Studiu Tehnico Economic Privind Proiectarea, Programarea și Conducerea Unui Proces Si Sistem Economic Pentru Reperul Flansa Rotunda

CUPRINS

=== marTSP ===

PARTEA 1 – a

Realizarea proiectului de prelucrare al flanșei rotunde din desenul de execuție,

avându-se în vedere un lot de 200 bucăți.

CUPRINS

Capitolul 1. Analiza desenului de execuție și TEHNOLOGICITATEa piesei .

Desenul de execuție al semifabricatului

Analiza desenului de execuție

Desenul de execuție reprezintă desenul definitiv, la scara standardizată și trebuie să cuprindă toate datele necesare execuției piesei respective (forma, dimensiuni, toleranțe, gradul de finisare, materialul, alți parametrii necesari execuției sau verificării produsului).

Pentru evitarea oricăror confuzii, este necesar ca desenul de execuție să satisfacă toate cerințele din standardele în vigoare, adică modul de întocmire al desenului (format, scara, reprezentare, cotare, înscrierea datelor, etc.) cât și cele referitoare la datele tehnice (dimensiunea, material, tolerante, etc.).

In cazul reperului Flanșă rotundă facem urmatoarele observatii:

Scara la care este realizat desenul 1:1;

Abaterile dimensionale corespund următoarelor situații:

: ajustaj unitar;

: arbore unitar;

Nu sunt precizate abateri de la forma sau pozitie;

Rugozitatea a fost stabilita pentru majoritatea suprafetelor la 12,5 μm, iar pentru acele suprafețe a căror funcționalitate implică o calitate superioară este prescrisă la 1,6 μm;

Clasa de precizie IT 8;

Materialul prescris este OLC 45 (STAS 880-80), folosit pentru piese de rezistenta ridicata si tenacitate medie.

Caracteristicile mecanice ale materialului:

Limita de curgere – 370 N/mm2

Rezistenta la rupere – 620÷760 N/mm2

Alungirea la rupere – 17 %

Compozitia chimica a OLC 45:

C – 0,43÷0,50 %

Mn – 0,50÷0,80 %

S – 0,02÷0,042 %

P – 0,04 %.

Masa piesei finite este 0,75 kg.

Desenul de execuție realizat corespunde din punct de vedere al prescrierii condițiilor necesare (rugozitate, toleranță, abateri, etc.) îndeplinirii funcționalității sale, execuție mijlocie conform STAS 2300-75.

Tehnologicitatea piesei

Se consideră că o piesă este cu atât mai tehnologică cu atât mai mult cu cât conține mai multe elemente reglementate prin standarde și norme; respectând o asemenea cerința, se poate ajunge, de exemplu, la reducerea numărului total de diametre și lungimi diferite cu posibile efecte pozitive asupra numărului de scule așchietoare și al verificatoarelor.

Piesa poate fi ușor implementată în fabricație, forma și suprafețele sunt prelucrate cu mijloace clasice dar se pretează cu ușurință și metodelor moderne de prelucrare. Onsiderând acestea se poate spune că piesa are o tehnologicitate bună.

Volumul, caracterul si mărimea producției

În ceea ce privește atribuirea caracterului de producție individuală, de serie sau de masă, o anumită clasificare se poate face pe baza greutății și a numărului pieselor ce urmează a fi executate. (tabelul 2.1.)

TABEL 2.1. Stabilirea caracterului producției

CONCLUZII: Cunoașterea masei piesei finite (ușoară) precum și după numărul de piese (200 buc.), conform tabelului 2.1., s-a constatat că tipul producției este de serie mică.

2. Proiectarea procesului tehnologic

Determinarea modului de obținere a semifabricatului

Prin alegerea corectă a unui semifabricat, necesar realizării unei piese, se înțelege stabilire formei și a metodelor de obținerea a acestuia, a dimensiunilor, a adaosurilor de prelucrare, a toleranțelor și a durității acestuia, astfel încât prelucrarea mecanică a piesei să se reducă la un număr minim de operații sau treceri, reducându-se astfel costul prelucrărilor și al piesei finale.

Natura și forma semifabricatului se stabilesc în funcție de următorii factori

forma, complexitatea și dimensiunile piesei finale;

de procesul tehnologic de obținere a semifabricatului, ce se pretează unui anumit material și anumitor dimensiuni și forme;

de materialul impus din condițiile piesei finale, referitoare la rigiditate, rezistența la uzură, oboseală, coroziune și tratament termic duritate;

precizia dimensională a suprafețelor funcționale, de calitatea suprafețelor prelucrate și a celor neprelucrate;

de posibilitatea reducerii adaosului de prelucrare și în final a volumului prelucrărilor;

de numărul de semifabricate necesar și de frecvența necesarului de semifabricate;

de necesitatea și posibilitatea reparării pieselor și de complexitatea acestei operații.

CONCLUZII: Datorită greutății, complexității reduse și a formei reperului, dar mai ales datorită numărului redus de bucăți necesare(200 buc.) s-a considerat că metoda de obținerea semifabricatului este laminarea.

Stabilirea succesiunii operațiilor de prelucrare

O etapă importantă în proiectarea procesului tehnologic de prelucrare prin așchiere o reprezintă determinarea procesului și a numărului de operații.

Un proces tehnologic bine întocmit va trebui sa respecte următoarea schema de succesiune a operațiilor:

prelucrarea suprafețelor care vor constitui baze tehnologice sau baze de măsurare pentru operațiile următoare;

finisarea acestor suprafețe principale, care se poate executa concomitent cu degroșarea;

prelucrarea de degroșare a suprafețelor principale ale piesei;

degroșarea și finisarea suprafețelor auxiliare;

tratament termic dacă este impus de condițiile tehnice;

operații de netezire a suprafețelor principale;

executarea operațiilor conexe procesului tehnologic (cântăriri, echilibrări etc.);

controlul tehnic al calității, în unele situații pot fi prevăzute operații de control intermediar după operațiile de importanță majora, pentru a evita prelucrarea in continuare a unei piese care nu este corespunzătoare din punct de vedere al calității

După stabilirea succesiunii operațiilor și fazelor este necesar a se alege metoda prin care urmează a se realiza operația sau faza respectiva si apoi să se determine numărul de operații sau faze necesare realizării piesei finite. Alegerea metodei de prelucrare se face ținând seama de următorii factori: productivitatea mașinilor-unelte existente sau a liniilor tehnologice, condițiile tehnice impuse piesei, mărimea coeficientului de precizie total, impus, ce trebuie realizat in urma prelucrării fiecărei suprafețe in parte.

Succesiunea operațiilor și fazelor pentru reperul Flanșă rotundă este:

Operația 1. Debitare

a) Prinderea semifabricatului.

Debitarea Ø98,4 mm la 19,8 mm;

b) Desprinderea semifabricatului.

Operația 2. Strunjire – Găurire

a) Prinderea semifabricatului în universal cu 3 bacuri autocentrante.

Strunjire frontală de degroșare Ø98,4 mm pe 18,9 mm;

Strunjire cilindrică exterioară de degroșare de la Ø98,4mm la Ø88,9mm pe 3mm;

Strunjire cilindrică exterioară de finisare de la Ø88,9mm la Ø87,8mm pe 3mm Ra1,6μm;

Găurire străpunsă la Ø10mm;

Lărgire străpunsă la Ø20mm;

Strunjire cilindrică interioară de degroșare la Ø26mm pe 14mm;

Strunjire cilindrică interioară de degroșare de la Ø26mm la Ø64mm pe 9mm;

Strunjire frontală interioară de degroșare la Ø26mm 1mm;

b) Desprinderea și întoarcerea semifabricatului.

Operația 3. Strunjire

a) Prinderea semifabricatului în universal cu 3 bacuri autocentrante.

Strunjire frontală de degroșare Ø98,4 mm pe 18 mm;

Strunjire frontală interioară de degroșare de la Ø26mm la Ø50,9mm pe 4mm;

Strunjire cilindrică interioară de finisare la Ø50mm Ra1,6μm;

Teșire 1,5×45º;

b) Desprinderea semifabricatului.

Operația 4. Strunjire

a) Prinderea semifabricatului pe interior în universal cu 3 bacuri autocentrante.

Strunjire cilindrică exterioară de degroșare de la Ø98,4mm la Ø94mm pe 15mm;

b) Desprinderea semifabricatului.

Operația 5. Găurire

a) Prinderea semifabricatului în platou divizor.

Găurire străpunsă Ø4,3mm, 3 găuri la 120º;

Lărgire 2×45 º, 3 găuri la 120º;

b) Desprinderea și întoarcerea semifabricatului.

Găurire străpunsă Ø6,5mm, 2 găuri la 180º;

Lărgire 2×45 º, 2 găuri la 180º;

c) Desprinderea semifabricatului.

Operația 6. Frezare

a) Prinderea semifabricatului în platou divizor.

Frezare cilindrică 10mm la 30º;

b) Desprinderea semifabricatului.

Determinarea adaosurilor de prelucrare totale și intermediare

Pentru determinarea adaosurilor de prelucrare se folosesc următoarele metode:

metoda experimental-statistică;

metoda de calcul analitic.

Metoda experimental–statistică de determinare a adaosurilor de prelucrare totale și intermediare constă în următoarele :

din standardele menționate, sau din tabele prezentate se iau adaosurile totale în funcție de dimensiunile semifabricatului;

din tabelele normative se determină adaosurile de finisare;

se calculează adaosul în vederea prelucrării de degroșare cu ajutorul relației:

Ad = ASTAS – Af sau AD = ASTAS – AF (3.3.)

în care: Ad și AD reprezintă adaosul de prelucrare la degroșare la arbori și respectiv la alezaje; ASTAS reprezintă adaosul de prelucrare standardizat la arbori si alezaje: Af și AF reprezintă adaosul de finisare pentru arbori, respectiv alezaje.

se determină dimensiunile de execuție a semifabricatului, în funcție de dimensiunile piesei finite prescrise în desenul de execuție și de adaosurile și abaterile limită standardizate

se întocmește desenul de execuție al semifabricatului în funcție de procedeul de obținere al acestuia.

Valorile adaosurilor experimental-statistice sunt în multe ocazii mai mari decât este strict necesar, deoarece au în vedere condiții de prelucrare pentru care adaosurile trebuie să fie acoperitoare în scopul evitării rebuturilor.

Metoda de calcul analitic se recomandă să fie utilizată în special în cazul producției de masă și de serie mare și mijlocie.

Deoarece tipul producției a fost determinată ca fiind de serie mică, modul de determinare a adaosurilor totale și intermediare se va realiza prin metoda experimental statistică.

Tabelul 3.2. Adaosurile de prelucrare conform fig. 3.4.

Orientarea și fixarea semifabricatului pe mașini-unelte

Orientarea și fixarea pieselor pe strunguri

Fixarea pieselor pe strung în vederea prelucrării presupune realizarea strângerii piesei, în scopul transmiterii mișcării de rotație de la arborele principal la semifabricat și a centrării acesteia pe axa de rotație a arborelui principal.

Pentru orientare ți fixarea pieselor de tip arbore se pot utiliza următoarele scheme:

fixarea în universal pentru piese scurte și rigide, (L/D < 1,8);

fixarea în universal și vârf de centrare, pentru piese mai puțin rigide, (L/D=3-10);

fixarea între vârfuri și inima de antrenare;

fixarea între vârfuri și inima de antrenare și lunetă pentru piese cu rigiditate mică, (L/D > 10).

Orientarea și fixarea pieselor pe mașini găurit

Fixarea semifabricatelor pe mașina de frezat se poate face în următoarele moduri:

direct pe masa mașinii cu ajutorul unor bride de fixare și șuruburi pentru canale în T. În acest caz, înaintea strângerii definitive a piesei se va face o verificare a coaxialității acesteia cu direcțiile de deplasare ale sculei.

în menghină;

în universalul capului sau platoului divizor;

în dispozitive de orientare și fixare.

CONCLUZII: prinderile pe mașini unelte sunt

Pe strung: prindere în universal cu 3 bacuri independente pe exterior și pe interior;

Pe freză: prindere pe platou divizor, fixarea axei de prelucrare la 30º de axa de simetrie a piesei și paralelismul suprafeței cu axul mașinii unelte;

Pe mașina de găurit: prindere pe platou divizor pentru determinarea divizării ungehiurioe de rilor de divizare a cu axul mșinii ulnelte suprafețețele 000000000000000000000000000000000000000000000000000000000hiurilor de găurire.

Alegerea mașinilor-unelte

Alegerea mașinilor unelte necesare prelucrării pieselor conform tehnologiei stabilite se face pe baza tipului de producție și forma semifabricatelor ce urmează a se prelucra.

Pentru alegerea tipului și dimensiunii mașinilor unelte trebuie să se ia în considerare următorii factori:

procedeul de prelucrare (strunjire, frezare, etc.);

dimensiunile și forma semifabricatelor, care trebuie să corespundă cu cele ale mașinii-unelte;

precizia de prelucrare prescrisă piesei trebuie să fie în concordanță cu cea a mașinii-unelte;

puterea efectivă a mașinii-unelte;

gradul de utilizare al mașinii-unelte.

Mașinile-unelte utilizate în proiectul de față sunt:

Fierăstrău alternativ

Strung: SN 250.

H = 250 mm.;

l = 500 mm.;

P = 2,2 Kw;

Turația axului principal n = 63; 90; 125; 180; 250; 355; 500; 710; 1000; 1510; 1910; 2800 [rot/min];

Avansul longitudinal: s = 0,07; 0,08; 0,10; 0,12; 0,15; 0,16; 0,20; 0,25; 0,28; 0,32; 0,50; 0,56; transversal: s = 0,085; 0,021; 0,025; 0,030; 0,036; 0,052; 0,058; 0,060; 0,072; 0,085 [mm/rot].

Freză: FUS-22.

Cursa longitudinală a mesei = 300 mm.;

Cursa verticală a mesei = 300 mm;

Turația axului principal orizontal n = 63; 100; 125; 160; 200; 250; 325; 500; 600; 630; 800; 1250 [rot/min];

Avansurile mesei s = 12; 20; 25; 31,5; 50; 63; 80; 100; 160; 250 [mm/min];

Mașină de găurit: G 16.

Dmax = 16 mm;

Lungimea cursei burghiului = 280 mm.;

Adâncimea maximă de găurire = 225 mm.;

Puterea motorului = 1,5 kW.

Diametrul de găurire convențional = 16mm

Diametrul de găurire în oțel = 16 mm

Diametrul de găurire în oțel = 25 mm

Cursa axului principal = 160 mm

Cursa maximă a capului de găurire pe coloană = 225 mm

Distanța maximă dintre coloană și axa axului principal = 280 mm

Distanța max. dintre masă și axul principal = 630 mm

Distanța max. dintre placa de bază și axul principal = 1060 mm

Lungimea mesei = 400 mm

Lățimea mesei = 300 mm

Suprafața de prindere a plăcii de bază = 500/400 mm

Turațiile axului principal rot/min = 150 ; 212 ; 300 ; 425; 600; 850; 1180; 1700

Avansurile axului principal mm/rot = 0,10; 0,16; 0,25; 0,40

Puterea motorului electric [kw] = 1,5

Alegerea sculelor așchietoare

Datorită necesității realizării condițiilor tehnologice și de calitate a suprafețelor s-a considerat necesară alegerea plăcuțelor cu carburilor metalice (din grupa P20) ca principal material pentru scule, oțelul rapid (din grupa Rp3) utilizându-se doar în cazuri specifice (respectiv cuțitul de canelare exterioară STAS 6383 – 80, cuțitul de filetare STAS 6378 – 80, precum și burghiele). S-au ales următoarele scule considerate suficiente pentru realizarea tuturor faze și operații:

Cuțit lateral STAS 6381 – 80 hxb = 20×20 mmxmm; L = 80 mm; R = 0,4;

Cuțit drept pentru degroșat STAS 6385 – 80 hxb = 20×20 mmxmm; L = 70 mm; R=0,4;

Cuțit de finisare STAS 6379 – 80 hxb = 20×12 mmxmm; L = 70 mm; R = 0,2;

Cuțit pentru colț interior STAS 6385 – 80 hxb = 16×20 mmxmm; L = 70 mm; R= 0,4;

Freză cilindrică STAS 2214 – 86, pe 10mm, z=20 dinți, Ø70mm;

Burghiu elicoidal cu coadă conică STAS 575-79 (Ø20; Ø10; Ø6,5; Ø4,3mm).

Lărgitor STAS 579 – 79 2×45º.

Calculul regimului de așchiere

2.7.1. Calculul regimului de așchiere la strunjire

Pentru ca așchierea metalelor să aibă loc sunt necesare două mișcări; mișcarea principală de așchiere și mișcarea de avans. La rândul ei mișcarea de avans poate fi executată printr-o mișcare sau prin mai multe mișcări.

La strunjire, mișcarea principală de așchiere este rotirea piesei, iar mișcarea de avans este mișcare de translație a cuțitului. Strunjirea poate fi: exterioară și interioară.

Elemente componente ale regimului de așchiere sunt:

adâncimea de așchiere t care este definită ca mărimea tăișului principal aflat în contact cu piesa de prelucrat, măsurată perpendicular pe planul de lucru;

viteza de așchiere v care este definită ca viteză la un moment dat, în direcția mișcării de așchiere, a unui punct de așchiere considerat pe tăișul sculei;

avansul s care este determinat de obicei in mm. La o rotație a piesei sau sculei.

Stabilirea adâncimii de așchiere și a numărului de treceri

In majoritatea cazurilor, adaosul pentru prelucrare de degroșare se îndepărtează intr-o singura trecere deoarece in construcția moderna de mașini sunt adaosuri relativ mici.

In cazul strunjirii de finisare se aplica aceeași recomandare ținându-se cont ca după prelucrarea de finisare suprafața trebuie sa aibă o rigurozitatea egala cu cea indicata pe desenul de execuție al piesei respective.

Dacă adaosul de prelucrare este prea, mare atunci adâncimea de așchiere se va calcula cu relația:

[mm.],

în care Ac este adaosul de prelucrare calculat și i numărul de treceri

Verificarea avansului

Verificarea avansului din punct de vedere al rezistenței corpului cuțitului. În timpul așchierii cuțitul de strung este solicitat de toate cele trei forțe de așchiere, dar având în vedere că forțele Fx și Fy au valori mult mai mici decât forța principală Fz, pentru verificarea rezistenței corpului cuțitului în funcție de avans se va lua în considerație numai această forță.

Relația care dă mărimea avansului este:

[mm./rot.]

în care b, h- lățimea, respectiv înălțimea secțiunii cuțitului, în mm.; L- lungimea în consolă cuțitului, în mm.; Rai este efortul unitar admisibil la încovoiere a materialului din care este confecționat corpul cuțitului; CFz, Kz sunt constante și coeficienți ce țin cont de caracteristicile materialului din care este confecționat scula și ale formei sculei, se regăsesc în tabele și normative.

,

Calculul vitezei de așchiere

In cazul strunjirii viteza de așchiere poate fi exprimată cu relația:

[m/min.]

în care Cv este un coeficient care depinde de caracteristicile materialului care se prelucrează și ale materialului sculei așchietoareT – durabilitatea sculei așchietoare, în min.; m – exponentul durabilității; t – adâncimea de așchiere în mm.; s- avansul de așchiere, în m /rot.; HB – durabilitatea materialului de prelucrat, în unități Brinall (aprox. 200), , – exponenții adâncimii de așchiere avansului; n – exponentul durității materialului supus prelucrării ; k1..k9 – diferiți coeficienți care țin cont de condițiile de lucru în comparație cu cele considerate.

în care este un exponent în funcție de natura materialului de prelucrat, după cum urmează:

-pentru oțel prelucrat cu cuțite din oțel rapid, = 0,6

-pentru oțel prelucrat cu cuțite cu carburi metalice din grupa P și M, = 0,3

în care: a = 10 pentru scule din oțel rapid si a = 15 pentru scule armate cu plăcuțe dure.

Considerând doar o strunjire pentru fiecare tip de suprafață se va realiza calculul elementelor regimurilor de așchiere pentru următoarele faze:

Strunjire frontală de degroșare Ø98,4 mm pe 18,9 mm;

Strunjire cilindrică exterioară de finisare de la Ø88,9mm la Ø87,8mm pe 3mm Ra1,6μm;

Strunjire cilindrică interioară de degroșare la Ø26mm pe 14mm;

Strunjire cilindrică exterioară de degroșare de la Ø98,4mm la Ø88,9mm pe 3mm;

Strunjire cilindrică interioară de finisare la Ø50mm Ra1,6μm;

Găurire străpunsă la Ø10mm;

Lărgire 2×45 º, 3 găuri la 120º;

Frezare cilindrică 10mm la 30º;

Calculul regimului de așchiere pentru aceste faze sunt prezentate în continuare:

Strunjire frontală de degroșare Ø98,4 mm pe 18,9 mm

-s-a ales avansul transversal s = 0,22 [mm/rot]

CFz = 105 Kz1 = 1 Kz4 = 1 Rai = 11 daN/mm2

xFz = 1,0 Kz2 = 0,89 Kz5 = 1 b = 20 mm

yFz = 0,75 Kz3 = 1,03 Kz6 = 1,08 h = 20 mm

L = 80 mm t = 2,2 mm i = 1

[mm/rot]

Dimensiunile alese ale cuțitului (hxb) 20×20 permit prelucrarea cu un avans, a cărui valoare nu poate depăși 0,39 mm/rot. Pentru valori mai mari este necesară creșterea secțiunii cuțitului.

Calculul vitezei de așchiere:

Cv = 242 k1 = 0,812 k4 = 1 T = 90 min

xv = 0,18 k2 = 1,10 k5 = 0,97 t = 2,2 mm

yv = 0,35 k3 = 0,7 k6 = 1 s = 0,22 mm/rot

m = 0,15 HB = 200 n = 1,75

m/min

Calculul turației:

v = 110 m/min d = 98,4 mm

rot/min

Δv=110-109,7=0,3 m/min Δv < 5%

Strunjire cilindrică exterioară de degroșare de la Ø88,9mm la Ø87,8mm pe 3mm Ra1,6μm

conform specificațiilor din îndrumarul de proiectare s-a ales avansul transversal s = 0,15 [mm/rot] (corespunzător χ = 90°, Ra= 3,2 µm și R = 0,4)

Calculul vitezei de așchiere:

Cv = 242 k1 = 0,812 k4 = 1 T = 90 min

xv = 0,18 k2 = 1,10 k5 = 0,97 t = 1,1 mm

yv = 0,35 k3 = 0,7 k6 = 1 s = 0,15 mm/rot

m = 0,15 HB = 200 n = 1,75

m/min

Calculul turației:

v = 154,73 m/min d = 87,8 mm

rot/min

Δv=155-148=7 m/min Δv < 5%

Strunjire cilindrică interioară de degroșare la Ø26mm pe 14mm

-s-a ales avansul longitudinal s = 0,36 [mm/rot]

CFz = 105 Kz1 = 1 Kz4 = 1 Rai = 11 daN/mm2

xFz = 1,0 Kz2 = 0,89 Kz5 = 1 b = 16 mm

yFz = 0,75 Kz3 = 0,98 Kz6 = 1 h = 10 mm

L = 70 mm t = 1,5 mm i = 4

[mm/rot]

Dimensiunile alese ale cuțitului (hxb) 16×10 permit prelucrarea cu un avans automat,a cărui valoare nu poate depășii 0,61 mm/rot. Pentru valori mai mari este necesară creșterea secțiunii cuțitului.

Calculul vitezei de așchiere:

Cv = 242 k1 = 0,858 k4 = 1 T = 90 min

xv = 0,18 k2 = 0,982 k5 = 0,97 t = 1,5 mm

yv = 0,35 k3 = 0,85 k6 = 0,75 s = 0,36 mm/rot

m = 0,15 HB = 200 n = 1,75

m/min

Calculul turației:

v = 147 m/min d = 26 mm

rot/min

Δv=147-143,3=3,7 m/min Δv < 5%

Strunjire cilindrică exterioară de degroșare de la Ø98,4mm la Ø88,9mm pe 3mm

-s-a ales avansul longitudinal s = 0,36 [mm/rot]

CFz = 105 Kz1 = 1 Kz4 = 1,10 Rai = 13 daN/mm2

xFz = 1,0 Kz2 = 0,89 Kz5 = 1 b = 20 mm

yFz = 0,75 Kz3 = 1,03 Kz6 = 1,09 h = 20 mm

L = 80 mm t = 1,5 mm i = 6

[mm/rot]

Dimensiunile alese ale cuțitului (hxb) 20×20 permit prelucrarea cu un avans automat,a cărui valoare nu poate depășii 0,63 mm/rot. Pentru valori mai mari este necesară creșterea secțiunii cuțitului.

Calculul vitezei de așchiere:

Cv = 267 k1 = 0,812 k4 = 1 T = 90 min

xv = 0,18 k2 = 0,991 k5 = 0,93 t = 1,5 mm

yv = 0,35 k3 = 0,85 k6 = 0,80 s = 0,36 mm/rot

m = 0,15 HB = 200 n = 1,75

m/min

Calculul turației:

v = 91 m/min d = 88,9 mm

rot/min

Δv=91-89,8=1,2 m/min Δv < 5%

Strunjire cilindrică interioară de finisare la Ø50mm Ra1,6μm

conform specificațiilor din îndrumarul de proiectare s-a ales avansul transversal s = 0,15 [mm/rot] (corespunzător χ = 90°, Ra= 3,2 µm și R = 0,4)

Calculul vitezei de așchiere:

Cv = 242 k1 = 0,812 k4 = 1 T = 90 min

xv = 0,18 k2 = 1,10 k5 = 0,97 t = 1 mm

yv = 0,35 k3 = 0,7 k6 = 1 s = 0,15 mm/rot

m = 0,15 HB = 200 n = 1,75

m/min

Calculul turației:

v = 162 m/min d = 50mm

rot/min

Δv=162-157,1=4,9 m/min Δv < 5%

2.7.2. Calculul regimului de așchiere la burghiere

A. Stabilirea adâncimii de așchiere. Adâncimea de așchiere se calculează cu relațiile :

la găurire, [mm], în care D – este diametrul burghiului în mm

B. Stabilirea avansului de lucru

Avansul reprezintă deplasarea burghiului sau a piesei în lungul axei, la o rotație a axului principal al mașinii. Relația de bază pentru calculul avansului la prelucrarea pe mașini de găurit este:

[mm/rot]

unde :

CS – este coeficient de avans

D – diametrul burghiului cu care se prelucrează, în mm;

KS – un produs de coeficienți de corecție, dat de relația

în care :

Kl – este un coeficient de corecție care ține seama de lungimea găurii de prelucrat; K – este un coeficient de corecție care ține seama de înclinarea suprafeței prelucrate cu unghiul sau 1; Kg – coeficient de corecție care se introduce la găurirea țevilor în funcție de grosimea pereților acestora.

Găurire străpunsă la Ø10mm

Cs = 0,024 Kl = 1 Kα = 0,8 Kg = 1

D = 10

0,192 [mm/rot]

Lărgire 2×45 º, 3 găuri la 120º

Cs = 0,024 Kl = 0,72 Kα = 0,8 Kg = 0,23

D = 20

0,12 [mm/rot]

2.7.3. Calculul regimului de așchiere la frezare

Operațiile de frezare se pot clasifica după tipul frezei folosite.

Parametrii adâncime de așchiere t și lungime de contact t1 parametrul t se măsoară paralel cu axa frezei ,iar parametrul t1, întru-un plan perpendicular pe axa frezei.

Regimul de așchiere la frezare se determină în ordinea următoare:

se stabilește mărimea adâncimii de așchiere;

se alege din tabele avansul pe dinte sau avansul pe rotație;

se calculează viteza de așchiere și turația [rot./min.], ale frezei;

se determină puterea efectivă necesară la frezare;

se verifică posibilitatea utilizării regimului de așchiere calculat, pe mașina de frezat aleasă, făcându-se comparația cu puterea furnizată de mașina-unealtă.

La frezare se va urmări ca întregul adaos de prelucrare să fie detașat dintr-o singură trecere.

Viteza de așchiere se calculează cu relații empirice care exprimă dependența dintre viteza de așchiere economică și parametrii produsului de așchiere, care au formula generală.

[m/min.], (9.6.)

în care v – este viteza de așchiere economică, în m/mm., Cv –o constantă pentru condițiile date de frezare, D-diametrul frezei, în mm., T-durabilitatea economică a frezei, în mm, t1-lungimea de contact dintre tăișul sculei și piesa de prelucrat, raportată la o rotație, în mm, sd –avansul pe dinte, t –adâncimea de așchiere, în mm. La o frezare cilindrică t este lățimea de așchiere, z-numărul de dinți ai frezei, Kv –coeficientul de corecție a vitezei, determinat ca un produs de coeficienți care țin seama de condițiile de așchiere specifici, q, m, z, y, u, p- exponenți determinați experimental.

Relația 1 reprezintă modelul matematic pentru calculul vitezei de așchiere la frezare și are caracter general în sensul că poate fi utilizată pentru orice procedeu de frezare, cu orice tip de freză.

Pe baza relației de așchiere se calculează turația sculei cu relația:

[rot/min]

Frezare cilindrică 10mm la 30º

Calculul avansului:

-s-a ales avansul sd = 0,05 [mm/rot] conform recomandărilor din îndrumarul de proiectare

Calculul vitezei de așchiere:

unde: Rm – rezistența la tracțiune [N/mm2], cm și nv – coeficienți

Rm = 540 N/mm2 cm = 1 nv = 1 D = 70 mm

t1 = 0,18 T = 100 sd = 0,05 mm/rot t = 1,75 mm

z = 20 dinți i = 5 treceri

m/min

Calculul turației:

v = 40 m/min d = 70 mm

rot/min

Δv=40-38,2=1,8 m/min Δv < 5%

Normarea tehnică a prelucrărilor mecanice prin așchiere

La proiectarea proceselor tehnologice, pentru obținerea unei eficiențe economice maxime, trebuie să se realizeze consumuri de timp minime, atât pentru fiecare operație cât și la totalitatea operațiilor de prelucrare ale unei piese. Pentru obținerea unor consumuri de timp minime în procesul de prelucrare, este necesar ca aceasta să se desfășoare pe bază unei munci normate.

Norma de timp Nt reprezintă cantitatea de produse ce trebuie executată, de unul sau mai mulți muncitori, întru-un anumit timp și în anumite condiții tehnico-organizatorice.

Relația dintre cele două norme este:

,

Norma de timp este formată din timpi productivi și timpi neproductivi. Pentru realizarea unei piese, norma de timp este dată de relația:

,

în care –n- este numărul de piese din lot .

Tpi- este timpul de pregătire încheiere, necesar studierii documentației tehnologice, pregătirii locului

de muncă pentru începerea prelucrării și apoi a aducerii lui la starea inițială. Acest timp se acordă o singură dată pentru întreg lotul de piese.

Tb – este timpul în cursul căruia se realizează efectiv transformarea semifabricatului în piesă finită. La operațiile de prelucrare mecanică prin așchiere, timpul de bază este timpul în care are loc detașarea așchiilor:

,

unde: L este lungimea de strunjire sau găurire, în mm.;

L1- lungimea de angajare a sculei (0,5..3);

L2- lungimea de ieșire a sculei (1..4) mm.;

i- numărul de treceri;

n- numărul de rotații pe minut;

s- avansul, în mm-rot.

Ta – este timpul în care se realizează așchierea și are următoarele componente:

Ta1- timpul de prindere și desprindere a semifabricatului ;

Ta2- timpul pentru reglarea regimului de așchiere, schimbarea sculei etc.,

Ta3- timpul pentru măsurători, la luarea așchiilor de probă;

Ta4- timpul pentru evacuarea așchiilor;

Ta5- timpul pentru măsurători de control.

Timpul de bază și auxiliar formează împreună timpul operativ (Top), sau efectiv (Te)

Top= Tb+Ta,

Tdt- este timpul de deservire tehnică care include timpul pentru ungerea unor organe de mașină, realizarea unor reglaje constructive, etc.

Timpul de deservire tehnică se dă în normative prin procente K1% din timpul de bază:

min

Tdo- este timpul de deservire organizatorică în care muncitorul asigură organizarea și întreținerea locului de muncă.

Timpul de deservire organizatorică se dă în normative prin procente K2% din timpul efectiv:

min.

Ton- este timpul de odihnă și necesități firești:

Acest timp se dă tot în procente K3%di timpul efectiv:

min.

Suma dintre timpul de bază și timpul auxiliar se mai numește și timp efectiv sau operativ:

Te= Tb+Ta min.

Pentru calculul normei de timp se pot folosi trei metode: experimental statistică. comparativă și analitică.

Metoda experimental-statistică stabilește norma de timp pe baza timpului mediu, stabilit statistic, pentru executarea unei operații.

Prin metoda comparativă, norma de timp se stabilește prin interpolare.

Operația considerată se compară cu o operație similară din procesul tehnologic al unei piese asemănătoare pentru care există normă de timp calculată analitic.

Aceste două metode sunt aproximative.

Metoda analitică este o metodă științifică, pe baza ei putându-se stabili norma de timp foarte precis, pe baza calculului timpului fiecărui element al operației.

Normarea tehnică la operația de strunjire:

În cazul producției de serie mică și unicate, pentru sporirea operativității s-au întocmit tabele normative pentru alegerea directă a timpilor unitari incompleți sau a timpului operativ incomplet. În acest scop se dau în tabele relațiile de calcul ai timpilor de bază pentru lucrările de bază pe strungurile normale, timpii auxiliari sunt; timpii de pregătire-încheiere; timpul de deservire și timpul de odihnă și necesități firești.

Ca și în cazul calculării regimului de așchiere se va considera calculul următoarelor faze:

Strunjire frontală de degroșare Ø98,4 mm pe 18,9 mm;

Strunjire cilindrică exterioară de finisare de la Ø88,9mm la Ø87,8mm pe 3mm Ra1,6μm;

Strunjire cilindrică interioară de degroșare la Ø26mm pe 14mm;

Strunjire cilindrică exterioară de degroșare de la Ø98,4mm la Ø88,9mm pe 3mm;

Strunjire cilindrică interioară de finisare la Ø50mm Ra1,6μm;

Găurire străpunsă la Ø10mm;

Lărgire 2×45 º, 3 găuri la 120º;

Frezare cilindrică 10mm la 30º;

Strunjire frontală de degroșare Ø98,4 mm pe 18,9 mm

min.

Ta = 3,25+1,37+0,09+0,30 = 5,01 min.

Tdt = 0,033 min.

Tdo = 0,016 min.

Ton = 0,361 min.

Strunjire cilindrică exterioară de finisare de la Ø88,9mm la Ø87,8mm pe 3mm Ra1,6μm.

min.

Ta = 3,72+1,27+0,21 = 5,2 min.

Tdt = 0,059 min.

Tdo = 0,030 min.

Ton = 0,366 min.

Strunjire cilindrică interioară de degroșare la Ø26mm pe 14mm

min.

Ta = 1,37+0,09+0,3 = 1,76 min.

Tdt = 0,007 min.

Tdo = 0,004 min.

Ton = 0,095 min.

Strunjire cilindrică exterioară de degroșare de la Ø98,4mm la Ø88,9mm pe 3mm

min.

Ta = 0,37+0,09+0,2+0,16 = 1,92 min.

Tdt = 0,007 min.

Tdo = 0,004 min.

Ton = 0,103 min.

Strunjire cilindrică interioară de finisare la Ø50mm Ra1,6μm

min.

Ta = 0,37+0,09+0,2+0,16 = 1,92 min.

Tdt = 0,007 min.

Tdo = 0,004 min.

Ton = 0,103 min.

Găurire străpunsă la Ø10mm.

min.

Ta = 1,25 min.

Tdt = 0,014 min.

Tdo = 0,007 min.

Ton = 0,088 min.

Lărgire 2×45 º, 3 găuri la 120º

min.

Ta = 2,20 min.

Tdt = 0,027 min.

Tdo = 0,013 min.

Ton = 0,186 min.

Frezare cilindrică 10mm la 30º

min.

Ta = 2,20 min.

Tdt = 0,027 min.

Tdo = 0,013 min.

Ton = 0,186 min

Întocmirea documentației tehnologice

Elaborarea oricărui proces tehnologic trebuie să se încheie prin întocmirea unei documentații tehnologice, care să conțină toate datele necesare prelucrării piesei.

În funcție de tipul producției de natura piesei de prelucrat și de natura utilajului se poate folosi următoarea documentație tehnologică: fișa tehnologică, plan de operații, fișa de reglare și altele.

Planul de operații pune la îndemâna muncitorului un proces de prelucrare amănunțit, astfel încât succesiunea operațiilor și a fazelor de lucru să fie complet determinată, scutind muncitorul sau maestru de a adopta soliții de moment. Planul de operații trebuie să conțină un studiu detaliat al procesului tehnologic de prelucrare mecanică a piesei. Fiecare operație este tratată separat pe una sau mai multe file ale planului de operații.

În continuare este reprezentată planul de operații care cuprinde părțile referitoare la proiectarea regimului de așchiere. Din punct de vedere al conținutului elementele sunt similare cu ale planului de operații, având însă și anumite particularități. Astfel, sunt prezentate toate fazele active și inactive, succesiunea sculelor din capul revolver sau săniilor cu mărimile tuturor curselor active și inactive, sculelor în poziție (finala) de lucru pentru fiecare fază activă, poziția dispozitivelor de prindere a sculelor, cursele unghiulare ale camelor și poziția reciprocă a acestora.

PLAN DE OPERAȚII – a procesului tehnologic de prelucrare a reperului Flanșă rotundă