Proiectarea Procesului Tehnologic DE Fabricare A Reperului Roata Dintata
CUPRINS
Partea I .PROIECTAREA PROCESULUI TEHNOLOGIC DE FABRICARE A REPERULUI…………………………………………………………………………………. 1
CAP.1. Date initiale………………………………………………………………………………….3
CAP.2. Analiza documentatiei de executie………………………………………………….4
2.1 Prelucrabilitatea materialului piesei………………………………………………..4
2.2 Forma tehnologica a piesei………………………………………………………….. 5
2.3 Precizia si starea suprafetelor piesei……………………………………………… 6
CAP.3. Stabilirea semifabricatului…………………………………………………………… 9
3.1 Procede der obtinerea semifabricatului si alegerea procedeului optim 9
3.2 Adaosuri de prelucrare conform normativelor…………………………………12
3.3 Elemente tehnologice de baza ale procesului optim ales ………………….13
CAP.4. Structura preliminara a procesului…………………………………………………14
4.1 Itinerariul tehnologic in doua variante……………………………………………14
CAP.5. Structura detaliata a procesului……………………………………………………..15
5.1 Determinarea adaosurilor de prelucrare………………………………………….15
5.2 Determinarea regimului de prelucrare……………………………………………24
5.3 Stabilirea normelor de timp………………………………………………………….44
Partea a II a .PROIECTAREA UNUI ECHIPAMENT TEHNOLOGIC DE FABRICARE AFERENT ………………………………………………………………… 50
A.Proiectarea dispozitivului de gaurit…………………………………………51
CAP.1. Stabilirea datelor necesare proiectarii dispozitivului………………….51
1.1 Proprietatile mecanice ale materialului piesei de prelucrat………… 51
1.2 Stadiul de prelucrare al piesei…………………………………………51
1.3 Elementele operației pentru care se proiectează dispozitivul………… 51
CAP.2. Stabilirea sistemelor bazelor de orientare a piesei de prelucrat in
dispozitiv…………………………………………………………… 53
2.1 Schita operatiei………………………………………………………..53
2.2 Stabilirea cotelor de realizat pe piesă la prelucrare și a sistemului
bazelor de cotare………………………………………………………53
2.3 Stabilirea sistemului bazelor de orientare a piesei la prelucraresi a
elementelor de orientare……………………………………………… 54
2.4 Calculul erorilor maxim admise la orientare………………………… .54
2.5 Calculul erorilor de orientare a piesei in dispozitiv…………………. . 55
2.6 Alegerea variantei optime de orientare……………………………….. 56
CAP.3. Sabilirea fixarii semifabricatului in dispozitiv ………………………. 57
3.1 Calculul marimii fortei de fixare…………………………………… 57
CAP.4. Proiectarea ansamblului dispozitivului………………………………. 58
4.1.Proiectarea elementelor de orientare a semifabricatului…………… 58
4.2.Proiectarea elementelor de ghidare a sculelor…………………………59
4.3.Proiectarea mecanismelor de strangere………………………………..60
4.4.Proiectarea corpului dispozitivului…………………………………………………62
4.5.Stabilirea elementelor de asamblare……………………………………………….63
4.6.Proiectarea elementelor de legătură a dispozitivului cu
mașina-unealtă…………………………………………………………………………..64
4.7.Modul de funcționare al dispozitivului…………………………………………..65
B. Proiectarea dispozitivului de control……………………………………………………..66
Partea a- III- a. ORGANIZAREA ȘI PROGRAMAREA FABRICARII REPERULUI…………………………………………………………………………………………67
1. Determinarea tipului de productie…………………………………………………………68
2. Stabilirea formei de organizare a productiei……………………………………… ….68
3. Stabilirea numarului de masini unelte……………………………………………………69
4. Stabilirea numarului de muncitori…………………………………………………………69
5. Organizarea si programarea fabricatiei………………………………………………….71
5.1.Determinarea lotului de fabricatie optim si al lotului de
fabricatie economic……………………………………………………………….. …..72
5.2.Stabilirea lotului de transport optim si al lotului de transport
economic………………………………………………………………………………….. 72
5.3.Durata ciclului de productie………………………………………………………….73
5.4.Perioada de repetare…………………………………………………………………….73
5.5.Elaborarea programelor de lucru……………………………………………………73
MASURI DE TEHNICA SECURITATII MUNCII…………………………………….74
BIBLIOGRAFIE…………………………………………………………………………………….75
Partea I .
PROIECTAREA PROCESULUI TEHNOLOGIC DE FABRICARE A REPERULUI -ROATĂ DINȚATĂ-
CAP.1
Date initiale:
Sa se proiecteze procesul tehnologic de fabricare a reperului;
–ROATA DINTATA-
Productia : 10.000 buc/an.
CAP.2.
ANALIZA DOCUMENTATIEI DE EXECUTIE
2.1. PRELUCRABILITATEA PRIN ASCHIERE
Analizând desenul de execuție al piesei, din punct de vedere al prelucrabilitatii, trebuie avut in vedere :
-materialul prescris, in stare de semifabricat obținut prin matrițare ,are un grad de prelucrabilitate redus datorat faptului ca ,in timpul procesului de matrițare si a celorlalte operații (debavurare sau calibrare) apar unele neajunsuri din punct de vedere al structurii materialului.
In scopul eliminării acestor neajunsuri si pentru a crea condiții optime in vederea prelucrării prin așchiere, se impune ca piesele matrițate sa fie supuse unor tratamente termice primare.
-tratamentul termic care se aplica in mod curent pieselor matrițate este recoacerea de normalizare .
Pentru îndeplinirea cerințelor impuse de rolul funcțional al piesei, dar si pentru o imbunatatire a prelucrabilitatii, înaintea prelucrărilor de netezire, se va aplica tratamentul termic de imbunatatire ,știut fiind faptul ca o duritate mai mare conduce la obținerea unei rugozitati mai mici.
Caracteristicile mecanice, chimice si tehnologice ale materialului reperului
Reperul de executat este reallizat din 41 MoCN 15 STAS 791-63
Caracteristicile mecanice-
unde: -I- imbunatatit .
Caracteristicile chimice –
Caracteristicile tehnologice
Dintre carcteristicile tehnologice ale unui material fac parte si forjabilitatea, aschiabilitatea si calibilitatea .
*Forjabilitatea reprezinta capacitatea metalelor de ase deforma si de a lua o forma noua sub actiunea fortelor exterioare fara a se fisura .La oteluri, forjabilitatea este cu atat mai buna cu cat continutul de carbon este mai redus, astfel marca 34MoCN15 se poate aprecia ca are o forjabilitate buna.
*Aschiabilitatea ,este capacitatea materialelor de a putea fi prelucrateprin așchiere cu ajutorul sculelor aschietoare.
Otelurile cu 0,3-0,6 C au aschiabilitate buna ; continuturi mai mari de carbon conduc la micsorarea vitezelor de așchiere. Continuturi mai ridicate de S(<0,3%) si de P(<0,2%) in oteluri , imbunatatesc mult aschiabilitatea.
Analizând aceste condiții vom observa ca din punct de vedere al continutului de carbon , dar si din cel al continutului de S si P, are aschiabilitate buna , Pentru cresterea aschiabilitatii ese recomandata o recoacere prealabila de inmuiere.
*Calibilitatea este proprietatea materialelor de a se cali
Calibilitatea otelurilor creste o data cu continutul de carbon si de elemente de aliere.
Marca 34MoCN15 prezinta o calibilitate buna ;
calire: –ulei 830-8600C
revenire –aer 540-6800C
2.2. TEHNOLOGICITATEA PIESEI DIN PUNCT DE VEDERE AL PRELUCRARILOR MECANICE
Tehnologicitatea unei piese din punct de vedere al prelucrărilor mecanice, consta din elaborarea de soluții astfel încât produsul sa fie realizat cu satisfacerea integrala a cerințelor tehnico- funcționale impuse, cu cheltuieli minime de efort.
Tehnologicitatea se stabilește in urma analizei complete a desenului de execuție care trebuie sa ofere toate informațiile necesare stabilirii unui proces tehnologic optim.
Se poate spune ca tehnologicitatea se refera la doua aspecte:
-tehnologicitatea de exploatare – măsura in care produsul exploatat corespunde cerințelor de funcționare pentru care a fost proiectat;
-tehnologicitatea de fabricare – măsura in care produsul poate fi obținut cu un cost minim de execuție si cu un volum redus de munca . La tehnologicitatea de fabricare, tehnologul trebuie sa urmărească următoarele aspecte:
– prelucrabilitatea prin aschiere :
-forma constructiva a piesei ;
-modul de prescriere a tolerantelor si rugozitatilor suprafețelor prelucrate :
-gradul de unificare si de normalizare a pieselor .
Aceste aspecte vor fi analizate in continuare, cu referințe directe la reperul primit prin tema de proiect, „ROATA DINTATA”
Forma constructiva a piesei
Pentru asigurarea unei prelucrări cu un volum minim de munca ,dar cu respectarea condițiilor privind precizia dimensionala si starea suprafețelor ,se impune ca forma constructiva a piesei sa fie cat mai apropiata de cea optima. Acest lucru implica:
-existenta unei forme constructive cat mai simple si ușor de prelucrat. Din desen rezulta ca suprafețele piesei sunt suprafete de revoluție ,suprafete plane, suprafete profilate ce se pot obține prin operații de strunjire frezare, găurire, rectificare.
-pentru reducerea la minim a volumului de munca se impune găsirea unor procedee optime de prelucrare.
Din analiza desenului de execuție al piesei se constata ca operațiile întâlnite in procesul tehnologic; strunjire, frezare ,găurire, rectificare si, avand in vedere ca productia este de serie mijlocie, se poate folosi un echipament tehnologic care sa cuprinda masini unelte semiautomate cu o productivitate ridicata acolo unde este cazul.
-posibilitatea utilizarii corespunzatoare a unor suprafete in calitate de suprafete de orientare sau de fixare.Pentru îndeplinirea acestei cerinte se va urmarii ca numarul prelucrărilor avand aceeasi baza de orientare si fixare sa fie cat mai mare pentru eliminarea erorilor de orientare si fixare.
-asigurarea unor posibilitati de strangere suficienta a semifabricatului in dispozitivele de lucru;
Forma piesei da posibilitatea indeplinirii acesei condiții prin folosirea dispozitivelor de strangere universale.
-folosirea de scule si verificatoare pe cat posibil standardizate.
La operatiile de strunjire se vor utiliza cu precadere cutite cu placute din carburi metalice conform STAS-urilor in vigoare. De asemenea ,si la celelalte operatii: de frezare, găurire, se vor folosi scule standardizate, deoarece in acest fel se va reduce volumul de munca legat de aprovizionarea cu scule,in acelasi timp obtinindu-se si o reducere a pretului de cost al fabricatiei,stiut fiind faptul ca o scula standardizata este mai ieftina decat una speciala.
2.3. PRECIZIA SI STAREA SUPRAFETELOR PIESEI
Din analiza desenului de exepentru a crea condiții optime in vederea prelucrării prin așchiere, se impune ca piesele matrițate sa fie supuse unor tratamente termice primare.
-tratamentul termic care se aplica in mod curent pieselor matrițate este recoacerea de normalizare .
Pentru îndeplinirea cerințelor impuse de rolul funcțional al piesei, dar si pentru o imbunatatire a prelucrabilitatii, înaintea prelucrărilor de netezire, se va aplica tratamentul termic de imbunatatire ,știut fiind faptul ca o duritate mai mare conduce la obținerea unei rugozitati mai mici.
Caracteristicile mecanice, chimice si tehnologice ale materialului reperului
Reperul de executat este reallizat din 41 MoCN 15 STAS 791-63
Caracteristicile mecanice-
unde: -I- imbunatatit .
Caracteristicile chimice –
Caracteristicile tehnologice
Dintre carcteristicile tehnologice ale unui material fac parte si forjabilitatea, aschiabilitatea si calibilitatea .
*Forjabilitatea reprezinta capacitatea metalelor de ase deforma si de a lua o forma noua sub actiunea fortelor exterioare fara a se fisura .La oteluri, forjabilitatea este cu atat mai buna cu cat continutul de carbon este mai redus, astfel marca 34MoCN15 se poate aprecia ca are o forjabilitate buna.
*Aschiabilitatea ,este capacitatea materialelor de a putea fi prelucrateprin așchiere cu ajutorul sculelor aschietoare.
Otelurile cu 0,3-0,6 C au aschiabilitate buna ; continuturi mai mari de carbon conduc la micsorarea vitezelor de așchiere. Continuturi mai ridicate de S(<0,3%) si de P(<0,2%) in oteluri , imbunatatesc mult aschiabilitatea.
Analizând aceste condiții vom observa ca din punct de vedere al continutului de carbon , dar si din cel al continutului de S si P, are aschiabilitate buna , Pentru cresterea aschiabilitatii ese recomandata o recoacere prealabila de inmuiere.
*Calibilitatea este proprietatea materialelor de a se cali
Calibilitatea otelurilor creste o data cu continutul de carbon si de elemente de aliere.
Marca 34MoCN15 prezinta o calibilitate buna ;
calire: –ulei 830-8600C
revenire –aer 540-6800C
2.2. TEHNOLOGICITATEA PIESEI DIN PUNCT DE VEDERE AL PRELUCRARILOR MECANICE
Tehnologicitatea unei piese din punct de vedere al prelucrărilor mecanice, consta din elaborarea de soluții astfel încât produsul sa fie realizat cu satisfacerea integrala a cerințelor tehnico- funcționale impuse, cu cheltuieli minime de efort.
Tehnologicitatea se stabilește in urma analizei complete a desenului de execuție care trebuie sa ofere toate informațiile necesare stabilirii unui proces tehnologic optim.
Se poate spune ca tehnologicitatea se refera la doua aspecte:
-tehnologicitatea de exploatare – măsura in care produsul exploatat corespunde cerințelor de funcționare pentru care a fost proiectat;
-tehnologicitatea de fabricare – măsura in care produsul poate fi obținut cu un cost minim de execuție si cu un volum redus de munca . La tehnologicitatea de fabricare, tehnologul trebuie sa urmărească următoarele aspecte:
– prelucrabilitatea prin aschiere :
-forma constructiva a piesei ;
-modul de prescriere a tolerantelor si rugozitatilor suprafețelor prelucrate :
-gradul de unificare si de normalizare a pieselor .
Aceste aspecte vor fi analizate in continuare, cu referințe directe la reperul primit prin tema de proiect, „ROATA DINTATA”
Forma constructiva a piesei
Pentru asigurarea unei prelucrări cu un volum minim de munca ,dar cu respectarea condițiilor privind precizia dimensionala si starea suprafețelor ,se impune ca forma constructiva a piesei sa fie cat mai apropiata de cea optima. Acest lucru implica:
-existenta unei forme constructive cat mai simple si ușor de prelucrat. Din desen rezulta ca suprafețele piesei sunt suprafete de revoluție ,suprafete plane, suprafete profilate ce se pot obține prin operații de strunjire frezare, găurire, rectificare.
-pentru reducerea la minim a volumului de munca se impune găsirea unor procedee optime de prelucrare.
Din analiza desenului de execuție al piesei se constata ca operațiile întâlnite in procesul tehnologic; strunjire, frezare ,găurire, rectificare si, avand in vedere ca productia este de serie mijlocie, se poate folosi un echipament tehnologic care sa cuprinda masini unelte semiautomate cu o productivitate ridicata acolo unde este cazul.
-posibilitatea utilizarii corespunzatoare a unor suprafete in calitate de suprafete de orientare sau de fixare.Pentru îndeplinirea acestei cerinte se va urmarii ca numarul prelucrărilor avand aceeasi baza de orientare si fixare sa fie cat mai mare pentru eliminarea erorilor de orientare si fixare.
-asigurarea unor posibilitati de strangere suficienta a semifabricatului in dispozitivele de lucru;
Forma piesei da posibilitatea indeplinirii acesei condiții prin folosirea dispozitivelor de strangere universale.
-folosirea de scule si verificatoare pe cat posibil standardizate.
La operatiile de strunjire se vor utiliza cu precadere cutite cu placute din carburi metalice conform STAS-urilor in vigoare. De asemenea ,si la celelalte operatii: de frezare, găurire, se vor folosi scule standardizate, deoarece in acest fel se va reduce volumul de munca legat de aprovizionarea cu scule,in acelasi timp obtinindu-se si o reducere a pretului de cost al fabricatiei,stiut fiind faptul ca o scula standardizata este mai ieftina decat una speciala.
2.3. PRECIZIA SI STAREA SUPRAFETELOR PIESEI
Din analiza desenului de execuție, se constata ca la stabilirea tolerantelor si a rugozitatilor suprafețelor s-a tinut seama de următoarele aspecte;
-pentru suprafetele libere ale piesei,care nu determina parametrii functionali, s-a prescris tolerantele corespunzatoare preciziei economice;
-pentru suprafetele care determina parametrii de functionare a piesei,tolerantele si rugozitatile se prescriu tinand cont de conditiile respective de functionare. Spre exemplificare: – pentru suprafetele ; 120mm care formeaza cu piesele cu care se asambleaza ajustaje cu strangere,s-au prevazut tolerantele corespunzatoare.
-alegerea procedeelor de prelucrare si succesinii acestora se face tinand seama de rugozitatile si de tolerantele prescrise in desenul de execuție: trebuie sa se tina seama ca o anumita metoda de prelucrare ,de exemplu strunjirea de degrosare,asigura obtinerea preciziei dimensionale indicata pe desen,in schimb, nu se asigura obtinerea rugozitatii prescrise.In acest caz mai este necesara,o operatie,dupa strunjirea de degroșare se obtine Ra=12,5m,iar după cea de finisare Ra=3,2m pentru obtinerea calitatii prescrise.
– urmare a introducerii conditiei de perpendicularitate intre suprafața frontala a rotii dintate si axa arborelui, pe desenul de execuție se va trece aceasta conditie.
Gruparea si ordonarea suprafețelor după precizia dimensionala si calitatea acestora
CAP.3.
STABILIREA SEMIFABRICATULUI OPTIM
3.1. PROCEDE DE OBTINERE A SEMIFABRICATULUI SI ALEGEREA PROCEDEULUI OPTIM
O problema care influenteaza foarte mult tehnologia de fabricatie pentru un reper este alegerea variantei optime de semifabricat.
Semifabricatul trebuie sa aiba o forma cat mai apropiata de forma piesei finale pentru a necesita cat mai putine prelucrari , deci un consum cat mai redus de material si energie.
Alegerea semifabricatului optim consta in verificarea umatoarelor aspecte tehnico economice:
-felul semifabricatelor corespunzatoare tehnic pentru piesa;
-gradul de apropiere al acestor semifabricate de piesa;
-costul fiecarui semifabricat tehnic posibil pentru piesa si alegerea semifabricatului cu cost minim.
Variantele semifabricatului pentru piesa data prin proiect:
-semifabricat laminat
-semifabricat forjat liber pe ciocan de forjat
-semifabricat matritat pe masini de forjat.
Gradul de apropiere al semifabricatului de piesa.
Se determina prin;
Calcularea coeficientului de utilizare a materialului ;
γ= unde:
– -coeficient de utilizare a materialului
-gpf –masa piesei finite : [kg]
-Gsf –masa semifabricatului : [kg]
Calculul masei piesei finite. –vezi Fig.2.1
m = Vt· ρ [g ] unde:
m – masa piesei ;
-Vt- volumul total al piesei , mm3
-ρ – densitatea materialului , g/mm3
V= i [mm3]
V= volumul cilindrului in care se inscrie piesa finala.
V=839.322mm3
Pt. v.1 ; volumul danturii . h=2,25×m=2,25×2,5=5,625mm.
D.exterior =180mm; D.fund=180-(2×5,625)= 180-11,25=168,75mm
V.1=18.480/2=41.580mm3
Pt. v.2; volumul butucului
V.2= 30.520mm3
Pt. v.3; volumul celor trei gauri pt.stifturi
V.3==4.973mm3
Pt. v.4; volumul alezajului piesei
V.4==385.570 mm3
Pt. v.5; volumul lamajelor gaurilor de fixare a piesei.
V.5==9.231mm3
Pt. v.6; volumul gaurilor de fixare a piesei.
V.6==8.774mm3
v.1+v.2+v.3+v.4+v.5+v.6=
41.580+30.520+4.973+385.570+9.231+8.774=480.648 mm3
V.piesa=839.322-480.648=358.674 mm3
m=358.674×7,86·10-3=2.819.177×10-3 gr=2,8kg
masa piesei = 2,8kg.
unde:
V=volumul piesei incadrata intr-un cilindru
V1…….V6 =volumele corpurilor geometrice care compun piesa.
Calculul maselor semifabricatelor tehnic posibile.
-Semifabricat laminat
m = Vt· ρ [g] V= i [mm3]
V= i = 1.020.931 mm3
m=1.020.931 7,86=8.024.523=8kg
Masa semifabricatului laminat=8kg.
-Semifabricat matritat pe masini de forjat
V= i [mm3]
V=983.347 mm3
V.1==390.829mm3
V.2==1700mm3
V.semifabricat matritat=V-(V.1+V.2)=983.347-389.129=594.218mm3
Masa semifabricatului matritat=594.21×7,86=4.670.553= 4.6kg.
Calculul coeficientului de utilizare a materialului pentru fiecare tip de semifabricate :
-semifabricat laminat
l= ==0,35
-semifabricat matritat
f l= = =0,608
Comparand cele doua valori se constata ca gradul de apropiere de piesa cel mai bun il are semifabricatul matritat,deci vom adopta drept semifabricat optim , semifabricatul matritat.
3.2. ADAOSURI DE PRELUCRARE TOTALE CONFORM NORMATIVELOR
Mărimea adaosurilor de prelucrare depinde de;
-calitatea suprafeței piesei finite.
-calitatea suprafeței semifabricatului initial,
-compozitia chimica a materialului,
-condiții de incalzire a semifabricatului supus matritarii ,
-precizia ce o poate asigura utilajul pe care se face matrițarea .
In STAS 2171/2-84 sunt date recomandari tehnologice privind intocmirea desenului de piese matrițate.
Astfel pentru „Roata dintata” functie de modul de execuție se va stabili:
-clasa de matrițare: – se va alege clasa de matrițare II cu tolerante normale,care pot fi respectate pe utilaje de forjare.
-masa piesei matritate-este m= 2,8 kg (rezultata din calculele anterioare)
-calitatea otelului folosit- grupa M1-deoarece continutul de carbon este de 0,34%. si otelurile aliate au suma elementelor de aliere mai mica de 65%
-compexitatea de forma a piesei matrițate- se va exprima prin factorul de complexitate S care se determina cu relatia;
S= ;unde :-ms este masa piesei matrițate ,si mH este masa corpului geometric format cu dimensiunile maxime ale piesei.
mH=3,14·1802/4×33=839.322×7,86=6,59kg
S=2,8/6,6=0,42. Rezulta grupa S2 (S2; cu S de 0,32…0,63)
Matrițarea este procedeul de deformare plastica la cald la care materialul este obligat sa ia forma si dimensiunile cavitatii prevazute in scula de lucru in functie de configuratia pieselor ce trebuie executate . procedeul se aplica la prelucrarea pieselor mici (de pana la 300kg)
Avantajele obținerii pieselor prin matrițare :
– consum redus de material
-consum de manopera redus redus
– caracteristici fizico-mecanice superioarea pieselor
-precizie ridicata a pieselor matrițate prin dezvoltarea procedeelor de matrițare fara bavura.
Matrițarea poate fi realizata –pe ciocane
-pe prese.
Matrițarea pe prese se face –pe prese cu excentric
-pe prese hidraulice
-pe masini de forjat orizontale.
Pentru reperul-Roata dintata- am ales ca procedeu de obtinere a semifabricatului; matrițarea pe masina de forjat verticala din următoarele considerente:
Matrițarea pieselor in cele mai avantajoase condiții tehnico economice , impune pentru fiecare piesa in parte o tehnologie optima de matrițare astfel încât piesa matritata sa fie adusa la forma si dimensiunea cat mai apropiata de piesa finita ,cu pierderi tehnologice cat mai mici de material si energie si printr-un numar redus de etape.In functie de forma si dimensiunile piesei matrițate si de tipul utilajului ales pentru matrițare se folosesc semifabricate debitate pentru una ,doua sau mai multe piese .
Alegerea suprafețelor de separatie La alegerea suprafeței de separatie se va tine seama de;
– piesa matritata sa poata fi scoasa usor din locasul matritei
– umplerea locasului matritei sa aiba loc pe cat posibil prin refulare.
– pozitia suprafeței de separatie trebuie aleasa in asa fel încât pierderile de material datorita inclinatiilor de matrițare sa fie minime.
-piesele in forma de tija cu ingrosari care au sectiune maxima la un capăt se pot amplasa numai in matrita sau si in matrita si in poanson.
Functie de aceste considerente, se alege ca plan de separatie sectiunea cu diametrul cel mai mare ,respectiv 180mm si se va situa la jumatatea distantei.
Etapele de obtinere a semifabricatului matritat si desenul semifabricatului matritat este prezentat pe pagina urmatoare.
Etapele de obtinere a semifabricatului
CAP.4.
STABILIREA UNUI ITINERAR TEHNOLOGIC IN DOUA VARIANTE
Varianta -I –
Varianta -II –
CAP. 5.
CALCULUL ADAOSURILOR SI A REGIMURILOR
DE ASCHIERE
5.1. DETRMINAREA ADAOSURILOR DE PRELUCRARE
Pentru obtinerea pieselor cu precizia necesara si calitatea suprafețelor impusa de conditiile functionale, este necesar ca de pe semifabricat sa se indeparteze prin așchiere un strat de material care constituie adaosul de prelucrare.
Marimea adaosului de prelucraretrebuie sa fie calculata in asa fel incat sa se obtine produse de calitate la un pret de cost minim. Daca adaosurile de prelucrare sunt prea mari , se mareste greutatea semifabricatului si consumul de material. Sunt necesare faze sau operatii suplimentare de prelucrare prin aschier ,se mareste consumul de scule aschietoare si uzura utilajelor,cresc consumurile de energie electrica etc.
In cazul cand adaosurilor de prelucrare sunt prea mici nu se pot indeparta complet straturile superficiale cu defecte ale semifabricatului,deci nu se pot obtine precizia si rugozitatea prescrisa a suprafețelor prelucrate si ca urmare se mareste procentul de rebut. Rezulta ca este necesar sa se stabileasca valori optime pentru adaosurile de prelucrare.
Adaosul de prelucrare intermediar minim se calculeaza cu relatiile urmatoare:
-pentru adaosuri simetrice pe diametru- suprafete de revolutie:
2Acmin=2(Rzp+Sp)+2
[mm] ;
-pentru adaosuri simetrice la suprafete plane opuse prelucrate simultan:
2Acmin=2·(Rzp+ Sp) +2·(ρp+ εc) [mm]
-pentru adaosuri asimetrice la suprafete plane opuse prelucrate in faze diferite sau pentru o singura suprafata plana:
Acmin=Rzp+ Sp +ρp+ εc [mm]
Notatiile folosite:
Ac.min -adaosul de prelucrare ,minim pe o parte(pe raza ,sau pe o singura fata plana);
Rzp -inaltimea neregularitatilor de suprafața rezultata la faza precedenta;
Sp – adancimea stratului superficial defect format la faza precedenta;
ρp -abaterile spatiale ale suprafeței de prelucrat ,ramase după efectuarea fazei precedente;
εc -eroare de asezare la faza de prelucrare considerata .
Pentru calculul adaosului de prelucrare se porneste in sensul invers al efectuarii operatiilor.
In cazul semifabricatelor matrițate , dimensiunea semifabricatului se cacalculeaza in functie de fiecare dimensiune a piesei.
S.1 -Suprafata cilindrica interioara: D= Ø120 +0,040mm
Procedee de obtinere:
a.Matritare
IT=16; Ra=25μm; T=1800 μm; Rzp=150 μm; Sp =250 μm
b.Strunjire de degrosare
IT=12; Ra=12,5μm; T=400 μm; Rzp=50 μm; Sp =50 μm
c.Strunjire de finisare
IT=10; Ra=3,2μm; T=160 μm; Rzp=20 μm; Sp =20 μm
d.Rectificare
IT=7; Ra=1,6μm; T=40 μm; Rzp=5 μm; Sp =15 μm
c .Rectificare
Operatia curenta -Rectificare
IT=7;
Ra=1,6μm;
T=40 μm; as=+40μm ; ai=0 Tab.2.15 [2]
Rzp=5 μm; Tab.5.5 [1]
Sp =15 μm Tab.5.5 [1]
Operatia precedenta -Strunjire de finisare
IT=10
Ra=3,2μm
T=160 μm Tab.2.15 [2]
Rzp=20 μm Tab.5.5
Sp =25 μm Tab.5.5
Ac.min=2(Rzp+Sp)+2[mm] ;
ρ=k×ρsf 1.12
k=0,002
ρsf=ρe+ρdef [mm]
ρe= 0,8 ρdef =0,5 [mm] Tab.1.6
ρsf =0,8+0,5=1,3mm
ρ= 0,002×1300=26μm
εf=80 μm Tab.1.33[2]
εb=0
2Ac. min=2(20+25)+2=90+2·84=90+168=258 μm
2Acnom=2Acmin+Asp-Asc
2Acnom=258+130-40=348μm
Dnom.p=Dnom.c-2Acnom (se rotunjeste)
Dnom.p=120-0,348=119,652mm=119,6mm
Dmax.p=Dnom.p+As.p.
Dmax.p=119,6+0,16=119,76mm
Dmin.p=Dnom.p-Aip
Dmin.p=119,6mm
Operatia de strunjire de finisare se va executa la cota119,6+0,1mm
Ac.max=D max.p-D min.c
Ac.max=120-119,6=0,4mm
Ac.max. rectificare=0,4mm
Rezulta: t=0,4/2=0,2mm
t=0,2mm (adancimea maxima pt.rectificare)
b. Strunjire de finisare
Operatia curenta -Strunjire de finisare
IT=10
Ra=3,2μm
T=160 μm Tab.2.15 [2]
Rzp=20 μm Tab.5.5
Sp =25 μm Tab.5.5
Operatia precedenta -Strunjirea de degrosare
IT=12
Ra=12,5μm
T= 400 μm Tab.2.15 [2]
Rzp=50 μm Tab.5.5
Sp =50 μm Tab.5.5
2Ac.min=2(Rzp+Sp)+2[mm] ;
ρp=k·ρsf =0,06·1,4=840 μm
k=0,06
εf=160 μm Tab.1.33 [1]
εb=0
2Acmin= 2(40+50)+2180+1710=1990μm
2Acnom=2Acmin+Asp-Asc
2Acnom=1990+200-100=2.090μm=2.100μm
Dnom.p=Dnom.c-2Acnom
Dnom.p=119,6-2,1=117,5mm
Dmax.p=Dnom.p+As.p.
Dmax.p=117,5+0,4=117,9mm
Dmin.p=Dnom.p-Aip
Dmin.p=117,5mm
Operatia de strunjire de degrosare se va executa la cota117,5+0,4 mm
Ac.max=D max.p-D min.c
Ac.max=119,76-117,5=2,26mm=2,2mm
Rezulta: t=1,1mm
t=1,1mm (adancimea maxima pt.strunjire de finisare)
a.Strunjire de degrosare
Operatia curenta -Strunjire de degrosare
IT=12
Ra=12,5μm
T= 400 μm Tab.2.15 [2]
Rzp=50 μm Tab.5.5
Sp =50 μm Tab.5.5
Operatia precedenta -Matritarea
IT=16
Ra=25μm
T=1800 μm; Tab.4.4 [1]
Rz=150 μm Tab.4.9 [1]
Sp =250 μm Tab.4.9 [1]
2Ac.min=2(Rzp+Sp)+2[mm] ;
ρp=
ρe=0,8mm Tab.1,6 [1]
ρm=0,55mm Tab. 1.5 [1]
ρp==1,06mm=1,1mm
εf=700μm Tab. 1.33 [2]
2Ac.min=2·400+2·800+2·1304=3.328μm
2Ac.min=3,3mm
2Acnom=2Acmin+Asp-Asc
2Acnom.p=3.328+900-400=3,828μm=3,8mm
Dnom.p=Dnom.c-2Acnom
Dnom.p=117,5-3,8=113,7mm =113,5mm
Dmax.p=Dnom.p+As.p
Dmax.p=113,5+0,9=114,4mm
Dmin.p=Dnom.p-Aip
Dmin.p=113,5-0,9=112,6mm
Matritarea se va executa la cota113,5±0,9mm
Ac.max=D max.p-D min.c
Ac.max=117,9-112,6=5,3mm
Rezulta: t=5,3/2=2,7mm (adancimea maxima pt.strunjire de degrosare)
t=2,7mm (adancimea maxima pt.strunjire de degrosare)
S.6-Suprafata cilindrica exterioara: Ø180mm
Procedee de obtinere:
Matritare
IT=16; Ra=25μm; T=2000 μm; Rz=150 μm; Sp =250 μm
Strunjire de semifinisare intr-o etapa
IT=11; Ra=6,3μm; T=360 μm; Rzp=30 μm; Sp =30 μm
Operatia curenta -Strunjire de semifinisare intr-o etapa
IT=11
Ra=6,3μm
T=360 μm
Rzp=30 μm
Sp =30 μm
Operatia precedenta -Matritarea
IT=16
Ra=25μm
T=2000 μm; as=+1; ai=-1mm Tab.4.4 [1]
Rz=150 μm Tab.4.9 [1]
Sp =250 μm Tab.4.9 [1]
2Ac.min=2(Rzp+Sp)+2[mm] ;
ρp=
ρe=0,8mm Tab.1,6 [1]
ρm=0,55mm Tab. 1.5 [1]
ρp==970μm
εf=0
2Ac.min=2·400+2·970=800+1940=2.740μm
2Acnom=2Acmin+Asp-Aic
2Acnom=2740+1000=3.740mm
Dnom.p=Dnom.c+2Acnom
Dnom.p=180+3,74=183,74mm =184mm
Dmax.p=Dnom.p+As.p
Dmax.p=184+1=185mm
Dmin.p=Dnom.p-Aip
Dmin.p=184-1=183mm
Dimensiunea suprafetei cilindrice exterioare matritateD=184±1mm
Ac.max=D max.p-D min.c
Ac.max=185-179,64=5,36mm
Rezulta: t=2,7mm (adancimea maxima pt.strunjire de degrosare)
S.3 Suprafata plana: L=33mm
Procedee de obtinere:
a -Matritare
IT=16; Ra=25μm; T=2100 μm; Rzp=150 μm; Sp =250 μm
b.- Strunjire intr-o etapa
IT=11; Ra=6,3μm; T=400 μm; Rzp=30 μm; Sp =30 μm
Strunjire intr-o etapa
Operatia curenta -Strunjire de semifinisare
IT=11
Ra=6,3μm
T=400 μm; Tab.4.12
Rzp=30 μm; Tab.4.11
Sp =30 μm Tab.4.11
Operatia precedenta -Matritare
IT=16
Ra=25μm
T=2100 μm; as=+1,4; ai=-0,7mm Tab.4.4
Rz=150 μm Tab.4.9
Sp =250 μm Tab.4.9
Ac.min=Rzp+Sp+ρp+εc [mm]
ρp –este data de deformarea suprafetei frontale ρdef
ρdef =500μm Tab.1.6
εc=εb+εf
εf=120μm Tab.1.9
Ac.min=150+250+500+120=1020μm
Ac.min=1.020μm
Ac nom.=1.020+400+700=2.100μm
S.10 Suprafata plana: L=33mm
Procedee de obtinere:
a -Matritare
IT=16; Ra=25μm; T=2100 μm; Rzp=150 μm; Sp =250 μm
a.Strunjire de semifinisare
IT=11; Ra=6,3μm; T=400 μm; Rzp=30 μm; Sp =30 μm
b.Rectificare
IT=7; Ra=1,6μm; T=162 μm; Rzp=10 μm; Sp =20 μm
b.Rectificare
Operatia curenta Rectificare
IT=7
Ra=1,6μm
T=162 μm; Tab.4.12
Rzp=10 μm; Tab.4.11
Sp =20 μm
Operatia precedenta Strunjire de semifinisare
IT=11
Ra=6,3μm
T=400 μm; Tab.4.12
Rz=30 μm Tab.4.9
Sp =30 μm Tab.4.9
Ac.min=Rzp+Sp+ρp+εc [mm]
ρp=0,8×D
ρp=0,8×161=130μm
ε=0
Ac.min=60+130=190μm
Ac.nom=Ac.min+Ai.p
Ac.nom=190+80=270μm=0,3mm
L.nom=L.nom.c+Ac.nom
Lnom=33+0,3=33,3mm
Lmax=Lnom+as
Lmax=33,3mm
Lmin=Lnom-ai
Lmin=33,3-0,160=33,2mm
Strunjirea de finisare a suprafetei frontaleS.12 se va face la cota L=33,3-0,2
Ac.max=L max.p-L min.c
Ac.max=33,3-33=0,3mm
Rezulta: t=0,3mm
t=0,3mm (adancimea maxima pt.rectificarea suprafetei frontale)
b. Strunjire de semifinisare
Operatia curenta Strunjire de semifinisare
IT=11
Ra=6,3μm
T=400 μm; Tab.4.12
Rzp=30 μm; Tab.4.11
Sp =30 μm
Operatia precedenta Strunjire de semifinisare S2.
ρp=ρdef=500μm Tab.1.6
Deoarece operatia de strunjire a suprafetei frontale S.12 se face dupa operatia de strunjire a suprafetei frontale S.2 unde:
T=mm
Tsf=2,1mm Tab.4.4
Ttab=0,4 Tab.4.12
Ac.nom=Ac.min+As.c+Ai.p
T=1,25mm Se adopta T=1mm as=ai=±0,5mm
Ac.min=1020μm
Rezulta ;
Ac.nom=Ac.min+Ai.p
Ac.nom=1020+500=1.520μm
L.nom=L.nom.c+Ac.nom
Lnom=33,3+1,5=34,8mm=35mm
Lmax=Lnom+as
Lmax=35+0,5=35,5mm
Lmin=Lnom-ai
Lmin=35-0,5=34,5mm
Operatia de stunjire a suprafetei S.2 se va face la cota: L=35±0,5mm
Semifabricatul matritat va avea dimensiunea:
Lnom (S.10)+Acnom(S.3)=35+2,1=37mm
L.nom semifabrica;L=37mm
Ac.max=L max.p-L min.c
Acmax=38,4-34,5=3,9mm
Pt.S3; t=3,9mm (adancimea maxima pt.strunjirea frontala)
Acmax=35,5-33,2=2,3mm
Pt.S10; t=2,3mm (adancimea maxima pt.strunjirea frontala
S.5 –Suprafata cilindrica interioara: Ø14×10mm
Procedee de obtinere:
-Largire
IT=11; Ra=6,3μm; T=110 μm;
D.min=14mm
D.nom=14mm
D.max=14,110mm
t=14,11-9=5,11/2=2,55mm
t=2,55mm
Operatia de largire se va executa la cota: Ø14mm
S.7 –Dantura exterioara D=mz=175mm
IT=6
Ra=1,6μm
T=25 μm; as=0; ai=-0,025mm
Procedee de obtinere:
Frezare de degrosare
Frezare de finisare
Rectificare dantura
Rectificare dantura
-Stabilirea adaosului de prelucrare;
-Ac-adaosul de prelucrare
Ac=0,16 mm 13.2 [2]
Frezare de finisare
-Stabilirea adaosului de prelucrare;
Af=0,2× [mm]
Af=0,2×=0,3mm
Frezare de degrosare
-Stabilirea adaosului de prelucrare;
Ad=л×m/2-2Af [mm]
Ad=3,14×2,5/2-2×0,6=3,325mm
S.8 Suprafata plana: L=27mm
Procedee de obtinere:
a -Matritare
IT=16; Ra=25μm; T=2100 μm; Rzp=150 μm; Sp =250 μm
b.- Strunjire intr-o etapa
IT=11; Ra=6,3μm; T=400 μm; Rzp=30 μm; Sp =30 μm
L.matritat=37-6=31mm
Acnom=1.520ρm
T=1,25mm Se adopta T=1mm as=ai=±0,5mm
Lnom=27+1.520=28,5±0,5mm- dupa prelucrarea suprafetei S2
Amax=29-27=2mm
Amin=28-27=1mm
Pt .S2 t.max=Amax=2mm
L.nominal semifabricat matritat: L=31mm
5.2 DETERMINAREA REGIMURILOR DE PRELUCRARE
Operația 1: Strunjire prima parte. S3; S.1
1.1Stabilirea schemei de prelucrare
1.a Strunjire suprafata frontala S.3
1. Alegerea masinii
Strung normal SN400×1500
2. Caracteristicile masinii
Turatia axului principal: 12; 15; 19; 24; 30; 38; 46; 58; 76; 96; 120; 150; 185; 230; 305; 380; 480; 600; 765; 955; 1200; 1500.
Avansul longitudinal: 0,06; 0,12; 0,24; 0,48; 0,96; 0,08; 0,16; 0,32; 0,64; 1,28; 0,10; 0,20; 0,40; 0,80; 1,60; 0,14; 0,28; 0,56; 1,12; 2,24; 0,16; 0,36; 0,72; 1,44; 2,88; 0,22; 0,41; 0,88; 1,76; 3,52.
Avansul transversal: 0,046; 0,092; 0,184; 0,368; 0,796; 0,059; 0,113; 0,226; 0,452; 0,904; 0,075; 0,15; 0,30; 0,60; 1,20, 0,101; 0,203; 0,406; 0,812; 0,253 0,68; 1,36; 2,72.
3. Alegerea sculei
Cutit incovoiat 25×25 . STAS 6377-80
Dimensiuni:b×h=25×25mm
4. Adâncimea de așchiere:
S.3 t = 3,9mm;
5. Stabilirea avansului de lucru:
s = 0,4mm/rot Tab.10.7 [1]
6. -Verificarea mǎrimii avansului:
Fz= [daN]
σi=20 daN/mm2
Fz===148,8daN
Forta principala de aschiere
Fz = [daN]
C4 = 3,57;
x1 =1;
y1 =0,75;
HB = 229
n1 = 0,75;
Fz= 3,57·3,91·0,450,75·2290,75=451daN
Sadmis.= mm/rot
Sadmis.==0,724mm/rot
Sadmis> SMU
6. Determinarea vitezei de așchiere
v = [m/min]
Cv = 97; T = 90 min; xv = 0,06;yv = 0,3; m = 0,125; HB = 229; n = 1,5;
k1===0,98
k2===0,85
k3===0,96
k4===0,93
k5=0,85
k6=1,1
k7=1
k8=0,9
k9=1
v=0,98·0,85·0,85·0,96·0,93·0,85·1,1·1·0,9·1
v1=85,6m/min
7.Determinarea turației de lucru:
n== rot/min
n1=1000×85,6/3,14×200=136rot/min
nMU=120rot/min
v.cor =3,14·180·120/1000=67,8m/min
Ne= [ kw]
Ne==5,1kw
5,1kw<7,5kw
1.b -Strunjire suprafata interioara S1;
1. Alegerea sculei
Cutit 25×25 STAS 6384-80
2. Adâncimea de așchiere:
S.1 t = 2,7 mm;
3. Satbilirea avansului de lucru:
s = 0,4mm/rot Tab.10.7 [1]
4 -Verificarea mǎrimii avansului:
Fz= [daN]
σi=20 daN/mm2
Fz===613,28daN
Forta principala de aschiere
Fz = [daN]
C4 = 3,57;
x1 =1;
y1 =0,75;
HB = 229
n1 = 0,75;
Fz= 3,57·3,91·0,450,75·2290,75=3,57·3,8·0,28·58,86=223,60daN
Sadmis.= mm/rot
Sadmis.==0,684mm/rot
Sadmis> SMU
.5 Determinarea vitezei de așchiere
v = [m/min]
Cv = 294; T = 90 min; xv = 0,06;yv = 0,3; m = 0,125; HB = 229; n = 1,5;
k1===0,98
k2===0,85
k3===0,96
k4===0,93
k5=0,85
k6=1,1
k7=1
k8=0,9
k9=1
v=0,98·0,85·0,85·0,96·0,93·0,85·1,1·1·0,9=90m/min
v=90m/min
6. Determinarea turației de lucru:
n== rot/min
n=1000·90/3,14·117=244rot/min
nMU=230rot/min
7. Calculul vitezelor reale de așchiere:
[m/min]
vr1==84,4m/min
6. Verificarea puterii:
Ne= [ kw]
Ne==3,9 kw
Ne=3,9<Nmu7,5 kw
Operația 2 : Strunjire partea a-II-a. S6; S.8; S9; S10
-Strunjire suprafata cilindrica exterioara S.6
Stabilirea schemei de prelucrare
2. Alegerea masinii unelte
-Strung semiautomat SSM2C
Caracteristici:
-turatia arborelui principal: [rot/min]
56; 76; 96; 130; 168; 215; 290; 395
-moment de turatie : [daN]
276; 267; 189; 144; 90; 67; 57; 49
-gama de avans longitudinal; [mm/rot]
0,11…..3,54
-gama de avans transversal; [mm/rot]
0,07…..1,77
-randament teoretic: 0,8
-puterea admisa; 21,27kw
3.Alegerea sculei
-cutit incovoiat pt. exterior 25×25 STAS 6377-80
-cutit frontal STAS 6382-80
-cutit incovoiat frontal 6377-80
4. Adâncimea de așchiere:
t1 = 2,7mm;
t2 =2mm
t3 =2,3mm
5. Satbilirea avansului de lucru:
s = 0,452mm/rot Tab.10.6 [1]
a -Verificarea mǎrimii avansului:
Fz= [daN]
σi=20 daN/mm2
Fz===148,8daN
Forta principala de aschiere
Fz = [daN]
C4 = 3,57;
x1 =1;
y1 =0,75;
HB = 229
n1 = 0,75;
Fz= 3,57·3,91·0,630,75·2290,75=579,5daN
Sadmis.= mm/rot
Sadmis.==0,724mm/rot
Sadmis> SMU 6. Calculul lungimii curselor de lucru
lci = lsi + lpi + lai + ldi [mm]
lc1=t/tgχ+(0,5…2) [mm]
lc1=2,7/tg 450+2=5mm
lc1=35+5+5=45mm
lc2=10+2=12mm
lc3=30+5+5=40m
7. Calculul lungimii curselor de așchiere
Lungimea cursei de așchiere se obține prin însumarea lungimii de angajare și a lungimii suprafeței prelucrate.
lca1=35+5=40mm
lca2=10+2=12mm
Lca3=30+5=35mm
8.Calculul numărului de rotații ale arborelui principal pentru cursele de lucru
Nr1===99rot
Nr2===27rot
Nr1===88rot
9.Calculul numărului de rotații ale arborelui principal pentru cursele de aschiere
Nas1===88rot
Nas2===27rot
Nas3===77rot
10.Calculul coeficienților timpilor de așchiere
τ1===0,89
τ2===1
τ3===0,89
11.Stabilirea durabilității convențional economice
Valorile medii ale durabilităților convențional-economice se stabilesc pe baza datelor din tabelul 11.3 [5] : Tconv1 = Tconv3 = Tconv4 = 30 min;
12.Calculul durabilității sculelor, exprimate în timpi efectivi de așchiere
T = Tconv;
T1 = 0,8930 = 26,7 min; T2 = 1·30 = 30 min; T3 = 0,8930 = 26,7min;
13. Determinarea vitezei de așchiere
v = [m/min]
Cv = 97; T = 90 min; xv = 0,06;yv = 0,3; m = 0,125; HB = 229; n = 1,5;
k1===0,98
k2===0,85
k3===0,96
k4===0,93
k5=0,85
k6=1,1
k7=1
k8=0,9
k9=1
v=0,98·0,85·0,85·0,96·0,93·0,85·1,1·1·0,9·1=73,5
v1=73,5m/min
v2=77,6m/min
v3=75,6m/min
14.-Determinarea turației de lucru:
Stabilirea turației convențional-economice.
n== rot/min
n1=1000×73,5/3,14×200=117rot/min
n2=1000×77,6/3,14×200=123rot/min
n3=1000×75,6/3,14×200=120rot/min
15.Calculul valorii coeficienților exponențiali
Z1 = Z3 = Z4 =
16.Determinarea mărimii auxiliare
W1===2,848×107
W1===1,909×107
W1===2,326×107
17.Determinarea turației de calcul
rot/min
rot/min
rot/min
18.Determinarea turației reale a arborelui principal
Turația imediat inferioară turației reieșite din calcul este nm-u = 215 rot/min
19.Calculul vitezei efective de așchiere
m/min
– Verificarea puterii:
Ne= [ kw]
Ne==3,48 kw
Ne=3,48<Nmu7,5 kw
Operația 3: Strunjire interioara S2; si tesire S.14 ;S.17
Stabilirea schemei de prelucrare
Strunjirea suprafetei interioare S.2;
1.Alegerea sculei
Cutit 25×25 . P.10 STAS 6384-80
2. Adâncimea de așchiere:
t = 1mm;
3. Alegerea avansului
S=o,56mm/rot
V=146m/min
v= [m/min]
n=1000×v/л×D [rot/min]
n=1000×146/3.14×122=381 rot/min
nMU=380 rot/min
vrec=3.14×122×381/1000=145,9m/min
Tesire S.14 si S17
1.Alegerea sculei
Cutit 25×25 . P.10 STAS 6382-80
2.Adâncimea de așchiere:
t = 1,5mm;
3.Alegerea avansului
S=o,2mm/rot
V=146m/min
v= [m/min]
n=1000×v/л×D [rot/min]
n=1000×146/3.14×122=381 rot/min
nMU=380 rot/min
vrec=3.14×122×381/1000=145,9m/min
Operația 4 : Strunjire interioara de finisare S1; si tesire S.11; S16.
Stabilirea schemei de prelucrare
Strunjirea de finisare a suprafetei interioare S.2;
1.Alegerea sculei
Cutit 25×25 . P.10 STAS 6384-80
2.Adâncimea de așchiere:
t = 1,1mm;
3.Alegerea avansului
S=o,2mm/rot
V=189m/min
v= [m/min]
n=1000×v/л×D [rot/min]
n=1000×189/3.14×120=501 rot/min
nMU=480 rot/min
vrec=3.14×120×481/1000=181m/min
Tesire 1×450 S.11; S.16
1.Alegerea sculei
Cutit 25×25 . P.10 STAS 6384-80
2.Adâncimea de așchiere:
t = 1mm;
3.Alegerea avansului
S=o,2mm/rot
V=189m/min
v= [m/min]
n=1000×v/л×D [rot/min]
n=1000×189/3.14×120=501 rot/min
nMU=480 rot/min
vrec=3.14×120×481/1000=181m/min
Operația 5 : Gaurire,largire, tesire S.12; S.13; S.15
Stabilirea schemei de prelucrare
S.12 -Gaurire Ø9mm
Scule: burghiu Ø9mm STAS 1370 -74 material Rp3
Regim de aschiere :
– adancime de aschiere (t)
t = D/2 ==4,575mm=4,58mm
-avansul (s)
– s =Ks×Cs×D0,6mm/rot unde:
Ks=0,90 Tab.12.8 Picos
Cs=0,047 Tab.12.9 Picos
s=0,90×0,047×9,580,6=0,164mm/rot
sMU=0,19mm/rot.
-Fortele si momentele de aschiere la burghiere:
Fas=CF1·DxF·syF·HBn·KF [daN] 12.14 Picos
Mas=CM1·tzF·syF·HBn· KM [daN·cm] 12.15 Picos
CF1=1,8; DxF=91 S=0,190,70 HB=2290,75
Kaf =1,0 Ksaf=1, Kxf=1,0 KηF=1,12
Fas=1,8 ·91 ·0,190,70 ·2290,75 ·1 ·1 ·1 ·0,15=195,63 [daN]
CM1=0,96; tzF=4,580; syF=0,190,80; HBn=2290.70
Kaf =1,0; Ksaf=1,0; Kxf=1,0; KηF=1,08
Mas=0,96·4.50·0.190,80·2290,70·1,08=223,19 [daN·mm]
– Viteza economica de aschiere:
Vp= [m/min] 12.7 Picos
Kvp=KMV ·KTV ·Klv ·Ksv
Vp=11,60 m/min
n=410 rot/min
nMU=450 rot/min.
S.13. Largire Ø14+0.180mm
-Alegerea sculei
-Largitor 14 STAS 8054/5-80
-Adâncimea de așchiere
-t=Ac.max/2=5,2/2=2,6 mm
-Durabilitatea economica T
-Tec=18min
-Avansul
-s=0,50mm/rot.
-Viteza de aschiere
-v=11,5m/min
kv=0,70
v=11,5×0,70=8m/min
-Turatia
-255rot/min
S.15 Adancire conica 1×450
-Alegerea sculei
– adancitor conic 1367/2-78
-Adâncimea de așchiere
-t=1 mm
-Durabilitatea economica T
-Tec=18min
-Avansul
-s=0,05mm/rot.
-Viteza de aschiere
-v=11,5m/min
-Turatia
-n= 132rot/min
Operația 6: Gaurire,largire, tesire S.5; S.4
1Stabilirea schemei de prelucrare
S.5: Gaurire Ø7,8mm
-Alegerea sculei
-burghiu Ø 7,8 mm STAS 8157-80
-T= 12min. Tab.12.6 Picos
-Adâncimea de așchiere
-t=Ac.max/2=3,9mm
-Avansul
S=0,16mm/rot.
-Viteza de așchiere
V=14,9 m/min
n=450 rot/min
S.4. Largire Ø10mm
-Alegerea sculei
-Largitor 14 STAS 8054/5-80
-Adâncimea de așchiere
-t=Ac.max/2=1,2mm
-Durabilitatea economica T
-Tec=18min
-Avansul
-s=0,50mm/rot.
-Viteza de aschiere
-v=11,5×0,70=8m/min
-Turatia
-n=255mm/rot
S.5. Alezare Ø8+0,013mm
-Alegerea sculei
-Alezor STAS 10237-80
-Adâncimea de așchiere
-t=Ac.max/2=0,1mm
-Durabilitatea economica T
-Tec=40min
-Avansul
-s=0,40mm/rot.
-Viteza de aschiere
-v=10,8m/min
k=0,40
v=4,32m/min
-Turatia
n=1000·4,32/3,14·8=178rot/min
nMU=160rot/min
S.15 Adancire conica 1×450
-Alegerea sculei
– adancitor conic 1367/2-78
-Adâncimea de așchiere
-t=1 mm
-Durabilitatea economica T
-Tec=18min
-Avansul
-s=0,05mm/rot.
-Viteza de aschiere
-v=11,5m/min
-Turatia
-n= 132rot/min
Operația6 : Frezare dantura S.7;
Stabilirea schemei de prelucrare
-Alegerea masinii unelte:
Masina de danturat R.D.cilindrice P6-30 PFAUTER
– modulul rotii dintate de prelucrat, mm 1 – 8
-diametrul maxim al frezei, mm 195
-turatia frezei cu regim reglare continua, rot/min 62 – 390
-avansul radial cu reglare continua, mm/rot 0.1 – 1.75
-avansul tangential cu reglare continua, mm/rot 0.13 – 2.28
-avansul axial cu reglare continua, mm/rot 0.4 – 6.8
-alezajul frezei utilizate, mm 22, 27, 32, 40, 50, 60
-Alegerea sculei:
Freza melc modul. STAS 3092/2-84
D=71mm; L=56mm
-Stabilirea adaosului de prelucrare;
Af=0,2× [mm]
Af=0,2×=0,3mm
Ad=л×m/2-2Af [mm]
Ad=3,14×2,5/2-2×0,6=3,325mm
-Stabilirea durabilitatii economice
T.ec=240min 9.28 [2]
-Stabilirea adancimii de aschiere
t=3,325mm
-Stabilirea avansului
s=1,9mm/rot K=0,7 9.15[2]
sd=1,25mm
-viteza de aschiere
v=41m/min K=0,7 functie de materialul piesei 9.78[2]
k=1,25 functie dedurabilitate
v=35,8mm
vp=m/min
vp=312/2400,33×1,250,5=312/7,60=41m/min
nf=rot/min
nf=35800/222,94=160,58rot/min
nf MU=173rot/min
sf=0,85mm/rot 10.9 [2]
vp=m/min
vp==65,62m/min
nf==295rot/min
nfMU=245rot/min
Operația 10: Rectificare frontala S.10;
Stabilirea schemei de prelucrare
-Alegerea sculei
– Piatra oala Tip I STAS 605-76
-Adaosul de prelucrare
-t=0,3 mm
-Durabilitatea economica T
-Tec=15min
-Viteza avansului de patrundere
-vsp=0,41mm/min
Ks1.=1,4
-vsp=0,41×1,4=0,57mm/min
-Viteza avansului principal vs
-vs=10m/min
Avansul de patrundere spt
Spt=0,053mm/cursa de trecere
Operația 11 : Rectificare interioara S.1;
Stabilirea schemei de prelucrare
-Alegerea sculei
– Piatra EN40KC
B=100mm B=diametrul pietrei
L=25mm L=latimea discului
-Adâncimea de așchiere
-t=0,2 mm
-Durabilitatea economica Tec
-Tec=17min
– Avansulde patrundere
sp=0,0020mm/cd
-viteza de aschiere
V=35,5m/sec
-Viteza avansului principal vs
vs=50m/min
-Numarul de rotatii ale piesei
np=170-250rot/min aleg np=200rot/min
-Avansul de trecere
β=0,1-0,25 aleg β=0,2
Operația 12: Rectificare dantura S.7;
Stabilirea schemei de prelucrare
-Alegerea masinii unelte:
Masina de rectificat roti dintate cilindrice, tip Niles, WMW 600×10
-Alegerea sculei:
Piatra conica plana III, STAS 603-76,structura En,25…16K.
diametrul pietrei 210mm.
-Elementele regimului de aschiere;
-Ac-adaosul de prelucrare
Ac=0,16 mm 13.2 [2]
-Avansul de patrundere
spd=0,08mm/trecere 13.3 [2]
sps=0,030mm/trecere
spf=0,020mm/trecere
-Avansul de trecere
std=sts=3,3mm/cd std=sts =3,3×0,8=2,6mm/cd
stf= 1,4mm/cd stf=1,4×0.8=1,1mm/cd 13.4[2]
Kst=0,8
– Lr.- lungimea cursei de lucru in directia miscarii de rulare
Lr=36mm 13.1 [2]
-id ,is, if , -numarul de treceri pentru rectificarea de degrosare ,semifinisare,
finisare
is= if=1
id=1
-id=[Ac-(spf+sps)]/spd
id=(0,16-0,050)/0,08=0,11/0,08=1,35=1
-Numarul de curse duble pe minut.
nj=1000vj/(2L) [cd/min], (j=d,s,f)
L=B/cosβ0+(5…10)mm
L=27/cos200+8=27/0,9+8=38mm
nd=1000×15/76=197cd/min
ns=1000×11/76=144cd/min
nf=1000×8/76=105cd/min
Din cartea tehnica a masinii se adopta
nd=198cd/min
ns=141cd/min
nf=100cd/min
5.3 STABILIREA NORMEI DE TIMP
Norma tehnică de timp “NT” reprezintă timpul stabilit unui executant care are calificare corespunzătoare pentru efectuarea unei unități de lucrare în condiții tehnico-organizatorice precizate ale locului de muncă.
Norma tehnică de timp se calculează cu relația:
unde:
Tpî – timpul de pregătire-încheiere, reprezintă timpul în cursul căruia un executant, înainte de începerea unei lucrări, creează condițiile necesare efectuării acesteia și după terminarea ei aduce locul de muncă la starea inițială;
n – numărul pieselor ce compun lotul sau care se execută într-un schimb de lucru:
-producția anuală: 10000buc;
-producția lunară: 10000/11 = 909buc;
-producția zilnică: 909/21,5 = 43buc;
-producția pe schimb: 43/2 = 22buc; n = 22 buc.
Tpo – timpul operativ, este timpul în cursul căruia un executant efectuează sau supraveghează lucrările necesare pentru modificarea cantitativă și calitativă a obiectelor muncii:
Tpo = Tb + Ta
Tb – timpul de bază, este timpul în cursul căruia un executant efectuează sau supraveghează lucrările necesare pentru modificarea nemijlocită, cantitativă și calitativă a obiectelor muncii, respectiv a dimensiunilor, formei, compoziției, proprietăților, stării sau dispunerii în spațiu. Timpul de bază necesită neapărat acțiunea sau supravegherea directă a executantului.
Ta – timpul ajutător, este timpul în cursul căruia nu se produce nici o modificare cantitativă sau calitativă a obiectului muncii, însă un executant trebuie să realizeze mânuirile necesare sau să supravegheze utilajul pentru ca această modificare să poată avea loc.
Tdl – timpul de deservire, este timpul în cursul căruia executantul asigură pe întreaga perioadă a schimbului de muncă atât menținerea în stare de funcționare a utilajelor și sculelor cât și organizarea, aprovizionarea, ordinea și curățenia locului de muncă.
Tdl = Tdt + Tdo
Tdt – timpul de deservire tehnică;
Tdo – timpul de deservire organizatorică.
Tir – timpul de întreruperi reglementate, este timpul în cursul căruia procesul de muncă este întrerupt pentru a avea loc odihna și necesitățile fiziologice ale executantului, precum și întreruperile condiționate de tehnologie și de organizarea muncii.
○ Calculul timpului de pregătire-încheiere
10. Pentru operațiile de găurire, lărgire și alezare:
-rotire și fixarea mesei : 2,10 min;
-fixarea dispozitivului : 6,00 min;
-montarea opritorilor : 2,00 min;
-reglarea mașinii : 3,00 min; Tpî = 13,1 min
20. Pentru operațiile de rectificare:
-pregătirea curentă a lucrării : 10 min;
-înlocuirea discului abraziv : 8 min;
-corectarea discului abraziv : 3,3 min;
-primirea și predarea documentelor : 8 min; Tpî = 29,3 min
30. Pentru operațiile de strunjire:
-pregătirea curentă a lucrării : 15 min;
-deplasarea păpușii mobile : 1 min;
-așezarea cuțitelor și reglarea lor la cotă : 3 min;
-reglarea opritorilor : 1 min; Tpî = 20 min
○ Calculul timpului de bază
Timpul de bază se calculează cu relația :
– pentru strunjire, găurire și frezare : [min]
-pentru rectificare cu avans de pătrundere : [min]
-pentru rectificare cu avans longitudinal : [min]
Calculul timpului de bază -se calculează tabelar ținând seama de relațiile anterioare.
○ Calculul timpului ajutător:
găurire : 0,51 min;
strunjire : 1,72 min;
recificare: 1,4 min.
○ Calculul timpului de deservire
găurire : 3,8% Tb ;
strunjire : 3,5% Tb;
rectificare: 3,5% Tb .
○ Calculul timpului de întreruperi
găurire : 4% Top ;
strunjire : 5,5% Top;
rectificare: 3% Top .
OP.7 Frezare dantura-degrosare
NT= Tpi/n+tb+ta+tdt+tdo+ton
tb= [min]
Se va prelucra in pachet 5buc
l=27×5=135mm
l1=+3 mm ; D=Dp+2m=mz+2m
D=2,5×75+2×2,25=41mm
l1=+3=23mm
tbd==13,040min
Tpi Tab.10.1[2]
prinderea piesei pe dorn si in consola =19 min
primirea si predarea documentatiei =10 min
reglarea masinii pentru taierea danturii =4 min
montarea si demontarea dornului port freza =2,5 min
montarea si demontarea sculei =7,5 min
Tpi=43min
ta=ta1+ta2
ta1=1,65min 10.21[2]
ta2=7,54 min 10.25[2]
ta= 9,19/5=1,838 min
-timpul pentru deservire tehnica;
tdt=2,5×tb/n [min]
tdt=2,5×13,040=0,038min
-timpul pentru deservire organizatorica
tdo=(tb+ta)/n [min]
tdo=(13,040+1,838)/n=0,0676min
-timpul pentru odihna si necesitati fiziologice
ton=3(tb+ta)/n=0,0446min
NT=1,954+13,040+1,838+0,038+0,0676+0,0446=16,984min-degrosare
OP.8 Frezare dantura-finisare
tbf==19,177min
Tpi=43min
ta=ta1+ta2
ta1=1,65min 10.21[2]
ta2=7,54 min 10.25[2]
ta= 9,19/5=1,838 min
-timpul pentru deservire tehnica;
tdt=2,5×tb/n [min]
tdt=2,5×19,177=0,047min
-timpul pentru deservire organizatorica
tdo=(tb+ta)/n [min]
tdo=(19,177+1,838)/n=0,0976min
-timpul pentru odihna si necesitati fiziologice
ton=3(tb+ta)/n=0,0646min
NT=1,954+19,77+1,838+0,047+0,0976+0,0646=23,771min
Op.10 Rectificare frontala
NT= Tpi/n+tb+ta+tdt+tdo+ton
K=1,25
Tb=[min]
Tpi=30min
tb=0,439min
ta=0,92min
tdt=0,13min
tdo=0,2min
ton=0,4min
NT=30/100+0,439+0,92+0,13+0,2+0,4=2,389min
Op.11 Rectificare interior
NT= Tpi/n+tb+ta+tdt+tdo+ton
Tb=[min]
K=1,5
Tpi=30min
tb==1,70min
ta1=0,26min- timp necesar pentru prinderea si desprinderea piesei
ta2=0,55 min- timp necesar pentru masuratori de control
ta3=0,11 min- timp pentru comanda masinii
ta=0,92min
tdt= [min]
tdt=0,13min
tdo=0,2min
ton=0,4min
NT=30/100+1,70+0,92+0,13+0,2+0,4=3,65min
Op.12 Rectificare dantura
NT= Tpi/n+tb+ta+tdt+tdo+ton
tb=2z[Lr() + τ (id+is+if)] [min]
tb=2×75[36(74,46min
tb=14,89min
ta=ta1+ta2+ta3
ta1+ta2=0,64min 13.19 [2]
ta3=1,2min 13.21 [2]
ta=1,84min
top=tb+ta
top=14,89+1,84=16,73min
tdt=0,09 tb
tdt=14,89×0,09=1,34min
tdo=0,025 top
tdo=16,73×0,025=0,41min
ton=0,04 top
ton=×0,04=0,669min
Tpi=50+11+15+4+2=82min 13.29[2]
NT= Tpi/n+tb+ta+tdt+tdo+ton
NT=82/22+14,89+1,84+1,34+0,41+0,669=22,876min
Partea a II a
PROIECTAREA UNUI ECHIPAMENT TEHNOLOGIC DE FABRICARE AFERENT
CAP.1
STABILIREA DATELOR NECESARE PROIECTARII DISPOZITIVULUI
1.1 Proprietatile mecanice ale materialului piesei de prelucrat
Material -34MoCN15
-rezistenta la ruperere σr =100kgf/mm2
-duritarea maxima a piesei 229HB
1.2. Stadiul de prelucrare al piesei
1.3. Elementele operatiei pentru care se proiecteaza dispozitivul
a. Fazele operatiei:
– orientarea piesei in dispozitiv
– gaurire Ø9mm L=33mm
– indexare de 6 ori
– desprindera piesei
b. Masina unealta: GPR 45
Caracteristici;
Diametrul maxim de prelucrat 45mm
Cursa verticala a papusii 500mm
Cursa longitudinala a saniei 420mm
Cursa transversala a mesei 710mm
Suprafata utila a mesei 500×800mm
Gama de turatii 40, 56, 80,112,160, 224, 315, 450, 630,900,
1250; 1800 rot/min
Gama de avansuri 0,10; 0,13;0,19; 0,27; 0,38; 0,53;
Putere motor 4 kw
Masa masinii 5000kg
Dimensiunile de gabarit lungime 2085×1990×2770mm
c. Scule: burghiu Ø9mm STAS 1370 -74 material Rp3
d.Regim de aschiere :
– adancime de aschiere (t)
t = D/2 ==4,575mm=4,58mm
-avansul (s)
– s =Ks×Cs×D0,6mm/rot unde:
Ks=0,90 Tab.12.8 Picos
Cs=0,047 Tab.12.9 Picos
s=0,90×0,047×9,580,6=0,164mm/rot
sMU=0,16mm/rot.
– viteza de aschiere:
Vp= [m/min] 12.7 Picos
Kvp=KMV ·KTV ·Klv ·Ksv
Vp=11,60 m/min
-turatia
n=410 rot/min
nMU=450 rot/min.
e. Fortele si momentele de aschiere la burghiere:
Fas=CF··DxF··syF··KF [daN] 12.12 Picos
Mas=CM··DxM ·syM· KM [daN·cm] 12.13 Picos
CF1=118; DxF=91 S=0,160,70 HB=2290,75
Kaf =1,0 Ksaf=1, Kxf=1,0 KηF=1,12
-Forta de aschiere
Fas=CF··DxF··syF··KF [daN] 12.12 Picos
CF1=118; DxF=91 S=0,160,70 HB=2290,75
Kaf =1,0 Ksaf=1, Kxf=1,0 KηF=1,12
Fas=118 ·91 ·0,190,70 ·2290,75 ·1,12=224.5 [daN]
-Momentul de aschiere
CM=6,3; DxM=91,81; syF=0,160,76;
Kaf =1,0; Ksaf=1,0; Kxf=1,0; KηF=0,89
Mas=29.6 · 91.81· 0.190,76 ·0,89 = 349 [daN·mm]
f. Puterea necesara gauririi
P===0,2kw
CAP.2
STABILIREA SISREMELOR BAZELOR DE ORIENTARE A PIESEI DE PRELUCRAT IN DISPOZITIV
2.1 Schita operatiei
2.2. Stabilirea cotelor de realizat pe piesa la prelucrare si a sistemului bazelor de cotare
Cotele care determină poziția alezajului de prelucrat (Ø9), bazele corespunzătoare, suprafețele care le determină și abaterile maxime admise la cotele respective sunt trecute în tabelul următor:
2.3. Stabilirea sistemului bazelor de orientare a piesei la prelucrare si a elementelor de orientare
2.4.Calculul erorilor maxim admise la orientare
Eroarea maximă admisă la orientarea unui semifabricat în dispozitiv este dată de relația:
ad(d) = Tp(d) – (Td(d) +(d) ) [mm]
în care: ad(d) este eroarea de orientare maximă admisă la cota d, în mm;
Tp(d) – toleranța piesei la cota d, de realizat la prelucrare, în mm;
Td(d) – toleranța la cota funcțională a dispozitivului, corespunzătoare cotei d a piesei, în mm;
(d) – precizia medie economică pentru diverse procedee de prelucrare la cota d, corespunzătoare procedeului utilizat.
Toleranțele la cotele funcționale ale dispozitivelor folosite la prelucrarea pe mașini-unelte se stabilesc procentual din toleranțele care trebuiesc realizate la cotele corespunzătoare ale pieselor, folosind relația:
Td(d) = Tp(d) [mm]
În acest erorile maxime admise la cote sunt trecute în tabelul următor, corespunzător toleranțelor economice de prelucrare și a celor la cotele funcționale.
2.5 Erorile de orientare a piesei in dispozitiv
Varianta I
(perpendicularitate) = 0 deoarece baza de orientare este identică cu baza de cotare și jocul este nul.
(concentricitate) 0 (j 0)
Semifabricatul se introduce pe bucșa cilindrică cu joc. Jocul se calculează cu relația:
j = Dmax,b -dmin,p [mm]
în care: dmin,p este diametrul minim al semifabricatului, în mm;
Dmax,b – diametrul maxim al bucșei, în mm.
Diametrul semifabricatului se găsește pe desenul de execuție.
d.semif.=Ø161±0,5mm d.max.=161,5mm. d.min=160,5mm
Dmax,b [G7] =161,5mm
IT7=40μm
j = 161,554-160,5=1,054mm
(concentricitate)=j1+Tconc =1,054+0,6=1,654 mm
Varianta II
(perpendicularitate) = 0 deoarece baza de orientare este identică cu baza de cotare și jocul este nul.
(concentricitate)= Tconc = 0,6 mm;
Tconc reprezintă toleranța la concentricitate dintre baza de cotare (Ø120) și baza de orientare(Ø180).
Varianta III
(perpendicularitate) = 0 deoarece baza de orientare este identică cu baza de cotare și jocul este nul.
Semifabricatul se introduce pe dorn (bolț) cu joc. Acesta se calculează cu relația:
J = Dmaxp – dmin,b
d=Dminmm
Dmaxp=120,040mm; Dmin p=120mm
Td=35μm ; as=12μm
dbolt=120[g7]=120mm
dmin,b =120-0,047=119,953mm
(concentricitate)= j2 = 120,040-119,953=0,087mm
Varianta IV
(perpendicularitate) = 0 deoarece baza de orientare este identică cu baza de cotare și jocul este nul.
(concentricitate)= 0 mm.
2.6.Alegerea variantei optime de orientare
Din tabelul anterior se constată că: varianta de orientare I conduce la piese rebut deoarece eroarea de orientare la concentricitate este mai mare decât eroarea admisibilă și nu poate fi luata în considerare. Cel mai simplu dispozitiv rezultă folosind dornul cilindric scurt, prin care se preiau 2 grade de libertate pe suprafata cilindrica interioara și 3 grade de libertate pe suprafata frontala a treptei dornului. În concluzie varianta III este varianta optimă de orientare.
CAP.3
STABILIREA FIXARII SEMIFABRICATULUI IN DISPOZITIV
Strângerea se realizează cu șaibă crestată și o piuliță cu guler.
Forța de fixare este realizată cu ajutorul unei piulițe. Forța realizată se calculează cu relația:
în care: – d – diametrul șurubului, d=30 mm; p=2mm
– D – diametrul șaibei crestate, D=140 mm;
– D1 – diametrul inelului, D1 = 22 mm ;
– μ – coeficient de frecare, μ=0,1.
Marimea fortei corespunzatoare momentului se calculeaza functie de momentul M si diametrul D al burghiului:
Fm===38,7daN
Incazul cel mai defavorabil diferenta intre cele doua forte Fm se preia prin frecarea pe suprafata frontala ,incat se poate scrie succesiv:
μS > Fm; S > S=
in care:
μ – coeficient de frecare, μ=0,1.
k-coeficient de siguranta k=2
S==258daN
=509,79daN
Sr > S
CAP. 4.
PROIECTAREA ANSAMBLULUI DISPOZITIVULUI
4.1. Proiectarea elementelor de orientare a semifabricatului
Din varianta optimă a rezultat ca fiind cel mai simplu dispozitiv de orientare cel format din mecanismul , de tip; – mecanism de centrare cu dorn fix scurt.-
Mecanismul de centrare cu dorn fix.
Acesta se caracterizează prin :
-proiectarea dornurilor este mai usoara,
-prelucrarea dornurilor nu necesita dotari tehnice speciale,
-prezinta siguranta in exploatare,
-se intretin usor,
– strângerea pieselor se realizează in conditii sigure ,intr-un timp relativ scurt,cu ajutorul unor elemente standardizate in general.(chei fixe).
Materialul din care se executa dornul este OSC8 .
Precizia orientarii si fixarii pieselor depinde in primul rand de precizia de executie a dornurilor cat si de precizia asamblarii lor in dispozitiv.
Precizia prelucrarii in cazul folosirii dornorilor fixe este data de jocul dintre diametrul dornului si diametrul pieselor de prelucrat.
Folosirea dornului fix scurt sau lung este impusa de forma si dimensiunile piesei de prelucrat. In cazul reperului ROATA DINTATA se va utiliza un dorn fix scurt care va prelua 2 grade de libertate pe suprafata cilindrica exterioara si 3 grade de libertate pe suprafata frontala a dornului.
Se va acorda o atentie deosebita realizarii conditiilor tehnice de executie ale dornului respectandu-se abaterile de forma si de pozitie ale suprafetelor.
Elementele mecanismului sunt prezentate in Fig.1
4.2. Proiectarea elementelor de ghidare a sculelor
Pentru rigidizarea sculelor de găurit și pentru poziționarea axelor sculelor în raport cu cele ale găurilor din piese sunt folosite, în general, bucșe de ghidare.
Operatia de gaurire se executa pe o masina de gaurit G25, dispozitivul de gaurit fiind echipat cu o bucsa de gaurit fixa.
Pentru o exploatare rațională a dispozitivelor de găurit, bucșele trebuie să aibă o lungime de ghidare suficientă și să fie prevăzute cu raze de rotunjire a alezajelor.Rotunjirea asigură o ușoară introducere a sculelor și protejează muchiile tăietoare ale acestora. Dacă așchiile se eliberează prin bucșă, între suprafața frontală a acesteia și piesă se prevede o distanță h, care depinde de materialul piesei de prelucrat și de diametrul d, al sculei. Piesa fiind din oțel, care dă așchii de curgere, se recomandă:
În cazul unor distanțe prea mici, deși se asigură o ghidare mai bună a sculei la începutul găuririi, are loc însă o uzură mai rapidă a tăișurilor sculei.
Dacă distanța dintre piesă și bucșă este prea mare, atunci bucșa pierde calitatea de ghidare a sculei
Tinand seama de aceste recomandari a fost aleasă o bucșă de ghidare cu guler STAS 1228/2-75.
Bucșa se realizează din OSC 10, cu duritatea de 62-65 HRC după tratament termic. Elementele sunt prezentate in Fig.2
Bucsa de ghidare se monteaza in placa port bucsa si se fixeaza cu ajutorul surubului de reglare M8 STAS 1228/3-75.
Placa port bucsa este rabatabila iar conditia de perpendicularitate a axei bucsei fata de suprafata frontala de asezare a dornului ,facandu-se printr-un surub de reglare si piulita
4.3.Proiectarea mecanismelor de strangere
Fixarea piesei se realizează cu ajutorul surubului si a piulitei ce este actionata manual cu cheia.
Mecanismele de strângere, într-un dispozitiv, au rolul de a realiza forțe de strângere asupra semifabricatelor pentru a le imobiliza pe reazeme.
Principalele condiții pe care trebuie să le îndeplinească un mecanism de strângere
sunt:
să realizeze strângerea și desfacerea piesei într-un timp cât mai mic;
elementele care compun mecanismul să fie rezistente la uzură;
să fie cât mai simplu pentru a nu complica dispozitivul și spori costul acestuia;
să necesite o forță de acționare cât mai mică pentru a nu obosi operatorul uman;
să permită realizarea forțelor strict necesare și pe cât posibil acestea să fie cât mai constante pentru a reduce erorile de strângere;
să nu deranjeze poziția semifabricatului pe reazeme la strângere;
mecanismul de acționare manual să aibă un singur element de acționare pentru a realiza o apăsare uniformă a semifabricatului pe reazeme;
să corespundă din punct de vedere al protecției muncii.
Tinand seama de aceste conditii ,pentru piesa ce face obiectul acestui proiect,am ales mecanismul de strangere cu surub si piulita .
Actionarea surubului se va face cu ujutorul unei chei fixe.
Piulita 12actioneaza asupra unei șeibi detașabile plate 13 care vine in contact cu piesa fixandu-o pe dornul 11
Elementele mecanismului sunt prezentate in Fig. 3.
Fig.3
4.4. Proiectarea corpului dispozitivului
Corpul constituie elementul de bază al dispozitivului întrucât pe el se asamblează elementele de orientare și de strângere ale semifabricatului, de reglare sau conducere a sculei, de legătură cu mașina-unealtă. Prin corp se închid forțele de strângere și de așchiere. Deoarece corpul determină poziția relativă a celorlalte elemente, acesta influențează esențial precizia dispozitivului.
În general, corpurile dispozitivelor trebuie să fie cât mai ușoare, dar suficient de rigide, să ofere posibilități de apucare în vederea ridicării și manipulării manuale sau mecanizate, să aibă marcaje în scopul identificării ușoare, să fie protejate pe părțile inactive prin vopsire sau prin alte procedee împotriva coroziunii, să nu aibă colțuri sau muchii ascuțite care pot să rănească operatorul.
Construcția corpurilor depinde de forma și mărimea semifabricatului care se prelucrează pe dispozitiv, pentru că acesta determină poziția, forma și mărimea reazemelor, forma, poziția, mărimea și tipul mecanismului de strângere, modul de legătură cu mașina – unealtă, procedeul de fabricație etc.
Corpurile se pot fabrica prin diferite procedee: turnare, sudare, asamblare cu șuruburi și știfturi etc.
Ținându-se cont de solicitările la care este supus corpul, se prevăd nervuri de rezistență și cusături care să evite pe cât posibil deformațiile. Printr-o nervurare corespunzătoare se poate obține o rigiditate mai mare decât prin alegerea de grosimi mari ale plăcilor sudate.
Piesele care urmează să fie sudate se prelucrează în așa fel, încât după sudură vor fi prelucrate numai suprafețele de asamblare cu alte elemente. Pentru suprafețele care urmează să fie prelucrate, se prevăd adaosuri mici, posibilități bine de intrare a sculelor și prelucrarea prin procedee economice. Prin prelucrările acestor suprafețe nu trebuie tăiate cusăturile de sudură.
Piesele care se sudează trebuie să fie astfel proiectate încât să nu prezinte colțuri sau proeminențe și să permită așezarea lor în poziția dorită
La proiectarea pieselor prin sudură trebuie aleasă soluția cea mai simplă pentru execuție și în care consumul de material este cel mai redus.
Din aceste considerente, a fost aleasă varianta în care corpul dispozitivului se obține dintr-o singura bucata, debitata din placa OL50 , prelucrandu-se ulterior la forma si dimensiunile din desenul de executie.
4.5. Stabilirea elementelor de asamblare
Părțile componente ale dispozitivelor se asamblează între ele, cu elemente de asamblare, formând subansambluri și ansambluri demontabile sau nedemontabile.
Ansamblurile demontabile oferă posibilitatea prelucrării individuale a tuturor elementelor componente ale dispozitivului și demontării lor în cazuri de necesitate, acesta constituind un avantaj în cazul în care elementele trebuie schimbate. Dezavantajul prelucrării demontabile constă în volumul mare de prelucrări și în rigiditatea uneori scăzută a dispozitivului.
Asamblarea nedemontabilă presupune prelucrarea unor suprafețe ale elementelor componente în stare asamblată, lucru care uneori se realizează în condiții mai dificile, iar la uzare se înlocuiește întreg ansamblul, ceea ce este neeconomic. În schimb asamblările nedemontabile oferă rigidități sporite ansamblului.
Elementele principale de asamblare demontabilă folosite în construcția dispozitivelor sunt: șuruburi, piulițe, știfturi cilindrice , știfturi filetate, șaibe, pene etc. Aceste elemente sunt în general standardizate.
Dimensiunile și numărul știfturilor și șuruburilor se stabilesc pe baza solicitărilor la care sunt supuse și a dimensiunilor elementelor pe care le asamblează.
Pentru o execuție rațională este necesar ca elementele de asamblare din componența unui dispozitiv să prezinte o variație dimensională cât mai restrânsă, pentru a reduce numărul sculelor și a ușura operațiile ulterioare de asamblare și recondiționare
Pe baza acestor informații au fost alese următoarele elemente de asamblare:
– șuruburi cu cap hexagonal STAS 5144-80;
– știfturi cilindrice STAS 1599-80
– bucsa de centrare
-un inel de reglaj joc OLC 45;
-inel de siguranta
4.6. Proiectarea elementelor de legătură a dispozitivului cu mașina-unealtă
Dispozitivul de găurit este montat direct pe masa mașinii. Fixarea se face cu șuruburile 3 și piulițele2 în canalele T.
Dimensiunile elementelor de strângere, orientare și centrare se aleg în funcție de dimensiunile canalelor T ale mesei mașinii de găurit pe care va lucra dispozitivul.
Dispozitivele se strâng pe masa mașinii de găurit fie prin intermediul șuruburilor pentru canale T și piulițelor înalte, fie cu șuruburi cu cap hexagonal și piulițe pentru canale T. Pentru ambele combinații se folosesc șaibe plate.
Elementele sunt prezentate in Fig.6
Fig.6
4.7.Modul de functionare al dispozitivului de gaurit
Dispozitivul de gaurit se fixeaza pe masa masinii de gaurit prin intermediul suruburilor cu cap T.Orientarea dispozitivului se face in asa fel incat sa se realizeze coaxialitatea axei arborelui principal al masinii de gaurit cu axa gaurii de realizat.
Introducerea piesei in dispozitiv se va face prin partea superioara a dispozitivului
Piesa se orienteaza pe dorn ;pe suprafata cilindrica exterioara a treptei dornului preluindu-se doua grade de libertate si pe suprafata frontala a treptei dornului cu care vine in contact suprafata frontala a piesei, se preiau trei grade de libertate.
Fixarea piesei se va face cu ajutorul saibei crestate 11si a piulitei 10. Se roteste apoi rozeta indexorului 15 cu 1800 introducandu-se pana cuiului indexor 12 in locasul conic al dornului 9, si stiftul 17in gaura prevazuta in rozeta.
Se roteste piulita 20cu ajutorul manerului 25, blocandu-se astfel dornul port piesa pe placa de baza a dispozitivului de gaurit.Blocarea se face prin boltul cu guler 21.Boltul este prevazut cu pana 22 care printr-un canal de pana nu permite rotirea lui in timpul stringerii cu piulita.Montarea boltului se face prin saiba 18 fixata de dorn prin doua suruburi cu cap inecat. Se aduce in pozitia de lucru bucsa de ghidare 9,prin rotirea placii port bucse in jurul boltului.Mentinerea bucsei in aceasta pozitie se face de catre arcul elicoidal 29. Stiftul filetat 6, fixat in placuta 5,si asigurat cu piulita 7,regleaza pozitia placii port bucsa fata de axa piesei.
Urmeaza operatia de gaurire Ø9.
Repozitionarea piesei in vederea prelucrarii celorlalte gauri se face astfel:
Se slabeste piulita 20 prin actionarea manerului25 ,se trage de rozeta indexorului si totodata se si roteste cu 1800 permitand astfel mentinerea in pozitia retrasa a cuiului indexor.
Se roteste dornul cu 600 in vederea indexarii cuiului in urmatorul locas. Introducerea cuiului indexor in locas se va face prin rotirea rozetei indexorului cu 1800.Mentinerea cuiului in contact cu dornul se face prin arcul elicoidal14.
Urmeaza blocarea dornului si apoi operatia de gaurire.
Scoaterea piesei din dispozitiv se va face dupa bascularea placii port bucse slabirea piulitei 10 si retragerea saibei crestate 11.
Ciclul se reia pentru prelucrarea intergului lot de piese.
B. PROIECTAREA DISPOZITIVULUI DE CONTROL
S-a proiectat dispozitivul pentru verificarea bataii circulare frontale.
Modul de lucru:
Orientarea si fixarea piesei se face cu ajutorul bucsei elastice 18. Piesa se introduce pe bucsa elastica pana la venirea ei in contact cu cepii de asezare 15. Se actioneaza rozeta 17 in vederea strangerii piesei. Rozeta actioneaza asupra bucsei conice 16 care la venirea in contact cu bucsa elastica o deformeaza facand posibila fixarea piesei. Odata cu asezarea piesei pe cepii de asezare suprafata frontala a piesei vine in contact cu palpatorul comparatorului cu cadran 14 care este montat pe parghia 13. Se fixeaza la zero comparatorul cu cadran si prin intermediul manerelor 19 se roteste piesa cu 1800 . Se inregistreaza a doua citire. Diferenta dintre cele doua valori este abaterea cautata. Se actioneaza rozeta in sens invers pentru slabirea piesei. Urmeaza introducerea celorlalte piese din lot. Subansamblul de orientare si fixare a piesei se fixeaza in bucsa 24. Prin intermediul celor doi suporti de retinere 20 dornul conic este mentinut pe bucsa care se roteste. Subansamblul port-piesa si comparatorul cu cadran se fixeaza pe masa 1.
Dupa verificarea bataii circulare a unei piese se slabeste surubul in vederea eliberarii piesei din dispozitiv si se introduce o alta piesa. Ciclul se reia.
Partea a- III- a.
ORGANIZAREA ȘI PROGRAMAREA FABRICARII REPERULUI
1. Determinarea tipului de producție
Se aplică metoda indicilor de constanță:
a. fondul nominal de timp:
Fn=ksch•h•ze [ore]
ksch=2 număr de schimburi
h=8 ore durata unei zile de muncă
ze=365-(52+52+6)=255 zile
Fn=2•8•255=4080 ore/an
b. Ritmul mediu al fabricației
rg=Fn/Ng•60=4080/10000•60=24.48
c.Se determină indicatorul TPi:
TPi =rg/Tui Tui-timpul unitar pe operație
Dacă: TPi 1 Producție de masă
1< TPi 10 Producție de serie mare – SM
10< TPi 20 Producție de serie mijlocie – Sm
TPi >20 Producție de serie mică – sm
Procesul de fabricare proiectat coține 5 operații care se încadrează în cazul producției de serie mijlocie, 5 operații în cazul producției de serie mare și 1 operație în cazul producției de serie mică. Stabilesc că procesul se încadrează în cazul producției de serie mijlocie.
2. Analiza formei de mișcare a pieselor în cadrul fluxului tehnologic
Pentru tipul de producție –serie mijlocie se adoptă forma de transmitere mixtă a pieselor între operațiile procesului tehnologic.
3.. Analiza tipului de amplasare a locurilor de muncă
Pentru producția de seria mijlocie se propune amplasarea pe linii de producție.
Stabilirea numărului de mașini-unelte și a încărcării lor:
, se adoptă ,
Lotul de fabricație optim:
[buc].
Nj – volumul de producție;
A – costuri datorate pregătirii-încheierii fabricației și a activităților administrative la lansarea lotului;
B – costuri de întreținere și funcționare a capacității de producție pe durata pregătirii încheierii fabricației;
E – coeficient care cuantifică costul suportat de întreprindere la 1 leu capital circulant imobilizat.
.
Cm – cheltuieli cu semifabricatul;
Sri – salariul personalului direct productiv ce execută operația i;
tui – timpul unitar de la operația i;
mi – numărul de utilaje care realizează operația i;
ai – cota orară a costului de întreținere și funcționare a utilajelor;
Rf – regia secției de fabricație.
[lei/lot].
tpi – timpul de pregătire-încheiere al operației i;
sri – retribuția orară a reglorului la operația i;
p – coeficient ce depinde de cota parte a cheltuielilor legate de pregătirea administrativă a lansării lotului;
[lei/buc].
[lei/buc].
.
Cm = km
k – costul unui Kg de 18MoCr11;
m – masa piesei.
No= 518,85 buc.
Lotul de fabricație economic:
Nec= 500 buc.
Lotul de transport optim:
[buc].
Nto – mărimea lotului de transport;
Ct – costul unui transport pe întreg fluxul tehnologic.
Nto= 82.2 buc.
Lotul de transport economic:
Ntec = 100 buc.
Numărul de loturi:
Numărul de loturi de transport pe lot economic:
5. Durata ciclului
Tc=durata ciclului de fabricație a unui lot de piese:
[min]
6. Perioada de repetare
Tr=Nec*Rg=500*32.48=16240 min=271 ore 34 schimburi
7. Parametrii specifici fiecărei operații tehnologice:
-Productivitatea orară :
-Durata execuției unui lot:
-economic:
-de transport:
-decalajul între momentul începerii fabricației la operația „i” și cel al începerii fabricației la operația „i-1”
-Momentele începerii fabricației (Tîi) și finalizării fabricației (Tfi):
-Tîi=Tîi-1+Di-1,i, cu Tî1=0
-Tfi=Tîi+
8. Calculul stocurilor:
Stocul de producție neterminată interoperații:
Parametrii specifici fiecărei operații tehnologice sunt prezentați în tabelul următor:
MASURI DE TEHNICA SECURITATII MUNCII
Pentru prevenirea accidentelor de munca si a imbolnavirilor profesionale se vor lua o serie de masuri preventive, dintre care se amintesc:
-personalul operator trebuie sa fie in permanenta instruit asupra modului de lucru la operatia respectiva, si asupra masurilor ce trebuie sa le ia in momentul aparitiei unor fenomene necorespunzatoare procesului;
-interventiile la utilaje,altele decat cele specifice operatiei, se vor face numai de catre personalul de intretinere/reglare special instruit in acest scop, si numai in stare de repaus a masinii;
-echipamentul de lucru standard (salopeta, manusi, ochelari) este obligatoriu, daca normele specifice utilajului nu prevad alte mijloace de protectie;
-dispozitivele de lucru trebuie sa asigure o fixare rigida a pieselor.In cazul dispozitivelor pneumatice se vor prevede blocaje pentru a impiedica desprinderea piesei in caz de intrerupere a alimentarii cu aer.
-dispozitivele de fixare a pieselor sau sculeor, care executa diferite miscari in timpul lucrului, vor fi lipsite de proeminente.
-sculele se vor verifica la intervale de timp corespunzatoare durabilitatii stabilite prin normative; cele care prezinta fisuri,lipsuri de material, depuneri de material, deformarii ale zonei de prindere se inlocuiesc obligatoriu;
-la masinile cu zona de asezare/prindere a pieselor la o inaltime mai mare de 800 mm se vor prevede gratare suplimentare, executate din materiale antiderapante si izolatoare;
-in locurile de munca unde este necesar iluminatul local se va folosi tensiunea de 12/24/(max.36) V.
-pentru protectia impotriva electrocutarii, toate utilajele vor fi asigurate prin legarea la pamant si la nul, conform standardelor si instructiunilor in vigoare.
-la operatiile unde nu se pot folosi ecrane de protectie, se vor utiliza ochelari sau viziere.
-inlaturarea aschiilor se va face cu perii speciale sau carlige.
-evacuarea deseurilor de la masini unelte se face cel putin o data pe schimb
Bibliografie:
1. Abrudeanu.M, Știința materialelor, Ed Univ. din Pitești, vol I, 1997 și vol II, 1999;
2. Alexandru Ioan, ș.a., Alegerea și utilizarea materialelor metalice, Editura Didacticǎ și Pedagogicǎ, București, 1997;
3. Banu I., Anghel D., Elemente de proiectarea și verificarea proceselor de fabricație, Ed. Univ. din Pitești, 2002;
4. Chiriță Gh., Toleranțe și ajustaje, Ed. Univ. din Pitești, 1999;
5. Chiriță, V. I., Matrițarea la cald a metalelor, Editura tehnică, București, 1973;
6. Enache Ștefănuță, Proiectarea formei pieselor, Editura Tehnică, București, 1980;
7. Gavrilaș I., Tehnologia pieselor tip arbore, bucșă și disc pe mașini unelte clasice și cu comandă program, E.T.București, 1975;
8. Iacomi D., Proiectarea sculelor așchietoare, vol I, Ed. Univ. din Piești, 1999;
9. Picoș Constantin, ș.a, Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanică prin așchiere, vol I, Editura Universitas, Chișinău, 1992;
10. Picoș Constantin, ș.a, Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanică prin așchiere, vol II, Editura Universitas, Chișinău, 1992;
11. Picoș Constantin, ș.a, Normarea tehnică pentru prelucrări prin așchiere, vol I, Editura Tehnică, București, 1979;
12. Picoș Constantin, ș.a, Normarea tehnică pentru prelucrări prin așchiere, vol II, Editura Tehnică, București, 1982;
13. *** STAS-uri, grupa U10;
14. Tache V. Ungureanu I., Construcția și exploatarea dispozitevelor, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1982;
15. Tache V. Ungureanu I., Stroe C., Proiectarea dispozitivelor pentru mașini unelte, E.T.București, 1995;
16. Vlase A., ș.a, Regimuri de așchiere, adaosuri de prelucrare și norme tehnice de timp, vol I, Editura Tehnică, București, 1983;
17. Vlase A., ș.a, Regimuri de așchiere, adaosuri de prelucrare și norme tehnice de timp, vol I, Editura Tehnică, București, 1985;
18. Vucu I., Tehnologia construcției de mașini, Partea a 2-a, Proiectarea proceselor tehnologice, Ed.Univ. din Pitești, 1998.
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Proiectarea Procesului Tehnologic DE Fabricare A Reperului Roata Dintata (ID: 161740)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.