cu cap plat, pe care va veni așezată piesa,având dimensiunea de 230x70x12 mm.Placa de bază este montata direct pe masa mașinii unelte cu 4 pulițe pentru canale “T” și 4 șuruburi cu cap cilindric imbus M16x25.

Ca baze de orientare avem: bază de așezare cei 4 cepi cu cap plat, ca bază de ghidare o plăcuță montată pe placa de bază cu 2 cepi cu cap plat, iar ca bază de sprijin tot o placuță montata,cu un cep cu cap plat.

După așezarea piesei de către muncitor, acesta fixează semifabricatul strângând cele 4 mecanisme cu reazem reglabil și bride cu baza de sprijin in trepte.

Fig. 4 Dispozitiv de orientare si fixare

Fig4.1 Dispozitiv fără piesă

Fig.4.2 Placa de bază

Fig4.3 Mecanism de fixare cu bridă

V.2 Stadiul de prelucrare a semifabricatului până la operația pentru care se proiectează dispozitivul

Fig, 5 Desen de execuție al semifabricatului

FAZELE OPERAȚIEI

Găuri de stift Ø5H7;

Găuri de trecere Ø7 străpuns/Ø15H7 lamare 3mm;

Găuri de trecere Ø7 străpuns/Ø11 lamare 5mm

Găuri filetate M5;

Gaură Ø 40;

1.5 Alegerea mașinii pe care se prelucreaza piesa

Masina unealta utilizata pentru operatiile de găurire este Masina de frezat universal FU71, avand cursa pe axa X=1250 mm, pe axa Y=710 mm, iar pe axa Z=630 mm.

Ca scule se vor utiliza:

1.Găuri de stift Ø5H7 – burghiu de centrare;

– burghiu Ø4.8;

– alezor Ø5H7;

2.Găuri de trecere Ø7 străpuns/Ø15H7 lamare – burghiu de centrare;

– burghiu Ø7;

– lamator Ø14.8;

– alezor Ø15H7;

3.Găuri de trecere Ø7 străpuns/Ø11 – burghiu de centrare;

– burghiu Ø7;

– lamator Ø11;

4.Găuri filetate M5 – burghiu de centrare;

– burghiu Ø4.2;

– tarod M5;

5.Gaură Ø 40 (se va realiza prin interpolare)- burghiu de centrare;

– freză cilindro-frontalăș

– adancitor conic Ø16/ Ø45×90°;

V.3 Stabilirea sistemului de orientare

1)Baza de cotare coincide cu bazele de orientare

Fig.2.1 Varianta 1

BG- baza de ghidare; BA-baza de așezare;

BS-baza de sprijin ; BC- baza de cotare;

2)Baza de cotare difera de bazele de orientare

Fig 2.2. Varianta 2

BG- baza de ghidare; BA-baza de așezare;

BS-baza de sprijin ; BC- baza de cotare;

În urma diferenței dintre bazele de cotare și bazele de orientare vom constata ca apar erori de orientare si poziție.

2.2 Calculul erorilor de orientare și alegerea variantei optime

Erori datorate abaterilor dimensionale

Varianta I.

În prima variant, deoarece bazele de orienatare coincide cu bazele de cotare, nu vor aprea erori de orientare.

Varianta II.

Cote găurii : 15

215 d – diametrul găurii;

35

d1=Ø 7

d2=Ø 11

-pentru calculul erorilor se va utiliza formula:

(2.1)

ε – eroare de orientare; – eroare dimensională; – eroare de formă;

– eroare de poziție; – eroare de netezime;

Pentru prima gaură: ;

;

=0.201 mm;

Pentru a doua gaură:

;

;

=0.049 mm;

Varianta 1 se alege ca si varianta optima deoarece bazele de cotare sunt egale cu bazele de orientare ale piesei, rezultand eroarea .

Stabilirea forțelor de așchiere

3.1 Forța axială și momentul de torsiune

(3.1)

(3.2)

În care: D – diametrul burghiului [mm]

s – avansul [mm/rot]

– coeficienții și exponenții forței și ai momentului

63 6.7 =1.07

=0.72 =1.71 =0.84

– coeficienți de corecție pentru forță și moment

3.2 Puterea efectivă la găurire

(3.3)

În care: – = momentul de torsiune

– n – turația burghiului [rot/min]

Conditie :

0.57 < 3

Bibliografie

TCM Volumul I – Stanasel Iulian

Tolerante si control dimensional – Pop Adrian, Pater

Calulele adaosurilor de prelcrare si regimuri de aschiere – Picos, Bucuresti

Normarea tehnica pentru prelucrarea prin aschiere vol I – Picos, Bucuresti 1989

Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanica prin aschiere Vol I si II – Picos, Chisinau 1992

Bazele tehnologiei de fabricatie in constructia de masini – Grama Lucian, Targu Mures 2000

Proiectarea masinilor, utilajelor si constructiilor sudate, IP Bucuresti – Dumitras C.

Calitatea suprafetelor prelucrate – Enache Stefan, bucuresti 199

Organe de masini – Chisiu A.,Bucuresti 1981

Tehnologia Sculelor Aschietoare – Groza Mihai

Bazele aschierii si generarii suprafetelor – Moga Ioan

Masini Unelte – Ganea Macedon

Tehnologia Materialelor – Nano Aurel, Edit tehnica Bucuresti, 1983

Tehnologia constructiilor de masini – Mihaila Ioan

Materiale in constructia de msini – Mitelea Ioan, Timioara 1990

Bazele teoretice ale proiectarii proceselor tehnologice in constructia de masini – Draghici Gheorghe, Bucuresti 1971

Calculul adaosului de prelucrare vol I si II – Vlase Aurelian s.a, Editura Tehnica, Bucuresti

Buidos Traian – Laborator TCM

www.alfametalmachinery.com

http://www.alfametalmachinery.com/en/tooling/