Tehnologia Constructiilor de Masini 2

Introducere

Stagiul de practică s-a desfășurat în cadrul Facultății de Mecanică și Tehnologie, Catedra de Tehnologie și Management, în laboratorul multifuncțional.

Lucrarea de licență cu tema, analiza procesului tehnologic de execuție a reperului tripodă prezintă tehnologia tip a unui produs în condițiile producției de serie mare.

Aspectele tehnologice sunt prezente pe de o parte, pentru că detaliile pot fi studiate cu ajutorul referințelor bibliografice în prima parte a lucrării, pe de altă parte în studiul de caz unde toate informațiile acumulate în studiul bibliografic sunt aplicate practic.

Obiectivele lucrării sunt:

-studiul bibliografic asupra tehnologiei de execuție a pieselor tripode

-analiza procesului tehnologic de execuție al reperului Tripodă care a constat în:

-realizarea desenului de execuție conform standardelor romanești (acesta era realizat conform normelor din Franța)

-prezentarea operațiilor folosind simboluri pentru indicarea bazelor și a elementelor de orientare și fixare, a miscarilor, a sculelor utilizate la cursurile prezentate la Universitatea din Pitești

– realizarea analizei dispozitivului pentru operația de control a abaterii de la înclinare a poziției unghiului de 120°. Pentru operația de control există un dispozitiv preluat de la Automobile Dacia.

În concluzie, lucrarea de față are misiunea de a prelua procesul de execuție al unui reper dat, și de a analiza și transforma acest proces în variantă româneasca de reprezentare, care să permită celor care lucrează într-un atelier sau la reproiectarea unui produs să perceapă și să înțeleagă mai ușor documentația aferenta unui proces tehnologic. De asemenea se realizează si analiza unui dispozitiv de control in scopul de a fi mai bine înțeles de cei care îl vor utiliza.

Capitolul 1. Noțiuni introductive in tehnologia construcțiilor de mașini

1.1. Procesul de producție si procesul tehnologic

Procesul tehnologic reprezintă ansamblul de operații mecanice, fizice, chimice, care prin acțiune simultană sau succesivă transformă materiile prime în bunuri sau realizează asamblarea, repararea ori întreținerea unui sistem tehnic.

Un proces este un ansamblu de activități corelate sau în interacțiune care transformă elemente de intrare în elemente de ieșire.

Procesul de producție cuprinde totalitatea proceselor folosite pentru transformarea materiilor prime și a semifabricatelor în produse finite, pentru satisfacerea necesităților umane. Procesul de producție cuprinde diferite categorii de procese : procese tehnologice de bază, procese auxiliare, procese de servire și procese anexe.

Procesele tehnologice de bază sunt cele care contribuie direct la realizarea produselor finite, prin transformarea intrărilor în ieșiri; acestea sunt "procese de transformare" care transformă resursele de intrare în produse intermediare sau produse finite. În cazul produselor predominant mecanice, procesele tehnologice sunt: elaborarea semifabricatelor (prin turnare, forjare, sudare, formare etc.), procese de prelucrare, procese de asamblare, procese de control etc.

Procesele auxiliare și procesele de servire asigură pregătirea, respectiv servirea proceselor de bază; acestea includ de exemplu: transportul materialelor și produselor în procesul de producție, fabricarea sculelor și dispozitivelor, repararea și întreținerea utilajelor tehnologice etc.

Procesele anexe constau în valorificarea resurselor reziduale rezultate în producție: colectarea deșeurilor, regenerarea emulsiilor etc. [13]

1.2. Sistemul tehnologic de prelucrare

Considerând procesul tehnologic de prelucrare prin așchiere ca sistem, elementele de intrare (input-uri) sunt: fluxul materialelor, fluxul de energie și fluxul informațiilor utilizate în procesul tehnologic, iar elementele de ieșire (output-uri): piesele finite și informații la ieșire (abateri tehnologice apărute la execuția operațiilor tehnologice).Sub acțiunea fluxurilor de energie și de informații la intrare, fluxul de materiale sau semifabricate se transformă, prin procesul de prelucrare pe diferite mașini-unelte cu ajutorul sculelor așchietoare, în piese finite, această transformare a mulțimii intrărilor în mulțimea ieșirilor constituind funcția sistemului-proces tehnologic. Fluxurile fizice de materiale, semifabricate, piese în curs de execuție sunt supuse la constrângeri determinate de capacitatea sistemului de producție, care poate limita abilitatea sistemului de a satisface așteptările pentru piesele finite. Pentru ca procesele tehnologice să fie abordate ca sisteme, este necesar să fie evidențiate caracteristicile acestora (caracteristici sistemice).Într-adevăr, se poate formula o definiție funcțională a procesului tehnologic (care descrie funcția acestuia) și o definiție structurală (care indică structura sistemului). În ceea ce privește funcția sa, procesul tehnologic de prelucrare mecanică este un proces de transformare succesivă, cantitativă și calitativă, a obiectelor muncii, din starea de semifabricate S0 în starea de piese finite Sk, care constituie ieșiri funcționale ale sistemului-proces. Transformările obiectului muncii prin prelucrări mecanice în cadrul operațiilor succesive constau în modificarea formei geometrice, a dimensiunilor, a calității suprafețelor, a poziției relative a suprafețelor.

Din punct de vedere al structurii, procesul tehnologic de prelucrare reprezintă partea din procesul de fabricație care cuprinde totalitatea operațiilor și fazelor intercorelate, necesare pentru executarea pieselor finite, în cadrul unei unități de producție. Elementele de structură ale procesului tehnologic (operații, faze) au ele însele o anumită structură. De regulă, procesele tehnologice de prelucrare pot fi divizate (detaliate cu un anumit grad de detaliere) în moduri diferite în operații, iar acestea în faze componente. Modificarea componenței operațiilor și a numărului de operații ale procesului, prin schimbarea modului de divizare, conduce la modificarea structurii procesului tehnologic. Aceeași funcție a sistemului-proces poate fi îndeplinită de procese tehnologice cu structuri diferite.

Procesele tehnologice, fiind sisteme complexe, prezintă următoarele caracteristici sistemice:

-sunt multidimensionale, în sensul că sunt formate dintr-un număr relativ mare de componente (operații și faze);

-posedă o structură ierarhică : în cazul general, orice PT poate fi considerat ca o totalitate de sub-sisteme (operațiile), iar fiecare dintre acestea se subdivide în sub-sisteme și mai simple (fazele);

-prezintă intercorelații multiple care se exprimă printr-un număr mare de legături între sub-sisteme la același nivel ierarhic și prin interdependențe între diferitele niveluri ierarhice ale sistemului-proces tehnologic;

-sunt multicriteriale: pentru unele sub-sisteme componente, soluțiile optime se pot adopta pe baza mai multor criterii de optimizare;

-sinteza sistemelor-proces tehnologic pe baza unei anumite funcții date este o problemă multivariantă (diferite procese cu același specific tehnologic pot îndeplini aceeași funcție). [13]

Capitolul 2. Analiza procesului tehnologic de prelucrare

2.1 Informații inițiale necesare pentru analizarea proceselor tehnologice

Luand cronologic, documentul de bază al elaborării de procese tehnologice il constituie desenul de executie al piesei. Pe acest schelet se construiește intreaga tehnologie de fabricație: informașiile pe care la conțin impun toți parametrii regimurilor tehnologice, mașinile – unelte, S.D.V.-urile, etc.. de aceea desenul de execuție trebuie să fie complet, fară greșeli, in el gasindu-se toate informațiile necesare obținerii prin prelucrare a reperului, toți parametrii preciziei de prelucrare.

Cazul ideal care se preferă este ca in elaborarea proiectelor a desenelor de executie, tehnologul să aibă un cuvant de spus. Această pondere facand ca reperul sa aibă caracteristica de tehnologicitate, oferind garanția obținerii și prelucrabilității in cadrul in cadrul unor condiții concrete de fabricație. [13]

2.2 Programul de producție

Parametrul tehnologic foarte important care la randul său insoțește desenul de execuție sau orice documentație tehnologică este programul de producție. Cunoscut și sub denumirea de volum de fabricație, acesta impune la un moment dat structura procesului tehnologic.

Caracterul semifabricatului, tipul mașinilor – unelte, al S.D.V.-urilor, tipul producției etc. depind in cea mai mare masură de programul de producție. Justificarea alegerii unei variante tehnologice trebuie privită direct prin prisma programului de producție. [13]

2.3. Etapele proiectarii proceselor tehnologice

1. Analiza funcțional – constructivă a piesei

Codificarea și clasificarea suprafețelor piesei

Caracteristicile geometrice constructive prescrise piesei. Rolul funcțional al piesei

Caracteristicile materialului piesei

Tehnologicitatea construcției piesei

2. Proiectarea semifabricatului

Stabilirea metodelor și procedeelor de obținere a semifabricatului

Adoptarea adaosurilor totale de prelucrare

Adoptarea procedeului economic de realizare a semifabricatului

Stabilirea tratamentelor termice primare necesare

Realizarea desenului de execuție a semifabricatului

3. Proiectarea variantelor preliminare de proces tehnologic

Stabilirea metodelor și procedeelor de prelucrare a suprafețelor semifabricatului

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

Stabilirea conținutului și succesiunii operațiilor procesului tehnologic (în două variante)

4. Proiectarea variantei optime de proces tehnologic

Stabilirea adaosurilor de prelucrare și calculul dimensiunilor intermediare

Proiectarea operațiilor procesului tehnologic*

* Pentru fiecare operație a procesului se va realiza:

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 cu comandă numerică (unde este cazul)

2.4. Principii generale de proiectare a proceselor tehnologice de prelucrarea mecanică prin așchiere

2.4.1. Tehnologicitatea ca factor de economie

Se poate afirma că o piesă are o bună tehnologicitate sau a fost corespunzător proiectată tehnologic, dacă uzinarea ei nu ridică probleme deosebite.

După cum se știe, în fazele de proiectare, piesa (reperul, organul de mașină) primește forma impusă de condițiile de funcționare. Din păcate, uneori, aspectul tehnologicității formei este neglijat de proiectant, acesta nu totdeauna fiind în măsură să aprecieze domeniul tehnologiei de fabricație. Apare aici necesitatea consultării dintre proiectant și tehnologul de fabricație. Condiția dublă a preciziei funcționale alături de minimizarea costului de fabricație face necesară uneori chiar reproiectarea piesei. Nu trebuie uitată ideea corelării celor două principii amintite la condițiile concrete de fabricație – atelierul respectiv (secția sau întreprinderea).

Tehnologicitatea unui produs depinde în principal de:

forma produsului

precizia impusă

rolul funcțional.

Condițiile concrete de desfacere, competitivitatea produselor este și mai strâns legată de aspectul tehnologic al problemei. Acel produs care se produce mai ieftin și mai bine, (la un nivel corespunzător cerințelor) câștigă deci piața de desfacere, deci beneficiarii.

Desigur precizia ridicată de fabricație impune de la început un cost ridicat. Uneori nu trebuie exagerată cu această precizie, decât în faza de proiectare. În fig. 2.1. și fig. 2.2. se prezintă legătura dintre costul unui produs și precizia acestuia.

Fig. 2.2.

1.prelucrarea:

2.prelucrarea:

3.prelucrarea:

4.prelucrarea:

Se poate concluziona aspectul tehnologicității, ca fiind o corelare optimă între factorii de care depitimă între factorii de care depinde ea, urmărind în permanență criteriul economicității fabricației. [13]

2.4.2. Legătura dintre precizia dimensională și calitatea suprafețelor

Aparent nu există o legătură între precizia dimensională și calitatea suprafețelor. Este posibil, ca o suprafață să necesite o calitate superficială foarte ridicată, cerută din punct de vedere funcțional, în timp ce din același punct de vedere precizia dimensională să nu fie prea ridicată. Mărimea microasperităților suprafețelor prelucrate depinde de procesul de prelucrare și de regimul de așchiere utilizat. Această dependență creează de fapt legătura strânsă între rugozitatea și precizia dimensională. S-a constatat că o dată cu obținerea unei anumite precizii, rezultă automat o rugozitate determinată a suprafeței respective.

Această dependență, orientativă, dintre procedeul de prelucrare, treapta de precizie și rugozitatea aferentă este dată în tabelul 2.1.

Datele din tabelul următor pot fi folosite de tehnolog pentru stabilirea procedeelor obținerii preciziei contate (sau impuse).

Tabel. 2.1

De asemenea pot fi utilizate pentru clasificare procedeele intermediare de prelucrare și a estimării parametrilor de precizie care le corespund. În prezent, în literatura de specialitate, s-au cumulat mai multe relații de concordanță între rugozitate și toleranțe:

(2.1)

În care:

-Rz (m)- rugozitatea măsurată conform criteriului Rz (distanța medie dintre cele mai înalte cinci puncte de vârf și cele mai joase ale profilului efectiv luate în limitele lungimii de referință)

i – unitatea de toleranță.

a – numărul unităților de toleranță corespunzător unei clase de precizie date.

m, n – exponenții determinați pe cale statistică.

K– coeficient funcțional.

În situația în care m = n = 1 relația 2.1 devine:

(2.2)

unde K, în conformitate cu patru grupuri funcționale (ajustaje cu precizie scăzută până la ajustaje cu precizie ridicată) ia următoarele valori medii: 0,25; 0,1; 0,04 și 0,016.

În literatura de specialitate relația 2.1. se prezintă uneori și sub formă mai simplificată:

(2.3)

sau

(2.4)

În mod și mai concret relația de dependență între rugozitatea (Rz) și toleranța (T), Rz = f(T) se poate exprima prin:

Rz = (0,1 ÷ 0,15) T (m) (2.5.)

Valabilă pentru dimensiuni (diametre mai mari de 50 (mm).

– pentru 18<d<50 (mm) se utilizează

Rz = (0,15 ÷ 0,2) T (m) (2.6.)

– iar pentru 1<d<18 (m):

Rz = (0,2 ÷ 0,25) T (m) (2.7.)

Dependența între valorile numerice ale rugozităților luate după criteriile Rz, Ra, Rmax sunt date de relațiile:

log Rz = 0,65 + 0,97 log Ra

log Rmax = 1,97 + 0,98 log Ra

Rmax = (3÷6) Ra (2.8)

Se recomandă ca dependența dintre rugozitate și precizia dimensională să fie considerată conform datelor din tabelul 2.3.2.1. întrucât relațiile (2.1.) nu sunt îndeajuns verificate de practica uzinală. [13]

2.5. Principii în stabilirea succesiunii operațiilor și fazelor

Ca un criteriu de apreciere a valabilității și oportunității aplicării unui anumit proces tehnologic îl constituie și modul în care s-a făcut stabilirea succesiunii operațiilor și fazelor, acestea fiind indiciul logic al gândirii tehnologului.

Se pot recomanda următoarele:

Recomandarea ca în limita posibilului, în timpul procesului bazele tehnologice (mai ales baza de așezare) să fie schimbate cât mai rar (ideal ar fi să nu se schimbe).

De asemenea se recomandă ca numărul de așezări și poziții ale piesei să fie cât mai mic. Realizarea acestei recomandări duce la eliminarea unor erori de prelucrare, reducându-se și timpii auxiliari.

În cadrul primelor operații se recomandă prelucrarea acelor suprafețe ale piesei care la operațiile ulterioare vor constitui însăși noi baze tehnologice (sau de măsurare).

Succesiunea tehnologică trebuie astfel aleasă încât prelucrările mecanice să nu ducă la slăbirea rigidității piesei, anticipând sau eliminând cât mai mult posibil erorile de prelucrare.

Cu deosebire, la piesele mari, se recomandă ca printre primele suprafețe ale piesei ce se prelucrează să fie acelea care permit punerea în evidență a defectelor ascunse (defecte de turnare, ale semifabricatului etc.) pentru depistarea și oprirea eventuală (din timp) a uzinării piesei.

Întotdeauna prelucrările de finisare să fie precedate de prelucrări de degroșare și chiar de semifinisare. Semifinisarea este necesară în cazul unor suprafețe foarte precise și când adaosul de prelucrare este mare. Se menționează rolul degroșării privitor la înlăturarea stratului foarte dur al semifabricatului precum și protecția sculei, cu influență directă asupra preciziei impuse, (se simte direct la prelucrările costisitoare – referitor la sculele profilate).

Prioritatea operațiilor și fazelor în cadrul succesiuni tehnologice va fi inversă în raport cu precizia impusă. Astfel cu cât precizia unei suprafețe este mai mare, cu atât este mai bine ca să se prelucreze mai la urmă. Se urmărește ca în timpul transportului interoperațional suprafețele să nu se deterioreze.

De aceea se recomandă ca abia le sfârșitul procesului tehnologic să se prelucreze, de exemplu, filetele. Se subînțelege astfel, că toate rectificările sau prelucrările de netezire se vor lăsa la urmă.

Întrucât în timpul prelucrărilor, mai ales în cazul lucrului cu regimuri intensive de așchiere apar în piesă tensiuni interne, se recomandă ca prelucrările de degroșare și finisare să fie despărțite de alte operați prin procedee în urma cărora se elimină aceste tensiuni. Dacă nu pot fi eliminate pe cale naturală, se vor prevede operații speciale de detensionare.

În cazul prelucrărilor suprafețelor simetrice (de revoluție) mai întâi trebuie asigurat diametrul și apoi lungimea acestora.

Alegerea succesiunii operațiilor și fazelor unui proces tehnologic trebuie în așa fel făcută încât mărimile curselor sculelor să fie minime.

În cazul mașinilor – unelte care au mai multe axe principale (gen strunguri automate multiax sau agregate) se recomandă să se realizeze o încărcare cât mai uniformă (din punct de vedere al forțelor de așchiere) a axelor. Acest lucru derivă din necesitatea exploatării raționale a utilajului și la reducerea duratei de timp a ciclului (la valori minime).

În mod ideal s-ar putea realiza acestea, dacă secțiunea așchiei ar fi constantă, reflectându-se asupra uzurii (normale) a mașinii unelte.

Tot în cazul mașinilor – unelte (gen automate) unde în decursul unei operații se realizează atât degroșări cât și finisări, se recomandă ca prelucrările de aceeași natură (degroșare sau finisare) să se efectueze la aceleași posturi fixe. Orientarea, bazarea și fixarea să nu se modifice între ele.

Se recomandă a se acorda o atenție deosebită măririi rigidității semifabricatului în timpul prelucrării, mai ales la piesele lungi și de diametru mic (zvelte). În acest caz se prescrie utilizarea de portscule de susținere (cu role sau fără).

Totodată se preconizează reducerea săgeții în timpul prelucrării prin metoda divizării în faze: degroșare și finisare (chiar în mai multe treceri – inclusiv semifabricatele).

În vederea reducerii lungimii curselor, în cazul prelucrării pieselor în trepte, se preferă a se așchia mai întâi treapta cu diametru cel mai mic.

Prelucrarea suprafețelor frontale sau a unor umeri cu condiții deosebite de perpendicularitate trebuie făcută numai cu utilizarea avansului transversal.

Burghierea găurilor adânci se efectuează în unele cazuri la mai multe poziții de prelucrare în vederea protejării burghielor. Adâncimea maximă a primei burghieri nu se recomandă a fi mai mare de 4D (3D), celei de a doua 2,5D (2D) și celei de a treia 2D (1D); D fiind diametrul găurii. Protejarea în acest caz constă într-o asigurare mai bună a răcirii sculelor.

Burghierea găurilor sub 15 mm trebuie făcută după o centruire prealabilă cu un burghiu cu diametrul mai mare decât al găurii (cu scopul de a fi rigid). Se preferă un unghi la vârf de 900. În acest caz este nevoie de bucșe de ghidare. Se urmărește în principal, a nu se deplasa pe cât posibil, axa alezajului. De aceea, totodată, nu se permite utilizarea drept gaură de centruire, urma burghiului rămasă de la prelucrarea precedentă.

Găurile în trepte se vor prelucra cu mai multe scule. Pentru a câștiga timp și o productivitate sporită, urmărind și protejarea sculelor, se începe cu diametru mai mare. Astfel se asigură o răcire mai bună a sculelor (inclusiv o durabilitate sporită).

La prelucrarea cu scule profilate, în vederea eliminării unor abateri de formă inadmisibile, la sfârșitul cursei lor (de regulă pe direcția transversală), se vor menține fix câteva rotați în plus.

În vederea ameliorării efectelor vibrațiilor la prelucrările cu avansuri transversale (cuțite profilate sau neprofilate) se recomandă ca reglarea sculei și poziționarea acestuia să fie făcută cu fața de degajare în jos (evacuând astfel și mai ușor așchiile).

Tot în scopul ameliorării efectelor vibratorii, se recomandă lucrul simultan cu suporți opuși, pentru anularea eforturilor.

În cazul utilizării semifabricatelor din bară, în vederea creșterii productivității prin micșorarea cursei cuțitului de retezat se recomandă ca lățimea cuțitului profilat sau cursa cuțitului de strunjit longitudinal fie cursa burghiului, să fie prelungite cu lățimea cuțitului de retezat.

Ca recomandare generală se precizează că tehnologul trebuie să se preocupe permanent de utilizarea tuturor posibilităților tehnologice ale utilajelor, elementelor de control activ, etc.

Este necesară o stabilire logică a fazelor (ca succesiune în cadrul operațiilor) în vederea îndeplinirii unor condiții de bază:

sculele să nu se încurce între ele;

așchiile să poată fi ușor evacuate;

prelucrările să fie posibile în vederea obținerii calității prescrise

Se mai pot adăuga și alte principii, urmărindu-se scopul propus, dar acestea apar mai ales în urma studierii fiecărei prelucrări în parte. Concluzia principală ce se desprinde este că respectarea anterioarelor principii nu conduc la un unic proces tehnologic, dimpotrivă creează baze de evitare ale unor greșeli inerente oricărui început. Ele nu trebuiesc luate ca “rețetă”, ci analizate și adoptate concret de la caz la caz. [13]

2.6. Documentația tehnologică

În cadrul producției individuale și de serie mică, documentația tehnologică este compusă doar din fișa tehnologică. În aceasta se indică ordinea operațiilor, mașinilor – unelte, S.D.V.-urile utilizate, timpul pe bucată piesă și operație, precum și categoria de salarizare a lucrătorului.

În producția de serie mare și masă , documentația tehnologică este alcătuită din fișa tehnologică și planul de operații.

În planul de operații sunt cuprinse în mod detaliat toate informațiile necesare prelucrării unei anumite piese și în conformitate cu o anumită concepție tehnologică. Astfel este indicată succesiunea tehnologică o operațiilor și a fazelor. De asemenea se precizează echipamentul tehnologic care trebuie utilizat, S.D.V.-urile necesare, parametrii regimului de așchiere (t,s,v,n,i), timpul pe bucată / piesă, operație sau fază (dacă este cazul). Totodată se indică parametrii de precizie ce trebuie obținuți (geometrie, toleranțe, rugozități). Este foarte important ca în cadrul fiecărei operații să se precizeze indicând prin simboluri schemele de orientare-fixare (bazare) ale semifabricatului.

Se pot indica în anumite situații și scheme de reglare a sculelor. În mod obligatoriu orice plan de operații trebuie să conțină simbolul materialului piesei, numele și prenumele celui care a conceput tehnologia, precum și locul necesar modificărilor făcute sub semnătură și dată. [13]

Capitolul 3. Analiza pieselor tripode

3.1 Rol funcțional și elemente componente

Figura 3.1. Ansamblu tripoda-galeti

Reperul tripoda face parte din transmisia de la automobile. Ea are rolul de a transmite momentul de torsiune de la laleaua transmisiei la planetara, prin intermediul unor organe de mașini numite galeți. [8]

3.2 Condiții tehnice de execuție

Pentru suprafețele cilindrice exterioare: precizia dimensională în treptele 7-9 ISO și Ra = (3,2…0,8) µm;

Abaterea de la coaxialitate a suprafețelor exterioare și interioare: 0,02 – 0,1 mm;

Abaterea de la perpendicularitate a suprafețelor frontale față de axa de simetrie a suprafeței interioare: 0,02 – 0,2 mm;

3.3 Materiale si semifabricate

Materialele folosite sunt oteluri aliate.

Semifabricatele utilizate sunt obținute prin matrițarea de precizie, datorita faptului ca se fabrica intr-o producție de serie mare

3.4 Procesul tehnologic tip pentru piese Tripode

Etapele principale ale procesului de fabricare sunt:

Semifabricare (matrițare de precizie)

Strunjire alezaj central

Broșare caneluri

Strunjire degroșare/finisare suprafețe frontale turiloane

Prelucrare găuri de centrare

Strunjire degroșare/finisare suprafețe cilindrice turiloane

Strunjire canale

Control termic intermediar

Tratament termic

Rectificare parte cilindrica turiloane

Obiectivul central în fabricația pieselor din industria construcției de mașini este reducerea timpului de fabricație, ceea ce impune micșorarea semnificativă a timpului necesar pregătirii fabricației. Acest lucru presupune utilizarea unor procese tehnologice deja proiectate, verificate și aplicate pentru a proiecta noi procese tehnologice, pentru piese cu similitudini constructive și dimensionale cu alte piese anterior fabricate. Cu cât aceste similitudini sunt mai mari, cu atât mai rapidă devine munca de concepție și de realizare a documentației necesare fabricației unui produs nou.

O clasificare a pieselor bazată pe forma constructivă și caracteristicile dimensionale ale acestora pune în evidență următoarele mari categorii:

– piese identice ca formă constructivă și cu dimensiuni diferite;

– piese cu formă constructivă asemănătoare și cu dimensiuni diferite (necesită o adaptare de mici dimensiuni a proceselor tehnologice cunoscute);

– piese cu formă constructivă și dimensiuni diferite, cazul cel mai des întâlnit în fabricația mecanică, pentru care numai un studiu al tipului de suprafețe de prelucrat poate duce la analogii de fabricare cu alte piese realizate.

Pentru această ultimă categorie de piese, forma geometrică a suprafețelor ce compun piesa determină următoarele grupe mari de piese:

– piese, predominant, cu suprafețe de revoluție (piese de revoluție);

– piese, predominant, cu suprafețe plane (piese prismatice);

– piese oarecare, cu diferite forme de suprafețe (nu pot fi încadrate în cele două grupe anterioare).

3.5 Tipuri de prelucrări utilizate la prelucrarea pieselor Tripode

3.5.1. Prelucrarea prin strunjire

Strunjirea este unul din procedeele de prelucrare prin așchiere cele mai răspândite (cca 30% din totalul operațiilor de așchiere), care constă din compunerea mișcării principale de rotație a piesei I (n,v) cu mișcarea de avans continuu II (s), executată de scula așchietoare, pe direcție longitudinală, transversală sau combinată (în generarea suprafețelor conice sau profilate). Înaintea fiecărei treceri, se realizează poziționarea relativă sculă-piesă, pentru stabilirea adâncimii de așchiere, prin deplasarea cuțitului pe direcție normală direcției de avans (transversală sau longitudinală). [14]

Prin strunjire se pot realiza suprafețe de revoluție (cilindrice și conice,exterioare sau interioare, riglate sau profilate), suprafețe plane, elicoidale, spirale și chiar suprafețe poligonale. Procedeul este caracterizat printr-o mare productivitate, iar precizia de prelucrare este suficient de ridicată, încât, pentru multe situații, strunjirea poate costitui operație finală de prelucrare.

Strunjirea suprafețelor cilindrice exterioare

La prelucrarea prin strunjire a suprafețelor cilindrice (exterioare sau interioare), se disting două cazuri, în funcție de lungimea suprafeței de prelucrat:

Generarea suprafețelor cilindrice prin forma și poziția tăișului sculei se aplică la prelucrarea suprafețelor cilindrice de lungime mică și la piese cu rigiditate suficiente și presupune utilizarea, în afara mișcării principale de rotație I a semifabricatului, a avansului de pătrundere (în direcție transversală) II al cuțitului . [14]

Fig 3.2 Strunjire cilindrică exterioară Fig 3.3. Strunjire cilindrică interioară

Generarea suprafețelor cilindrice cu avans generator, la care curba de profil a suprafeței (rectilinie și paralelă cu axa de rotație a piesei în cazul suprafețelor cilindrice) este obținută datorită mișcării de avans longitudinal II al sculei (prin deplasarea căruciorului și a saniei longitudinale). În acest caz, avansul are atât rol de îndepărtare a adaosului, cât și rol în generarea suprafeței. Teoretic se consideră că generatoarea suprafeței cilindrice rezultă ca traiectorie a vârfului sculei, la deplasarea pe direcția de a avans. [14]

Figura 3.4 Generarea suprafețelor cilindrice cu avans generator

La strunjirea suprafețelor cilindrice, îndepărtarea adaosului total de prelucrare în mai multe treceri se poate realiza prin trei metode:

în straturi succesive – recomandată la prelucrarea pieselor cu rigiditate redusă, metodă care presupune micșorarea diametrului piesei pe întreaga lungime, la fiecare trecere a sculei;

în trepte succesive – aplicabilă în cazul arborilor rigizi, prin care se efectuează toate trecerile pentru fiecare tronson în parte, până la obținerea diametrului final. Ordinea de prelucrare este de la capătul liber (sau vârful de sprijin rotativ) spre dispozitivul universal de prindere. Metoda în trepte succesive este cea mai productivă, deoarece spațiul total parcurs de cuțit este minim.

mixt (o combinație între primele două metode)

Figura 3.5

Strunjire cilindrică în straturi succesive (a) și în trepte succesive (b)

Strunjirea frontalǎ ( planǎ)

Strunjirea suprafețelor plane se aplicǎ la prelucrarea suprafețelor frontale ale pieselor de revoluție, precum și la prelucrarea suprafețelor plane la piese grele.

Strunjirea suprafețelor plane se executǎ în aceeași așezare cu prelucrarea unor suprafețe cilindrice exterioare sau interioare pentru a asigura perpendicularitatea suprafețelor.

Ca și în cazul suprafețelor cilindrice, la strunjirea suprafețelor plane frontale se disting două situații, în funcție de direcția de avans a sculei și de modul de generare a suprafeței:

Generarea suprafețelor plane prin forma și poziția tăișului sculei are în vedere orientarea tăișului activ al cuțitului în planul suprafeței de generat, astfel că generatoarea acesteia (rectilinie și normală pe axa de rotație a semifabricatului) este materializată prin forma și poziția tăișului. Metoda se aplică la obținerea suprafețelor cu lățime mai mică de 6…10 mm și are în vedere utilizarea avansului longitudinal II (normal la suprafața prelucrată), între sculă și piesă realizându-se contact pe întreaga lungime a generatoarei. Metoda impune o rigiditate sporită piesei și sculei, motiv pentru care se evită la prelucrarea suprafețelor frontale interioare.

Figura 3.6 Strunjirea frontalǎ ( planǎ)

Generarea cu avans generator, caz în care cuțitul avansează pe direcție transversală, în lungul generatoarei suprafeței de prelucrat. De această dată, avansul II, pe direcție transversală, este un avans generator. La strunjirea de finisare a suprafețelor plane inelare, sensul avansului transversal poate fi și de la interior spre exterior. [14]

Strunjirea canalelor și debitarea (retezarea)

Canalele circulare înguste se execută cu cuțite cu cap îngustat, în prezența mișcării principale de rotație a piesei și a avansului de pătrundere:

avansul transversal – pentru canalele transversale exterioare și interioare

avansul longitudinal – pentru canalele frontale[14]

3.5.3 Prelucrarea alezajelor

Prelucrarea alezajelor comportă realizarea a două suprafețe: laterale și frontale. Suprafețele laterale sunt, de regulă, cilindrice sau conice, iar suprafețele frontale pot fi plane, conice, profilate etc. Prelucrarea alezajelor se poate face prin burghiere, teșire, lărgire-adâncire, alezare și broșare.

În comparație cu arborii, alezajele se prelucreazǎ în condiții mai grele. Suprafețele interioare sunt mai greu accesibile, nu întotdeauna se poate asigura o rigiditate suficientǎ și o ghidare corectǎ a sculei așchietoare. De asemenea, nu în toate cazurile se poate realiza o rǎcire corespunzǎtoare a sculei așchietoare, iar evacuarea așchiilor este mai dificilǎ. Tehnologia de prelucrare a alezajelor se stabilește ținând seama de forma constructivǎ a piesei, materialul folosit, dimensiunile și condițiile de precizie, de formǎ și de rugozitate, precum și de costul prelucrǎrii.

Alezajele se clasificǎ în urmǎtoarele grupe mai importante: alezaje scurte, atunci când l/d< 0,5; alezaje normale, dacǎ 0,5 < l/d < 3; alezaje lungi, dacǎ 3 < l/d < 10 alezaje foarte lungi, dacâ l/d> 10. [14]

Burghierea

Este o prelucrare prin așchiere de productivitate relativ mare la care scula execută de obicei o mișcare de rotație și o mișcare de avans pe o traiectorie rectilinie, în plan vertical sau orizontal (fig 3.7) . Piesa rămâne în general imobilă atunci când este amplasată pe mașina de găurit, iar transformarea în așchii a surplusului de material se realizează la o singură trecere, la așchiere participând unul sau mai mulți dinți așchietori identici.

în plan vertical în plan orizontal

Figura 3.7 Burghierea

Lărgirea

Este operația de mărire a diametrului unui alezaj pe întreaga sa lungime. Parametrii operației de lărgire, adâncire, lamare și alezare sunt identici cu cei de la operația de burghiere, cu deosebirea că adâncimea de așchiere nu este egală cu jumătate din diametru de prelucrat deoarece așchierea nu se face din plin. [14]

Figura 3.8 Lărgirea

Adâncirea

Operația de adâncire este asemănătoare cu cea de lărgire și de multe ori confundată cu aceasta. Pentru o mai bună distingere între cele două operații se definește adâncirea ca fiind prelucrarea unui alezaj existent prin mărirea diametrului acestuia numai pe o anumită lungime a lui (la capăt).

Adâncirea poate să fie cilindrică (a), dacă suprafața obținută este cilindrică și se obține și o suprafață plană, perpendiculară pe axa alezajului sau conică (b) dacă suprafața obținută este conică, în acest caz se mai numește și teșire (zencuire). [14]

a b

Figura 3.9 Adâncirea

3.5.5.Prelucrarea prin rectificare

Rectificarea este operația de finisare a suprafețelor care se executa cu ajutorul discurilor abrazive. Procesul de așchiere la rectificare este condiționat de natura abrazivului folosit și de regimul de așchiere. Alegerea pietrei abrazive se face, în general, ținându-se seama de felul operației (de degroșare, de finisare, rectificare exterioarǎ, interioarǎ, planǎ etc.), calitatea materialului ce se prelucreazǎ (oțel cǎlit sau necǎlit, fontǎ etc.), granulația pietrei, liantul folosit și duritatea acesteia.

Spre deosebire de procedeele de prelucrare prin așchiere cu scule având muchii așchietoare bine definite rectificarea sau abrazarea este un procedeu la care scula are tăișurile nedefinite, ca fiind muchiile unor granule abrazive legate între ele. Distribuția tăișurilor este probabilistică și de asemenea și geometria lor. Corpurile în care sunt reținute granulele au forme geometrice bine definite și se numesc corpuri abrazive.

Rectificarea se folosește acolo unde:

• Se impune o precizie dimensională și o calitate a suprafeței superioară;

• Toleranțele de formă și poziție sunt foarte strânse;

• Materialele nu se pot prelucra prin alte procedee datorită durității;

• Se cere o suprafață de calitate superioară estetică sau funcțională.

Principalele procedee de rectificare sunt:

Plană: – cu periferia corpului abraziv

– cu partea frontală a acestuia

Rotundă: – longitudinală

– de pătrundere

Profilată

De copiere

Suprafețelor elicoidale

Danturi roților dințate

Fără centre [14]

Rectificarea suprafețelor plane

Metode de generare. Metodele de generare prin rectificare sunt asemănătoare cu cele utilizate la prelucrarea prin frezare a suprafețelor plane.

Variantele de prelucrare se pot clasifica în funcție de poziția relativă sculă-piesă semifabricat și relațiile dintre mișcări. Astfel, după forma suprafeței active a discului, rectificarea poate fi periferică sau cilindrică (fig.3.10,a) și frontală (fig.3.10,b), iar după direcția de avans se disting prelucrări longitudinale, transversale și combinate.

Figura 3.10 Rectificarea suprafețelor plane

Rectificarea suprafețelor exterioare de revoluție

Metode de generare. Generarea prin rectificare a suprafețelor exterioare de revoluție cilindrice, conice sau profilate se realizează prin două variante: cu generatoare materializată total (varianta de prelucrare cu avans de pătrundere) și cu generatoare parțial materializată (varianta de prelucrare cu avans longitudinal). [14]

În practică se utilizează variantele de prelucrare prezentate în fig.3.11 pentru suprafețe cilindrice și profilate

Figura 3.11 Rectificarea suprafețelor exterioare de revoluție

Capitolul 4 – Analiza funcțional – constructivă a piesei

4.1 Analiza desenului de execuție

Reperul Tripoda este o piesă cu trei axe cu suprafețe cilindrice exterioare și interioare delimitate de suprafețe plane frontale. La interior prezintă o zonă centrala cu caneluri în evolventă, iar la exterior are trei parți cilindrice numite turiloane. Din analiza desenului de execuție, fig. 4.1, se constă existența unor suprafețe cu cerințe de poziție relativă, respectiv simetria suprafeței cilindrice exterioare Ø 16±0,005 și paralelismul si planeitatea suprafeței plane 24±0,15 față de suprafețele plane (suprafețe baze de referință A si B). În plus, suprafețelor cilindrice exterioare Ø 16±0,005 li se impun o condiție de poziție unghiulara de 1200, cu o toleranță de 30’, față de suprafața frontală M.

Figura 4.1 Desenul de execuție

4.2. Rolul funcțional al piesei

Reperul tripoda face parte din transmisia de automobile. Ea are rolul de a transmite momentul de torsiune de la laleaua transmisiei la planetara prin intermediul unor organe de mașini numite galeți.

Figura. 4.2 Ansamblul transmisiei

Figura. 4.3 Ansamblul tripoda – galeți

4.3. Analiza funcțional-constructiva a piesei

O codificare a suprafețelor piesei este prezentată în fig. 4.4, iar o analiză a acestor suprafețe pune în evidență tipul acestora si anume:

Suprafețele S1 – S8, S10, S11 sunt suprafețe simple, cilindrice, conice, plane (exterioare și interioare):

Suprafețele S4,S8,S11 sunt suprafețe complexe, formate din mai multe suprafețe simple și executate cu o singură sculă așchietoare (canal circular, gauri centrare, caneluri).

Suprafețele piesei pot fi clasificate și după rolul lor în structura piesei și anume:

Fig. 4.4 Codificarea suprafețelor piesei

Suprafețe funcționale sau principale

Aceste suprafețe sunt suprafețele cu condiții de precizie ridicate și calitate caracterizată printr-o valoare mică a parametrului de rugozitate. Prelucrarea acestor suprafețe la cote peste câmpul de toleranță impus implică piese rebut sau probleme la asamblarea acestor piese.

Suprafețe tehnologice

Aceste suprafețe sunt utilizate ca baze de orientare în procesul de fabricare.

Suprafețe libere

Sunt cele care nu determină parametrii de funcționare a piesei și nu sunt utilizate ca baze de orientare a piesei în procesul de fabricație.

4.4 Caracteristicile geometrice prescrise piesei

Analiza caracteristicilor geometrice prescrise piesei presupune analiza fiecărei suprafețe componente din punct de vedere al:

caracteristicilor dimensionale;

caracteristicilor de forma (macro-geometrica si micro-geometrica, rugozitate);

caracteristicilor de poziție reciproca.

Aceasta analiza se prezintă sintetic, în tabelul 4.1.

Tabelul 4.1Caracteristici geometrice prescrise piesei

4.5 Caracteristicile materialului piesei

Piesa “Tripoda” este fabricata din otelul 16 CD 4. Materialul echivalent este 17 MoCr11 [8].

Tabelul 4.2 Compoziția chimica.

Tabelul 4.3 Caracteristicile mecanice

Tabelul 4.4 Tratamente termice și termochimice

Carbonul este un element gamagen și o dată cu creșterea lui acesta conduce la mărirea durității materialului.

Manganul, element gamagen, carburigen. Mărește limita de elasticitate și rezistența mecanică. Micșoreaza influența negativă a sulfului in fier. Influență favorabilă asupra deformabilității la cald și a sudabilității, precum și a calibilității (mărește adîncimea de pătrundere a călirii). Îmbunătățește rezistența la uzare. În concentrații mai mari de 18%, face ca oțelul să fie tenace la temperaturi negative. În plus, astfel de oțeluri sunt nemagnetizabile. Mărește coeficientul de dilatare termică, reducînd totodată conductivitatea termică și conductibilitatea electrică.

Siliciul, element alfagen, carburigen. Favorizează separarea grafitului. Mărește rezistența la uzare și limita, de elasticitate. Astfel de oțeluri sunt folosite pentru confecționarea arcurilor. Prejudiciaza deformabilitatea la cald. În concentrații mai mari de 12%, asigură o rezistență la coroziunea acizilor practic totală; astfel de oțeluri sunt foarte dure și fragile, neputînd fi folosite pentru piese tumate. Oțelurile silicioase sunt folosite și pentru fabricarea tablelor pentru transformatoare, deoarece astfel de oțeluri au pierderi mici de putere, prezintă forță coercitivă și conductibilitate electrică redusă.

Cromul, element alfagen, carburigen. Mărește rezistența la tracțiune, dar micșorează reziliența. Alungirea este puțin influențată negativ. Prezența carburilor în structură îmbunătățește așchiabilitatea și rezistența la uzare. Un conținut minim de 13% este necesar pentru a asigura o bună rezistență la coroziune. Micșorează conductivitatea termică și conductibilitatea electrică. Dacă și concentrația de carbon este ridicată, crește cu circa 3% remanența și forța coercitivă.

Nichelul, element gamagen, solubil în austenită. Nu este element carburigen. Mărește considerabil reziliența la oțelurile pentru constructii, inclusiv la temperaturi scăzute. La concentrații mai mari de 7% în oțelurile aliate cu crom, aduce domeniul austenitic pînă la temperatura ambiantă. Adaugat în procentaje ridicate micșorează sensibilitatea oțelurilor la oxidare. Totodată asigură o bună rezistență față de substanțele reducătoare, la oțelurile austenitice Cr-Ni ; rezistența acestor oțeluri la substanțele oxidante este dată de crom. La temperaturi mai mari de 600C, oțelurile austenitice au o refractaritate bună, având o temperatură de recristalizare ridicată. Aceste oțeluri nu sunt magnetizabile. Conductivitatea termică și conductibilitatea electrică a acestor oțeluri sunt puternic reduse.

Capitolul 5 – Prezentarea semifabricatului

5.1 Prezentarea procedeului de obținere a semifabricatului

Materialul 17 MoCr11 este un oțel de aliat care poate fi supus deformării plastice.

Deformarea poate avea loc la cald sau la rece. Datorită faptului că la deformarea plastică la rece, materialul suferă procesul de ecruisare (îmbătrânirea materialului), se alege deformarea plastică la cald, în care materialul după deformare (la răcire) se recristalizează, astfel ca după răcire nu apar tensiuni interne dacă răcirea s-a efectuat corect[6].

Pentru acest reper a fost utilizata matrițarea de precizie[8]. Acest tip de matrițare se justifica deoarece producția este de serie mare.

Figura 5.1 Semifabricat

Capitolul .6 – Prezentarea procesului tehnologic de execuție al reperului Tripoda

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

6.1.1. Principii generale urmărite la fabricarea piesei

Minimizarea numărului de operații și a numărului de schimbări ale sculelor, în scopul micșorării costului de producție și creșterii productivității.

Se realizează prin:

– asocierea unui număr maxim de faze unei operații

– exploatarea la maxim a posibilităților mașinii-unelte

Minimizarea numărului de orientări-fixări ale semifabricatului, în scopul realizării preciziei impuse suprafețelor piesei

Se va urmări:

– asigurarea coincidenței dintre bazele tehnologice și bazele de cotare

– asigurarea unei accesibilități maxime spre suprafețele de prelucrat

– utilizarea unui dispozitiv port-piesă cât mai simplu

– asigurarea menținerii orientării piesei prin alegerea unui mecanism de fixare care să respecte realizarea forței de strângere necesare, să nu permită apariția deformațiilor în sistemul tehnologic, să nu permită deteriorarea suprafeței piesei

3. Realizarea etapelor de finisare de precizie după ce toate etapele de degroșare au fost terminate

4. Orientarea bavurilor spre interiorul teșiturilor (toate intrările sau ieșirile sculei din materialul piesei conduc la apariția bavurilor).

Structura unui proces tehnologic tip de prelucrare a unei piese de revoluție respectă aceste reguli de bază și depinde de elementele sistemului tehnologic de prelucrare utilizat: tipul semifabricatului, tipul utilajului (strung normal, strung automat, strung CN etc.), tipul sculelor așchietoare. [13]

6.1.2. Restricții specifice grupului din care face parte piesa

Piesa face parte din categoria pieselor cu trei axe (triaxe).

Tipuri de restricții (condiționări) ce impun succesiunea operațiilor/fazelor unui proces tehnologic:

1. Legăturile dimensionale între suprafețe

Funcție de cotele funcționale (dimensionale, de formă, de poziție) de pe desenul de execuție al piesei, se stabilesc suprafețele care trebuie să fie, obligatoriu, realizate înaintea altor suprafețe, sau suprafețele ce trebuie realizate în aceeași operație (aceeași orientare și fixare).

Reguli:

– dacă între două suprafețe este impusă o toleranță de poziție relativă strânsă, cele două suprafețe trebuie executate în aceeași operație;

– dacă între două suprafețe există o condiție de poziție relativă, mai întâi se prelucrează suprafața bază de referință;

– între două suprafețe, se prelucrează mai întâi cea care are precizia dimensională mai ridicată.

2. Asocierile geometrice și/sau tehnologice între suprafețe

– sunt asociate geometric mai multe suprafețe realizate cu aceeași sculă așchietoare.

– sunt asociate tehnologic suprafețe de același tip, repartizate regulat ce pot fi realizate cu aceeași sculă așchietoare, în aceeași operație/fază.

– sunt asociate tehnologic suprafețele ce trebuie realizate din aceeași orientare și fixare a semifabricatului (datorită legăturilor dimensionale impuse)

3. Succesiunea etapelor de prelucrare

– alegerea numărului de etape de prelucrare depinde de precizia dimensională și de rugozitatea impusă suprafeței de prelucrat.

Regulă: Dacă o suprafață necesită mai multe etape de prelucrare, succesiunea acestora trebuie să fie: degroșare, semifinisare, finisare, superfinisare.

4. Utilizarea sculei așchietoare)

– in legătură cu scula așchietoare utilizată pentru prelucrare, două aspecte importante trebuie luate în considerare: uzura și deformațiile provocate în sistemul tehnologic. De exemplu, limitarea uzurii, prin protejarea tăișului sculei de strunjit interior, se realizează prin prelucrarea suprafeței frontale, înainte de strunjirea interioară. De asemenea, se impune prelucrarea anterioară a suprafețelor ce asigură ieșirea sculelor din așchiere.

– deformațiile în sistemul tehnologic sunt provocate de vibrațiile introduse de lungimile mari în consolă ale sculelor, de razele la vârf mari si necorelate cu valoarea avansului, de așchierea discontinuă sau cu șocuri.

5. Apariția deformațiilor după prelucrare

– restricțiile privind apariția deformațiilor în sistemul tehnologic de prelucrare impun realizarea etapelor de degroșare, cu adaos mare de prelucrare, la începutul procesului tehnologic, datorită valorilor mari ale forțelor de așchiere necesare, care introduc vibrații și tind să modifice poziționarea semifabricatului. Funcție de valoarea adaosului, pot fi prevăzute mai multe operații/faze de degroșare.

6. Locul operației de tratament termic

– necesitatea unei operații de tratament termic aplicat semifabricatului impune o ordine anumită operațiilor de prelucrare mecanică, funcție de tipul tratamentului termic (în volum sau de suprafață), de materialul semifabricatului și de materialul părții active a sculei.

6.2. Prezentarea operațiilor efectuate pentru obținerea piesei

Tabelul 6.1. Operațiile efectuate pentru obținerea piesei

6.3 Analiza adaosurilor de prelucrare

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

În legătură cu o suprafață de prelucrat, adaosul de prelucrare poate fi :

-intermediar, Ai : atunci când suprafața se prelucrează în cel puțin două etape ;

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

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.

În legătură cu evoluția dimensiunilor unei suprafețe a piesei, se disting următoarele trei situații:

1.suprafața finală rezultă din semifabricare nu se prevede adaos de prelucrare, iar dimensiunea suprafeței semifabricate va fi egală cu cea finală (de pe desenul de execuție) ;

2.suprafața finală rezultă după aplicarea unei singure prelucrări (o etapă) adaosul total de prelucrare se îndepărtează într-o singură etapă de prelucrare (nu există adaos intermediar), iar suprafața va avea două dimensiuni : una după semifabricare (a semifabricatului) și cea finală (a piesei) ;

3.suprafața finală rezultă după aplicarea mai multor prelucrări (etape) adaosul total de prelucrare se îndepărtează în mai multe etape (vor fi adaosuri intermediare de prelucrare), iar suprafața va avea mai multe dimensiuni : una după semifabricare, cel puțin una intermediară și cea finală.

Se recomandă ca stabilirea adaosurilor de prelucrare și a dimensiunilor intermediare să se facă pentru fiecare suprafață a piesei după următorul algoritm, iar datele obținute să se noteze într-un tabel de forma celui ce urmează :

-se precizează etapele de prelucrare a suprafeței, cu indicarea toleranțelor tehnologice și a rugozităților realizate de fiecare procedeu în parte (conform 3.1).

-se specifică modul de prescriere a poziției câmpului de toleranță al dimensiunilor intermediare.

De regulă, poziția câmpului de toleranță al dimensiunilor intermediare se prescrie asemănător cu poziția câmpului de toleranță a dimensiunii finale a suprafeței (cea de pe desenul de execuție).

Cazuri posibile :

di= di nom 0-Ti (cotare în sistem arbore unitar – pentru suprafețe exterioare)

di= di nom ±Ti/2

di= di nom +Tk0 (cotare în sistem alezaj unitar – pentru suprafețe interioare)

-se precizează adaosul total de prelucrare, At, și abaterile limită ale dimensiunii semifabricatului (în funcție de procedeul de semifabricare – conform cap. 2) ;

-se adoptă din tabele normative sau se calculează adaosurile de prelucrare intermediare (atunci când avem cel puțin două etape de prelucrare a suprafeței), Ai, în funcție de procedeul utilizat și materialul prelucrat.

În general, se recomandă ca mărimea adaosului de prelucrare la finisare să fie cuprinsă între 1/4 și 1/10 din mărimea adaosului total de prelucrare în funcție de numărul etapelor de prelucrare a suprafeței. De aceea, pentru stabilirea mărimii adaosurilor de prelucrare intermediare se recomandă să se procedeze astfel :

-când sunt 2 etape de prelucrare se adoptă :

Af = (0,2 … 0,25) At și

Ad = (0,8 … 0,75) At

-când sunt 3 etape de prelucrare (ultima fiind rectificare) :

Af este cel specific procedeului de rectificare (ales din tabel normativ / pe baza recomandărilor producătorului sculei);

Af/2 = (0,2 … 0,25) (At – Af) și

Ad = (0,8 … 0,75) (At – Af)

Valorile obținute prin calcul se vor rotunji la o singură zecimală.

-se va specifica relația de calcul al dimensiunilor intermediare și se va aplica. Calculul se va face de la dimensiunea finală a suprafeței (procedeul de prelucrare final) și spre dimensiunea semifabricatului (procedeul de semifabricare).

S9

S3

S6

S1-S7

Capitolul .7 – Analiza procesului tehnologic

7.1. Prezentarea operațiilor procesului tehnologic

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

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. Prezentarea principalelor caracteristici ale elementelor sistemului tehnologic

D. Prezentarea metodei de reglare la dimensiune a sistemului tehnologic

E. Prezentarea valorilor parametrilor regimului de lucru

Operația 10 – Strunjire interior si frontal

Aceasta operație se realizează pe o mașina unealta automata, fara intervenția operatorului . Prelucrările se realizează in mai multe posturi de lucru după cum urmeza:

Postul 1 Strunjire interior si frontal

A. Schița operației

Figura 7.1 Schița operației Strunjire

B. Precizarea ciclurilor / fazelor de lucru ale operației

A. Orientarea si fixarea semifabricatului in dispozitiv

1. Strunjire interioara

B. Indexarea capului turelei

2. Strunjire frontala

C. Desprinderea piesei

C. Prezentarea principalelor caracteristici ale elementelor sistemului tehnologic si parametrii regimului de lucru

Mașina unealta Trasfert liniar RMO este o mașina unealta automata. [8]

Tabelul 7.1 Elementele sistemului tehnologic si parametrii regimului de lucru

Caracteristicile sculelor așchietoare:

Sculele așchietoare utilizate sunt scule de strunjit de tip cartuș, cu plăcuțe schimbabile, produse de firma Sandvik Coromant. In fig. 7.2 se prezintă o scula de strunjit exterior, cu fixarea plăcuței atât pe alezajul central cât și cu bridă, pe exterior, iar în fig. 7.3 o sculă de strunjit interior cu fixarea plăcuței cu șurub. [8].

T01: cuțit TMAX P – cuțit pentru strunjire exterioară

-cod plăcuță: CNMG 12 04 08 – PM

-cod suport (pentru exterior): C4-DSSNR 27 050 – 12T02

T02: cuțit TMAX P – cuțit pentru strunjire interioară

-cod plăcuță: VBMT 11 03 04 – PF

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

În ceea ce privește plăcuța aschietoare, pentru strunjiri exterioare de degroșare, se utilizează o plăcuță rombică (C), cu rază la vârf relativ mare, rezistentă la solicitările mecanice și termice.

Codificarea ISO a plăcuței permite identificarea acestor caracteristici. Plăcuța cu codul CNMG 12 04 08 – PM are următoarele caracteristici:

1.Forma placuței: C – rombică, cu unghi la vârf de 80°;

2.Unghiul de așezare constructiv: N, α = 0°, plăcuță cu două fețe, cu geometrie negativă (unghi de degajare efectiv negativ);

3.Precizia de execuție a plăcuței: M, clasa mijlocie, valoarea abaterilor la dimensiunea egală cu ± 0,08 mm;

4.Varianta constructivă a plăcuței: G, plăcuță cu alezaj central, cu canale de fragmentare a aschiilor încorporate, pe ambele fețe;

5.12 – dimensiunea placuței, lungimea laturii egala cu 12,7 mm;

6.04 – grosimea plăcuței egală cu 4,76 mm;

7.08 – raza la vârf a plăcuței egală cu 0,8 mm;

8.PM – geometria canalelor de fragmentare a așchiilor (fig.4).

Suportul sculei de strunjit este de asemenea codificat ISO, simbolurile utilizate pentru codificare definind caracteristicile constructive ale acestora.

De exemplu, port-scula tip cartuș, cu codul C4-DSSNR 27 050 – 12, utilizată pentru strunjirea exterioară are următoarele caracteristici :

1.C4; port-sculă tip cartuș, cu diametrul de cuplare de 40 mm;

2.D; modul de fixare a plăcuței – pe alezajul central și bridă exterioară;

3.S: Forma plăcuței – pătrată;

4.S: Unghiul de atac al sculei de strunjit – 45°;

5.N: unghiul de așezare constructiv al plăcuței – 0°;

6.27 050: dimensiunile caracteristice ale cartușului.

Verificatoare utilizate sunt de tipul etaloanelor si calibrelor T –NT. Rugozitatea și cotele precise se controlează în laborator cu aparatul Surf 2D Hommel.

Postul 2 Strunjire frontala

A. Schița operației

Figura 7.4 Schița operației Strunjire

B. Precizarea ciclurilor / fazelor de lucru ale operației

A. Orientarea si fixarea semifabricatului in dispozitiv

1. Strunjire frontala

B. Desprinderea piesei

C. Prezentarea principalelor caracteristici ale elementelor sistemului tehnologic

Masina unealta Trasfert liniar RMO este o masina unealta automata

Tabelul 7.2 Elementele sistemului tehnologic si parametrii regimului de lucru

Caracteristicile sculelor așchietoare:

Sunt aceleași cu cele prezentate la operația 10 postul 1.

Verificatoare

Sunt aceleași cu cele prezentate la operația 10 postul 1.

Operația 20 – Brosare caneluri

A. Întocmirea schiței operației

Figura 7.5 Schița operației Brosare

B. Precizarea ciclurilor / fazelor de lucru ale operației

A. Orientarea si fixarea semifabricatului in dispozitiv

1. Brosare caneluri

B. Desprinderea piesei

C. Prezentarea principalelor caracteristici ale elementelor sistemului tehnologic

Mașina utilizata

Mașina de broșat automata

Dispozitiv de orientare si fixare : dispozitiv de broșat

Caracteristicile sculelor așchietoare:

Broșa pentru caneluri este o sculă specială, proiectată și executată pentru un anume tip de suprafață și anumite dimensiuni ale suprafeței de prelucrat. Astfel;

– diametrul cercului de divizare al broșei este egal cu cel al piesei;

– modulul danturii broșei este egal cu cel al canelurilor de prelucrat;

– unghiul de angrenare se păstrează același, la piesă și la broșă;

– pasul danturii broșei pe cercul de divizare este egal cu corespondentul sau pe piesă.

În cazul reperului Tripoda, operația de broșare se realizează intr-o etapa. Broșa are o primă grupă de dinți cu profil circular cu care prelucrează diametrul de fund al canelurilor. Această grupa de dinți este formată din dinți așchietori și dinți de calibrare. A doua grupă de dinți sunt dinți cu profil trapezoidal, care îndepărtează adaosul de prelucrare dispus în golul dintre două caneluri de prelucrat.. O schiță a unei broșe cilindrice pentru caneluri în evolventă este prezentată în fig. 7.6.

Fig. 7.6 Broșă cilindrică pentru caneluri în evolventă

Verificatoare

Verificatoarele utilizate sunt:

Dispozitive de control.

Verificatoarele utilizate sunt: Subler 300/0,01 SR ISO 3599-96, calibru T-NT si rugozimetru.

D. Prezentarea metodei de reglare la dimensiune a sistemului tehnologic

Metoda de reglare a sistemului la dimensiune trebuie sa specifice modul de poziționare relativa a elementelor sistemului tehnologic pentru realizarea prelucrărilor.

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

E. Prezentarea valorilor parametrilor regimului de lucru

Regimul de așchiere este preluat din fisele de operație de la automobile Dacia. [8]

Tabelul 7.3 Parametrii regimului de lucru

Operația 30 – Strunjire degroșare+finisare+găuri de centrare+canale

Aceasta operație se realizează pe o mașina unealta automata, fara intervenția operatorului . Prelucrările se realizează in mai multe posturi de lucru după cum urmează:

Postul 1 Strunjire Ø 19 + strunjire la lungime turiloane

A. Întocmirea schiței operației

Figura 7.7 Schița operației Strunjire

B. Precizarea ciclurilor / fazelor de lucru ale operației

A. Orientarea si fixarea semifabricatului in dispozitiv

1. Strunjire de degroșare exterioara

B. Indexarea capului turelei

2. Strunjire de degroșare exterioara

F. Desprinderea piesei

C. Prezentarea principalelor caracteristici ale elementelor sistemului tehnologic

Masina unealta Trasfert liniar RMO este o masina unealta automata. [8]

Tabelul 7.4 Elementele sistemului tehnologic si parametrii regimului de lucru

Postul 2 Execuție găuri centrare corp tripoda si fata înclinata

A. Întocmirea schiței operației

Figura 7.8 Schița operației strunjire si centruire

B. Precizarea ciclurilor / fazelor de lucru ale operației

A. Orientarea si fixarea semifabricatului in dispozitiv

1. Strunjire de degrosare exterioara

B. Indexarea capului turelei

2. Executare gaura de centrare

F. Desprinderea piesei

C. Prezentarea principalelor caracteristici ale elementelor sistemului tehnologic

Mașina unealta Trasfert liniar RMO este o mașina unealta automata. [8]

Tabelul 7.5 Elementele sistemului tehnologic si parametrii regimului de lucru

Caracteristicile sculelor așchietoare:

Pentru cuțite sunt aceleași cu cele prezentate la operația 10 postul 1.

Burghie de centruire

Burghiele de centruire sunt destinate prelucrării găurilor de centrare a pieselor de tip arbore, cu prindere între vârfuri. În fig. 7.8 este prezentată construcția unui burghiu de centruire etajat, care poate avea una sau mai multe trepte, în funcție de forma găurii de centrare.

Figura 7.8 Burghiu centruire

Elementele constructive ale acestor burghie se stabilesc în funcție de diametrele și adâncimile parțiale ale găurii ce urmează a fi prelucrată, iar parametrii geometrici se obțin astfel: fața de degajare plană cu unghi zero, prin practicarea unor canale drepte ce servesc la evacuarea așchiilor, iar fețele de așezare sunt detalonate, obținându-se unghiuri de așezare pozitive.

Verificatoare

Sunt aceleași cu cele prezentate la operația 10 postul 1.

Postul 3 Strunjire turiloane si gauri de centrare

A. Întocmirea schiței operației

Figura 7.9 Schița operației strunjire si centruire

B. Precizarea ciclurilor / fazelor de lucru ale operației

A. Orientarea si fixarea semifabricatului in dispozitiv

1. Strunjire turiloane

B. Indexarea capului turelei

2. Executare gaura de centrare

F. Desprinderea piesei

C. Prezentarea principalelor caracteristici ale elementelor sistemului tehnologic

Mașina unealta Trasfert liniar RMO este o mașina unealta automata

Tabelul 7.6 Elementele sistemului tehnologic si parametrii regimului de lucru

Caracteristicile sculelor așchietoare

Pentru cuțite sunt aceleași cu cele prezentate la operația 10 postul 1.

Pentru burghie de centruire sunt aceleași cu cele prezentate la operația 30 postul 2

Postul 4 Execuție canale

A. Întocmirea schiței operației

Figura 7.10 Schița operației strunjire

B. Precizarea ciclurilor / fazelor de lucru ale operației

A. Orientarea si fixarea semifabricatului in dispozitiv

1. Strunjire turiloane

B. Indexarea capului turelei

2. Executare gaura de centrare

F. Desprinderea piesei

C. Prezentarea principalelor caracteristici ale elementelor sistemului tehnologic

Mașina unealta Trasfert liniar RMO este o mașina unealta automata

Tabelul 7.6 Elementele sistemului tehnologic si parametrii regimului de lucru

Caracteristicile sculelor așchietoare:

Cuțite profilate

Cuțitele profilate sunt scule care se caracterizează prin faptul că generarea suprafeței profilate se face cu ajutorul unei curbe generatoare, materializată direct de forma tăișului, iar curba directoare este generată de mișcarea principală de rotație, în cazul cuțitelor profilate de strung, sau de translație, în cazul cuțitelor de rabotat sau mortezat.

Caracteristica principală a acestor cuțite este aceea că profilul se imprimă pe fața de așezare, acesta rămânând neschimbat în urma ascuțirilor, care se execută în toate cazurile numai pe suprafața de degajare.

Principalele avantaje ale utilizării cuțitelor profilate sunt:

• Productivitate și precizie dimensională ridicată, precum și identitatea formei profilului obținut, chiar la un lot mare de piese;

• Permit un număr mare de reascuțiri și, ca atare, au o durată de exploatare ridicată.

Cuțitele profilate se execută în două forme constructive diferite:

• Cuțite disc, Fig. 7.11, Fig. 7.12;

• Cuțite prismatice, Fig. 7.13, Fig. 7.14.

Fig 7.11 Fig 7.12

Fig 7.13 Fig 7.14

In figura de prezintă schemele de control pentru suprafețele ce trebuie măsurate in aceasta operație de control:

Figura 7.15 Schemele de control

Operația 50 – Rectificare

A. Întocmirea schiței operației

Figura 7.15 Schita operatiei rectificare

B. Precizarea fazelor de lucru ale operației

A. Orientarea si fixarea semifabricatului in dispozitiv

1. Rectificare Ø16

B. Desprinderea piesei

C. Stabilirea principalelor caracteristici ale elementelor sistemului tehnologic

Mașina unealta: [10]

Mașina de rectificat interior si exterior tip WMW 450 cu următoarele caracteristici:

distanta intre varfuri, mm …………………………………………………………… 450

inaltimea intre varfuri,mm ……………………………………………………………. 85

inclinatia mesei, …………………………………………………………………….. 0 … 90

diametrul pietrei exterior, mm …………………………………………………….. 300

latimea pietrei, mm ……………………………………………………………………… 40

puterea motorului, kW ………………….. – piatra interior ……………… 1,5; 0,8

– piatra exterior ……………. 3,2; 2,2

– numarul de rotatii pe minut, …………….. – piatra interior ………………… 11000

– piatra exterior ………… 2040; 2555

– viteza de inaintare a mesei, m/min ……………………………………………….. 0…7

Dispozitivul de orientare si fixare a piesei: Dispozitiv de rectificat

Scula utilizata: disc abraziv cilindric, STAS 601/1-84

Diametrul discului abraziv in funcție de diametrul găurii de prelucrat Dd = 0,8 Dg (Dg – diametrul gaurii de rectificat)

Dd = 40 [mm]

Se aleg: materialul abraziv En, granulația 40, duritatea J, liantul C

D = 40 [mm] H = 100 [mm] d = 25 [mm]

Corpurile abrazive sunt compuse din trei componente principale: granule abrazive, liant și pori, figura, fiecare având rolul său bine definit.

Figura 7.16 Corp abraziv si piesa

Componenta principală formată din granule abrazive poate fi naturală sau sintetică, acestea fiind cele mai răspândite. Principalele materiale abrazive folosite la construcția corpurilor abrazive sunt: electrocorindonul, carbura de siliciu, carbura de bor, nitrura cubică de bor și diamantul. [14]

Verificator: micrometru de interior pentru diametru și rugozimetru pentru rugozitate.

D. Prezentarea metodei de reglare la dimensiune a sistemului tehnologic

Reglare automata

E. Prezentarea valorilor parametrilor regimului de lucru

Tabelul 7.8 Parametrii regimului de aschiere

Capitolul 8. Analiza dispozitivului de verificat abaterea la inclinare fata de poziția de 120°

In acest capitol se realizează analiza dispozitivului pentru operația de control a abaterii de la inclinare a poziției unghiului de 120°. Pentru operația de control exista un dispozitiv preluat de la Automobile Dacia , prezentat in figura:

Figura 8.1 Dispozitiv control foto

8.1. Parametrii controlați. Definire

8.1.1. Schița operației de control

Figura 8.2 Schița operației de control

8. 1.2 Definirea parametrilor de controlat

Abaterea de la inclinare a unei axe fata de o suprafața de referința este diferența dintre unghiul format de axa suprafeței adiacente de rotație cu planul adiacent la suprafața reala si unghiul nominal considerat in limitele lungimii de referința .

Toleranța la inclinare este definita astfel: axa suprafeței trebuie sa fie cuprinsa intre doua plane paralele având distanta dintre ele de 0.6mmsi înclinate cu 1200 fata de suprafața de referința A [1] .

8. 1.3 Precizia de măsurare

În general se recomandă ca valoarea diviziunii instrumentului sau aparatului de măsura să fie cuprinsă între 1/5-1/10 din toleranța dimensiunii măsurate, sau eroarea limită de măsurare să nu depășească 10……20% din toleranța piesei. Deci, prima condiție se scrie[1]:

8.2. Stabilirea metodei de control

Metoda de măsurare cuprinde totalitatea operațiilor executate pentru măsurarea valorilor unei anumite mărimi cu ajutorul unui anumit mijloc de măsurare, în anumite condiții impuse procesului de măsurare. Operațiile de măsurare sunt: reglarea aparatului, așezarea corespunzătoare a piesei și modul de înregistrare a rezultatelor.

Metodele de măsurare pot fi clasificate după următoarele criterii:

După precizia determinărilor:

– metode de laborator;

– metode tehnice.

După modul de obținere a valorii numerice a mărimii de măsurat:

– metode de măsurare directă, prin care valoarea unei mărimi se obține direct, fără calcule suplimentare;

– metode de măsurare indirectă;

– metode de măsurare combinate.

După originea sistemului de coordonate:

– metode de măsurare absolută, în cadrul cărora măsurarea se efectuează cu mijloace de măsurare ce indică valoarea mărimii măsurate în raport cu originea, adică în raport cu cota zero;

– metode de măsurare incrementală (relativă), prin care măsurarea se efectuează cu mijloace ce indică o mărime care nu depinde de origine.

După modul indicației mărimii măsurate:

– metoda analogică sau metoda de funcționare continuă, la care, în domeniul de măsurare, fiecărei valori a mărimii de măsurat, ca mărime de intrare, îi este subordonată în mod continuu o valoare a domeniului de ieșire;

– metoda digitală sau metoda măsurării cu funcționare discontinuă, la care domeniul de valori ale mărimii de măsurat este redat astfel încât, valoarea mărimii de măsurat poate fi afișată sub formă de cifre sau codificată.

După poziția aparatului față de mărimea de măsurat:

– metode prin contact, în care aparatul are contact mecanic cu mărimea de măsurat;

– metode fără contact, în care măsurarea se efectuează fără atingerea mecanică a măsurândului.

După elementele măsurate la măsurand:

– metoda diferențială sau pe elemente;

– metoda complexă.

În funcție de această clasificare a metodelor de măsurare, pentru cazul meu stabilesc următoarele: după criteriul A aleg metoda tehnică; după criteriul B aleg metoda de măsurare directă; după criteriul C aleg metoda de măsurare incrementală; după criteriul E aleg metoda prin contact. Deci avem o metodă de măsurare tehnică incrementală prin contact cu obținerea valorii numerice în mod direct la aparatul de măsură. [1]

8.3.Orientarea piesei

8.3.1 Materializarea bazelor

Baza de referință este planul format astfel:

axa suprafeței D, materializata prin bucșa elastica.

un punct de pe suprafața C. Materializarea acestuia în vederea verificării abaterii de la inclinare se face printr-un vârf in forma de V.

8.3.2 Orientarea piesei in dispozitiv si elemente de orientare

Piesa se orientează în dispozitiv astfel:

– pe suprafața cilindrică interioară sunt preluate 4 grade de libertate prin bucșa elastică din fig. 8.3;

– pe suprafața frontală de capăt, sunt preluate 1 grad de libertate prin utilizarea unei bucșe de sprijin.

-pe vârful in forma de V care preia un grad de libertate.

Figura 8.3 Bucsa elastica

Figura 8.4 Dorn conic

Figura 8.5 Varf

8.4. Fixarea piesei in dispozitiv

Forța de fixare

Elemente de fixare

Fixarea piesei în dispozitiv se realizează prin bucșa elastică din fig. 2.15 care este acționată de către dornul conic din fig. 2.16, care este împins în jos de forța dezvoltată de arc.

8.5. Stabilirea mijlocului de măsurare

8.5.1 Precizia necesară

În general se recomandă ca valoarea diviziunii instrumentului sau aparatului de măsură să fie cuprinsă între 1/5-1/10 din toleranța dimensiunii măsurate, sau eroarea limită de măsurare să nu depășească 10……20% din toleranța piesei. Deci, prima condiție se scrie:

Astfel se poate concluziona că precizia necesară a mijlocului de măsurare trebuie să fie de 0.01mm.

8.5.2 Analiza mijlocului de măsurare

Figura 8.6 Comparator cu cadran circular

Comparatorul cu cadran circular fig 8.6

Acest aparat, cunoscut și sub denumirea de ceas comparator (incorect pentru că nu măsoară timpul), este un mijloc universal de măsurat lungimi. Cele obișnuite se execută cu valoare diviziunii de 0,01 mm, în treptele de precizie 1, 2 sau 3, cu următoarele limite ale domeniului de măsurare: 0..1 mm; 0..3 mm; 0..5 mm și 0..10 mm. Pentru măsurări de precizie se fabrică comparatoare cu valoarea diviziunii de 0,001 mm sau de 0,002 mm.

Principalele tipuri constructive de comparatoare sunt cele normale, cu gabarit redus și frontale, având, în general, un ac indicator cu ajutorul căruia citim milimetrii pe o scară gradată și un altul pentru citirea fracțiunilor de milimetru pe o scară gradată circulară.

Schema cinematică de principiu a comparatorului normal cu valoarea diviziunii de 0,01 mm este prezentată în fig. 8.7.

Fig. 8.7 – Schema cinematică de principiu a comparatorului cu valoarea diviziunii de 0,01 mm

De la tija palpatoare 5, pe care se execută o cremalieră, mișcarea este transmisă prin intermediul pinionului 2 și a roții dințate 3 la pinionul 1, pe axul căruia este montat acul indicator 7. Indicațiile se citesc pe cadranul 8. Roata dințată 4 și resortul spiral 9 au rolul de a elimina erorile datorate jocului în angrenare, menținând angrenarea pe un singur flanc. Resortul 6 creează forța de măsurare.

Raportul de amplificare se obține cu relația:

,

în care R reprezintă lungimea acului indicator, în mm; m – modulul roților dințate din angrenaj, în mm; i – valoarea diviziunii, în mm; c – mărimea diviziunii scării gradate cilindrice, în mm; z1, z2, z3 – numărul de dinți ai roților dințate respective. [1]

Pentru c = 1,5 mm, rezultă mm.

8.6. Analiza elementelor dispozitivului

Analiza elementelor de orientare și de materializare a bazelor

Figura 8.8. Bucsa elastica

Figura 8.9 Dorn conic

Figura 8.10 Varf de centrare

Material OSC 8 STAS 1700-80, Călit + Revenit, 55-60 HRC

Bucșa elastică are rolul de a orienta și materializa baza de referință, dar și de a asigura forța de fixare.

Dornul conic are rolul de element de fixare. In momentul in care bucsa elastica se deplaseaza pe dornul conic se obtine forta de strangere necesare.

Sistemul de măsurare:

Figura 8.11 Sistemul de masurare

Sistemul cu tija, fig. 8.11, realizează prelungirea palpatorului comparatorului. Comparatorul este fixat de corp, printr-un sistem cu bucșă elastică, la strângerea piuliței 23. Tija prelungitoare 15 este ghidată în corp și bucșa 16 și palpează pe suprafața piesei. Arcul 21 apăsa tija pe piesa de măsurat. Corpul sistemului este fixat pe corpul dispozitivului.

8.7. Analiza ansamblului dispozitivului

Analiza corpului dispozitivului

Corpurile se pot fabrica prin mai multe procedee: turnate, sudate, asamblate cu șuruburi și știfturi, prelucrate din material forjat. Când precizia dispozitivului poate fi afectată de tensiunile rămase din sudură se alege asamblarea prin șuruburi și știfturi. Toate elementele componente pot fi prelucrate îngrijit prin rectificare, după aplicarea unor tratamente termice de îmbunătățire.

Construcția corpului din elementele asamblate prezintă cea mai slabă rigiditate, motiv pentru care se utilizează numai în cazul unor corpuri simple formate din câteva elemente.

Pentru corpul dispozitivului se folosește ca material OL 50.

Figura 8.12 Ansamblul dispozitivului

Tabelul 8.1 Elementele componente ale dispozitivului

Figura 8.13 Ansamblul dispozitivului (foto)

Stabilirea elementelor de asamblare

Părțile componente ale dispozitivului se asamblează între ele, cu elemente de asamblare.

Asamblarea demontabilă oferă posibilitate prelucrării individuale a tuturor elementelor componente ale dispozitivului și demontării lor în cazuri de necesitate, fără deteriorare.

Dezavantajul constă în volumul mare de prelucrări și în rigiditatea uneori scăzută a dispozitivului.

Elementele principale de asamblare sunt: șuruburi, piulițe, știfturi cilindrice și conice, știfturi normalizate, șaibe, pene, etc. Elementele sunt în general standardizate și normalizate, încât proiectantului îi revine sarcina de a alege din norme pe cele care se pretează mai bine scopului urmărit. Dimensiunile elementelor de asamblare se aleg, în general constructiv, uneori fiind însă necesară o verificare la solicitările la care sunt supuse.

Șuruburile [12]

Ca elemente de asamblare demontabile în construcția dispozitivelor sunt cele executate conform STAS 5144-80 cu cap cilindric înecat. Găurile și lăcașurile acestor șuruburi se dimensionează și tolerează conform STAS 5783 – 72. Șuruburile se folosesc pentru fixarea a două sau mai multe elemente a unui dispozitiv în poziția în care au fost centrate.

Lungimile de înșurubare se aleg în funcție de diametrul filetului și de natura materialului piesei.

Astfel pentru fixarea suportului bucșei pe placa de bază se folosesc șuruburi din oțel M6x20, iar pentru strângerea coloanei se utilizează șuruburi M6×30, conform STAS 9327-73.

Material OLC45 cu duritatea capului 38-45 HRC

Material OLC 45 cu duritatea 32-36 HRC după tratamentul termic.

8.8. Analiza etalonului

Etaloanele servesc la definirea, materializarea, conservarea sau reproducerea unității de măsură (sau a unei valori a acesteia ) în scopul transmiterii către alte mijloace de măsurare.

Etalonul folosit va materializa baza de referință a piesei. Piesa folosită ca etalon va avea precizie ridicată față de piesa reală. Aceasta se va executa cu suprafețele active în treapta de precizie 4, păstrând câmpul de toleranță prescris piesei.

Figura 8.14 Etalonul

8.9. Analiza materialelor alese pentru elementele dispozitivului

Alegerea materialelor pentru elementele dispozitivului se face ținând cont de rolul lor, astfel:

bucșa elastică – 60Si15 A;

dornul conic – OLC 15

placa de bază și placa de sprijin – OL 37;

elementele de asamblare din OL 37;

restul elementelor din OLC 45.

8.10. Modul de lucru cu dispozitivul

Orientarea piesei

Se așează piesa de măsurat (măsurandul) pe elementele de orientare: bucșa elastică 9 , bucșa 8, si se tamponează de vârful 13. Baza de referință A este materializată de vârful 13.

Modul de funcționare

Cu ajutorul celor doua comparatoare, fixate pe suportii [18] se determină abaterea la inclinare dintre axele suprafețelor si baza de referința A.

Indicația de la ceasul comparator reprezintă abaterea de la inclinare dintre cele două suprafețe si baza de referința.

Dacă abaterea de la inclinare măsurată este mai mică decât cea prevăzută pe desenul de execuție, piesa este bună. În caz contrar piesa este rebut.

Capitolul 9 Dezvoltări, contribuții, concluzii privind tema analizată

Stagiul de practica s-a desfășurat in cadrul Facultății de Mecanica si Tehnologie, Catedra de TEHNOLOGIE și MANAGEMENT s-a materializat prin următoarele realizări:

– studiul bibliografic ;

– analiza procesului tehnologic de execuție al reperului “Tripoda” care a constat in:

-realizarea desenului de conform standardelor romanești;

-prezentarea operațiilor folosind simboluri pentru indicarea bazelor și a elementelor de orientare si fixare, a mișcărilor, a sculelor utilizate la cursurile prezentate la Universitatea din Pitești ;

-realizarea și transformarea desenelor pentru fiecare operație s-au transformat elementele de fixare și orientare, precum și notațiile aferente adaptându-le sistemelor tehnologice și de standardizare românești.

-realizarea analizei dispozitivului pentru operația de control a abaterii de la inclinare a poziției unghiului de 120°. Pentru operația de control exista un dispozitiv preluat de la Automobile Dacia. S-a realizat desenul de ansamblu al dispozitivului, si s-au analizat sistemele componente necesare pentru realizarea măsurătorilor.

Bibliografie

[1] Chiriță, G., Toleranțe și ajustaje, Editura Universității din Pitești, 2005

[2] Epureanu, A., și alții, Tehnologia construcției de mașini, E.D.P., București, 2005

[3] Neagu, C., Nițu, E., Catană, M., Ingineria și managementul producției, E.D.P., București, 2005

[4] Neagu, C., și alții, Tehnologia construcției de mașini, Editura MATRIX ROM, București, 2002

[5] Picoș, C., și alții, Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanică prin așchiere, Editura Universitas, Chișinău, 1992

[6] Popescu, V., Forjarea și extruziunea metalelor și aliajelor, E.D.P., București

[7] Popescu, V., Drăgan, I., Alexandru, T., Tehnologia forjării, Editura Tehnică București

[8] S.C Automobile Dacia S.A.- Dosar tehnic Tripoda

[9] Tache, V., Ungureanu, I., și alții, Construcția și exploatarea dispozitivelor, I.P., București, 1982

[10] Tache, V., Ungureanu, I., Stroe C. Elemente de proiectare a dispozitivelor pentru mașini – unelte, Editura Tehnică, București, 1985

[11] Tache, V., Ungureanu, I., și alții, Îndrumar de proiectare a dispozitivelor, I.P., București, 1980

[12] Tache, V., Ungureanu, I., și alții, Proiectarea dispozitivelor pentru mașini – unelte,Editura Tehnică, București, 1995

[13] Vlase,A.,Popescu,I., Tehnologia fabricǎrii produselor mecanice,Vol II, Ediția a II-a, Editura Matrix Rom, Bucuresti, 2006

[14] Predincea N. Procedee de prelucrare prin așchiere, Curs si îndrumar de laborator, Editura Bren, 2002

[15] The European Standard EN 10084:1998(standard European)

Borderoul desenelor