Proiectarea Tehnologiei DE Prelucrare A Unei Tije, Parte Componenta A Unui Amortizor CU Gaz

Cuprinsul lucrarii:

Proiectarea procesului tehnologic pentru prelucrarea unei tije de piston

1. Prezentare generala a firme 5

1.1.Scurt istoric al firmei Stabilus 5

1.2. Domeniul de activitate 5

2. Rolul functional al reperului tija de piston in ansamblul amortizor – scaun ergonomic 5

3. Stabilirea grupelor familiei tijelor de piesei 7

4. Proiectarea procesului tehnologic de fabricare a reperului dat 10

4.1. Notiuni generale 10

4.2. Fazele proiectarii proceselor tehnologice 12

4.2.1. Principii generale 12

4.2.2. Materiale initiale necesare pentru proiectarea procesului tehnologic 12

4.2.3. Documentatia tehnologica 14

4.2.4. Diagrame tehnologice 15

4.2.4.1.Diagrama compunerii reperelor în produs 15

4.2.4.2. Diagrama circuitului reperelor si subansamblelor în procesul de

fabricatie 15

4.2.4.3. Diagrama programarii calendaristice 15

4.3.Controlul tehnic de calitate – parte integranta a procesului tehnologic 15

4.3.1. Clasificarea controlului tehnic de calitate din punct de vedere

al naturii încercarilor 17

4.3.2. Clasificarea controlului tehnic de calitate din punct de vedere al fazei

de productie în care se efectueaza 17

4.4. Controlul statistic 18

5. Calculele tehnologice de proiectare a procesului tehnologic de fabricare a

reperului Tija de piston ф10 cu cap conic 19

5.1.Alegerea materialului 19

5.1.1. Compozitia chimica: 19

5.1.2.Temperaturi de transformare: 20

5.2.Alegerea succesiunii operatiilor 23

5.2.1. Debitarea semifabricatului 23

5.2.2.Indreptare cu role 25

5.2.3.Strunjire longitudinala a suprafetei cilindrice exterioara 25

5.2.4.Strunjire profilului tijei 25

5.2.5. Tratament termic de durificate a suprafetei tijei. 25

5.2.6.Finisarea suprafetei tijei , dupa tratament termic 25

5.2.7. Control final dimensional si vizual 25

5.2.4.1. Strunjirea profilului tijei 26

5.2.4.1.1. Calcului parametrilor regimului de aschiere 27

5.2.6.1 Calculul parametrilor de aschiere la rectificare de finisare fara centre 29

5.2.5. Tratamentul termic pentru durificarea suprafetei tijei. 34

5.2.5.1. Alegerea si proiectare dispozitivului de sustinere a tijei pe suportul sarjei 38

Proiectarea elementelor componente ale dispozitivului

a) Piulita de centrare 39

1. Debitarea 39

2. Strunjirea bazelor tehnologice 40

3. Strunjire exterioara 40

4. Gaurirea 41

4.1. Scule folosite la operatia de gaurire 41

5. Tesirea 42

6 Strunjirea filetului 43

6.1 Calculul filetului 43

6.1.1. Calculul dimensiuni tijei 43

6.1.2. Alegerea avansului 43

6.1.3. Alegerea numarului de treceri 44

6.1.4. Determinarea vitezei de aschiere 44

b) Carcasa suportului 45

1. Taierea 46

2. Strunjire exterioara la 47

3. Strunjire interioara la 47

4. Strunjirea filetului interior 48

5. Strunjire exterioara la 49

6. Strunjire exterioara la 49

7. Strunjirea filetului exterior 50

6. Tehnologia prelucrarii filetelor 51

6.1. Cutite normale pentru filetat 51

6.2. Cutite prismatice pentru filetat 56

6.3. Cutite disc pentru filetare 57

c) Arcurile elicoidale 57

d) Inelul de protectie 58

e) Opritorul 59

7. Memoriul justificativ 61

8. Bibliografie 62

Proiectarea procesului tehnologic pentru prelucrarea unei tije de piston

1) Prezentare generala a firmei .

1.1.Scurt istoric al firmei Stabilus

Prima fabrica Stabilus a luat fiinta in anul 1934 in orasul Koblenz din Germania.De-a lungul timpului afacerea s-a dezvontat in asa masura incat au fost necesare ridicarea altor 10 fabrici in 10 tari diferite imprastiate pe intreg teritoriul globului pentru a fi posibila satisfacerea cerintelor pietei. Astfel , amortizoare pe gaz marca Stabilus se produc in: SUA , Mexic , Brazilia , Spania , Germania , Italia , Romania , China , Korea , Australia si Noua Zeelanda.

1.2. Domeniul de activitate

Firma este specializata in constructia amortizoarelor cu aer , a arcurilor cu gaz, a diferitelor dispozitive anti vibrare , dispozitive de amortizare a socurilor, etc.

Pentru aceste repere firma organizant atat producerea si distributia catre client cat si fabricarea tuturor partilor componente necesare.

Sucursala din Brasov si-a inceput productia in Octombrie 2005, cu o mana de oameni, avand o productie de aproximativ 1000 piese pe saptamana. Acum se lucreaza la 80% din potential si productia a crescut semnificativ, ajungand la 160000 de piese pe saptamana cu o forta de munca de 500 de angajati.

“Stabilus Romania” are ca obiectiv principal producerea si comercializarea arcurilor cu gaz si a amortizoarelor cu aer si fara aer folosite la scaune ergonomice, scaune pt. localuri, portierle si portbagaje autovehivulelor etc.

Motoul firmei este “Tehnologia ofera confortul”.

2) Rolul functional al reperului tija de piston in ansamblul amortizor – scaun ergonomic.

In aceasta lucrare voi incerca reprezentarea in linii cat mai complexe a unui proces de prelucrare pt. un reper dat , tija de piston , folosita in industria constructoare de arcuri cu gaz , folosite la scaunele ergonomice, elemente cu o larga intrebuintare in firmele care sunt in curs de dezvoltare sau care au trecut de un anumit punct in dezvoltarea si in promovarea imaginii lor.

Firmele foarte dezvoltate , care au in dotare birouri si numar oarecare de angajati, opteaza pentru achizitionarea a astfel de scaune , asigurand astfel confortul angajatilor sai la locul de munca , lucru care are o influenta pozitiva asupra psihicului in conditii de stres si presiune continua.

Arcurile cu gaz au un loc bine definit in constructia unui astfel de scaun ergonomic , ele fiind partea cea mai dificil de fabricat , in consecinta cea mai costisitoare.

Majoritatea arcurilor cu gaz folosite la astfel de elemente de mobilier sunt alcatuite, in general , din urmatoarele elemente componente importante:

Teava de presiune

Teava de ghidare

Tachet de eliberare al gazului

Piston

Teava de sustinere

La randul lui Pistonul este format din:

Tija de piston

Inel de siguranta

Saiba inferioara

Inel de tip O din cauciuc

Piston

Inel O

Saiba superioara

Fif 1.1. Amortizor cu gaz

Capatul profilat al tijei este fixat in saiba tevii suport , anulandu-i-se astfel 5 grade de libertate, aceasta avand doar posibilitatea de miscare circulara in jurul axei propri.Teava suport este , la randul ei , incastrata in suportul scaunului prin presare , anulandu-i-se astfel toate cele 6 grade de libertate.

Zona profilata a tijei se profileaza dupa un profil dat , in conformitate cu cerintele clientului, astfel ca montajul tijei in teava suport sa fie foarte exact si sa prezinte siguranta maxima in functionare.

Tija pentru pistonul amortizorului este una dintre componentele de baza a ansamblului finit , acest lucru determinand cheltuieli enorme in asigurarea necesarului de tije pt productia de amortizoare din intreaga lume. Din acest motiv s-au infiintat fabrici Stabilus care au multiple hale , o parte din acestea fiind specializate doar pe productia in masa de tije de piston. Doua astfel de hale pot fi gasite in Koblenz (Germania) si in Changchun City (China). Pentru a rezolva problema livrarilor catre toate fabricile Stabilus din lume, firma are incheiate contracte de colaborare cu o multime de firme care efectueaza transtort international de marfa. Dintre aceste firme amintesc doar binecunoscuta firma “Vectra International” din Romania.

3) Stabilirea grupelor familiei tijelor de piston

Datorita numarului mare de clienti , fiecare folosind produsele Stabilus in diferite domenii , s-a diversificat foarte mult familia amortizoarelor. In consecinta se creaza o diferenta intre modelele de tije produse pt a satisface cerinta pietei.

Astfel , se pot intalni urmatoarele exemple de tije:

Tija de piston ф10 cu cap conic

Fig. 1

Tija de piston ф10 cu cap drept

Fig. 2

Tija de piston ф 8 cu cap drept

Fig. 3

Tija de piston ф10 strunjita intr-o parte si cu cap drept

Fig. 4

Tija de piston ф10 strunjita intr-o parte si cu cap conic

Fig. 5

Tija de piston ф10 cu cap filetat

Fig. 6

Tija de piston ф8 cu cap filetat

Fig. 7

Tija de piston ф10 strunjita intr-o parte si cu cap filetat

Fig. 8

Toare aceste tipuri pot fi prevazute cu specificatie de la client, in functie de modul de montare si intrebuintare pe care acesta o dereste.

Lungimea tijelor difera in functie de parametri de functionare specificati de client. In acesti parametri se intalnesc:

dimensiunea totala a amortizorului

domeniul de intrebuintare

inaltimea de ridicare

distanta de reglare (valoare minima-maxima)

Suprafata tijei poate diferi in functie de culoarea amortizorului cu care se monteaza.In functie de acest argument se hotaraste tipul tratamentului termic aplicat tijei in procesul de productie. Astfel pot aparea:

Tije cromate

Tije nitrurate

Tije brunate

4. Proiectarea procesului tehnologic de fabricare a reperului dat

4.1. Notiuni generale

Proiectul unui nou produs se elaboreaza pe baza standardelor sau a normei interne existente. Conform proiectului care cuprinde desenele de executie, se fabrica prototipul. Acesta este supusîncercarilor de omologare prototip, în urma carora se fac observatiile cu remedierile ce trebuiesc aduse pentru a se obtine un produs corespunz

Se definitiveaza apoi, documentatie de proiectare – desenele si nomenclatoarele produsului – care se transmit serviciului tehnologic.

Serviciul tehnolog poate fi organizat distinct de serviciul proiectare, sau are ingineri tehnologi care lucreaza împreuna cu proiectantii. Cum atributiile tehnologilor sunt oricum bine stabilite si distincte de ale proiectantilor vom considera cazul în care serviciul tehnolog este organizat separat de cel de proiectare, ceea ce corespunde de fapt, cu stabilirea atributiilor celor care se ocupa de proiectarea tehnologiei in ateliere de proiectare mixte.

Serviciul tehnologic are urmatoarele compartimente:

a) tehnologic;

b) de materiale (sau de consumuri specifice);

d) de proiectare SDV (scule, dispozitive, verificatoare).

a) Compartimentul tehnologic efectueaza proiectarea tehnologiei pe

fise tehnologice (în cazul productiei de serie) sau pe planuri de operatii (in cadrul productiei de masa), documente în care sunt trecute toate detaliile legate de efectuarea fiecarei operatii, la fiecare loc de munca.

b) Compartimentul de materiale calculeaza consumurile specifice pentru materialele prevazute de proiectant, Aceste consumuri se stabilesc pe unitatea de produs.

Se definesc:

1) consum specific net – care este greutatea reperului în stare finita;

2) consum specific brut – care este greutatea materialului în stare neprelucrata, fiind obtinut din consumul specific net prin adaugarea pierderilor tehnologice de material (transformate inerent în deseuri de prelucrare), de exemplu materialul care cade prin gaurire, taiere cu ferastraul, strunjire, decupare, etc.

In Fig 2.1. sunt exemplificate (prin hasurare) portiunile din semifabricat care reprezinta pierderi tehnologice;

Fig. 9. Pierderi tehnologice de material

3) Consum de aprovizionare – care este mai mare decât consumul brut cu pierderile ce revin pe unitatea de produs datorita rebuturilor admisibile, pierderilor de depozitare, transport, etc.

Tot compartimentul de materiale stabileste planurile de taiere la materialele aprovizionate sub forma de tabla sau benzi, respectiv planurile de debitare la cele aprovizionate sub forma de bare.

c) Compartimentul de normare tehnica stabileste norma tehnica de timp, adica timpul necesar efectuarii fiecarei faze si operatii. Valoarea manoperei se calculeaza înmultind norma tehnica de timp cu retributia corespunzatoare în lei /ora pentru fiecare categorie de munca.

d) Compartimentul de proiectare SDV – proiecteaza:

– sculele – o constructie care este utilizata în mod activ în procesul tehnologic, ele dând modificarea formei (stanta, cutit de strung, burghiu, etc.);

– dispozitivele – constructii auxiliare, ajutatoare în procesul de prelucrare (dispozitive de prindere, sabloane de gaurit, etc.);

– verificatoarele – care servesc pentru controlul pieselor executate.

SDV-urile pot fi speciale sau standardizate. Compartimentul proiectare SDV se ocupa de cele speciale, cele standardizate fiind cumparate ca atare de la întreprinderi specializate.

Sectia Matriterie a întreprinderii va executa sculele nestandardizate, destinate produsului nou proiectat. Cu aceste scule se executa seria zero, având ca scop verificarea conceptiei tehnologice si omologarea seriei de SDV-uri.

Dupa omologarea seriei zero se trece la lansarea în fabricatie a noului

produs.

4.2. Fazele proiectarii proceselor tehnologice

4.2.1. Principii generale

Procesul tehnologic elaborat corect trebuie sa asigure realizarea tuturor conditiilor indicate în desenele pieselor si în prescriptiile tehnice, înalta productivitate si indicatori economici corespunzatori.

Proiectul procesului tehnologic se elaboreaza distinct pentru diferitele tipuri de fabricatie (de unicate, de serie sau de masa).

Proiectarea procesului tehnologic al executarii pieselor, subansamblelor si ansamblelor începe cu studiul documentatiei tehnice: descrierea tehnica, desenele, conditiile tehnice, etc.

Urmeaza apoi etapa determinarii solutiei optime a procesului tehnologic, care se face foarte eficient prin metoda modelarii. Aceasta metoda este deosebit de utila în cazul productiei de serie sau de masa.

La analiza proceselor tehnologice care asigura obtinerea constructiei proiectate trebuie sa se examineze urmatoarele doua aspecte:

a) nivelul tehnologiei productiei;

b) nivelul mecanizarii, automatizarii productiei si înzestrarii tehnologice a muncii.

Dupa adoptarea solutiei socotita optima pentru procesul tehnologic se elaboreaza succesiunea finala a operatiilor, se efectueaza alegerea finala a echipamentului, a înzestrarii tehnologice, se realizeaza calculul regimurilor tehnologice si normarea.

La dezmembrarea procesului tehnologic în operatii sunt posibile doua

cai: concentrarea, adica unirea câtorva operatii simple într-una mai complicata si diferentierea adica dezmembrarea operatiilor complexe în altele mai simple.

La diferentierea operatiilor numarul locurilor de munca creste, dar echipamentul necesar pentru producerea detaliilor si subansamblelor se simplifica. Continuarea operatiilor necesita, dimpotriva, complicarea echipamentului.

Pentru stabilirea ordinii rationale a operatiilor este necesar sa se tina seama si de tipizarea proceselor tehnologice.

4.2.2. Materiale initiale necesare pentru proiectarea procesului tehnologic

Pentru elaborarea procesului tehnologic al fabricatiei produselor sunt necesare urmatoarele materiale initiale de baza:

– descrierea tehnica a piesei sau produsului;

– conditiile tehnice;

– documentatia transmisa de catre serviciul proiectare;

– volumul productiei;

– capacitatea de productie a întreprinderii;

– posibilitatile cooperarii cu alte întreprinderi;

– termene de plan ale pregatirii si asimilarii productiei.

Sa examinam pe scurt materialele de baza necesare pentru întocmirea

procesului tehnologic.

Corectitudinea descrierii tehnice, a conditiilor tehnice si desenelor este factorul determinant în calitatea elaborarii proceselor tehnologice. Cu cât acestea vor fi formulate mai corect si mai precis, cu atât vai fi mai bine întocmit procesul tehnologic.

Volumul productiei este necesar pentru calculul celei mai economice solutii a procesului tehnologic, pentru alegerea echipamentelor, SDV-urilor, gradului mecanizarii, automatizarii si pentru determinarea optima a organizarii productiei.

Capacitatea de productie a întreprinderii este necesara pentru aprecierea posibilitatii realizarii procesului tehnologic si pentru alegerea celei mai economice variante.

Posibilitatile cooperarii cu alte întreprinderi reprezinta o problema foarte importanta la proiectarea proceselor tehnologice, în conditiile actuale, când pentru fabricarea produselor electrotehnice sunt necesare procese tehnologice foarte diferite. Numai marile întreprinderi pot fi prevazute cu sectii pentru procese tehnologice speciale ca: turnare, presare mase plastice, etc. Din acest motiv si din considerente pur economice cooperarea între întreprinderi este un factor important de care depinde proiectare procesului tehnologic.

Termenele de plan ale pregatirii si asimilarii productiei sunt, de asemenea, importante la proceselor tehnologice. Cu cât sunt mai mici termenele pregatirii si asimilarii, cu atât trebuie sa fie mai calificate cadrele, cu atât mai putin trebuie detaliate diferitele operatii, cu atât mai larga si mai perfecta trebuie sa fie baza de productie.

4.2.3. Documentatia tehnologica

În urma proiectarii, procesele tehnologice sunt înscrise în documentele tehnologice. În acestea se noteaza modul de obtinere al pieselor si produselor, echipamentele tehnologice necesare (masinile, utilajele, dispozitivele, sculele, verificatoarele, etc.), gradul de îndemânare necesar executarii procesului tehnologic respectiv si timpul în care este posibil sa fie realizat.

Pe baza documentelor tehnologice se determina timpul necesar lucrarilor, se înzestreaza locurile de munca, se planifica si se furnizeaza materialele si semifabricatele.

Încalcarea prescriptiilor notate în documentatia tehnologica poate conduce la compromiterea calitatii produselor. De aceea, respectarea cu strictete a tuturor prescriptiilor documentatiei tehnologic este legea de baza a productiei.

Standardul STAS 6269-80 stabileste continutul documentatiei tehnologice. Forma documentatiei tehnologice poate diferi pentru diferite ramuri ale industriei electrotehnice, în functie de specificul productiei, dar caracterul documentatiei este acelasi.

Totalitatea documentelor tehnologice poate fi împartita în trei grupe:

– documentatia tehnologica ce fixeaza procesul tehnologic al

desfasurarii operatiilor unor piese (fisa tehnologica în cazul productiei de serie) sau chiar al unei singure operatii efectuate asupra piesei (planul de operatie în cazul productiei de masa);

– documentatia tehnologica de sinteza care reflecta întregul proces

tehnologic al prelucrarii unor subansamble sau ansamble (de exemplu planul de succesiune al operatiilor si toate datele functionarii unei benzi tehnologice). Tot în aceasta grupa se încadreaza si documentatia tehnologica ce contine datele de sinteza asupra înzestrarii tehnologice, gradului de folosire a reperelor normalizate, a SDV-urilor normalizate, etc;

– instructiuni tehnologice necesare pentru executarea operatiilor

complicate, a operatiilor care necesita respectarea unui anumit regim sau legate de folosirea unei instalatii sau a unui utilaj special, precum si instructiuni tehnologice de control.

Deoarece în productia electrotehnica documentul tehnologic de baza este fisa tehnologica pe reper, în formularul 1 este indicat acest document.

4.2.4. Diagrame tehnologice

Diagramele tehnologice servesc la organizarea productiei dar, în acelasi timp la verificarea justetei unei tehnologii alese. În principal se folosesc trei tipuri de diagrame.

4.2.4.1.Diagrama compunerii reperelor în produs

Produsul se asambleaza din subansamble de diferite ordine si din repere. Din numeroasele scheme de asamblare cea mai raspândita este schema de asamblare tip evantai, care arata din ce piese si subansamble se face asamblarea. O astfel de schema este simpla si intuitiva dar ea nu reprezinta succesiunea asamblarii. Daca pe aceasta schema sunt indicatii privind operatiile tehnologice, atunci ea se numeste schema tehnologica de asamblare.

4.2.4.2. Diagrama circuitului reperelor si subansamblelor în procesul de

fabricatie

Aceasta diagrama indica parcursul subansamblelor si reperelor în atelierele prescrise de procesul tehnologic. În figura 2.3. s-a exemplificat o astfel de diagrama pentru un reper k, pentru a carui prelucrare sunt necesare sapte operatii notate cu cifre romane în dreptul celor sapte ateliere ale întreprinderii considerate.

4.2.4.3. Diagrama programarii calendaristice

Acest tip de diagrama se poate face pe loturi de piese si arata care este

ordinea temporala în care trebuiesc efectuate operatiile în procesul de productie pentru a reduce la minim ciclul de fabricatie.

4.3.Controlul tehnic de calitate – parte integranta a procesului tehnologic

Controlul tehnic de calitate este procesul ce se compune din totalitatea

verificarilor si încercarilor care se efectueaza asupra pieselor, subansamblelor si produselor finite, prin care se stabileste concordanta parametrilor cu caracteristicile tehnice impuse prin standarde, norme interne si conditii tehnice.

Practic, controlul tehnic de calitate consta din ansamblul operatiilor de

control incluse în procesul tehnologic, care trebuie sa contina:

– numarul operatiilor de control

– succesiunea dispunerii operatiilor de control în procesul tehnologic

– metodele si mijloacele de control.

Aceste operatii de control se executa conform fiselor tehnologice si instructiunilor de lucru stabilite. Materialele de baza, initiale, pentru stabilirea tehnologiei controlului sunt:

– desenele pieselor, subansamblelor si produselor;

– procesele tehnologice ale fabricarii pieselor, asamblarii si reglajului subansamblelor si subansamblului general;

– conditiile tehnice pentru piese, subansamble si produse finite.

Tehnologul care executa procesul tehnologic trebuie sa prevada numarul operatiilor de control, cea mai potrivita combinatie a operatiilor de productie cu cele de control, combinatie care sa asigure calitatea necesara a pieselor, subansamblelor si ansamblului general si relevarea la timpul potrivit a defectelor procesului tehnologic.

Pentru aceasta trebuie sa se tina seama de particularitatile productiei: starea si componenta echipamentului tehnologic, stabilitatea procesului tehnologic,organizarea productiei etc.

Operatiile de control se prevad obligatoriu dupa:

– cele mai importante operatii tehnologice intermediare care trebuie

sa asigure respectarea dimensiunilor si parametrilor de baza necesari pentru prelucrarea în continuare si asamblarea;

– operatiile la care este posibila aparitia rebutului (conditii speciale

de productie, complexitatea prelucrarii, echipament instabil etc.);

– operatii finale.

Proiectantul tehnolog raspunde, de asemenea de înzestrarea operatiilor de control cu instrumentele, aparatele si dispozitivele necesare. Operatiile de control se verifica si se aproba de catre seful controlului tehnic de calitate al uzinei.

Trebuie observat ca necesitatea si utilitatea introducerii operatiilor de control se determina prin economicitatea si eficienta controlului.

Deoarece costul produsului în procesul fabricarii creste continuu, probabilitatea admisa a rebutului spre sfârsitul procesului tehnologic trebuie sa fie minima.

Din acest motiv, cât si în scopul minimizarii cheltuielilor de control în

procesul productiei, se aplica controlul statistic si selectiv la stadiile inferioare ale productiei si controlul total spre sfârsitul procesului tehnologic.

Controlul tehnic de calitate se clasifica în functie de diferite criterii pe care le descriem în continuare.

4.3.1. Clasificarea controlului tehnic de calitate din punct de vedere al naturii încercarilor

Din punct de vedere al naturii încercarilor distingem:

1. Incercari mecanice;

2. Incercari electrice.

1. Încercarile de control mecanice sunt în general comune întregii

industrii a constructiei de masini si utilaje.

Aceste încercari se efectueaza asupra tuturor materialelor, semifabricatelor, pieselor, subansamblelor si produselor finite.

Încercarile de control mecanice se executa prin: verificarea cu ochiul liber (vizual), cu instrumente de masura uzuale, cu calibre si dispozitive de control.

2.Încercarile de control electrice se efectueaza asupra materialelor,

pieselor, subansamblelor si produselor finite care în functionare au rol electric.

Se pot executa vizual, cu instrumente de masura, dispozitive, instalatii

si automate de control.

Atât încercarile mecanice cât si cele electrice sunt normalizate,

standardizate.

4.3.2. Clasificarea controlului tehnic de calitate din punct de vedere al fazei de productie în care se efectueaza

Din punct de vedere al fazei în care se executa controlul se

deosebeste:

1.Controlul pe operatie si piesa;

2.Controlul final;

3.Controlul de receptie.

4.3.2.1.Controlul pe operatie si piesa se mai numeste si control intermediar.

Pentru un proces tehnologic dat numarul si organizarea punctelor de control este dictata de criterii de economicitate.

4.3.2.2.Controlul final este controlul care se executa pe produsele finite si are un caracter complex, realizându-se conform standardelor si normelor interne.

Se prevad urmatoarele categorii de încercari:

a)încercari de tip;

b)încercari de lot.

Încercarile de tip sunt încercarile care se executa la asimilarea în fabricatie a produsului, sau dupa modificari introduse în constructie, în procesul tehnologic sau la materiale, modificari care pot influenta caracteristicile produselor.

Încercarile de lot cuprind o parte din încercarile de tip si reprezinta

numarul minim de încercari în urma efectuarii carora, prin rezultatele pe

care le furnizeaza, se poate stabili modul în care calitatea si performantele

produsului considerat concorda cu datele normativelor.

4.3.2.3.Controlul de receptie are loc la primirea în întreprindere a materialelor, materiilor prime si semifabricatelor. Controlul de receptie cuprinde probe de control:

– mecanic,

– electric,

– magnetic,

– climatic.

Ca exemple de probe de ale controlului de receptie putem enumera:

– verificarea conductoarelor de bobinaj din punct de vedere al

dimensiunilor (diametrul), rezistivitate, calitatea electrica a izolatiei, calitatile mecanice ale izolatiei etc.;

– verificarea materialelor magnetice (ridicarea curbei de magnetizare

B=f(H), determinarea pierderilor specifice, etc.).

4.4. Controlul statistic

Controlul statistic prevede stabilirea calitatii productiei prin verificari sistematice ale pieselor în procesul de fabricatie.

Locul de munca trebuie sa fie asigurat cu fise de control statistic în care pentru fiecare dimensiune sunt notate abaterile minime admise.

Controlul statistic se recomanda la fabricarea pieselor în serie mare, pe utilaje speciale, care trebuie sa asigure o calitate constanta, timp îndelungat.

Aplicarea controlului statistic al calitatii produselor este conditionata de cunoasterea modului de desfasurare a procesului de fabricatie. De aceea, este necesar ca înainte de introducerea controlului statistic sa se analizeze desfasurarea procesului de fabricatie, adica sa se cunoasca posibilitatile de precizie si reglaj ale utilajelor si sa se obtina informatiile necesare privitoare la stabilitatea în timp a procesului tehnologic.

Controlul statistic de calitate necesita parcurgerea urmatoarelor faze:

4.4.1. Analiza statistica a procesului tehnologic, premergatoare controlului statistic al calitatii, care are ca scop sa determine stabilitatea procesului tehnologic.

4.4.2. Întocmirea fiselor de control. Înregistrarea si interpretarea variatiilor parametrice statistici ai valorilor caracteristicii de calitate studiate se face cu ajutorul unor fise speciale numite fise de control.

4.4.3. Efectuarea controlului statistic al calitatii. Controlul statistic consta în prelevarea la intervale anumite de timp a unor probe de marime determinata, înscrierea rezultatelor masuratorilor în fise de control, si apoi efectuarea interpretarii acestor rezultate, luându-se deciziile corespunzatoare, conform metodei utilizate.

5. Calculele tehnologice de proiectare a procesului tehnologic de fabricare a reperului Tija de piston ф10 cu cap conic

5.1.Alegerea materialului

Pentru efectuarea tijei s-a ales otel laminat C35EC cu urmatoarele caracteristici:

Clasa de calitate 1

Gradul de dezoxidare K

Decarburarea maxima a stratului superficial = max 0.2 mm

Limita de curgere

Rc min = 32 ( N / )

Rezistenta la rupere prin tractiune

Rm = 580 ( N / )

Rezistenta la incovoiere

Ri > 500 ( N / )

Alungirea la rupere

Ar = 15 %

Gatuire la rupere

Z () = min 60%

5.1.1. Compozitia chimica:

Carbon = max 0.35 %

Mangan = 0.70 %

Cupru = 0.25 %

Sulf = 0.025 %

Siliciu = 0.20 %

Fosfor = 0.025 %

Crom < 0.080 %

Vanadiu < 0.01 %

5.1.2.Temperaturi de transformare:

Durificare la 860- 890C / cu racire in apa

Revenire de detensionare la 530 – 670C

Diagrama de transformare timp-temperatura la racire continua

Diagrama de transformare timp-temperatura la racire izoterma

Diagrama de temperaturi

Diagrama de variatie a duritati

Pe parcursul acestei lucrari mai pot aparea urmatoarele notatii si prescurtari:

A – Rezistenta la coroziune

Ar () – Alunecarea la rupere

B – Brut laminat

C – Calire simpla

CC – Calire dubla

Cizot – Calire izoterma

Cr – Calire cu revenire joasa

CR – Calire cu revenire inalta

HB – Duritate Brinell (unitati de duritate Brinell)

HRC – Duritate Rockwell (unitati de duritate Rockwell)

I – Inbunatatit

k – Energia de rupere

KCU , KCV – Rezilienta in Kgf m /

N – Normalizat

r – Revenire joasa

R () – Rezistenta de rupere la tractiune in Kgf /

Rc () – Limita de curgere in Kgf /

Rcp – Recopt

Rev – Revenire inalta

Ri () – Rezistenta la rupere prin incovoiere in Kgf /

T – Refractar

Tr – Tras

Z () – Gatuire la rupere

5.2.Alegerea succesiunii operatiilor

Materialul brut este comercializat de la producator in stadiul de bare de diametru

D = 10.4 mm legate in bunduri de maxim 3 tone greutate si diametrul de maxim 350mm / legatura.

5.2.1. Debitarea semifabricatului

Fig 10

Se foloseste Masina de debitat Universala

Fig 11

metoda de debitare utilizata este ‘Debitarea cu comprimare radiala a semifabricatului’

Jocul (j) dintre scule este o

J = 0

– Q1 – forta de apasare a falcii

Se a lege aceasta metoda datorita simplitatii si preciziei destul da mare la debitare. Suprafata frontala a arborelui nu trebuie sa aiba o foarte buna calitate, dupa debitare urmand strunjire.

Fig 12

Vederea in sectiunea B-B se observa forta A1 – forta de apasare a falcii.

Fig 13

La debitarea cu comprimarea sectiunii transversale , lungimea de debitare se calculeaza cu relatia:

Ltot = Lf + Cs

Unde :

Ltot – lungime totala de debitare

Lf – lungimea reperului finit

Cs – adaosul de prelucrare

Cs = 2 … 5 mm

5.2.2.Indreptare cu role

Pentru a nu aparea defectiuni de prelucrare din cauza posibilelor deformatii care survin materialului brut in timpul transportuli se impune efectuarea unei operati intermediare de indreptare. Indreptatrea se face pe o masina de indreptat cu role.

5.2.3.Strunjire longitudinala a suprafetei cilindrice exterioara

Se efectueaza pe strung normal cu prinderea semifabricatului intre puncte. Scula folosita este un cutit drept cu sectiune patrata 16mm/16mm , cu corp construit din otel rapid Rp6 echipat cu placuta aschietoare din carbura metalica. Aceasta scula este usor de procurat, pretul este scazut , iar placuta uzata se intoarce cu celelalte taisuri, asigurand un timp de functionare indelungat.

5.2.4.Strunjire profilului tijei

Aceasta operatie se efectueaza pe un strung normal , prinderea semifabricatului se face in batiul masinii, se foloseste cutit profilat din carbura metalica. Acest tip de cutit asigura un timp de functionare indelungat si uzura mica in timp o taisului activ. La uzura accentuata , cutitul se va reasciti cu cutite cu tais din diamant.Singurul dejavantaj al cutitelor din carburi metalice este pretul foarte ridicat.

5.2.5. Tratament termic de durificate a suprafetei tijei.

Se efectueaza un tratament de nitrurare in difuzie de amoniac-clorura de amoniu , cu efect de durificare a stratului superior al tijei , imbunatatirea acestuia cu azot ducand la duritate superioara si rezistenta indelungata la coroziune..

Finisarea suprafetei tijei , dupa tratament termic

Se efectueaza strunjire de rectificare fara centre, pentru aducerea la dimensiune a semifabricatului. Dimensiunea initiala este 10.1 mm iar dimensiunea finala este 10mm.

Se foloseste Masina de rectificat fara centre RFC 125 U

Control final dimensional si vizual

Se controleaza diametrul tijei si aspectul vizual al suprafetei cilindrice a tijei.Se vor inlatura piesele care prezinta neregularitati la nivelul stratului superficial , lovituri cauzate in urma manipularii , etc.

5.2.4.1. Strunjirea profilului tijei

Se alege folosirea unui cutit profilat la care forma profilului se suprapune cu profilul conjugat al piesei. Corpul cutitului se va efectua din otel rapid, iar taisul din carbura metalica.

5.2.4.1.1. Calcului parametrilor regimului de aschiere

a) Calculul adancimii de aschiere

mm

b) Determinarea avansului de aschiere

Deoarece nu se prescrie nici o rugozitate pentru suprafata profilata a piesei, aceasta portiune nefiind vitala in functionarea corecta a piesei , se lasa la libera alegere a proiectantului sa faca alegerea avansului de aschiere.

Luand in considerare diametrul minim de prelusrare se alege avansul “s”.

Se alege s = 0.02 mm/rot

c) Determinarea avansului de prelucrare pt strunjirea de tesire si strunjirea canalului de inel

[mm/rot]

Modulul de elasticitate E

Momentul de inertie

Sageata

Inlocuind valorile obtinute in formula avansului se obtine:

Se alege un avans de:

s = 0.1 mm/rot

d) Forta totala echivalenta

Forta totala echivalenta este forta care tinde sa deplaseze piese fata de bucsa elastica de prindere.

[N]

Unde:

– forta tangentiala care cauta sa roteasca materialul fata de bucsa elastica

– Forte axiale (care tind sa impinga materialul fata de bucsa)

Unde:

Di – diametrul final de prelucrare

D – diametru initial

Mt – moment de torsiune

[N/mm]

Forta principala de aschiere

Forta tangentiala

[N]

[N]

Forta totala echivalenta

[N]

[N]

Forta necesara de strangere

[N]

e) Calculul vitezei de aschiere

[m / min]

Se alege viteza de aschiere :

V=45 m/min

f) Determinarea turatiei arborelui principal al masinii

[rot / min]

g) Determinarea vitezei reale a masinii

5.2.6. Calculul parametrilor de aschiere la rectificare de finisare fara centre

Metoda de strunjire de rectificare folosita este metoda avansului longitudinal de trecere.

Fig 14

a) Stabilirea avansului [mm / rot]

Evolutia avansului longitudinal de trecere in functie de marimea unghiului de inclinatie a discului conducator este evidentiata in graficul 1.1.

Daca :

Daca :

Daca :

Daca :

Daca :

b) Calculul vitezei de avans a semifabricatului

Se va folosi relatia

[mm / min]

Unde

– diametrul discului abraziv conducator [mm]

– turatia discului conducator [rot / min]

– coeficientul de alunecare intre piesa si discul conducator

B – latimea discului abraziv

= 200 mm

B = 100 mm

= 1800 rot / min

= 0.9

Inlocuind valorile in formula

Vom obtine:

mm / min

Se alege

c) Calculul avansului longitudinal real

Avansul longitudinal real se calculeaza cu urmatoare relatie :

[mm / rot]

Unde

– diametrul piesei de prelucrat

Inlocuind valorile in formula obtinem:

d) Stabilirea avansului de patrundere

Pentru rectificarea de finisare se alege avansul de patrundere

mm/trecere

e) Stabilirea avansului longitudinal

Unde:

– avansul longitudinal in fractiuni din latimea discului abraziv

mm / rot.piese

f) Stabilirea numarului de treceri

Numarul de treceri la rectificare rotunda cu avans longitudinal se calculeaza cu relatia:

Inlocuind cu valorile reale vom obtine:

Se vor face 2 treceri cu discul abraziv.

g) Stabilirea vitezei de aschiere si a vitezei de rotatie a piesei

Viteza de aschiere la rectificare este considerata viteza de rotatie a discului abraziv in m/s.

In cazul rectificarii rotunde longitudinale , viteza de rotatie a piesei se calculeaza cu relatia:

Unde: T – durabilitatea discului abraziv

Kvt – coeficient de corectie in functie de durabilitatea discului abraziv

Kvb – coeficient de corectie in functie de latimea discului abraziv

Inlocuind in relatie rezulta;

[m / s]

Se adopta Vp = 1 m / s

h) Stabilirea fortei principale de aschiere

Forta principala de aschiere se stabileste cu relatia:

[daN]

Unde :

– coeficient de corectie al fortei care depinde de natura materialului

Astfel , inlocuind in formula fortei obtinem:

[daN]

i) Stabilirea puterii

Puterea necesara operatiei de rectificare , pentru actionarea piesei , se determina cu relatia:

[kW]

Unde:

– coeficient de corectie care depinde de duritatea discului abraziv

– coeficient de corectie care depinde de latimea discului abraziv

Inlocuind valorile se obtine puterea necesara:

[Kw]

Pentru aceasta operatie se alege masina de rectificat fara centre RFC 125 U cu caracteristicile din tabelul urmator:

5.2.5. Tratamentul termic pentru durificarea suprafetei tijei.

Nitrurarea este tratamentul termochimic cu azot aplicat otelurilor si fontelor cu o anumita compoziție de chimica, la o temperatură de inferioara punctului Ac1, intr-o atmosfera de amoniac sau in alt mediu capabil sa pună in libertate azot activ. Acest tratament se aplica ptr. obținerea uni strat superficial bogat in azot, co scopul de a mari duritatea superficiala rezistenta la uzura, la oboseala si la coroziune. Nitrurarea este precedata, dar nu este urmata de un alt tratament termic.

Nitrurarea otelului (sau fontei )se poate efectua in mediu solid, lichid sau gazos ; in toate cazurile, insa nitrurarea se datoreste azotului activ in stare atomica. In industrie se folosește frecvent nitrurarea in mediu gazos. Azotul atomic se obține prin disocierea amoniacului (NH3) la temperaturi de peste 500 ۫C.

Procesul de nitrurare consta din următoarele faze : disocierea amoniacului, saturarea stratului superficial cu azot si difuziunea azotului in miez

2NH3→3H2+2N.

Azotul care se degaja rectioneaza cu fierul, formând nitruri. Răcirea de la temperatura de nitrurare se efectuează in cuptor, asfel incit in otel nu se produc tensiuni interne.

Stratul nitrurat al otelurilor este foarte subțire , de numai câteva zecimi de mm . Duritatea stratului nitrurat ajunge la valoarea cea mai mare ce se poate obține printr-un tratament termic sau termochimic. Structura straturilor nitrurate este foarte diferita si depinde de condițiile de nitrurare (temperatura si timp ) si in special de compoziția chimica a otelului

In procesul nitrurarii metalelor la incalzirea anodica in electroliti are loc oxidarea stratului de difuziune, ce conduce la formarea acoperirilor polifazice de conversie. Capacitatea de protectie a acestor acoperiri este determinata de proprietatile atat a stratului de difuziune , cat si a celui de oxizi.

Proprietatile de protectie a acoperirilor depind substantial de compozitia electrolitului (clorura de amoniu – amoniac si clorura de amoniu – nitrat de amoniu) si de modul de racire a pieselor supuse tratamentului. Racirea pieselor nitrurate se poate face fie in electrolit , aceasta fiind o racire lenta , fie in aer. S-a constatat ca dupa nitrurare si racire in aer, pe suprafata supusa tratamentului, se formeaza o pelicula de oxizi care contribuie la sporirea proprietatilor anticorozive. Pelicula de oxizi la acoperirile obtinute in solutia de clorura de amoniu – nitrat de amoniu are grosime mai mare decat cea obtinuta in clorura de amoniu – amoniac.

Dupa inlaturarea peliculei de oxizi proprietatile anticorozive ale straturilor de nitruri obtinute in solutia de clorura de amoniu – amoniac sunt superioare celorlalte acoperiri, datorita porozitatii mai mici a acoperirilor.

Pentru efectuarea tratamentului termochimic de imbunatatire considerabila a proprietatilor mecanice ale piesei tija de piston se efectueaza un tratament da nitrurare in gaz. Se opteaza pentru varianta de disociere a amoniacului si de ardere a hidrogenului descompus in urma reactiei chimice prin introducere de oxigen in incaperea de disociere.

Pentru ca acest fenomen sa satisfaca intrebuintarea dorita a gazului de azot rezultat se va folosi un sistem de presurizare, separare , filtrare si pulverizare a azotului intr-un cuptor cu atmosfera controlabila. O caracterizare mai amanuntita a sistemului de alimentare al cuptorului se va face in cele ce urmeaza:

Fig. 15. Schema cinematica a generatorului de atmosfera controlata prin ardere exoterma a amoniacului disociat

1 – sistem de alimentare al instalatiei

2 – sistem de vaporizare

3 – sistem de disociere

4 – sistem de racire al amestecului gazos

5 – sistem de alimentare cu camera de ardere

6 – sistem de reactie exoterma

7 – sistem de racire a gazului rezultat din reactie

8 – sistem de uscare

9 – senzor de masura si control al temperaturii

Amoniacul (NH3) se obtine in forma lichida , imbuteliat. Pentru a nu fi nevoie de schimbarea foarte frecventa a buteliilor se opteaza pentru folosirea mai multor buteli cu amoniac legate in paralel , racordate de sistemul de vaporizare prin conducte fiecare prevazute cu robinete si supape electromagnetice comandate de un calculator , astfel ca debitul de amoniac sa fie constant si ca sa se faca trecere de la o butelie la cealalta cand aceasta este epuizata . Sistemul de vaporizare se considera o incapere prevazuta cu alimentare printr-un robinet electromagnetic si prevazuta cu sistem de presurizare cu aer , un incalzitor electric , un regularizator intern de presiune dotat cu senzor de citire a presiunii interne , un regularizator de temperatura dotat cu senzor de citire a temperaturii camerei si o pompa injectoare pentru pulverizarea vaporilor de amoniac. Gazul este pulverizat in sistemul de disociere. Acesta este format dintr-un cuptor incalzit electric ce contine o retorta umpluta cu un catalizator. Temperatura cuptorului de disociere se tine la o temperatura de cu ajutorul unui dispoxitiv de monitorizare si control. Gazul rezultat , format din molecule de azot si particule de hidrogen, sunt preluate de un sistem de preluare si distributie catre sistemul de reactie izoterma unde se va arde hidrogenul in prezenta oxigenului , introdus simultan in cuptor printr-un al doilea sistem de distribire. Dupa ce arderea consuma tot oxigenul si hidrogenul din cuptor azotul este eliberat printr-un sistem de racire cu freon, printr-un uscator electric dotat cu senzor de masura si control al temperaturii, in cuptorul de nitrurare propriuzis. Particulele de azot vor bombarda suprafata descoperita a pieselor producand o intensificare a grauntilor de la suprafata materialului piesei. Tenomenul de durificare rezulta in urma difuziuni azotolui atomar si formarea de nitruri stabile cu unele elemente de aliere ale metalului. In cazul materialului nostru , C35EC , azotul formeaza nitruri cu urmatoarele elemente componente: Mn (Mangan) si Cr (Crom) , predominand nitrura de mangan.

Duritatea obtinuta variaza in functie de temperatura de expunere si de timpul expunerii , pentru o mentinere in gaz de aproximativ 2 ore se va obtine o difuziune in adancime a azotului de pana la 0.35 mm.

Deoarece sustinerea procesului de difuziune se face la temperaturi foarte ridicate si pentru a nu risca supraincalzirea si deteriorarea cuptorului de tratament termic , aceste este prevazut cu pereti dubli pentru a facilita racirea activa. Racirea este asigurata de un circuit inchis compus dintr-un bazin , conducte , prevazute cu robinete electromagnetice comandate automat , racordate la cuptor , sistem de monitorizare si control al debitului si al temperaturii din peretii cuptorului . un sistem retur printr-un racitor cu freon, continuand printr-un sistem de masurare si monitorizare a eventualelor pierderi inapoi inbazinul de aprovizionare.

Cuptorul este prevazut cu un capac rabatabil, incarcarea sarjelor facandu-se prin partea superioara, cu ajutorul unor suporti de piese despre care voi discuta mai in amanunt in continuare, acestia fiind manipulati cu o macara pe sine.

Fig.16. Schema cinematica a cuptorului pt nitrurare racordat cu generator de gaz si sistem de racire activ.

Componentele sistemului sunt:

1 – sistem de alimentare al instalatiei

2 – sistem de vaporizare

3 – sistem de disociere

4 – sistem de racire al amestecului gazos

5 – sistem de alimentare cu camera de ardere

6 – sistem de reactie exoterma

7 – sistem de racire a gazului rezultat din reactie

8 – sistem de uscare

9 – senzor de masura si control al temperaturii

10 – cuptor de tratament

11 – bazin cu apa

12 – motor hidraulic

13 – racitor cu freon

14 – filtru

15 – dispozitive de racordare pt. admisie – evacuare cu apa si gaz

5.2.5.1. Alegerea si proiectare dispozitivului de sustinere a tijei pe suportul sarjei

In scopul usurarii muncii si a cresterii productivitatii tratamentului de nitrurare in gaz se alege dispozitivul din figura urmatoare .

Fig.17. Dispozitiv de sustinere a tijei pe suportul sarjei pt nitrurare

Elementele componente ale suportului sunt:

2 – buton de eliberare

3 – capac filetat

4 – carcasa cu umar

5 – piulita de centrare cu filet exterior

6 – inel

7 – arc

8 – element de blocare a tijei

9 – inel elastic

Modul de functionare

Tija se introduce prin partea superioara apasandu-se butonul declansator(2) care preseaza inelul elastic (9) , acesta actionand asupra elementelor de blocare (8) a tijei (1), indepartandu-le de centrul dispozitivului, eliberand astfel tija.Ca elemente componente mai exista un arc de revenire (7) care are sarcina sa readuca elementele de blocare in pozitia initiala. Inelul (6) serveste drept suport arcului pentru evitarea contactului cu peretele dispozitivului.

Proiectarea elementelor componente ale dispozitivului

a) Piulita de centrare

Fig 18

Piesa se executa din OLC45 trecut printr-un tratament termic de durificare , calire si revenire inalta deoarece satisface majoritatea cerintelor de duritate si comportare la temperaturi ridicate in prezenta unui gaz.

Succesiunea operatiilor reperului dat:

Debitare

Se face prin taiere cu panza de circular. Pt aceasta operatie se foloseste un circular Wagner KW6R cu urmatoarele proprietati:

– ibilitate de a taia piese facute din elemente moi cat si materiale foarte dure

– icienta mare in debitare ,

– taie otel , fier , aliaje moi
– abilitate de a lucra atat ca masina solitara cat si in cadrul unei linii de productie

– pret competitiv , mult mai ieftina decat ferastraiele noi

Aplicabilitate:.

 diametrul panzei de circular 30mm – 1320mm

 Diametrul maxim de prelucrat max. 250mm;

 Putere 18,5 kW;

 Viteze de taiere m/min 23/30/40.

2. Strunjirea bazelor tehnologice

Se executa orificiile pentru punctare

Fig 19

3. Strunjirea exterioara

Se strunjeste suprafata exterioara cu un cutit drepr dimensiuni 10/10, pe un strung normal

Fig 20

4. Gaurire

Se execeta pe masina de gaurit orizontala, cu piesa prinsa in batiu , si scula in suportul port scula. Miscarea de rotatie este efectuata de piese iar liscarea de avans de ecula.

Fig 21

4.1. Scule folosite la operatia de gaurire

Gaurile din piese se pt face fie prin gaurire in materialul plin , fie prin largirea altor gauri realizate in prealabil prin forjare sau turmare

Se foloseste un burghiu drept facut din otel rapid , de diametrul de 8.5 mm cu doua taisuri

Fig. 22. Burghiu elicoidal cu coada conica

Gaurirea se face in treapta de precizie 12 obtinandu-se o calitate buna a suprafetei interioare:

Se alege burgniu elicoidal cu coada conica , diametrul de 8.5 mm . Operatia se desfasoara pe un strung , piesa fiind prinsa in batiul stationar , burguil fiind scula activa va efectua o miscare de rotatie si avans longitudinal.

Avansul longitodinal al burgu=iului se alege

S = 0.02 mm/rot

Pentru finisarea suprafetei interioare dupa gaurirea propriuzisa se exexuta o largire de finisare.

Fig 23. Largitor

Adancimea de aschiere la gaurire se considere adancimea gaurii

A = 50 mm

Adaosul de prelucrare pentru largire este 0.25 mm , indepartat dintr-o singura trecere.

t = 0.25 mm

5.Tesire la

Fig 24.

Se face pe strung , cu prindere intre bacuri a piesei scula folosita este un tesitot.

Tesirea marginilor corpului suportului se face in scopul finisarii aspectului vizual al reperului , evitandu-se astfel eventuale accidentari ale operatorului.

6. Strunjirea filetului

Fig. 25.

6.1. Calculul dimensiunilor de prelucrare a filetului

6.1.1. Calculul dimensiunii tijei

Se alege tija din OLC45 , diametrul exterior . Pentru calculul dimensiunii exterioare a filetului se iau in cinsiderare abaterile dimensionale ale tijei.

[mm]

[mm]

Alegerea pasului filetului

Pentru acest diametru al tijei se alege filet metric.

6.1.2. Alegerea avansului

La filetare avansul longitudinal al cutitului este egal cu pasul filetului. Avansul transversal se stabileste in functie de pasul filetului triunghiular. Pentru ca filetul ales are pasul de 1.5 mm se foloseste un avans de patrundere transversal cu directie perpendiculara pe axa semifabricatului, atat pentru trecerile de degrosare cat si pentru trecerile de finisare.

Marimea avansului transversal se alege in functie de inaltimea filetului si de numarul de treceri recomandate. La finisare avansul transversal se alege jumatate din avansul de degrosare.

La prelucrarea de degrosare dupa fiecare trecere longitudinala , pe langa deplasaea in directie perpendiculara pe axa , cutitul mai are o deplasare in sens axial astfel: se adopta avans longitudinal :

mm

Se alege avans longitudinal pt degrosare: mm

Fig. 26. Directia de avans a cutitului: perpendiculara pe axa semifabricatului

6.1.3. Alegerea numarului de treceri

Numarul de treceri necesar strunjirii filetului la operatia de filetare depinde de tipul filetului , de tipul materialului folosit si de marimea pasului filetului . Astfel se alege pentru degrosare un numar de 2 treceri si pentru finisare alte 2 treceri

6.1.4. Determinarea vitezei de aschiere

Pentru prelucrarea filetului pe o tija calita cu ajutorul unui cutir cu corp din otel rapid vom folosii relatia:

[m/min]

Unde :

Cv – este un coeficient ce depinde de matura materialului semifabricatului

– coeficient de corectie

T – durabilitatea cutitului

p – pasul filetului

x,y,m – exponenti

Inlocuind in relatie obtinem:

m/min

b) Carcasa suportului

Fig 27.

Carcasa are rolul de a sustine corpul si componentele suportuli tijei. Se construieste din teava cu grosimea peretelui de 6 mm

Succesiunea operatiilor

Taiere

Strunjire interioara la

Strunjite exterioara la

Strunjirea suprafete exterioare la

Strunjire filet interior

Strunjirea suprafete exterioare la

Strunjire filet exterior

1 . Taierea

Piesa se taie din teava de otel de constructie de diametru 48 mm pe un strung normal.Scula aschietoare folosita este un cutit de retezat.

Mecanismul aschierii este urmatorul: piesa este prinsa in batiul masinii astfel asiguranduise miscarea de rotatie in jurul axei proprii.Cutitul este fixat in dispozitivul port-scula care ii asigura miscarea de avans longitudinal si transversal.

Se adopta aceasta metoda clasica deoarece este mai usoara de abordat , nu este nevoie de o forta de munca specializata, costurile sunt relativ mici deoarece cantitatea de span rezultat in urma aschierii nu este mare si cutitul folosit , armat cu placuta metalica lipita nu este costisitor ca pret.

Fig. 28. Schema debitatrii cu cutit de retezat

2. Strunjite exterioara la

Se executa o strunjire de aducere la dimensiune pe strung normal cu un cutit drept de sectiune patrata 10/10mm din otel rapid armat cu placuta de carbura metalica.

Strunjirea se face dintr-o singura trecere

Fig. 29. Strunjirea exterioara cu prinderea la interior al semifabricatului

3) Strunjirea interioara la

Se executa pe strung normal SN100 , piesa este fixata in batiul masinii , asiguranduise astfel miscarea de rotatie. Scula folosita este un cutit de strung pentru prelucrari interioare armat cu placuta din carbura metalica fizata mecanic. Corpul cutitului are sectiunea transversala de forrma circulara aplatizata, compatibila cu configuratia unei bucsi extensibile avand rol de fixare-pozitionare si implicit de ridicare a rigiditatii sculei.

Fig .30. Schema strunjirii interioare

4. Strunjirea filetului interior

Strunjirea filetului interior se face din aceeasi asezare a piesei de la strunjirea exterioara, schimband doar sculele aschietoare . Pentru filetare se foloseste o bara de aschiat la interior , transfoarmata in cutit de filetat.

Fig. 31. Strunjirea filetului interior

Dupa efectuarea strunjirii filetului interior piesa se intoarce si se fixeaza in batiul masinii , urmand strunjirea celuilalt capat

5 .Strunjite exterioara la

Se executa pe strung normal SN100. Piesa este fixata in batiul masinii , asigurandu-i-se astfel miscarea de rotatie. Scula folosita este un cutit de strung pentru prelucrari exterioare , executat din otel rapid, sectiune patrata,cu raza la varf.Strunjirea exterioara se face din mai multe treceri datorita adaosului de prelucrare mare.

Fig. 32. Schema strunjiri exterioare

6 .Strunjite exterioara la

Se intoarce piesa si se executa strunjire longitudinala.

Masina unealta folosita este tot un strung normal SN100. Scula aschietoare folosita este un cutit din otel rapid , cu sectiune patrata 10/10 mm.

Fig. 33 . Strunjirea exterioara dupa intoarcerea piesei

7. Strunjirea filetului exterior

Filetul exterior se strunjeste folosind un cutit de filetare cu varful ascutit pt a da profilul filetului. Operatia se efectueaza pe strung normal.

Fig. 34. Strunjirea exterioara.

6. Tehnologia prelucrarii filetelor

În constructia de masini, filetele ocupa o importanta deosebita, având în

vedere utilizarea acestora la realizarea asamblarilor demontabile, la reglarea

diverselor mecanisme, etc. Marea varietate a filetelor utilizate, precum si

dispunerea acestora pe arbori sau alezaje, a determinat dezvoltarea mai multor

metode de filetare si, în consecinta, si a unor scule aschietoare adecvate.

Sculele pentru prelucrarea filetelor pot fi clasificate astfel:

1. Dupa modul de executie:

1.1 Scule care realizeaza filetul prin aschiere;

1.2 Scule care realizeaza filetul prin deformare plastica la rece.

2. Dupa solutia constructiv-functionala adoptatasi dupa destinatie:

2.1 Cutite pentru filetare;

2.2 Tarozi;

2.3 Filiere;

2.4 Capete de filetat;

2.5 Freze pentru filetare;

2.6 Role pentru rularea filetului;

2.7 Placi pentru rulat filete;

2.8 Discuri abrazive profilate pentru rectificarea filetelor.

3. În functie de desfasurarea procesului de prelucrare, sculele utilizate la

executarea filetelor se împart în:

3.1 Scule pentru filetare libera;

3.2 Scule pentru filetare autocondusa.

Sculele care lucreaza prin metoda filetarii libere se caracterizeaza prin

independenta unor parametri dimensionali ai acestora în raport cu cei ai filetului

realizat, ca si prin tehnologia de filetare propriu-zisa. Din aceasta categorie fac

parte cutitele de filetare, frezele pentru filetat, discurile abrazive profilate, rolele si

placile de rulat filet.

Sculele de filetat autoconduse se caracterizeaza prin cuprinderea în

constructia lor a principalilor parametri dimensionali ai filetului de realizat, din care

cauza, atât precizia cât si dimensiunile filetului obtinut sunt dependente de cele ale

sculei. Acest mod de lucru este specific tarozilor, filierelor si capetelor de filetat.

6.1. Cutite normale pentru filetat

Cutitele normale pentru filetare sunt cele mai simple scule utilizate la

prelucrarea suprefetelor elicoidale exterioare si interioare. Forma profilului cutitului

este determinata de profilul filetului de executat, care poate fi: triunghiular,

trapezoidal, patrat, fierastrau, etc.

Din punct de vedere constructiv, cutitele normale de filetat se executa sub

forma de:

• Cutite simple si cutite pieptene pentru filetare

exterioara;

• Cutite simple si cutite pieptene pentru filetare interioara.

Cutitele simple se executa fie din otel rapid, în constructii monobloc sau sudate cap la cap, fie cu placute din carburi metalice lipite sau prinse mecanic. Cutitele de tip pieptene se executa în principal din otel rapid si numai în cazuri rare cu taisuri din carburi metalice.

Fig .35.

Geometria taisului

Unghiurile de degajare si de asezare se indica pentru punctele de pe tais situate la nivelul axei piesei, deci la vârful sculei si se masoara în plan axial.

Valoarea acestor unghiuri se stabileste în functie de rezistenta materialului supus prelucrarii, fiind cuprinse în limitele: ;

Fig .36.

Pentru punctele de pe profil situate sub axa piesei, unghiurile de asezare si de

degajare se calculeaza cu relatiile evidente rezultate din triunghiurile

OpMN si OpMX.

hp = r · sin.

hp = · sin.

Rezulta relatia :

sau

Unghiurile de asezare normale pe tais depind ca valoare de cele longitudinale, în conformitate cu relatia generala

în care = 0 si K este dat de relatia :

Din aceste doua relatii rezulta:

Fig. 37.

La filetele triunghiulare, în general, deformatia cinematica nu depaseste 3° -4° si se pot folosi unghiuri constructive egale pe cele doua taisuri laterale ale cutitului. La filetele trapezoidale sau patrat însa, pasul (p) fiind mare, rezulta deformatii cinematice mari si deci o diferentiere mare a unghiurilor de asezare functionale: pentru egalizarea acestor unghiuri se foloseste, fie diferentierea unghiurilor constructive de asezare, fie înclinarea fetei de degajare prin rotirea

corespunzatoare a cutitului în jurul axei proprii, cu unghiul ., în asa fel încât unghiurile functionale sa se egalizeze practic cu cele constructive.

• Calculul geometric al cutitelor normale se refera la stabilirea profilului în

planele tehnologice: In planul fetei de degajare, pentru control;În planul normal la fata de asezare, pentru stabilirea profilului sculei de ordin doi si pentru control.

Fig. 38.

Profilul în planul fetei de degajare D – D este determinat de înaltimea (td) si

unghiurile () si (), iar în planul A – A, normal la fetele de asezare, de înaltimea

(ta) si unghiurile () si (),pasul ramânând acelasi, datorita

paralelismului celor doua sectiuni cu axa piesei.

Asimetrizarea profilului are loc datorita subînaltarii (h) a punctelor exterioare

(b) si (c) ale profilului sculei, ca urmare a unghiului de degajare pozitiv ().

Marimea (h) se determina cu relatia :

Înaltimea profilului în planul fetei de degajare va fi dat de relatia :

Iar unghiurile de profil:

In planul A-A inaltimea profilului ta si unghiurile profilului () si () vor fi date de relatiile:

Deoarece filetele sunt formate din suprafete elicoidale, în cazul fetei de degajare înclinate (), profilul sculei necesita o corectie în plus, deoarece latimile taisului la diferite adâncimi nu mai sunt plasate simetric fata de axa taisului. Datorita acestui fapt, profilul cutitului în planul fetei de degajare rezulta simetric, iar taisurile aschietoare laterale capata deformatii hiperbolice.

6.2. Cutite prismatice pentru filetare

Cutitele prismatice pentru filetare se utilizeaza de obicei la executarea filetelor cu un singur început si cu înclinarea mica a elicei. Din punct de vedere constructiv, se pot executa cu un singur tais sau cu taisuri multiple, din otel rapid sau cu placute din carburi metalice.

Cutitele cu taisuri multiple pot fi executate în doua variante: cu pas normal sau cu pas micsorat pe conul de atac. Acestea din urma se folosesc la prelucrarea filetelor dintr-o singura trecere. Micsorarea pasului în zona conului de atac este indicata în vederea realizarii aschierii numai pe unul din flancurile sculei. Se recomanda ca unghiul de atac sa fie de aproximativ 7°. Pasul micsorat al profilului

cutitului pe conul de atac se stabileste conform relatiei :

Fig. 40.
Fig. 39.

6.3. Cutite disc pentru filetare

Aceste cutite se executa în variantele cu un singur tais sau cu taisuri multiple, fiind dispuse inelar sau dupa elice. Prima categorie de cutite (cu taisurile dispuse inelar) se folosesc la prelucrarea filetelor cu înclinare mica a elicei, iar cele cu taisurile elicoidale la prelucrarea filetelor cu înclinarea mai mare. Pentru prelucrarea filetelor exterioare, sensul de înclinare al elicei taisurilor de pe cutit trebuie sa fie opus celui de pe piesa, iar la filetarea interioara sa aiba acelasi sens.

În Fig. 26 se prezinta constructia unui cutit cu coada, pentru filete cu diametru sub 30 mm, iar în Fig. 27 doua variante de cutit cu alezaj, prima fara con de atac si având taisurile dispuse pe elice, cea de a doua cu taisuri inelare si con de atac.

Profilul acestor cutite se determina în mod analog cu cel al cutitelor disc

profilate.

Fig . 41. Fig . 42.

c) Arcurile elicoidale

Arcurile elicoidale (Fig. 43.) sunt arcuri formate din sarme sau bare cu sectiune rotunda sau dreptunghiulara , infasurate in elice pe o anumita suprafata directoare

Elementele geometrice ale arcurilor elicoidale sunt:

diametrul sarmei “d”

diametrele D – diametrul exterior

Dm – diametrul mediu

Di – diametrul interior

unghiul de inclinare al spirelor

pasul “t” in stare libera

coeficientul de arcuire “a”

coeficientul de zveltete

Fig. 43.

Caracteristicile arcului

D = 3 mm

Di = 2.2 mm

Dm = 2.6 mm

D = 0.4 mm

H = 7 mm

e = 4.3 mm

t = 0.85 mm

Verificarea pasului

Pt constructia arcului se foloseste sarma trefilata di OLC.

d) Inelul de protectie

Se alege inel din OLC45 cu urmatoarele dimensiuni :

De = 37 mm (diametrul exterior)

Di = 35 mm (diametrul interior)

l = 3 mm (latimea )

g = 1 mm (grosimea)

Fig. 44.

e) Opritorul

Se construieste din otel laminat OL50 , debitandu-se din banda laminata.

Fig. 45.

Succesiunea operatiilor:

Debitare

Bordurare

Frezare pe MUCN

Debitarea : se face cu foarfeca ghilotina. Masina isi trage singura banda, rolul operatorului este sa schimbe balotii de banda si sa schimbe sculele taietoare cand acestea se uzeaza.

Bordurarea : se executa pe o presa de bordurat cu doua scule active; unpoanson care fixeaza banda in pozitia corects si un al doilea poanson pe post de scula de bordurat

Frezarea pe MUCN; se foloseste a masina Denford cu doua axe. Scula aschietoare este o freza deget care urmeaza profilul conjugat al piesei.

7. Memoriul justificativ

Tija de piston trebuie sa functioneze in parametri normali pentru o perioada de aprox 5 ani , acesta fiind perioada de garantie asigurata de proiectant. Pentru a asigura aceasta durata de functionare si autointretinere a materialului se impun unele masuri de prevenire a uzuri. Mediul de functionare este nu tocmai uscat, o mare parte din suprafata tijei fiind expusa la presiuni si umiditate continua. Mediul este unul uleios.

Presiunile interne ale amortiozarelor , presiuni exercitate asupra tijei , variaza intre 1…..5 Bar.

Materialul ales indeplineste conditiile de rezistenta si compozitie chimica necesare bunei functionare, cat si conditiilor necesare gaz-nitrurarii impuse de planul de operatii. Durata de mentinere in mediul gazos bogat in azot este de maxim 90 min.Suprafata astfel rezultata va avea un strat de 0.3mm durificat cu Rmax=65 HRC.

8. Bibliografie

D.M.Rosca,N.B.Lupulescu,V.Ditu “Proiectarea sculelor aschietoare” – Editura Universitatii “Transilvania” din Brasov 1994

G.Draghici,C.Buzatu,D.Titeiu,I.Marcu “Tehnologia construstiilor de masini” – Indrumar de proiectare-Adaosuri de prelucrare. – Editura Universitatii “Transilvania” din Brasov1982

C.Picos,O.Pruteanu,C.Bohosievici, Gh,Coman,V.Braha,Dr.Paraschiv, L.Slatinescu,Tr.Gramescu : “Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanica prin aschiere”-Manual de proiectare : Vol 1 . Editura “Universitas” Chisinau 1992

C.Picos,O.Pruteanu,C.Bohosievici, Gh,Coman,V.Braha,Dr.Paraschiv, L.Slatinescu,Tr.Gramescu , Al.Marin,V.Ionesii,Al.Toca: “Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanica prin aschiere”-Manual de proiectare : Vol 2 . Editura “Universitas” Chisinau 1992

Ioan Giacomelli:”Utilajul si tehnologia tratamentelor termice-Curs”Editura Universitatii “Transilvania” din Brasov1986

G.Draghici,C.Buzatu,I.Marcu,A.Nedelcu :”Tehnologia constructiilor de masini” Indrumar de proiectare-Regimurile de aschiere Vol 2. Editura Universitatii “Transilvania” din Brasov 1985

I.Giacomelli ,A.Munteanu :”Tratamente Termice” Editura Universitatii “Transilvania” din Brasov 1980

I.Giacomelli,I.Ciobanu,A.Munteanu:”Utilajul si tehnologia tratamentelor termice-Lucrari practice”Editura Universitatii “Transilvania” din Brasov 1982

I.Simion:”AutoCad2002 pentru Ingineri” Editura Teora 2003

G.Oancea :”Proiectare parametrizata asistata de calculator”Visual Lisp , AutoLisp prezentare si aplicatii. Editura Universitatii “Transilvania” din Brasov 2003

D.M.Rosca,N.B.Lupulescu,V.Ditu,Gh.Mares,V.Diaconescu: “Proiectarea sculelor aschietoare-Vol 1” – Editura Universitatii “Transilvania” din Brasov 1992

V.Ditu :”Bazele așchierii și generării suprafețelor” Editura Universitatii “Transilvania” din Brasov

P.Berce,M.V.Dragoi,G.Oancea,N.V,Ivan…:”Sisteme CAD/CAM/CAP-Teorie si practica” Editura tehnica Bucuresti 2004

N.V.Ivan “Sisteme CAD/CAM.Algoritmi CAD-T. Editura Universitatii “Transilvania” din Brasov 1992

N.V.Ivan :”Sisteme CAPP,Sisteme CAD/CAM si Optimizari Tehnologice” Editura Universitatii “Transilvania” din Brasov 1992