Fabricarea Unei Bucse

CAP. 1 ANALIZA FUNCȚIONAL- CONSTRUCTIVĂ A PIESEI

1.1 Tipul suprafețelor

     Piesa "bucșa" este alcătuită din mai multe suprafețe.

    Suprafețele piesei pot fi:

– Simple constituite dintr-o singură suprafață.

– Complexe constituite din reuniuni de suprafețe.

    Încadrarea suprafețelor piesei în una din cele trei categorii:

– Principale (funcționale): suprafețe care determină parametrii de funcționare ai piesei.

– Tehnologice: suprafețe utilizate pentru orientarea piesei în cadrul procesului de fabricare.

– Libere, (suprafețe de trecere/legătura): cele care nu determina parametrii de funcționare a piesei și nu sunt utilizate ca baze de orientare a piesei în procesul de fabricare.

Suprafețele principale ale piesei sunt:

– Suprafețe cilindrice exterioare care formează ajustaje cu alte componente ale ansamblului din care face parte piesa: S 7, S 8, S 9, S 10, S 11.

– Suprafețe complexe (canal de până): S 19.

– Suprafețe plane frontale: S-1, S-2, S-3, S-4, S-5, S-6.

– Suprafețe cilindrice interioare: S-12, S-15 care formează ajustaje cu alte componente ale ansamblului din care face parte piesa.

– Suprafețe cilindrice interioare (gaura): S-13, S-14.

– Suprafața complexă de degajare: S.20 – are rol de a permite scoaterea discului abraziv.

Suprafețe tehnologice:

– Suprafața conică interioară, care permite asamblarea ușoară a piesei: S.16, S.17, S.18.

         Suprafețe libere:

              S.1 și S.4

1.2. Caracteristicile geometrice constructive prescrise piesei

 Se analizează precizia dimensională, de forma și de poziție, precum și rugozitățile suprafețelor piesei. Se au în vedere precizările standardelor: STAS 8102-68 pentru suprafețe exterioare și STAS 8103-68 pentru cele interioare.

                                                                                                      Tabelul 1.2.1

1.3. Caracteristicile materialului piesei

     Materialul piesei " bucșe" este OLC 45 STAS 2300-88.

  Otelurile carbon de calitate sunt oteluri nealiate, obținute printr-o elaborare îngrijită și cu un grad de purificare chimică ridicat. La aceste oteluri se garantează atât compoziția chimică cât și caracteristicile mecanică. Ele se folosesc în mod obișnuit tratate termic prin cementare sau îmbunătățire, în construcții mecanice supuse la solicitări mari.

          Compoziția chimică

                                                                                                                         Tabelul 1.3.1.1

Observații:

Conținutul de siliciu trebuie să fie de 0,17.0,37%.

      B) Conținutul de aluminiu trebuie să fie de 0,020.0,045. Conținutul de aluminiu sub limita inferioară nu constituie motiv de refuz.

      C) Se admit conținuturile maxime de 0,30% Cr; 0,30% Ni; 0,30% Cu; 0,05% Aș.

La verificarea compoziției chimice pe produse, se admit abateri limita față de compoziția pe oțel lichid, conform tabelului:

                                                                                                              Tabelul 1.3.1.1

* Pentru oteluri cu conținut controlat de sulf abaterea de sulf limita este ±0,005%

1.3.2 Caracteristici mecanice

Caracteristicile mecanice garantate de produs, determinate pe probe tratate termic, conform următoarelor tabele:

                                                                                                                             Tabelul 1.3.2.1

C – călire; R – revenire înaltă; N – Normalizare.

Tabelul 1.3.2.1

1.3.3 Tratamente termice și termochimice

                                                                                                                        Tabelul 1.3.3.1

1.3.4. Caracteristici tehnologice

Plasticitate

Pentru produse cu grosimi între 10 și 160 mm, gradul de refulare la cald trebuie să fie 66% (reducere la 1/3 din înălțimea inițială). Produsele cu grosimea sub 10 mm trebuie să satisfacă încercarea de răsucire.

Plasticitatea se garantează numai pentru produsele obținute din semifabricate cu suprafața prelucrată în scopul îndepărtării defectelor (prin polizare, flamare, etc.) și pentru bare cojite.

1.3.5. Caracteristici metalografice

1. Caracteristici macroscopice.

La verificarea în ruptura sau pe probe tăiate din secțiunea transversală a produsului în stare de livrare, după atac cu reactivi metalografici, oțelul nu trebuie să prezinte defecte ca: porozități, sufluri, fulgi, crăpături și incluziuni nemetalice vizibile cu ochiul liber.

2. Caracteristici microscopice

Punctajele admisibile, determinate prin metoda cementării sau oxidării conform STAS 5490-80, se stabilesc la înțelegere între părți, fără ca limitele mărimii grăuntelui austenitic să depășească trei intervale (exemplu: punctaj 4.7; 5.8 etc.). La cererea beneficiarului, mărimea grăuntelui se poate limita la două intervale.

Punctajele maxime admisibile pentru conținutul de incluziuni nemetalice, sunt:

Sulfuri…4

Oxizi…4

Silicați…4

Nitruri…4

Suma punctajelor pe același câmp

(a + b + c + d)…5

La cererea beneficiarului și cu acordul producătorului, ca o condiție suplimentară de livrare, se pot realiza punctaje maxime admisibile pentru conținutul de incluziuni nemetalice, mai mici decât cele indicate mai sus.

Punctajele stabilite se garantează pentru produse cu grosimi până la 80 mm inclusiv, pentru produse cu grosimi mai mari, făcându-se o forjare la Ø 80 mm.

La otelurile cu conținut controlat de sulf se garantează numai punctajele maxime pentru oxizi, silicați și nitruri.

La cererea beneficiarului, la produsele cu grosimea peste 80 mm, se poate face verificarea segregației de sulf (amprenta Baumann). Scara etalon și punctajul admisibil se stabilesc prin contract.

Indicații de utilizare a oțelurilor carbon de calitate și superioare îmbunătățite, în funcție de dimensiunea piesei.*

                                                                                                    Tabelul 1.3.5.1

                              *în stare îmbunătățită

Principalele domenii de utilizare:

                                                                                                    Tabelul 1.3.5.2

1.4. Tehnologicitatea construcției piesei

    Tehnologicitatea este însușirea construcției piesei prin care aceasta, fiind eficientă și sigură în exploatare, se poate executa la volumul de producție stabilit, cu consumuri de materiale și de muncă minime, deci și cu costuri scăzute. Aprecierea tehnologicitătii construcției piesei se face cu ajutorul unor indici tehnico economici absolute sau relative ca:

 Volumul cilindrului I (r = 45 mm; h = 10 mm); V = 63585 mm3

 Volumul cilindrului II (r = 66mm; h = 10mm); V = 136778.4 mm3

 Volumul cilindrului III (r = 75.2mm; h = 10 mm); V = 165046.25 mm3

 Volumul cilindrului IV (r = 66mm; h = 10mm); V = 136778.4 mm3

 Volumul cilindrului V (r.=.42 mm; h.=.37 mm); V.=.204941.52.mm3

 Volumul cilindrului VI (r.=.23.15.mm; h.=.61.mm); V.=.102650.59565.mm3

 Volumul cilindrului VII (r.=.40.mm; h.=.16.mm); V.=.80384.mm3

 Volumul găurilor: V.=.524094.37435.mm3

Masa piesei finite m.=.V∙ρ.≈.4.1 kg (pentru oțel, ρ=7.8[g/cm3])

 Gradul de unificare a elementelor constructive

 Găuri: et = 6; etd = 3; λe = 0.50 %

 Teșituri: et = 6; etd = 3; λe = 0.50 %

   Concordanță formei constructive cu posibilitățile de realizare

       Din punct de vedere al concordantei formei constructive a produsului cu particularitățile diferitelor metode și procedee de fabricare se poate menționa:

 Profilul exterior și interior se pot realiza ușor prin strunjire;

 Rectificările profilului exterior și interior se pot executa ușor;

 Găuririle sunt accesibile, deci nu ridică probleme de găurire;

  În concluzie, având în vedere cele expuse mai sus, putem concluziona că piesa prezintă o bună tehnologicitate, neridicând probleme deosebite pentru execuție.

Tabelul 1.4.1

Gruparea suprafețelor pe tipuri de suprafețe și procedee aplicabile acestora

CAP.2 PROIECTAREA SEMIFABRICATULUI

2.1 Stabilirea metodelor și procedeelor de obținere a semifabricatului

     2.1.1. Laminare

         Folosirea semifabricatelor sub formă de bare laminate este indicată în cazul producției de unicate și serie mică.

Semifabricatele sub formă de bare laminate se pot folosi și în cadrul producției de serie și masă, în special pentru piese din clasa arborilor, atunci când diferența între treptele arborilor este mică.

      2.1.2. Matrițarea pe prese

         Matrițarea pe prese are următoarele avantaje în raport cu matrițarea pe ciocane:

           – Precizie mai ridicată datorită rigidității sporite a berbecului;

           – Înclinații mai mici la pereții cavității datorită folosirii extractoarelor;

           – Posibilitatea mecanizării și automatizării procesului;

           – Consum mai mic de energie;

           – Productivitate ridicată.

   La întocmirea desenului semifabricatului matrițat trebuie realizate următoarele faze succesive:

alegerea planului de separație;

stabilirea adaosurilor de prelucrare;

stabilirea adaosurilor tehnologice;

aplicarea amprentelor

Întocmirea desenului semifabricatului matrițat se face plecând de la desenul de execuție al piesei finite, la care se consideră adaosurile de prelucrare și adaosurile tehnologice (inclinări pentru scoaterea ușoară a semifabricatului din cavitatea matriței, raze de racordare pentru a elimina muchiile ascuțite și pentru a ajuta la curgerea materialului în cavitățile matriței).

2.2 Adoptarea adaosurilor totale de prelucrare

Laminare Tabelul 2.2.1

         Matrițare pe prese

                                                                                                      Tabelul 2.2.2

                                                                                                                       Tabelul 2.2.3

2.3 Adoptarea procedeului economic de realizare a semifabricatului

Tabelul 2.3.1

2.3.1 Gradul de apropiere al semifabricatului de piesa

                                                                                                                      Tabelul 2.3.1.1

                                     Vr.material= 

                Volumul piesei finite=524094.37435mm3

Laminare: 

M = Vt· ρ [g] V= I [mm3]

V= I = 1.430.662,5 mm3

Volumul semifabricatului laminat= 1.430.662,5 mm3

  Vr.material = 63,36 mm3

Matrițare:

V= (V.1+V.2+V.3)-(V.4+V.5) =

V= (93,52×10+1492×33,5+87,52×37)(76,52×16+42,32×61) =713611.32mm3

Volumul semifabricatului matrițat= 713611.32 mm3

Vr.material = 26.04 mm3

2.3.2 Precizia semifabricatului

                                                                                                         Tabelul 2.3.2.1

Ra piesa= 0.8

Laminare: Ra semifabricat = 12.5

Matrițare: Ra semifabricat = 12.5

2.3.3 Costurile semifabricatului

                                                                                                  Tabelul 2.3.3.1

2.4 Stabilirea tratamentelor termice primare necesare

Materialul din care este executată piesa este OLC 45. Prelucrabilitatea prin așchiere este corespunzătoare. Totuși, pentru obținerea unei granulații fine și uniforme, care favorizează prelucrările prin așchiere este recomandată realizarea unui tratament termic primar de înmuiere, indiferent de modul de obținere al semifabricatului.

Recoacerea este un tratament termic în care oțelul este încălzit până la o anumită temperatură, menținut un anumit timp la acea temperatură și apoi răcit lent. Prin recoacere se urmărește a se aduce oțelul într-o stare de echilibru fizic, fizico-chimic și structural. Temperatura pentru recoacerea de înmuiere este cuprinsă între 680-700° C

2.5 Desenul de execuție al semifabricatului (Vezi anexa 1)

                                                                                                                                      Tabelul 2.5.1

Cap. 3 Proiectarea variantelor preliminare de proces

3.1 Stabilirea metodelor și procedeelor de prelucrare a suprafețelor semifabricatului

                                                                                                                                      Tabelul 3.1.1

3.2 Principii generale de proiectare și restricții specifice grupului din care face parte piesa

Principiile, legile, regulile care determină conținutul și succesiunea optimă ale operațiilor unui proces tehnologic sunt următoarele:

1. Suprapunerea bazelor tehnologice cu bazele de cotare funcționale SBT≡SBC

            Numai dacă bazele tehnologice sunt identice cu bazele de cotare pentru o suprafață ce trebuie prelucrata, erorile de prelucrare sunt minime.

2. Minimizarea numărului operațiilor

3. Minimizarea schemelor de orientare și fixare a semifabricatului

4. Raționalitatea primei operații

        În prima/primele operație/operații a/ale unui proces tehnologic se prelucrează acele suprafețe care sunt baze tehnologice. În următoarele operații orientarea se face pe aceste suprafețe baze tehnologice.

5. Concentrarea prelucrărilor

Concentrarea se realizează prin asocierea geometrică sau tehnologică a suprafețelor prelucrate și presupune realizarea în cadrul aceleiași operații a suprafețelor de același țip: cilindrice, plane, conice.

            Asocierea tehnologică a suprafețelor este legată de particularitățile constructive ale sculelor așchietoare, dispozitivelor de lucru și mașinilor-unelte folosite.

            Două suprafețe între care există condiții de poziție reciprocă se realizează în 2 variante:

– Se prelucrează mai întâi suprafața mai precisă, se orientează pe ea cea de-a doua suprafață legată de prima prin condiție de poziție relativă.

– Ori de câte ori este posibil cele 2 suprafețe se prelucrează cu aceeași orientare și fixare a semifabricatului.

6. Diferențierea prelucrărilor

      Este în legătură cu etapele de prelucrare ce pot fi utilizate la realizarea unei suprafețe. Etapele de prelucrare sunt:

 etape de degroșare;

 etape de semifinisare;

 etape de finisare;

 etape de superfinisare.

     Diferențierea prelucrărilor din punct de vedere al etapelor de prelucrare impune următoarea regulă: prelucrările de degroșare se execută la începutul procesului tehnologic, sunt urmate de prelucrările de semifinisare, în timp ce finisările și superfinisările se execută spre sfârșitul procesului tehnologic după tratamentul termic final care are rolul de a mări duritatea materialului de prelucrat. Finisările se realizează prin rectificare, superfinisările prin rodare, lecuire, vibronetezire.

7. Stabilirea judicioasă a operațiilor finale

Dacă pisa nu este supusă unui tratament termic în ultimele operații se prelucrează fără rol funcțional deosebit, fără precizie deosebită și suprafața care s-ar putea deteriora în timpul transportului de la o operație la alta.

8. Prevederea corectă a operațiilor de tratament termic

– Tratament termic primar aplicat semifabricatului pentru a-i îmbunătății prelucrabilitatea prin așchiere;

– Tratament termic intermediar de îmbunătățire care se poate aplica după prelucrarea de degroșare care modifică starea de tensiune internă a semifabricatului.

9. Stabilirea rațională a operațiilor de control tehnic

– O operație de control tehnic intermediar se efectuează fie după fiecare etapă de prelucrare, fie înaintea tratamentului termic final;

– Control tehnic activ pe operație pentru anumite mașini-unelte.

Operația de control tehnic final este ultima a cărei schiță de operație este piesa de prelucrat

10. Minimizarea curselor active și de gol a sculelor

Atât în faza de lucru cât și în faza de retragere.

11. Unificarea construcției SDV-urilor

12. Prelucrarea suplimentară a suprafețelor tehnologice permanente

13. Uniformizarea timpilor de realizare a operațiilor

Restricții specifice procesului tehnologic:

       – Prelucrarea suprafeței de referință P

       – Prelucrarea suprafeței Ø46.3

3.3 Stabilirea conținutului și succesiuni operațiilor procesului tehnologic

     Structura preliminară a fiecărui proces tehnologic se va prezenta într-un tabel de forma celui ce urmează:

Varianta I

                                                                                                                                   Tabelul 3.3.1

                                                      Varianta II

                                                                                                                                   Tabelul 3.3.2

4. PROIECTAREA PRIMEI VARIANTE DE PROCES TEHNOLOGIC

4.1 Stabilirea adaosurilor de prelucrare și a dimensiunilor intermediare

   Obiectivul acestei etape de proiectare este de a stabili adaosurile necesare prelucrărilor

Suprafețelor piesei și calculul dimensiunilor intermediare ale acestor suprafețe.

               Adaosul de prelucrare reprezintă grosimea stratului de material îndepărtat la prelucrarea unei suprafețe în vederea obținerii caracteristicilor geometrice prescrise acesteia. Adaosul de prelucrare poate fi:

 intermediar: Ai, când suprafața se prelucrează în cel puțin 2 etape;

 total: At, reprezintă stratul de material care se îndepărtează prin efectuarea tuturor prelucrărilor (etapelor) suprafeței.

    Dimensiunile intermediare sunt dimensiunile pe care le capătă o suprafață a piesei după

Aplicarea etapelor de prelucrare, începând de la semifabricat până la piesa finită.

                                                                                                                                   Tabelul 4.1.1

4.2 Proiectarea operațiilor procesului tehnologic

Obiectivul acestei etape este de a proiecta în detaliu fiecare operație a procesului tehnologic considerat.

Elementele de plecare în atingerea acestui obiectiv sunt:

– Structura preliminară a procesului tehnologic (stabilită la 3.3).

– Mărimile adaosurilor de prelucrare și dimensiunile intermediare ale suprafețelor piesei (determinate la 4.1).

– Caracteristicile constructive ale suprafețelor piesei (cele de pe desenul de execuție, sintetizate la 1.2).

Operațiile procesului tehnologic vor fi analizate și proiectate în ordinea din procesul tehnologic. Proiectarea detaliată a unei operații constă în parcurgerea succesivă a următorilor pași:

A. Întocmirea schiței operației

B. Precizarea fazelor de lucru ale operației

C. Stabilirea principalelor caracteristici ale elementelor sistemului tehnologic

D. Stabilirea metodei de reglare la dimensiune a sistemului tehnologic

E. Determinarea valorilor parametrilor regimului de lucru

F. Stabilirea componentelor ciclului de muncă și determinarea normei de timp

            G. Elaborarea programului de comandă numerică (unde este cazul)

Operația 10 – Strunjire 1

A. Întocmirea schiței operației

B. Precizarea fazelor de lucru ale operației

A. Orientarea și fixarea semifabricatului în dispozitiv

1. Strunjire de degroșare exterioară

B. Indexarea capului turelei

2. Strunjire de degroșare interioară

C. Indexarea capului turelei

3. Strunjire degajare

D. Indexarea capului turelei

4. Strunjire de finisare exterioară

E. Indexarea capului turelei

5. Strunjire finisare interioară

F. Desprinderea piesei

 Tabelul 4.2.1

C. Stabilirea principalelor caracteristici ale elementelor sistemului tehnologic

Mașina unealtă: Strung cu comanda numerică StarChip 450

Specificații standard ale mașinii:

Diametrul maxim al piesei,..280 mm

Lungimea maximă a piesei,..500 mm

Cursa pe axă X, 170 mm

Cursa pe axa Z, 500 mm

Viteza axului, 35 – 6000

Numărul de viteze ale axului,.. pas cu pas

Adaosul minim de indexare a axului,..0,0010

Tipul turelei,.. Tambur dodecagonal

Capacitatea turelei, .12 scule

Timpul de indexare a turelei (bucată cu bucată),..1,8 sec

Rata de avans rapid:. X: 12m/min, Z:15 m/min

Rotația axului. 8-3500 rpm

Motorul arborelui principal,..11/15kW

Cuplajul maxim… Nm..91/124

 Plajă de viteze… m/min20

Dimensiuni mașina:

Dimensiuni:.3625x1700x1700

Greutate,..5000 kg

Dispozitiv de orientare și fixare: dispozitiv universal cu trei bacuri cu fixare pe exterior STAS 1373 – 73.

Caracteristicile sculelor așchietoare:

 T01 

– Cuțit TMAX P – cuțit pentru strunjire de degroșare exterioară

– Cod plăcută: CNMG 12 04 08 4025

– Cod suport (pentru exterior): PCLNL 16 16 H 09

 T02 

– Cuțit TMAX P- cuțit pentru strunjire de degroșare interioară

– Cod plăcută: CNMG 12 04 04 4025

– Cod suport (pentru interior): S25T-PCLNL12 12 H 09

 T03 

– Cuțit TMAX P- cuțit pentru strunjire degajare interioară

 cod plăcută: L123E2-0200-0502-CM 4125

 cod suport (pentru interior): LAG123J08-25B

 T04

– Cuțit TMAX P- cuțit pentru strunjire de finisare exterioară

– Cod plăcută: VBMT 16 04 04 – PF 4015

– Cod suport (pentru exterior): SVJBL 16 16 H 11

 T05 

– Cuțit TMAX P- cuțit pentru strunjire de finisare interioară

– Cod plăcută: VBMT 11 03 04- PF 4015 

– Cod suport (pentru interior): S15 F-SDLER 12 12 H 09

                                                                                                                                   Tabelul 4.2.2

Verificator: șubler exterior/interior: 0,1 mm

D. Stabilirea metodei de reglare la dimensiune a sistemului tehnologic

            Metodă de reglare a sistemului la dimensiune trebuie să specifice modul de poziționare relativă a alementelor sistemului tehnologic pentru realizarea prelucrărilor.

            Metodă de reglare la dimensiune este cea cu semifabricate (piese) de probă. Semifabricatele (piesele) de probă care se utilizează la reglare sunt piese din fabricația curentă, care au parcurs stadiile de transformare anterioare operației la care are loc reglare.

E. Determinarea valorilor parametrilor regimului de lucru

Este determinat cu ajutorul soft-ului COROGUIDE

                                                                                                                      Tabelul 4.2.3

                                                                                                                                   Tabelul 4.2.4

F. Stabilirea componentelor ciclului de muncă și determinarea normei de timp

Consta în definirea exactă a activităților pe care operatorul și sistemul tehnologic le au de realizat în vederea executării operației (stabilirea elementelor procesului de muncă). Aceste elemente se notează într-un tabel de forma celui următor, în care se regăsesc parțial și unele dintre elementele anterior stabilite (caracteristicile elementelor sistemului tehnologic, regimul de așchiere etc.).

                                                                                                                                   Tabelul 4.2.5

G. Elaborarea programului de comandă numerică

% Strunjire Operația 10

N01 G36 XZ T0101M03M06

N02 G00 G96 X 80 Z 80 S 692 F 0.4

N03 G01 Z 78.75

N04 X 90

N05 Z 68.75

N06 X 132

N07 Z 58.75

N08 X 145

N09 Z 48.75

N10 X 147 Z 50

N11 G36 XZ T0202M03M06

N12 G00 G96 X 82 Z 78,75S 1253 F 0.4

N13 G01 X 80 Z 77.75

N14 Z 62.75

N15 X 48.3

N16 X 46.3 Z 61.75

N17 Z 1.75

N18 X 40

N19 Z 70

N20 G36 XZ T0303M03M06

N21 G00 G96 X 75 Z 80 S 485 F 0.4

N22 G01 Z 64.75

N23 X 82

N24 X 75

N25 Z 80

N26 G36 XZ T0404M03M06

N27 G00 G96 X 80 Z 80 S 1786 F 0.4

N28 G01 Z 78.75

N29 X 92

N30 G36 XZ T0505M03M06

N31 G00 G96 X 80 Z 80 S 2009 F 0.4

N32 G01 Z 63.5

N33 X 46.3

N34 Z 1.75

N35 X 40

N36 Z 70

N37 G39 M22!

Operația 20 – Strunjire 2

A. Întocmirea schiței operației

B. Precizarea fazelor de lucru ale operației

A. Orientarea și fixarea semifabricatului în dispozitiv

1. Strunjire de degroșare exterioară

B. Indexarea capului turelei

2. Strunjire de degroșare interioară

C. Desprinderea piesei

                                                                                                                                   Tabelul 4.2.6

C. Stabilirea principalelor caracteristici ale elementelor sistemului tehnologic

     Masina- unealtă: idem operația 10;

Dispozitiv de orientare și fixare: dispozitiv universal cu trei bacuri cu fixare pe exterior STAS 1373 – 73.

Caracteristicile sculelor așchietoare:

 T01 

– Cuțit TMAX P – cuțit pentru strunjire de degroșare exterioară

– Cod plăcută: CNMG 12 04 08 4025

– Cod suport (pentru exterior): PCLNL 16 16 H 09

 T02 

– Cuțit TMAX P- cuțit pentru strunjire de degroșare interioară

– Cod plăcută: CNMG 12 04 04 4025

– Cod suport (pentru interior): S25T-PCLNL12 12 H 09

Verificator: șubler exterior/interior: 0,1 mm

D. Stabilirea metodei de reglare la dimensiune a sistemului tehnologic

            Metodă de reglare a sistemului la dimensiune trebuie să specifice modul de poziționare relativă a alementelor sistemului tehnologic pentru realizarea prelucrărilor.

            Metodă de reglare la dimensiune este cea cu semifabricate (piese) de probă. Semifabricatele (piesele) de probă care se utilizează la reglare sunt piese din fabricația curentă, care au parcurs stadiile de transformare anterioare operației la care are loc reglare.

E. Determinarea valorilor parametrilor regimului de lucru

Este determinat cu ajutorul soft-ului COROGUIDE

                                                                                                      Tabelul 4.2.7

F. Stabilirea componentelor ciclului de muncă și determinarea normei de timp

Consta în definirea exactă a activităților pe care operatorul și sistemul tehnologic le au de realizat în vederea executării operației (stabilirea elementelor procesului de muncă). Aceste elemente se notează într-un tabel de forma celui următor, în care se regăsesc parțial și unele dintre elementele anterior stabilite (caracteristicile elementelor sistemului tehnologic, regimul de așchiere etc.).

                                                                                                                                   Tabelul 4.2.8

% Strunjire Operația 20

N01 G36 XZ T0101M03M06

N02 G00 G96 X46 Z80 S 0,4 F 1194

N03 G01 Z 77

N04 X 80

N05 Z 40

N06 X 132

N07 Z 30

N08 X 147

N09 G36 XZ T0202M06

N10 G00 G96 X50 Z80 S 0,4 F 2325

N11 G01 X 48.3 Z 77

N12 X 46 Z 76

N13 Z 80

N14 G39 M22!

Operația 30 – Găurire, adâncire

A. Întocmirea schiței operației

…pana aici verificat… Autoc…

B. Precizarea fazelor de lucru ale operației

A. Orientarea și fixarea semifabricatului în dispozitiv

1. Găurire Φ10

B. Indexare dispozitiv

2. Găurire Φ10

C. Indexarea capului turelei

3. Adâncire Φ18

D. Indexarea dispozitiv

3. Adâncire Φ18

E. Desprinderea piesei

C. Stabilirea principalelor caracteristici ale elementelor sistemului tehnologic

Mașina unealtă: mașina de găurit GPR 45

diametrul maxim de găurire în oțel cu τr = 50.60 daN/mm2…45

cursa verticală a păpușii… mm…500

cursa longitudinală a saniei… mm…420

cursa transversală a mesei… mm…710

suprafața utilă a mesei… mm…500×800

nr. de locașuri de scule în capul revolver…6

nr. treptei de turații…12

domeniul turațiilor… rot/min..56.2500

domeniul avansurilor (variabil continuu)… mm/min..4.4000

puterea motorului principal… kw…4

masa mașinii… kg…5000

Dimensiunile de gabarit:

· lungimea… mm…2085

· lățimea… mm…1990

· înălțimea… mm…2770

          Dispozitivul de orientare și fixare a piesei: dispozitiv de găurit indexabil

          Scula utilizată: Burghiu elicoidal scurt, cu coada conică Ø10 STAS 575-80/Rp3 (tabelul 3.13 [7])

Verificator: calibru tampon Ø4

D. Stabilirea metodei de reglare la dimensiune a sistemului tehnologic

            Metodă de reglare a sistemului la dimensiune trebuie să specifice modul de poziționare relativă a elementelor sistemului tehnologic pentru realizarea prelucrărilor.

            Metodă de reglare la dimensiune este cea cu semifabricate (piese) de probă. Semifabricatele (piesele) de probă care se utilizează la reglare sunt piese din fabricația curentă, care au parcurs stadiile de transformare anterioare operației la care are loc reglare.

E. Determinarea valorilor parametrilor regimului de lucru

Valorile parametrilor regimului de așchiere:

– La burghiu:

                                                                                                            Tabelul 4.2.9

– La adâncitor:

                                                                                                              Tabelul 4.2.10

F. Stabilirea componentelor ciclului de muncă și determinarea normei de timp

Consta în definirea exactă a activităților pe care operatorul și sistemul tehnologic le au de realizat în vederea executării operației (stabilirea elementelor procesului de muncă). Aceste elemente se notează într-un tabel de forma celui următor, în care se regăsesc parțial și unele dintre elementele anterior stabilite (caracteristicile elementelor sistemului tehnologic, regimul de așchiere etc.).

                                                 Tabelul 4.2.11

Operația 40 – Broșare

A. Întocmirea schiței operației

B. Precizarea fazelor de lucru ale operației

A. Orientarea și fixarea semifabricatului în dispozitiv

    1. Broșare

B. Desprinderea semifabricatului

C. Stabilirea principalelor caracteristici ale elementelor sistemului tehnologic

Mașina unealtă: mașina de broșat vertical interior BVI 10/10S

forța de broșare, daN…10000

diametrul exterior maxim al piesei, mm…300

axa de retragere…1; 2; 3

cursa de conducere a broșei, mm…700

cursa de lucru, mm…1250

avansul de lucru, (reglabil continuu), m/min…1-8

viteza de retragere (reglabilă continuu), m/min…2.5-16

lungimea maximă a sculei, mm…1350

puterea motorului principal, kw…22

masa mașinii, kg…6500/7000

           Scula utilizată: Broșa din Rp3, cu:

– Lungimea activa totală de 660 mm

– Lungimea până la primul dinte 265 mm

– Supraînălțarea dinților, a = 0,025 mm

– Pasul dinților așchietori, p = 12 mm

– Parametrii geometrici ai broșei: γ = 12°; α = 3°

Durabilitatea economică a broșei: T = 200 min

Dispozitivul de orientare și fixare a piesei: Dispozitiv de lucru

Verificator: micrometru de interior cu valoarea diviziunii de 0,001 mm

Stabilirea metodei de reglare la dimensiune a sistemului tehnologic

   Din construcția broșei

Determinarea valorilor parametrilor regimului de lucru

                                                                                                                            Tabelul 4.2.12

F. Stabilirea componentelor ciclului de muncă și determinarea normei de timp

Consta în definirea exactă a activităților pe care operatorul și sistemul tehnologic le au de realizat în vederea executării operației (stabilirea elementelor procesului de muncă). Aceste elemente se notează într-un tabel de forma celui următor, în care se regăsesc parțial și unele dintre elementele anterior stabilite (caracteristicile elementelor sistemului tehnologic, regimul de așchiere etc.).

                                                                                                                                   Tabelul 4.2.13

    Operația 50 – Tratament termic

            Cuptor: călire – revenire joasă

Determinarea normei de timp

Tn = Tu+

Tu = 3 [min]

Tpi = 10 [min]

Tn = 3 +; Tn = 3,04 [min]

Operația 60 – Rectificare

A. Întocmirea schiței operației

B. Precizarea fazelor de lucru ale operației

A. Orientarea și fixarea semifabricatului în dispozitiv

    1. Rectificarea suprafeței cilindrice interioare

B. Desprinderea semifabricatului

C. Stabilirea principalelor caracteristici ale elementelor sistemului tehnologic

Mașina unealtă: mașina de rectificat rotund interior RI 125

diametrul minim/maxim de rectificare, mm..10/125

adâncimea maximă de rectificare, mm125

domeniul turațiilor arborelui port-piesa (6 trepte), rot/min…125-1030

cursa pietrei (cu avans tehnologic), mm/diam…1

cursa mesei, mm…400

viteza mesei, m/min…0,5-10

înclinarea păpușii piesei, grade…30

puterea motorului de antrenare a pietrei, kw…2,2

masa mașinii, kg…2500

   Dispozitivul de orientare și fixare a piesei: Dispozitiv universal cu trei bacuri cu fixare pe exterior

   Verificator: micrometru de interior cu valoarea diviziunii de 0,002 mm; rugozimetru

   Scula utilizată: 

Codificare scula: corp abraziv cilindric

                     Diametrul discului abraziv în funcție de diametrul găurii de prelucrat Dd = 0,9 Dg (Dg – diametrul găurii de rectificat) (tabelul 3.43 [8])

Dd = 72 [mm]

Se aleg: materialul abraziv En, granulația 40, duritatea J, liantul C (tabelul 3.4.1. [8])

D = 72 [mm] diametrul exterior

H = 16 [mm] înălțimea

D = 20 [mm] diametrul alezajului

Tec = 17 [min] a sculei (tabelul 3.45[12])

D. Stabilirea metodei de reglare la dimensiune a sistemului tehnologic

            Metodă de reglare a sistemului la dimensiune trebuie să specifice modul de poziționare relativă a alementelor sistemului tehnologic pentru realizarea prelucrărilor.

            Metodă de reglare la dimensiune este cea cu semifabricate (piese) de probă. Semifabricatele (piesele) de probă care se utilizează la reglare sunt piese din fabricația curentă, care au parcurs stadiile de transformare anterioare operației la care are loc reglare.

E. Determinarea valorilor parametrilor regimului de lucru

                                                                                                              Tabelul 4.2.14

F. Stabilirea componentelor ciclului de muncă și determinarea normei de timp

Consta în definirea exactă a activităților pe care operatorul și sistemul tehnologic le au de realizat în vederea executării operației (stabilirea elementelor procesului de muncă). Aceste elemente se notează într-un tabel de forma celui următor, în care se regăsesc parțial și unele dintre elementele anterior stabilite (caracteristicile elementelor sistemului tehnologic, regimul de așchiere etc.).

                                                                                                                 Tabelul 4.2.15

Operația 70 – Control tehnic final

Se controlează cotele:

– Alezajul la Ø80 cu micrometru de interior cu valoarea diviziunii de 0,002 mm, ;

Rugozitatea: cu rugozimetru

E. Determinarea normei de timp

Tn = Tu+

Tu = 5 [min]

Tpi = 16 [min]

Tn = 5 +; Tn = 5,07 [min]

Partea a II -a Proiectarea unui dispozitiv de fabricare

Stabilirea datelor necesare proiectării dispozitivului

A.1 Proprietățile mecanice ale materialului piesei de prelucrat

          Proprietățile mecanice ale materialului sunt necesare pentru calculul regimului de așchiere și pentru calculul componentelor forței de așchiere.

          Materialul piesei este OLC45 și are următoarele caracteristici mecanice:

A.4 Forma și dimensiunile elementelor de legătură ale mașinii-unelte cu dispozitivul

B. Stabilirea sistemului bazelor de orientare a piesei în dispozitiv

          B.1 Schița operației se obține plecând de la desenul de execuție având în vedere anumite aspecte:

– Poziția piesei pe mașină-unealtă la prelucrare;

– Poziția muncitorului față de mașină-unealtă în situația în care acesta operează cu dispozitivul.

  Având în vedere că burghiul la mașina de găurit lucrează pe verticală, că piesa se leagă de masă mașinii și că muncitorul în timpul lucrului sta în fața mașinii de găurit, piesă se vede din poziția în care muncitorul lucrează așa cum este reprezentată în anexa 3.

B.2 Stabilirea cotelor de realizat pe piesă la prelucrare și a sistemului bazelor de cotare.

        Pentru a stabili varianta optimă de orientare trebuie să se stabilească cotele care determină poziția suprafeței de prelucrat pe piesa și deci bazele de cotare corespunzătoare, precum și precizia care se cere acestor cote. Pentru a stabili mai ușor aceste cote și bazele de cotare corespunzătoare se urmăresc în primul rând cotele care pleacă de la suprafață de prelucrat și au capătul opus pe o altă suprafață. Analizând desenul piesei rezultă că alezajul ocupa o poziție particulară pe piesă, care nu impune trecerea pe desen, este o abatere de la concentricitate și abaterea de la perpendicularitate. Mai avem o toleranță de poziție și anume toleranță la simetrie.

Aceste două cote de realizat determina complet poziția suprafeței de prelucrat pe piesa.

În afară cotelor nominale care determină poziția suprafeței de prelucrat pe piesa trebuie să se stabilească și abaterile impuse acestor cote pentru a ști ce precizii trebuie să realizeze la prelucrare.

Abaterile pentru cotele de precizie mai ridicată sunt trecute pe desenul de execuție și se extrag din acest desen. Pentru cotele libere (netolerate pe desenul piesei) abaterile se stabilesc după STAS 2300-88 (SR EN 22768-1:1995).

Cotele care determină poziția alezajului de prelucrat (Φ 6,6), bazele corespunzătoare, suprafețele care le determină și abaterile maxime admise la cotele respective sunt trecute în tabel.

B.3 Stabilirea sistemului bazelor de orientare a piesei la prelucrare și a elementelor de orientare

  În sistemul bazelor de orientare se determina la prelucrare poziția suprafeței de prelucrat. Acest sistem se materializează prin elemente de orientare care vin în contact cu suprafețele de orientare ale semifabricatului.

   Dacă pentru o operație dată sistemul bazelor de cotare este unic, sistemul bazelor de orientare poate fi ales în mai multe variante, prin aceea că bazele de orientare pot sau nu să coincidă cu cele de cotare sau că o bază de orientare poate fi materializata cu diverse elemente de orientare.

     Pentru operația de găurire (fig 2), alegând bazele de orientare identice cu cele de cotare și utilizând elemente de orientare diferite, rezultă 2 variante de orientare: I ([1], [2]), ÎI ([1], [3]). Ordinea de utilizare a bazelor a fost stabilită având în vedere dimensiunile bazelor și precizia acestora.

     Dacă alegem baza de orientare diferită de baza de cotare dispozitivul se simplifică avem varianta III [4]; [2] și varianta IV [4]; [3]

Elementele de orientare sunt trecute în tabelul 1 pe schița operației.

Variantele de orientare sunt:

Varianta I: [1], [2]

Varianta ÎI: [1], [3]

Varianta III: [4], [2]

Varianta IV: [4], [3]

                                                                                      Tabelul 1

B.4. Calculul erorilor maxime admise la orientare:

                   Eroarea maximă admisă:

                    – Toleranța piesei la cota de realizat la prelucrare, în mm

                    – Toleranța la cota funcțională a dispozitivului, corespunzătoare cotei d a piesei, în mm

                    – Precizia medie economică la cota d [2, tab. 2.11]

                    Mm

               Tolerantele la cotele funcționale ale dispozitivelor folosite la prelucrarea pe mașini-unelte se stabilesc procentual din tolerantele care trebuiesc realizate la cotele corespunzătoare ale pieselor, folosind relația:

                  Mm

                Mm

 Precizia medie economică pentru diverse procedee se alege din tabelul.

 Erorile maxime admise la cote sunt trecute în tabelul 3, corespunzător tolerantelor economice de prelucrare și a celor la cote funcționale.

                                                                                                   Tabelul 3

B.5. Erorile de orientare a semifabricatului în dispozitiv

    Erorile de orientare care apar la cotele de realizat pe piesă la prelucrare sunt

Provocate de necoincidenta bazelor de orientare cu cele de cotare sau/și de jocurile pe care le are semifabricatul pe unele elemente de reazem.

· Erorile pentru varianta I ([1], [2]):

În varianta I de orientare se utilizează reazemul pentru suprafața plană [1] și bolțul cilindric [2].

Ε (┴) = 0 pentru că BO=BC și j=0;

Semifabricatul se introduce pe bolț cu joc:

Ε (○) = j 

 J = Dmax p – dmin b

 Db= D min p[g7] =

Aș= -0.009; Ai =-0.034

      J=46.007 – 45.969= 0.038 mm

· Erorile pentru varianta ÎI ([1], [3]):

În varianta ÎI de orientare se utilizează reazemul pentru suprafața plană [1] și dornul autocentrant [3]

Ε (○) = 0 BO=BCsi j=0

                   Ε (┴) =0

· Erorile pentru varianta III ([4], [2]):

În varianta III de orientare se utilizează reazemul pentru suprafață

Plană [4] și botul cilindric [2]

       Ε (┴) ≠ 0 = T(II)= 0.2 BO ≠BC j=0

       Ε (○) = j BO=BC și j≠0

 J = Dmax p – dmin b

Db= D min p[g7] =

Aș= -0.009; Ai =-0.034

      J=46.007 – 45.969= 0.038 mm

· Erorile pentru varianta IV: [4], [3]:

  În varianta IV de orientare se utilizează reazem pentru suprafața plană [4] și dornul autocentrant [3]

Ε(┴)≠ 0= T(II)= 0.2 mm BO ≠ BC j=0

Ε(○)= 0 j=0

Pentru a analiza erorile de orientare și erorile maxime admise se realizează tabelul 4.

                                                                              Tabelul 4

                   B.6. Alegerea variantei optime de orientare

 Cel mai simplu dispozitiv rezultă folosind bolțul cilindric [2] și reazemul pentru suprafața plană [1]. Astfel varianta optimă de orientare este varianta I.

C.Stabilirea fixării semifabricatului în dispozitiv

          C1: Calculul mărimii forței de fixare:

            Mărimea forței de fixare a semifabricatului în dispozitiv se calculează în ipoteza că semifabricatul este simplu rezemat pe elementele de orientare ale dispozitivului. în acest caz forța de fixare rezultă din condiția de păstrare a echilibrului semifabricatului pe reazeme, considerând că atât forțele de fixare cât și forțele care acționează asupra acestuia sunt niște vectori.

       Forțele de fixare se stabilesc și se calculează pentru varianta optimă de orientare.

Calculul mărimii forței de fixare:

D. Varianta optimă de orientare și fixare