Dispozitive cu 5 Axe

Politehnica

Dispozitive cu 5 Axe

Byadmin ianuarie 1, 2024

CUPRINS

Capitolul 1

Noțiuni generale

1.1. Definiție – locul și rolul dispozitivelor în sistemele de fabricație

1.2. Clasificarea dispozitivelor

1.3. Structura dispozitivelor

1.4. Algoritmul de proiectare a dispozitivelor

Capitolul 2

Caracteristici specifice ale dispozitivelor pe ramuri industriale

2.1. Introducere

2.2. Gradul de dotare cu dispozitive

2.3.Influența gradului de dotare cu dispozitive asupra productivității muncii

2.4. Analiza și prognoza activității de utilizare a dispozitivelor

Capitolul 3

Breviar de calcul al dispozitivului cu 5 axe

3.1. Date inițiale

3.2. Concepția dispozitivului de frezat

3.3. Calculul de proiectare și descrierea instalației de acționare pneumatică

3.4. Modelarea geometrică a principalelor elemente componente

3.5. Descrierea dispozitivului

Capitolul 4

Tehnologia de execuție a reperului reducție

4.1. Caracteristici fizico-mecanice ale materialelor utilizate

4.2. Determinarea adaosului de material la suprafețe indicate pentru cele trei procedee de obținere a semifabricatului

4.3. Determinarea consumului de material pentru stabilirea procedeului optim de obținere a semifabricatelor

4.4. Determinarea prețului de cost al semifabricatului

4.5. Alegerea mașinilor-unelte și a caracteristicilor acestora

4.6. Alegerea S.D.V.-urilor

4.7. Determinarea regimului de așchiere a normei de timp, a prețului de cost pentru fiecare operație

Concluzii

Bibliografie

CAPITOLUL 1

NOȚIUNI GENERALE

1.1. Definiție – locul și rolul dispozitivelor în sistemele de fabricație

Dispozitivul poate fi definit ca un component auxiliar al unui sistem tehnic, constituind o unitate din punct de vedere tehnologic, constructiv și funcțional, alcătuit din elemente cel puțin în parte solide, ale căror legături le permite o mobilizare limitată și care rămân în serviciu în repaus relativ, care stabilește și menține orientarea semifabricatelor sau sculelor, putând prelua și funcții ale mașinilor-unelte sau ale operatorului uman.

În construcția de mașini sistemul tehnic este sistemul tehnologic M.D.S.P: mașină-unealtă-dispozitiv, sculă semifabricat, (piesă). Semifabricatul este elementul care suferă transformări, preluând forme și dimensiuni, cerute în scopul utilizării lui.

Scula reprezintă elementul primar, care acționează în mod nemijlocit asupra semifabricatului. Mașina-unealtă realizează forțele și mișcările necesare sculelor (sau semifabricatului). Ținând cont de formele și dimensiunile variate ale pieselor din construcția de mașini, precum și cernitele ce se impun privind respectarea acestora, caracteristicile sistemului tehnologic vor trebui mereu schimbate, adaptate la condițiile impuse de piesa de prelucrat.

Această modificare a caracteristicilor și performanțelor sistemului tehnologic este foarte bine realizată de dispozitive.

Se poate spune că dispozitivele constituie verigi de legătură în orice sistem tehnic, cu o parte, sau cu totalitatea elementelor componente. Locul dispozitivului în sistemul tehnologic elastic M.D.S.P. și legăturile cu acesta este reprezentat în fig.1.1.

Din analiza fig.1.1 care reprezintă locul dispozitivelor folosite la prelucrări pe mașini-unelte, rezultă că acestea au legături biunivoce cu toate elementele sistemului.

Din aceasta rezultă că rolul dispozitivelor în principal este de a orienta suprafețele de prelucrat ale semifabricatelor în raport cu traiectoriile tăișurilor principale ale sculelor și de a menține orientarea în tot timpul acțiunii sculei asupra semifabricatului.

Pe lângă acest principal rol a dispozitivelor, în cadrul unui proces tehnologic, folosirea unor dispozitive proiectate, construite și exploatate rațional conduce la următoarele roluri ale dispozitivelor.

a) creșterea productivității muncii

Studiile întreprinse de unele instituții de specialitate au arătat că în ultimii ani regimurile de așchiere au crescut foarte mult (viteza de așchiere de 3-5 ori și timpii de bază au fost reduși aproximativ de 3-5 ori), în timp ce productivitatea muncii în aceiași perioadă a crescut de numai două ori. Neconcordanța dintre cele două elemente, creșterea regimului de așchiere și productivitatea muncii, rezultă ca o consecință de reducere numai a timpilor de bază. Nu s-a dat suficientă atenție asupra fenomenelor care condiționează reducerea timpilor auxiliari. Din analiza normei de timp rezultă că în cazul diferitelor tipuri de mașini-unelte că timpul de bază variază între 22-60%, restul de 40-78% reprezentând timpii consumați în special cu activități de orientare , fixare și desfacerea semifabricatelor pe și de pe mașinile-unelte și alte activități auxiliare.

Figura 1.1 – Legătura dispozitivului cu sistemul tehnologic de fabricație

Dispozitivele au rolul de a reduce sau a elimina parțial acești timpi auxiliari, conducând la creșterea productivității muncii și implicit la reducerea prețului de cost al prelucrării. Acest lucru se va realiza în principal prin:

eliminarea parțială sau totală a operațiilor de trasare, care sunt operații scumpe, necesitând un volum mare de muncă înalt calificată;

reducerea timpilor necesari pentru orientarea și fixarea semifabricatelor și a sculelor așchietoare;

reducerea timpilor auxiliari prin fixarea simultană a unui semifabricat în mai multe locuri sau a mai multor semifabricate în același dispozitiv;

suprapunerea timpilor auxiliari cu cei de mașină utilizând dispozitive multiple;

mecanizarea activităților necesare orientării, fixării și desfacerii semifabricatelor.

b) mărirea preciziei de prelucrare

Acest rol al dispozitivelor trebuie dat la concepția de ansamblu a dispozitivului, de eliminare a erorilor subiective ale elementelor acestora.

Dispozitivele îndeplinesc acest rol datorită următorilor factori:

orientarea suprafețelor de prelucrat față de tăișul sculei se obține în mod automat.

sunt eliminate erorile de trasare și de verificare a orientării suprafețelor de prelucrat.

Acest lucru asigură o interschimbabilitate totală a pieselor prelucrate în dispozitive, conducând la creșterea productivității muncii la operațiile de asamblare.

c) reducerea efortului fizic; prin mecanizarea și automatizarea operațiilor de fixare și desfacere a semifabricatelor:

– se elimină efortul necesar verificării poziției suprafețelor de prelucrat în raport cu traiectoriile tăișurilor principale ale sculelor;

– prin introducerea în cadrul dispozitivelor a unor sisteme de ridicare, rotire, blocare;

– prin asigurarea condițiilor corespunzătoare de muncă, din punct de vedere al normelor de tehnica securității muncii.

d) lărgirea posibilităților tehnologice ale mașinilor-unelte

Existența dispozitivelor face posibilă lărgirea gamei de exploatare a mașinilor-unelte, reduce timpul de asimilare a unor produse noi în fabricație, cu cheltuieli minime de investiții, îmbunătățește precizia și rigiditatea precum și randamentul unor mașini-unelte uzate moral sau fizic. Acest rol al dispozitivelor este foarte eficient în condițiile economiei de piață, nou create, când au apărut o serie de societăți comerciale mici și mijlocii, unde numărul redus de mașini-unelte și starea lor, în majoritate cu o înaintată uzură morală, unde introducerea unor dispozitive corespunzătoare le pot aduce la parametrii tehnologici performanți.

1.2. Clasificarea dispozitivelor

Clasificarea dispozitivelor se face după următoarele criterii:

destinație: după rol; după funcții (fig. 1.2)

după gradul de specializare;

după modul de acționare;

după tipul prelucrărilor.

După cum rezultă din schemă, dispozitivele se clasifică, în funcție de destinație, în trei mari categorii:

dispozitive de lucru – care se utilizează direct în procesul de prelucrare pe mașini-unelte;

dispozitive de asamblare – utilizate la asamblarea pieselor;

dispozitive de control – utilizate la efectuarea controlului pieselor prelucrate.

Figura 1.2 – Clasificare dispozitivelor

După rolul pe care-l îndeplinesc, dispozitivele se clasifică astfel:

dispozitive de orientare și fixare a semifabricatului sau a sculei, care au rolul de a asigura acestora o poziție bine determinată față de direcțiile unor mișcări date (mișcările de generare a suprafețelor );

dispozitive de divizare, care deplasează liniar, circular sau după o traiectorie complexă semifabricatul sau scula, permițând efectuarea repetată a prelucrării în mai multe puncte, situate de regulă echidistant;

dispozitive de manipulare, care preluând funcțiile operatorului uman, asigură realizarea automată a tuturor operațiilor de manipulare, reclamate de sistemul de producție;

dispozitive de prelucrare-care realizează singure mișcarea de generare a suprafețelor de prelucrat sau contribuie la acesta, preluând astfel funcții ale mașinii-unelte.

Aceste dispozitive pot asigura și funcții de orientare și fixare a semifabricatelor sau a sculelor.

După tipul prelucrării, complexitate, grad de specializare, modul de acționare, dispozitivele se clasifică conform fig. 1.3.

Figura 1.3 Schema de clasificare a dispozitivelor

1.3. Structura dispozitivelor

Structura dispozitivelor este influențată de tipul de dispozitiv și variază în limite foarte largi de la dispozitiv la dispozitiv. Cu toate acestea se întâlnesc la toate dispozitivele o serie de elemente principale comune.

O structură a dispozitivelor este prezentată în fig. 1.4.

Ținând cont de rolul dispozitivelor și condițiile cerute acestora pentru realizarea lor sunt necesare o serie de elemente cum sunt:

elemente necesare orientării semifabricatelor (EO), numite reazeme;

elemente și mecanisme necesare menținerii orientării în timpul procesului de prelucrare numite elemente de fixare (EF);

elemente și mecanisme de orientare și fixare (EOF);

elemente de legătură a dispozitivului cu mașina-unealtă (ELMU);

Figura 1.4 – Schema structurii dispozitivelor

elemente de reglare, ghidare sau conducere a sculelor așchietoare, care condiționează poziția reciprocă dintre dispozitiv și sculă (ERGS);

elemente de bază pe care sunt asamblate toate elementele și mecanismele din structură, denumit corpul dispozitivului (C);

elemente de asamblare;

elemente speciale (ES), mecanizare, automatizare, protecție.

La dispozitivele rotitoare sau deplasabile intervin și elemente sau mecanisme specifice, pentru ridicarea, rotirea, deplasarea, indexarea și blocarea elementelor.

În fig. 1.5 se prezintă principalele funcții pe care trebuie să le realizeze un dispozitiv într-un sistem de fabricație.

Fig. 1.5. Funcțiile principale ale dispozitivelor.

1.4. Algoritmul de proiectare a dispozitivelor

Practica de proiectare a dispozitivelor poate fi concepută în două situații distincte, și anume:

dispozitive reprezentând un produs al societății comerciale, produs în serie și destinat desfacerii – în acest caz, dispozitivele având în general caracter universal, vor fi concepute, proiectate și omologate de serviciile concepție, care vor urmări obținerea originalității și performanțe care să asigure cererea pieței de desfacere în condiții corespunzătoare de rentabilitate.

dispozitive având caracter special sau specializat – face parte din echipamentul tehnologic al societății comerciale; în acest caz concepția și proiectarea revin serviciilor tehnologice, iar execuția având caracter de unicat, revine sculăriilor.

Obiectivele principale ale concepției sunt legate de siguranța funcțională a soluțiilor adoptate, precizia și productivitatea prelucrării pentru care este destinat dispozitivul, tehnologicitatea, costul, termenul de execuție, etc.

În acest caz originalitatea soluțiilor nu reprezintă un scop în sine, preferându-se utilizarea unor soluții tehnice, parțiale sau chiar globale, verificate, concretizate în elemente, subansamble și ansambluri tipizate care au funcționalitate și performanțe tehnologice sigure.

Analogia – extrapolarea, generalizarea prin folosirea și combinarea soluțiilor tehnice cunoscute reprezintă metoda de creație care se recomandă în primul rând la concepția echipamentului tehnologic special. În practică, calitatea unui proiect seoncepută în două situații distincte, și anume:

dispozitive reprezentând un produs al societății comerciale, produs în serie și destinat desfacerii – în acest caz, dispozitivele având în general caracter universal, vor fi concepute, proiectate și omologate de serviciile concepție, care vor urmări obținerea originalității și performanțe care să asigure cererea pieței de desfacere în condiții corespunzătoare de rentabilitate.

dispozitive având caracter special sau specializat – face parte din echipamentul tehnologic al societății comerciale; în acest caz concepția și proiectarea revin serviciilor tehnologice, iar execuția având caracter de unicat, revine sculăriilor.

Obiectivele principale ale concepției sunt legate de siguranța funcțională a soluțiilor adoptate, precizia și productivitatea prelucrării pentru care este destinat dispozitivul, tehnologicitatea, costul, termenul de execuție, etc.

În acest caz originalitatea soluțiilor nu reprezintă un scop în sine, preferându-se utilizarea unor soluții tehnice, parțiale sau chiar globale, verificate, concretizate în elemente, subansamble și ansambluri tipizate care au funcționalitate și performanțe tehnologice sigure.

Analogia – extrapolarea, generalizarea prin folosirea și combinarea soluțiilor tehnice cunoscute reprezintă metoda de creație care se recomandă în primul rând la concepția echipamentului tehnologic special. În practică, calitatea unui proiect se apreciază și după ponderea elementelor tipizate pe care le conține.

În cazul cel mai general, etapele ce se necesită a fi respectate la concepția și proiectarea unui dispozitiv sunt prezentate în fig. 1.6., care reprezintă o variantă a unei secvențe a metodologiei SEFA (stadii, etape, faze, activități), completată cu elemente de ingineria valorii, prelucrate în mod corespunzător pentru obținerea unei operativități sporite în activitatea reală de proiectare.

De la caz la caz, ordinea etapelor poate fi schimbată iar parte din ele pot fi suprimate.

În practica curentă de concepție și proiectare a dispozitivelor speciale, documentația tehnică este rareori însoțită de partea scrisă sau breviar de calcul; de obicei ea este concretizată în desenele de ansamblu și detaliu ale pieselor netipizate, acestea sintetizând rezultatele parcurgerii de cele mai multe ori mintal, al etapelor menționate în schemă.

Temele de proiectare ale dispozitivelor rezultă din procesul tehnologic, respectiv din planurile de operații în care se găsesc și majoritatea datelor inițiale. Ele pot fi formulate și separat, în care caz se indică semifabricatul de prelucrat, suprafețele de prelucrat, mașina-unealtă, programul de fabricație, tipul acționării, etc.

Analiza temei de proiectare are drept scop înțelegerea condițiilor impuse dispozitivelor și stabilirea în ansamblu a posibilităților de realizare a acestora (precizie, productivitate, termene etc.).

În acest caz proiectantul studiază și își însușește procesul tehnologic de prelucrare a piesei, se pune de acord cu constructorul și cu tehnologul, propunând eventuale modificări a formei piesei, moduri de cotare, toleranțe, tehnologie, etc.

Datele inițiale se referă la:

desenele piesei finite și ale semifabricatului; materialul acestuia, starea (recopt, normalizat, etc.).

proprietăți fizico-mecanice, dimensiuni, toleranțe, etc.; itinerarul tehnologic; planurile de operații din care să rezulte parametrii regimului de așchiere, timpii de bază, auxiliari, tipul sculelor, verificatoarelor, mașina-unealtă, secția; programul anual de fabricație etc.

Metodologia de proiectare a dispozitivelor

Fig. 1.6 – Etapele concepției, proiectării și construcției dispozitivelor

Studiul tehnico-economic și stabilirea soluției de ansamblu cuprinde: analiza pe baza programului anual de fabricație, perspectivele de producție în viitor (serie unică, repetabilă), tipul fabricației (individuală, serie mică, mijlocie, mare), timpul de pregătire al fabricației, ponderea timpilor ajutători, precizia de prelucrare impusă, frecvența fixărilor, etc., după care proiectantul decide :

validarea temei de proiectare propusă de tehnolog; sau modificarea ei;

numărul pieselor care se vor prelucra simultan;

tipul dispozitivului: special (serie mare), specializat (tehnologie de grup), universal normal (unicat, serie mică), sau reglabil (serie mijlocie) și de asemenea posibilitatea folosirii directe sau prin adăugare și completare a dispozitivelor, accesoriilor mașinilor-unelte, sau alte dispozitive existente (obținându-se economii de timp, de materiale, de energie);

gradul de mobilitate : fix, mobil, cu divizare liniară, unghiulară, etc.;

tipul mecanismului de acționare a fixării;

În capitolele următoare se prezintă modul de abordare a principalelor etape de proiectare a dispozitivelor.

CAPITOLUL 2

CARACTERISTICI SPECIFICE ALE DISPOZITIVELOR PE RAMURI INDUSTRIALE

2.1. Introducere

Procesul de dotare a fabricației cu dispozitive este influențat, în principal de următorii factori:

Nivelul tehnic al procesului de producție;

Gradul de înzestrare cu mijloace de muncă și al forței de muncă;

Specificul procesului de fabricație (de producție) și a tehnologiei de fabricație;

Specializarea, diversificarea sortimentală a producției;

Durata ciclului de fabricație.

Datorită acestui fapt dotarea tehnologică a fabricației cu dispozitive prezintă o multitudine de particularități.

În practică aceste particularități se regasesc în două categorii de caracteristici:

Natura și tipul pricesului de producție (fabricație);

Ramura industrială din care face parte firma.

Ramura industrială care deține cea mai mare varietate de tipodimensiuni de dispozitive și care asigură dotarea tuturor celelalte ramuri ale industriei cu dispozitive este ramura industriei constructoare de mașini. Caracterul producției (individuală, de serie sau de masă) precum și metoda de organizare (în flux, pe grupe sau unicate) determină unele particularități ale dispozitivelor, atât în industria constructoare de mașini cât și în celelalte ramuri ale industriei.

Principala caracterestică a utilizării dispozitivelor (D) în industrie o constituie ponderea operațiilor de prelucrare și de manipulare și implicit clasificarea dispozitivelor în funcție de tipul prelucrării.

Caracteristicile specifice ale dispozitivelor în producție de unicate rigidă în complexitatea mare a procesului de execuție diversitatea și numărul mare al tipodimensiunilor, care conduc la utilizarea în mică măsură a D. sepciale în timp ce în producția de serie și de masă este specifică – utilizarea pe scară largă a D.-lor standardizate, a celor speciale.

În cadrul orgaizării succesive și paralele a producției se folosesc în proporție mai mare D din elemente tipizate – modulate.

Caracteristici deosebite prezintă D-urile utilizate în subramurile industriei de mecanică fină, unde materialele folosite trebuie să răspundă unor proprietăți specifice sub raportul funcțiilor mecanice, magnetice, electrice, optice și acustice.

Principalele tipuri de dispozitive utilizate în industria mecanică fină sunt următoarele:

Dispozitive de prindere;

Dispozitive de alimentare;

Dispozitive de asamblare;

Dispozitive de control;

Dispozitive automate, etc.

În industria electronică și în special cea a componentelor electronice, care au luat o amploare importantă și în zona Bihorului, există unele similitudini cu industria mecanicii fine.

Se impune a fi relevate în acest caz următoarele caracteristici:

Dimensiuni și toleranțe restrânse;

Asigurarea unei precizii desavârșite a operațiilor de poziționare la montaj;

Rezistența la medii corozive și temperaturi;

Grad ridicat de sensibilitate;

Grad ridicat de flexibilitate.

În industria alimentară se utilizează diverse tipuri de dispozitive potrivite procesului tehnologic. Cele mai utilizate dispozitive, utilizate în industria alimentară sunt: filtrele, separatoarele, site vibratoare, dispozitive de dozare, de ambalare, îmbuteliere a lichidelor, etc.

Dispozitivele se întâlnesc într-un procent suficient de mare și în alte industrii cum ar fi:

Industria energiei electrice și termice;

Industria chimică;

Industria prelucrării lemnului;

Industria materialelor de construcții;

Ramuri ale industriei ușoare;

Industria poligrafică, etc.

2.2. Gradul de dotare cu dispozitive

Dotarea proceselor de fabricație cu dispozitivele necesare prezintă o însemnătate deosebită fiind un factor important de care depinde reușita realizării unui produs în timpul planificat și la calitatea prescrisă.

Doatarea tehnologică a fluxurilor de fabricație cu dispozitive se face ca urmare a detalierii proceselor tehnologice de fabricație, parcurgand întregul flux de fabricație. Dispozitivele pot fi standardizate (universale), normalizate și speciale.

La definirea gradului de dotare cu dispozitive se ia de obicei în considerare numai categoria dispozitivelor speciale, deoarece ele influiențează capacitatea de proiectare și eventual execuția fiecărei societăți economice.

Se definește ca grad de dotare diferența dintre manopera totală pe produs, cu doatre și fără dotare cu dispozitive, și manopera pe produs efectuată fără dotare cu dispozitive speciale, raportate la manopera totală pe produs:

(2.1)

Unde:

– reprezintă manopera totală în ore, cu și fără dotare cu dispozitive;

md – manopera de produs efectuată cu dotare cu dispozitive speciale, în ore;

mfd – manopera de produs efectuată fără dotare cu dispozitive speciale, în ore.

De menționat este faptul că Gd (gradul de dotare) poate lua diferite valori (fig. 2.1.)

Fig. 2.1. Aspecte ale gradului de dotare cu dispozitive

Dacă atunci ;

Dacă atunci .

Gradul de dotare a fabricației cu dispozitive este unul din factorii principali care determină volumul de proiectare și apoi de execuție a acestora, care influiențează în mod direct productivitatea muncii, reducerea costului și asigură în mare măsură, calitatea produsului.

Eficiența economică a dotării cu dispozitive speciale se obține numai atunci când cheltuielile pentru executarea acestei dotări (CD) sunt mai mari sau cel mult egale cu economiile care se obțin, mai ales, prin reducerea volumului de manoperă.

Scăderea manoperei pe produs se manifestă și prin respectarea inegalității:

(2.2)

unde:

N – reprezintă numărul de unități din produsele fabricate într-o unitate de timp (an, luna, trimestru);

Vmfd – valoarea manoperei totale fără dotare cu dispozitive (lei);

Vmd – valoarea manoperei necesare pentru realizarea produsului cu dotare cu dispozitive (lei).

Trebuie precizat faptul că întotdeauna Vmfd mult mai mare decât Vmd , deoarece neexistența dispozitivelor duce la necesitatea efectuării unor operații de trasare, reglare, operații consumatoare de timp, și deci de manoperă suplimentară.

2.3.Influența gradului de dotare cu dispozitive asupra productivității muncii

Pentru determinarea productivității muncii (unități de produse în unitatea de timp) pe baza dotării proceselor tehnologice cu dispozitive, este necesar să se cunoască volumul de manoperă pentru execuția unui produs înainte și după dotare, sau pe măsura creșterii dotării cu dispozitive, să se evidențieze reducerile, respective, de manopera. Cunoscându-se aceste elemente, productivitatea muncii se calculează cu următoarea relație:

(2.3)

Unde notațiile au semnificațiile prezentate anterior.

La determinarea gradului optim de dotare cu dispozitive apar o serie de elemente și parametrică:

Gradul de complexitate al produsului;

Natura pieselor;

Gradul de interschimbabilitate;

Condițiile tehnice impuse produsului;

Durata de fabricație;

Numărul de produse care se fabrică;

Costurile de fabricație, etc.

Luând în considerare experiența unor societăți economice constructoare de mașini, s-au stablit o serie de normative pentru gradul de dotare cu dispozitive, în funcție de mărimea producției fizice, ca factor principal.

În tabelul 2.1 este dat gradul de dotare cu dispozitive în funcție de tipul producției:

S.D.V.-uri (scule-dispozitive- verificatoare)

Din tabel se poate constata că gradul de dotare crește proporțional cu tipul producției.

Tabel 2.1.

2.4. Analiza și prognoza activității de utilizare a dispozitivelor

Ansamblul fenomenelor tehnicoeconomice ce se desfășoară în cadrul procesului de utilizare a dispozitivelor în sistemele de fabricație (în producție) se înscrie într-un sistem de serii statistice. În cadrul acestora apar abateri de la parametrii stabiliți, modificări ale condițiilor de funcționare, generate de fenomene întâmplătoare (aleatoare). Analiza acestora poate fi efectuată cu ajutorul unor indicatori statistici cum ar fi: media, modulul, quartila, decila, mediana, dispersia, abaterea medie patratică, coeficientul de variație, etc.

Potrivit specificului tehnologicale funcționării în producție a dispozitivelor, o varietate mai mare înregistrează fenomenele de abatere de la parametrii antecalculați, cum ar fi: uzura prematură a elementelor de orientare, a elementelor și mecanismelo de fixare, a motoarelo de acționare, organizarea necorespunzătoare a controlului curent privind utilizarea corectă a dispozitivelor, ori depozitarea necorespunzătoare, greșeli de transport, etc.

Analiza caracteristicilor de împrăștiere a abaterilor de la parametrii î funcție de o serie de variabile , cum ar fi : gradul de calificare a operatorilor, tipul utilajelor, calitatea materialelor, regimulde funcționare, etc., se poate efectua prin calcularea dispersiei și abaterii medii patratice, reprezentând pătratul abaterii mărimii aleatoare față de valoarea ei medii și respectiv rădăcina pătratică din valoarea dispersiei. Dispersia se calculează folosind relația:

(2.4)

În analiza concretă de corelație dintre echiparea cu dispozitive și creșterea volumului producției al productivității muncii, varibila rezultată dependentă (y) o constituie producția, productivitatea, iar variabila factorială, independentă (x) o constituie volumul dispozitivelor utilizate. În acest scop se construiește modelul corelației care reprezintă transcrierea matematică a ipotezei corelației (legăturii) între creșterea volumului producției și echiparea cu dispozitive, nivelul tehnic al dispozitivelor, complexitatea sortimentală a producției în următoarea formulare:

(2.5)

În care: y este variabila endogenă, care depinde de o serie de variabile endogene explicite și de un rezidu aleator (perturbare neobservabilă) ε.

Prin urmare metoda (modulul) corelației permite calcularea intensității legăturii dintre creșterea dotării cu dispozitive si sporirea volumului producției și a productivității muncii, măsură în care are loc modificarea volumului producției în condițiile în care are loc modificarea dotării cu dispozitive cu o unitate și în final proporția creșterii volumului producției pe seama echipării cu dispozitive (în %).

În scopul estimarii parametrilor modulului de corelație se va calcula principalele elemente intermediare de finalizare a modulului pe baza datelor din tabelul 2.2:

Tabel 2.2

Analiza corelațională efectuată ne da următoarele rezultate:

Ecuația de regresie:

(2.6),

cu un coeficient de corelație de 0,6.

Rezultă deci că la o creștere cu o unitate a volumului de dispozitive se obține o creștere a volumului producției globale cu 1,59 unități. Se poate aprecia pe baza coeficientului de determinare că 36% din sporul producției globale se poate realiza prin echiparea corespunzătoare a fabricației cu dispozitive.

Cu ajutorul ecuației de regresie obținute se pot efectua prognoze ale creșterii volumului producției în funcție de gradul de echipare cu dispozitive înlocuind x în relația (2.5) cu valoarea 87,1 mii lei.

Se obține:

mii lei (2.7).

În continuare se prezintă câteva motive principale care reclamă utilizarea dispozitivelor în sistemele de fabricație.

CAPITOLUL 3

BREVIAR DE CALCUL AL DISPOZITIVULUI CU 5 AXE

3.1. Date inițiale

Dispozitivul conceput și proiectat are o structură modulară cu posibilități de reglare în vederea prelucrării prin frezare, burghiere a diferitelor piese cu suprafețe multiple simetrice sau asimetrice. În acest sens dispozitivul este și de tip divizor. Se prezintă în figurile următoare câteva piese reprezentative la care se pot prelucra tipurile de suprafețe amintite. Multe din aceste piese fac parte din categoria portsculelor de tip freze, alezoare sau burghie.

Fig. 3. 1. Reducție MORSE

Fig. 3 .2 Corpuri portscule

Dispozitivul analizat în continuare este particularizat pentru prelucrarea ferestrelor de extracție ale reducțiilor Morse sau ISO, am conceput și proiectat un dispozitiv de frezat de tip multiplu cu acționare pneumatică cu 5 axe. La proiectarea dispozitivului s-a pornit de la datele inițiale pentru proiect după cum urmează:

tipul reducțiilor: Morse sau ISO – Nr. 1 … 6 (figura 3.3);

material: OLC45 STAS 880-80;

regimul de așchiere: v, t, s;

scula așchietoare: freză deget 4,1-16,2 mm;

numărul produselor: N = 200.000 buc./an;

tipul mașinii unelte: mașină unealtă specială de frezat cu 5 axe paralele.

Figura 3.3 Desenul reperului reducție

Tabelul 3.1. Dimensiunile reducțiilor

3.2. Concepția dispozitivului de frezat

Ținând cont de numărul mare de produse necesare a se executa anual, s-a conceput un dispozitiv de orientare și fixare multiplu cu 5 semifabricate fixate și prelucrate simultan. Pentru prelucrare simultană se utilizează un centru de prelucrare de frezat și alezat cu 5 axe prezentată în figura 3.4.

Figura 3.4. Mașină de frezat cu 5 axe

S-a ales varianta de orientare între vârfuri conice (conform figurii 3.5), ținând cont de forma geometrică a semifabricatelor, precum și de posibilitatea tehnologică de prelucrare.

Figura 3.5.a. Schema de orientare pe vârfuri conice de centrare fixe

În acest caz de orientare rămâne liber un grad de libertate (rotirea în jurul axei) necesar desfășurării procesului de așchiere.

Figura 3.5.b. Schema de orientare a semifabricatelor pe vârfuri conice mobile

Pentru fixarea semifabricatelor s-a ales soluția cu elemente de tip mecanizat, cu acționare pneumatică. Pentru calculul elementelor mecanice ale dispozitivului s-a pornit de la forțele de așchiere care acționează asupra semifabricatului. Aceste forțe acționează în faza cea mai periculoasă pe direcție axială a semifabricatului având tendința de împingere spre vârful conic acționat de către excentric. Forțele de așchiere, pe baza cărora s-au realizat calculele sunt forțele dezvoltate de scula așchietoare cu diametrul maxim (D = 16,2 mm).

Din tabelul [11.32][7] rezultă:

Sd = 0,05 … 0,08 mm/dinte – avansul pe dinte;

Sn = Sd z = 0,08 3 = 0,24 mm/rotație

z = 3 – numărul de dinți ai frezei

Calculul forței de așchiere

Forța de așchiere este dată de relația:

Din tabelul [11.7 ][7] avem:

CF = 38

te = 16,1 mm

Sd = 0,08

t = 2 m

z = 2 – nr. de dinți

D = 16,2

xF = 0,86

yF = 0,74

uF = 1

qF = 0,86

Calculul forței de fixare

Forța de fixare este dată de relația:

unde:

k = 1,7 – coeficient de siguranță, rezultă:

S = 1,7 120 = 205 [daN]

Această forță trebuie să fie dezvoltată de către un motor pneumatic. S-a ales k = 1,7 deoarece operația de frezare introduce vibrații, iar prin acest coeficient se ține cont de acest lucru.

3.3. Calculul de proiectare și descrierea instalației de acționare pneumatică

Instalația de acționare pneumatică concepută pentru acționarea dispozitivului este prezentată în figura 3.6.

Instalația de acționare pneumatică este formată din următoarele elemente:

MPL 1…5 – motoare pneumatice liniare cu piston și simplă acțiune pentru fixare;

MPL 6, 7 – motoare pneumatice liniare cu piston cu dublă acțiune pentru deblocare – divizare

MPL 8, 9 – motoare pneumatice liniare cu piston cu dublă acțiune pentru deblocare – orientare

MPR0 – motor pneumatic rotativ oscilant pinion-cremalieră pentru divizare;

V – ventil de separație – robinet;

F – filtru de aer;

R – regulator de presiune;

M – manometru;

U – ungător;

S-S – supapă de sens unic;

PS – presostat;

D1-D5 – distribuitoare 3/2 Dn6 cu comandă manuală sau electro-magnetică;

D6 – distribuitor 4/3 Dn6;

A – amortizor de zgomot.

Robinetul de separație servește la izolarea instalației de acționare a dispozitivului de coloana principală de aer comprimat în timpul unor intervenții, sau în timpul staționării, ori scoaterii din funcțiune.

Echipamentele: filtru, regulator, ungător, formează grupul de preparare a aerului. Filtrul (F) are rolul de a filtra aerul comprimat de impurități, vapori de apă. Regulatorul de presiune (Rp) servește la reglarea presiunii dorite (pr) în instalația de acționare cu (pr ps), unde ps, reprezintă presiunea sursei de aer comprimat, care poate avea variații în timp, în funcție de numărul consumatorilor aflați în funcțiune la un moment dat, precum și menținerea constantă a presiunii reglate. Valoarea presiunii reglate se citește la manometrul M.

Ungătorul (U) (lubrifiatorul), asigură o pulbere de ulei în aerul comprimat, reducând frecările dintre elementele mobile ale echipamentelor componente, precum și evitarea coroziunii acestora, datorită apei existente în instalație.

Supapa de sens (SS), este un echipament de siguranță a instalației, permițând scurgerea aerului spre motoarele de lucru și oprind scurgerea în sens invers, în cazul întreruperii accidentale a furnizării aerului de către sursă. Acest lucru realizează menținerea presiunii în avalul supapei, un anumit timp, evitând apariția unor accidente.

Presostatul (PS) se utilizează tot ca un echipament de siguranță, realizând oprirea mașinii-unelte în cazul în care presiunea din instalație se găsește sub presiunea reglată, evitând apariția unor accidente.

Distribuitoarele (D1 … D5) de tip 3/2, având trei orificii și două poziții, putând avea comandă manuală sau electromagnetică, sunt utilizate pentru disiparea aerului comprimat de la sursă spre motoarele de lucru (ML) sau dinspre motoare spre atmosferă.

Figura 3.6. Instalația de acționare pneumatică

Distribuitorul (D6) de tip 4/3, are patru orificii și trei poziții, cu poziția centrală blocată. Este utilizat pentru dirijarea aerului comprimat într-o cameră sau alta a motorului, în funcție de sensul de divizare.

Motoarele pneumatice (MPL1 … MPL5) sunt echipamente care dezvoltă forțele de fixare a semifabricatului în dispozitiv, respectiv de desfacere. S-a ales soluția de motoare pneumatice cu simplă acțiune, având un consum mai redus de aer comprimat.

Pentru faza de fixare (strângere) a semifabricatelor am ales soluția de aplicare mecanică a forței de către arcul elicoidal din structura motoarelor pneumatice. Acest lucru asigură o fixare a semifabricatelor, și în lipsa sursei de aer comprimat, mărind siguranța în exploatare a dispozitivului, evitând desprinderea semifabricatelor în timpul prelucrării. Aerul comprimat este utilizat numai în faza de desfacere a semifabricatelor, micșorând efortul fizic al operatorului uman.

Motorul pneumatic rotativ oscilant (MPRO), este de tip pinion-cremalieră, servește la rotirea semifabricatelor în vederea divizării. Pentru reglarea unghiului de divizare se reglează cursa cremalierei, respectiv a pistonașelor cu ajutorul unor șuruburi de reglaj montate în capacele frontale ale cilindrului.

Calculul de proiectare a instalației pneumatice

Calculele de proiectare ale instalației pneumatice se referă la dimensionarea motoarelor de fixare, pornind de la forțele de fixare pe care trebuie să le realizeze, în vederea menținerii orientării semifabricatelor, sub acțiunea forțelor de așchiere și alte forțe exterioare.

Echipamentele instalației se calculează în funcție de consumul de aer comprimat și se aleg din cataloage ale diverselor firme producătoare.

Instalațiile pneumatice se proiectează considerând presiunea aerului pa = 4-5 [bar].

Calculul motoarelor liniare cu piston

Forța dezvoltată de către arcul elicoidal trebuie să îndeplinească condiția:

unde:

c = 1,3 … 2,5 – coeficient de siguranță;

S = 205 [N] – forța de fixare;

unde:

K – rigiditatea arcului;

x – cursa pistonului;

Cunoscând forța S necesară, rezultă:

La desfacere trebuie învinsă forța arcului, precum și cilindrul motorului.

Se poate scrie:

unde:

b = 1,0 cm – lățimea garniturilor de etanșare;

= 0,08 – coeficient de frecare;

D – diametrul pistonului [cm];

d – diametrul tijei motorului [cm];

În practică .

Se acceptă d = 0,3D

Se poate scrie:

ordonând se obține:

Înlocuind valorile obținem:

, cu:

pa = 5 [bar]

d = 0,3D

Diametrul motorului în funcție de forța arcului elicoidal, cu valorile determinate a forței:

Fa = 266,5 [N]

se obține:

3.4. Modelarea geometrică a principalelor elemente componente

Fig. 3.7. Motor liniar cu piston

Fig. 3.8. Motor oscilant pinion-cremalieră

Fig. 3.9. Furcă cuplare motor

Fig. 3.10 Subansamblu sistem de blocare

Fig. 3.11 Set pinole

Fig. 3.12 Corpul dispozitivului

Fig. 3.13Motor pneumatic liniar

Fig. 3.14 Bucșa ghiare

Fig. 3.15 Disc divizor

Fig. 3.16 Subsitem rotire axe

3.5. Descrierea dispozitivului

Dispozitivul multiplu de frezat conceput și proiectat va fi utilizat pentru orientarea și fixarea între vârfuri a 5 semifabricate conice Morse sau ISO sau alte tipuri de piese prezentate anterior, precum și divizarea acestora în vederea prelucrării ferestrei de extracție (sau a altor suprafețe divizate).

Dispozitivul asigură orientarea și fixarea acestor semifabricate în vederea frezării simultane a ferestrelor acestor reducții sau alte tipuri de suprafețe. Dispozitivul asigură și o indexare în funcție de cerințe în cazul reducțiilor cu 90º în vederea frezării ferestrelor din două direcții. Fixarea semifabricatelor se realizează individual cu ajutorul unor motoare pneumatice cu piston, cu simplă acțiune, iar indexarea se realizează simultan prin intermediul unui motor pneumatic rotativ oscilant și a unor pârghii de deblocare și indexare.

Rotirea semifabricatelor se realizează cu ajutorul motorului rotativ oscilant, a unei transmisii cu roți dințate, vârf conic de antrenare. Dispozitivul se fixează pe masa unei mașini speciale de frezat cu 5 capete prezentată schematic în figura 3.4.

Semifabricatele sunt orientate între vârfuri prin intermediul vârfurilor conice (33,39) vârful conic cu zimți (39) se găsește în axa 47 lăgăruit în suportul fix 41 prin intermediul unui rulment axial 43 și bucșa 40 . Axul 47 este antrenat prin intermediul pinionului motorului oscilant 46. De axul 47 se găsesc asamblate prin pană discurile 14 prevăzute cu două locașuri pentru indexare și roțile dințate 44. De suportul fix 41 se găsește articulată o manetă 11 prin bolțul 3 care realizează acționarea pârghiilor 1,5 și 10 prevăzute cu cele patru opritoare (indexoare) 20. Aceste pârghii sunt menținute în poziție superioară adică introduse în locașurile discurilor 14 sub acțiunea arcurilor elicoidale 9, pârghia 11 realizând extragerea indexoarelor 20 din discurile 14 în vederea realizării divizării, după care se realizează indexarea de către motorul oscilant pinion-cremalieră.

Al doilea vârf de orientare 33 se găsește fixat în pinola 32 care la rândul său este ghidată prin bucșa 31 în suportul 30 pinola 31 este menținută în poziție exterioară de către motorul pneumatic liniar, sub presiune, permițând introducerea semifabricatelor între vârfuri. Pentru asigurarea unei poziții bine determinate a semifabricatelor, respectiv eliminarea posibilității de rotație in jurul axei se utilizează o placă de ghidare (element de orientare de tip ghidat) (34, 35, 36) în funcție de dimensiunile tipului reducției. Acest reazem poate fi reglat în funcție de dimensiunile semifabricatului prin intermediul unui șurub de reglaj 55 respectiv suportul mobil 37. Semifabricatele se introduc cu coada reducției în ghidajul elementului de orientare asigurându-se o orientare corespunzătoare, și anulează o rotație în jurul axei semifabricatului.

Fixarea semifabricatelor se realizează prin intermediul motoarelor pnematice, din componența motoarelor pneumatice liniare în mod simultan.

Aceste subansamble se repetă funcție de numărul semifabricatelor orientate și fixate în dispozitiv respectiv în cazul de față de cinci ori. Orientarea și fixarea respectiv defixarea semifabricatelor se realizează tot simultan pentru fiecare semifabricat.

Dispozitivul este prevăzut cu o placă de bază 55 în vederea fixării subansamblelor prezentate anterior. Ea este prevăzută și cu o serie de canale T ceea ce permite deplasarea suporților mobili respectiv reglarea și în funcție de dimensiunile semifabricatelor. La partea interioară placa de bază este prevăzută cu pene de ghidare pe mașina unealtă.

Dispozitivul conceput și proiectat poate fi utilizat și în cadrul SFF, utilizând dispozitive de alimentare (adeucătoare/evacuare), sau în cazul sistemelor robotizate roboți industriali. În acest caz robotul poate realiza funcțiile de alimentare și extracție a semifabricatelor în/din dispozitiv.

Dispozitivul proiectat poate fi reglat privind distanșa dintre vârfuri astfel încât se poate prelucra o gamă relativ mare de tipodimensiuni de piese, respectiv se pot realiza divizări cu unghiuri diferite ceea ce asigură un grad relativ mărit de universalitate putând fi utilizat în cadrul tehnologiei de grup pentru reperele precizate anterior precum și alte tipuri care dispun de aceleași suprafețe de prelucrat.

Fazele de lucru privind exploaterea dispozitivului sunt:

Faza 1 – Tijele motoarelor liniare 23 sunt retrase (poziție inițială). Se introduc succesiv sau simultan piesele de prelucrat 12 între vârfurile de orienare și în locașurile de ghidare din placa 15.

Faza 2 –Se acționează motoarele de fixare 23 simultan fixând piesele de prelucrat între vârfuri cu forțe axiale.

Faza 3 – Se prelucrează o suprafață sau o adâncime de canal (50%), prelucrarea se realizează simultan și ea poate fi: frezare canale, frezare suprafețe plane, găurire radială, etc.. Prelucrarea se poatr realiza pe un centru de prelucrare special sau pe o mașină de găurit clasică cu un cap de prelucrare multiax cu 5 axe ăn linie.

Faza 4 – Divizare cu unghiul necesar. Pentru aceasta se procedează astfel:

Se coboară placa de ghidare 35 prin acționarea motoarelor 31 și pârghiile 20 astfel încât piesele de prelucrat pot executa rotire în jurul axelor.

În același timp sau ulterior se deblochează sistemul de divizare prin acționarea motoarelor liniare 30, astfel încât pârgiile 34 extrag opritorii 33 din orificiile discurilor de divizare 26.

Se acționează motorul oscilant pinion cremalieră 5 care prin cuplajul 6 acționează sistemul de roti dințate 25 (pe fiecare ax al dispozitivelor se găsesc aceste roti dințate) și prin intermediul penelor 24 rotesc axele împreună cu pinolele 40 și vârfurile conice de antrenare 11, respective piesele de prelucrat. Rotirea (divizarea) se realizează simultan cu unghiul necesar prelucrării ulterioare.

Urmează blocarea sistemului prin primele două etape ale fazei 4 desfășurate în sens invers după care urmează o nouă prelucrare. Ciclul se repetă.

După prelucrarea compltă și eliminarea pieselor prelucrate, axele se readuc în poziția inițială prin intermediul motorului oscilant și a sistemului de divizare.

CAPITOLUL 4

TEHNOLOGIA DE EXECUȚIE A REPERULUI REDUCȚIE

4.1. Caracteristici fizico-mecanice ale materialelor utilizate

Pentru executarea reducțiilor se utilizează oțelul carbon de calitate OLC 45 (STAS 880-80) în care grupul de două cifre reprezintă conținutul mediu de carbon în sutimi de procent: adică 0,45% C.

Oțelurile carbon de calitate sunt elaborate mai îngrijit și au un conținut mai scăzut în elementele următoare: sulf, fosfor.

Calitatea mai ridicată a acestor oțeluri le face apt pentru executarea de piese mai pretențioase supuse la solicitări mai importante, inclusiv la șocuri.

Pentru a rezista la solicitări superioare aceste oțeluri se tratează termic, obținându-se proprietăți îmbunătățite.

Conform STAS 791-80, acest oțel reprezintă următoarele proprietăți mecanice:

rezistența: este proprietatea materialelor de a se opune deformărilor sau ruperii sub acțiunea forțelor exterioare;

rezistența la rupere: σr = 36 (daN/mm2)

limita de curgere: σc = 62 (daN/mm2)

alungirea la rupere: este o măsură a plasticității și ductibilității materialului α = 18%

gâtuirea la rupere: este o măsură a tenacității materialului Z = 35%

reziliența: reprezintă capacitatea unui material de a absorbi o anumită cantitate de energie de a se rupe atunci când este lovit brusc de un corp solid K c n = 4-5 daNm/cm2

duritatea: este proprietatea corpurilor solide de a se opune pătrunderii în masa lor a altor corpuri solide care tind să le deformeze suprafața HB = 229 daNm/cm2

compoziția chimică:

C = 0,42…0,5%

Mn = 0,5…0,8%

Si = 0,17…0,37%

P = 0,04%

S = 0,04%

Cr = 0,3%

Ni = 0,3%

Cu = 0,3 %

As = 0,05%

Itinerar tehnologic

Pentru realizarea reducțiilor de tip Morse sau ISO am conceput o tehnologie de grup, care este valabilă pentru oricare reducție din seria 1 … 6, diferind dimensiunile de prelucrare în conformitate cu tabelul 3.1. Pentru aceasta am conceput următorul itinerar tehnologic:

debitare;

strunjire frontală L+ Ap – găurire d5 l5;

strunjire conică interioară la l6;

strunjire frontală la L – centruire, strunjire conică la 8018’;

strunjire conică exterioară la L;

frezare coadă b l cu R;

frezare canal extracție h g – 50%;

tratament termic: călire-revenire la 55-60 HRC;

rectificare conică exterioară;

rectificare conică interioară;

marcare;

control tehnic de calitate final.

În figura 4.1 se prezintă evoluția operațiilor tehnologice concepute.

Dimensiunile precizate anterior rezultă din tabelul 5.1 pentru fiecare număr de reducție.

În continuare am prezentat calculul analitic al adaosului de prelucrare, a regimurilor de așchiere și normarea tehnică.

4.2. Determinarea adaosului de material la suprafețe indicate pentru cele trei procedee de obținere a semifabricatului

Mărimea adaosului de prelucrare a semifabricatului: laminare, matrițare, turnare, depinde și de stratul de material prevăzut pentru suprafețele semifabricatelor, care urmează să fie prelucrate ulterior prin așchiere sau printr-un alt procedeu în scopul obținerii la aceste suprafețe a unor anumiți parametri ai preciziei de prelucrare prescriși în documentația constructiv-tehnologică, în funcție de cerințele tehnico-funcționale, economice și de estetică industrială ale pieselor.

Alegerea procedeului de prelucrare se face de regulă ținându-se seama, printre altele și de mărimea adaosului.

Mărimea adaosului de prelucrare trebuie să fie astfel stabilită încât, în condițiile concrete ale fabricației considerate să se asigure realizarea suprafețelor în toleranțele prescrise și la un cost de prelucrare convenabil.

Pentru calculul adaosului de prelucrare se pot folosi două metode :

metoda experimentală statistică;

metoda de calcul analitic.

Metoda de calcul analitic este cea mai indicată deoarece poate duce la economii de metal de 6-15% din greutatea piesei finite. Se deosebesc următoarele noțiuni referitoare la adaosul de prelucrare :

adaos de prelucrare intermediar;

adaos de prelucrare total.

Calculul adaosului de prelucrare la semifabricatul laminat

1. Pentru suprafețe frontale la lungimea L;

1.1. Calculul adaosului de prelucrare pentru strunjirea de finisare, operația precedentă fiind strunjirea de degroșare

2·Ac min = 2·(Rzp + Sp) + 2 (μm)

Rzp = 50 (m)

Sp = 50 (m)

S’p = K · DL · l

S’p – eroare spațială

K – coeficient de micșorare a erorilor spațiale

K = 0,07

Dc – curba specifică a semifabricatului

Dc = 0,1

S’p = 0,06 · 0,1 · 230 = 1,38 (m)

ε0 = 0 – eroare de orientare

2·Ac min = 0,202 (μm)

2·Ac nom = 2·Ac min + Tp

Tp = 0,20 (μm)

2·Ac nom = 2,96 + 0,2 = 3,16 (μm)

1.2. Calculul adaosului de prelucrare pentru strunjirea de degroșare, operația precedentă fiind debitarea.

Rzp + Sp = 0,3 (μm)

φp = 1,38 (mm)

2·Ac nom = 2·Ac min + Tp

Tp = 0,5 (mm)

2·Ac nom = 3,36 + 0,5 = 3,86 (mm)

2·Atot = 2·Acnomfin + 2·Acnomdegr = 3,16 + 3,86 = 7,02 (mm)

2·Atot = 7,02 (mm)

2·Ac nom = 2,96 + 0,2 = 3,16 (μm)

2. Pentru diametrul D2

2.1. Calculul adaosului de prelucrare pentru strunjirea conică exterioară, operația precedentă fiind strunjirea de degroșare.

Rzp = 50 (μm)

Sp = 50 (μm)

φp = 1,38 (m)

2·Ac min = 2,96

2·Ac nom = 2·Ac min + Tp

Tp = 460 (μm) = 0,46 (m)

2·Ac nom = 3,42 (μm)

2.2. Calculul adaosului de prelucrare pentru strunjirea de degroșare, operația precedentă fiind lovinarea

Rzp = 150 (m)

Sp = 250 (m)

φp = 1,38 (mm)

2·Ac min = 0,8 + 2 · 1,38 = 3,56

2·Ac nom = 2·Ac min + Tp = 3,56 + 0,46

2·Ac nom = 4,02 (mm)

4.3. Determinarea consumului de material pentru stabilirea procedeului optim de obținere a semifabricatelor

Consumul tehnologic de metal prezintă o importanță deosebită în industria constructoare de mașini. Prin normarea judicioasă și perfecționarea tehnologiei de prelucrare se poate ajunge la economisirea materialului și ca urmare la reducerea costului.

Căile principale de reducere a consumului de metal sunt:

promovarea tehnologiei moderne;

utilizarea materialelor noi cu caracteristici superioare;

fabricarea semifabricatelor cu abateri negative de lungime;

micșorarea adaosului de prelucrare.

Indicatorii consumului de material pe care îi vom determina sunt :

norma de consum Nc;

consum specific Cn;

coeficient de utilizare a metalului K;

procenturile deșeurilor de metal D.

Norma de consum : Nc – reprezintă cantitatea de material, materie primă sau energie prevăzută a se consuma pentru executarea unei unități de produs finit în condiții tehnico-organizatorice existente.

Consumul specific: Cn – reprezintă cantitatea de materie primă, material sau energie care a fost consumată la executarea unei unități de produs finit.

Coeficient de utilizare a materialului: K – este indicele care arată gradul de transformare în produs finit

Procentul deșeurilor de metal: D – reprezintă cantitatea deșeurilor în procente față de norma de consum.

Pentru determinarea Nc și Cn este necesar calcularea volumului piesei și a semifabricatului.

Vp = (V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6 + V7) – (V8 + V9)

V = π · R2 · h (mm3)

V1 = π · 31,52 · 10 = 9922,5 · π (mm3)

V2 = π · 272 · 5 = 3645 · π (mm3)

V3 = π · 31,52 · 10 = 9922,5 · π (mm3)

V4 = π · 162 · 10 = 2560 · π (mm3)

V5 = π · 122 · 4 = 576 · π (mm3)

V6 = π · 162 · 3 = 768 · π (mm3)

V7 = π · 13,52 · 188 = 34263 · π (mm3)

V8 = π · 102 · 200 = 20000 · π (mm3)

V9 = π · 62 · 30 = 1080 · π (mm3)

Vp = 127476,4 (mm3)

Volumul semifabricatului laminat Φ65 x 238

Vsf = π · 32,52 · 238

Vsf = 789757,12 (mm3)

Volumul semifabricatului turnat

Vsf = π · (34,52 · 36 + 192 · 200)

Vsf = 361437,09 (mm3)

Volumul semifabricatului matrițat

Vsf = π · (342 · 35 + 18,52 · 200)

Vsf = 342150,85 (mm3)

Coeficientul de utilizare a materialului K

laminat

turnat

matrițat

Procentul deșeurilor de metal D

laminat

turnat

matrițat

Tabelul 4.2 Consumul de materiale

Conform rezultatului obținut și trecut în tabela de mai sus varianta optimă de elaborare a semifabricatului este varianta matrițată.

4.4. Determinarea prețului de cost al semifabricatului

Din punct de vedere economic semifabricatul ales trebuie un consum minim de metal și cheltuieli reduse pentru execuția și prelucrarea lui mecanică ulterioară.

Prețul de cost a semifabricatului se determină cu relația:

Csf = Nc · C (lei)

Csf – costul semifabricatului (lei)

Nc – norma de consum (kg)

C – costul unui kg de material matrițat (lei)

Cf = 2,66 · 27,20 (lei)

Cf = 72,35 (lei)

Calculul lotului optim

Pentru producția de serie este necesar să se calculeze mărimea optimă a lotului de piese.

La prelucrarea pieselor în loturi, la lansarea în fabricație a fiecărui lot se consumă un timp de pregătire-încheiere în care ponderea cea mai mare o are timpul necesar de reglare a utilajului.

Mărimea lotului lansat în fabricație nu poate fi oricât de mare, deoarece de mărimea lui depinde productivitatea muncii și prețului de cost al prousului.

Lotul optim se determină:

M – serie de fabricație pe an M = 200.000

t – stoc de rezervă t = 3-5 ani

f – nr. de zile lucrat pe an f = 255

Numărul de loturi se calculează cu relația:

Perioada de repetare a lotului :

Determinarea ritmului de fabricație:

Fr – fondul real de timp

M – numărul de produse pe an

Nsch – numărul de schimburi = 3

H – numărul de ore dintr-un schimb = 8 ore

f – numărul de zile lucrătoare într-un an

K – 0,6…0,9

Fr = H · f · K = 8 · 255 · 0,8 =1632

Fr = 1632 (ore)

R = 1,47 (min)

4.5. Alegerea mașinilor-unelte și a caracteristicilor acestora

În vederea alegerii tipului de mașină-unealtă pe care urmează a se executa prelucrarea unei suprafețe se face o clasificare a acestora :

După criterii tehnologice, mașinile unelte se pot clasifica :

mașini unelte de utilizare generală – mașini universale

mașini unelte de înaltă productivitate, caracterizate printr-o putere mare și rigiditate bună;

mașini unelte specializate la care prin adaptarea unor dispozitive se pot efectua lucrări speciale;

mașini unelte la care se pot efectua numai lucrări specifice anumitor piese;

mașini agregat pe care se pot efectua diferite operații.

Alegerea tipului și dimensiunii mașinii-unealtă se face pe baza caracteristicilor producției și a semifabricatelor care urmează a fi prelucrate. La o producție de serie mică, când la aceeași mașină urmează să se execute mai multe operații, trebuie să corespundă condiția trecerii ușoare de la o operație la alta.

La producția de masă, unde fiecare mașină execută o singură operație, trebuie să se aleagă o mașină de înaltă productivitate.

Pentru alegerea tipului și dimensiunii mașinii unealtă trebuie să se ia în considerare următorii factori :

felul prelucrării ce trebuie executată (strunjire, frezare, găurire, rectificare, etc.);

dimensiunile și forma semifabricatului, astfel ca dimensiunile mașinii-unelte să corespundă;

precizia cerută la prelucrare să fie în concordanță cu precizia de prelucrare a mașinii-unelte;

schema cinematică a mașinii-unelte având în vedere concordanța cu regimul de așchiere ales și cu materialul prelucrat;

puterea efectivă a mașinii-unelte pentru a se putea realiza regimul ales.

De asemenea mai trebuie să se țină seama și de :

gradul de utilizare a mașinii-unelte;

corpul mașinii-unelte;

gradul necesar de concentrare a lucrărilor;

productivitatea mașinii-unelte;

gradul de mecanizare și automatizare.

Pentru realizarea operațiilor necesare obținerii piesei de tipul: reducții sau port-scule la un modul de translație hidraulic, sunt necesare următoarele mașini-unelte :

Strung normal cu S.N.A 250

Domeniul de utilizare: sunt strunguri destinate prelucrării diferitelor piese în universal sau între vârfuri, atât în cazul unicatelor cât și seriilor mici și mijlocii. Cinematica și construcția acestor mașini permit executarea următoarelor operații:

strunjire longitudinală, transversală, cu avans manual și mecanic, găurire cu avans normal manual sau mecanic, tăiere filetelor metric, țoli, modul;

Descriere: sunt strunguri normale mici. Batiul strungului de construcție rigidă e montat pe postament. Pe batiu e montată păpușa fixă și cutia de avans care constituie două ansamble distincte, reunite însă compact. În postament e montată cutia de viteze sau variatorul de turații, împreună cu motorul principal de acționare. Mecanismul de schimb a turațiilor e divizat între cutia de viteze și păpușa fixă.

Caracteristici tehnice :

Diametrul maxim al piesei peste batiu: 250 (mm);

Distanța maximă între vârfuri: 500 (mm);

Diametrul maxim al piesei peste cărucior: 130 (mm);

Diametrul maxim de prelucrare din bară: 32 (mm);

Numărul treptelor de turații: 12;

Domeniul de turație: 63 … 2800 rotații/minut;

Numărul treptelor de avans longitudinal și transversal: 24;

Domeniul de avans: – longitudinal: 0,45 … 5 (mm/rotație);

transversal: 0,015 … 1,66 (mm/rotație);

cursa maximă a pivolei: 145 (mm);

cursa maximă a somiei transversale: 180 (mm);

puterea motorului principal: 3 (kw);

masa mașinii: 1000 (kg);

dimensiuni de gabarit: – lungime: 1750 (mm);

lățime: 945 (mm);

înălțime: 1398 (mm);

Mașina de rectificat universal

Domeniul de utilizare: aceste mașini sunt destinate prelucrării prin rectificare a pieselor de revoluție, atât la exterior cât și la interior.

Descriere: arborele port-piatră al păpușii fixe este antrenat de un motor de curent continuu, care permite reglarea turației fără trepte. Lagărele de alunecare ale arborelui port-piatră realizată dintr-un bronz special, permit o funcționare perfectă la jocuri reduse ceea ce conferă mașinii o bună rigiditate. Suportul port-piatră e prevăzut cu ghidaje pentru avans automat de lucru acționat hidraulic. Astfel pot fi realizate în cadrul unui ciclu automat operații de rectificare prin trecere sau prin pătrundere de avans de degroșare sau finisare precum și curse rapide de apropiere și de reatragere. Prin adaptarea unui dispozitiv de control se poate obține o precizie de repetabilitate de 0,003 mm. Masa mașinii e acționată de asemenea hidraulic, având o mișcare rectilinie lină și continuă. Inversarea cursului de deplasare se face fără șocuri de presiuni și pe precizie de repetabilitate 0,02 mm.

Caracteristici tehnice:

diametrul exterior maxim de rectificare: 100 (mm);

domeniul diametrului interior: 15-80 (mm);

lungimea maximă rectificat – exterior: 300 (mm);

interior: 100 (mm);

lățimea maximă a pietrei: 40 (mm);

turația arborelui pietrei: 1480 (rotații/minut);

domeniul turațiilor piesei: 63-800 (rotații/minut);

unghiul maxim de rotire a mesei: 12º;

unghi de rotire a suportului pietrei: 45º;

unghi de rotire a păpușii port-piatră: 90º;

puterea motorului de antrenare a pietrei: 3 (kw);

mașină de frezat specială cu patru axe (figura 4.2);

Mașină de frezat specială cu 5 axe (fig 3.4)

4.6. Alegerea S.D.V.-urilor

În vederea asigurării condițiilor eficiente de lucru la prelucrarea pieselor pe strunguri este indispensabilă utilizarea dispozitivelor specifice atât pentru prinderea semifabricatelor cât și a sculelor. Aceste dispozitive sunt fie accesorii standard ale mașinii, fie dispozitive proiectate pentru familii de piese sau chiar speciale pentru o anumită piesă.

La proiectarea dispozitivelor de orientare și fixare a semifabricatelor se pornește de la studiul piesei, în scopul identificării bazelor de cotare și a stabilirii bazelor de orientare.

Alegerea S.D.V.-urilor necesare s-a efectuat pentru fiecare operație în parte și s-au notat în coloanele 5-6-7 ale procesului tehnologic de fabricație a reperului.

4.7. Determinarea regimului de așchiere a normei de timp, a prețului de cost pentru fiecare operație

Conform itinerarului tehnologic prima operație este strunjirea de degroșare ce conține fazele :

Strunjire de degroșare :

orientarea și fixarea semifabricatului;

strunjire frontală la L + Ap;

centruire;

la lungime L = 230 va fi 2,5 (mm), iar la diametrul D2 = 63,892 (mm) va fi 2,5 pe o parte.

Aceste dimensiuni reprezintă dimensiunile maxime ale reducțiilor.

Scula așchietoare :

Cuțit 20 x 20 STAS 6377-80/P30-1.

Adâncimea de așchiere va fi :

2t = 2 · Amax.degr. = Lmax.sem. – Lmin.finis.

230 + 2,5 x 2(232 – 0,15) = 235 – 231,85 = 3,15

se va lua t = 2 (mm)

Avans :

Pentru t < 3 (mm) se alege S = 0,75 (mm/rot)

Se alege din caracteristicile SN 250 avansul 0,68 (mm/rot).

Viteza economică de așchiere are valoarea de :

unde:

Cv =294 –coeficient ce ține cont de natura materialului

Kv = coeficient de corectare a vitezei în funcție de aria secțiunii transversale a cuțitului

Kg =0,96

K =0,91 – unghiul de atac principal

K = 1 – unghiul de atac secundar

Kr = 0,87 – raza de rotunjire a vârfului cuțitului

Kms =1 – coeficient al materialului sculei

Km =1 – material de prelucrat

Ksm =0,9 – coeficientul modulului de obținere a semifabricatului

Ksf =0,9 – starea stratului superficial

K =1,2 – coeficient unghiular de degajare

Kv = Kg ·K · Ks · Kr · Kms · Km · Ksm · Ksf · K

Kv = 0,2382

T = 90 mh – durabilitatea cuțitului

mv = 0,125 – exponent al durabilității

xv = 0,18 – coeficient al adâncimii de așchiere

yv = 0,35 – coeficient al avansului

nv = 1,75 – exponent al durității

Turația piesei va avea valoarea :

Turația strungului SN 250 cea mai apropiată este :

n = 480 (rot/min)

Cu aceste valori ale vitezei de așchiere va fi:

Se verifică puterea cu relația :

Puterea necesară :

P2 = 165 (daN)

NR < NME NME=3 kw

Cu acestea se poate realiza regimul de așchiere :

t = 2 (mm)

S = 0,68 (m/rot)

Vr = 98,01 (m/rot)

nr = 98,01 (m/rot)

P2 = 165 (daN)

Centruire

Diametrul găurii de centrare d = 2,5 (mm)

Adaosul de prelucrare :

(mm)

Scula: Burghiul de centruire cu con de protecție 120º

d = 2,5 (mm) STAS 1114-82

Regim de așchiere

Avans: pentru un diametru al burghiului d= 2,5 se recomandă

S = 0,025 (m/rot)

la păpușa mobilă la SN 250 se efectuează deplasarea manuală.

Viteza de așchiere :

La d = 2,5 (mm) se recomandă v = 18 (m/min)

Turația :

(rot/min)

Turația nominală a universalului strungului apropiat este np =2500 (rot/min).

Cu aceasta valoarea vitezei de așchiere va avea valoarea :

(m/min)

Regim de așchiere va avea valorile :

adâncimea t = 1,25 (min)

avans S =0,025(m/rot)

viteza de așchiere vr =19,63 (m/min)

Puterea necesară nu se calculează pentru că la un S = 0,025 și t = 1,25 nu poate depăși valoarea pentru motorul electric de acționare.

Strunjire exterioară a suprafeței conice

Date de Φ 63,892 pe lungimea de L = 230 (mm)

Adâncimea de așchiere va fi :

Scula: Cuțit încovoiat dreapta cu h x b = 20 x 20

STAS 6377-67, cu plăcuța din carburi metalice (P20)

Pentru caracteristicile date avansul pentru strunjire va fi 0,6-1,2 (mm) la t < 3 (mm).

Se alege avansul S= 0,3

Viteza economică de așchiere va fi :

unde:

Cv =285

Kv = Kg ·K · Ks · Kr · Kms · Km · Ksm · Ksf · K

Kv = 0,98 ·0,5 · 0,92 · 0,87 · 0,85 · 1 · 1,2 · 1= 0,698

T = 90 min

mv = 0,125

xv = 0,25

yv = 0,33

nv = 1,25

Ve = 107,47 (m/min)

Turația necesară va fi :

Turația cea mai apropiată la SN 250 este 480.

Cu aceasta valoarea vitezei de așchieare:

(m/min)

Puterea se verifică cu relația :

CFz = 3,57

t = 2,35

yFz = 0,75

xFt = 1

nz = 0,75

Fz =3,57 ·2,35 · 0,80,75 ·(229)0,75=12,27

(kw)

Regimul de așchiere pentru aceasta va fi:

t =2,35 (mm)

s =0,3 (mm/rot)

va=102,54 (mm/min)

Încercarea maximă admisă la mecanismul de avans

Condiția este dată de faptul că forța maximă admisibilă la mecanismul de avans trebuie să fie cel puțin egală cu componența forței de așchiere corespunzătoare avansului respectiv.

La strunjirea conică exterioară

(mm/rot)

Kf – coeficient de corecție a forței de așchiere ce a fost calculat anterior

Kf = 0,85

Fz = 412,27

CFx = 80

t = 2,35

xFz = 1

yFx = 0,65

(mm)

Rezultă că mecanismul de avans rezistă la regimul de avans.

0,3 < 3,09 (mm/rot)

Rezistența sculei așchietoare

Din acest punct de vedere avansul trebuie să îndeplinească condiția:

(mm/rot)

B =20 (mm)

H =20 (mm)

σai =20 (daN/mm2)

t =2,35

CFz = 214

xFz = 1

yFz = 0,65

Rezultă că și această condiție este îndeplinită.

Rezistența plăcuței din carbură metalică

Oțelul de prelucrat are σrp = 62 (daN/mm2)

În acest caz condiția de rezistență a plăcuței din carburi metalice va fi:

C = 5 (mm) – grosimea plăcuței

σrp = 62 (daN/mm2)

t = 2,35

S<1,87 (mm) și în această condiție este îndeplinită întrucât avansul adaptat S = 0,3 (mm)

0,3 < 1,87

Blocarea axului principal

Puterea necesară pentru realizarea mișcării principale de așchiere trebuie să fie cel mult egală cu puterea utilă a mașinii unelte.

Fz = 165 (daN)

V = 98,01 (m/s)

Rezultă 2,642 < 0,9 · 3

2,642 < 2,7 (kw)

adică nu se va produce blocarea axului principal

Rugozitatea suprafeței prelucrate

Rugozitatea suprafeței prelucrate depinde de avans și de raza la vârful sculei.

Rz=0,63 (mm)

r =2 (mm)

S1,07 < o,63 · 7,47

S < 4,24 (mm)

Și această condiție este îndeplinită.

Determinarea normei de timp a operației 2

Norma tehnică de timp este durata necesară pentru executarea unei operații.

Tn – timp normat pe operație

Tb + Ta – timp efectiv

Analitic :

L = lungimea de strunjire L = D/2 = 34 (mm)

L1 = lungimea de angajare a sculei L1 = 2 (mm)

L2 = lungimea de ieșire a sculei L2 = 1 (mm)

i = 1 – numărul de treceri

n = 480 (rot/min)

S = 0,68 (m/rot)

Timpul ajutător (auxiliar):

Timpul ajutător pentru comanda mașinii

ta1 – potrivirea sculei la dimensiunea de așchiere 0,03 min

ta2 –deplasarea manuală a saniei transversale 0,08 min

ta3 –timp pentru cuplare 0,15

Ta = 0,03 + 0,08 + 0,15 = 0,26 (min)

Timp de deservire tehnică și organizatorică

Timp de deservire organizatorică

t d1 = t d + t d0=0,0226 + 0,0139 =0,0359

Timp de odihnă și necesități firești

Timp unitar pe operație

Timpul normat pe operație va fi:

Centruire

Timp de bază și auxiliar

Tb + Ta = T0

T0 = 0,8 (min)

Timp de odihnă

Timp de deservire organizatorică

Strunjire exterioară conică

Tn3 =0,6 (min)

Timp auxiliar este 0 pentru că nu se face prinderea și desprinderea piesei.

Timpul unitar pe operația 05.

T n =T b1 + T ai + T d1 + T on1 + T pd1 + T op2 + T on2 + T d2 + T n3

T n =4,806 (min)

Timp de pregătire îndemânare

Pentru operația în care se utilizează 1 – 3 scule = 4,8 (min)

T n 05 =4,8 + 4,8= 9,6 (min)

La producția de serie mică 100buc/lot

T n 05 =4,8 + 4,8/100 = 4,8 (min)

Strunjire de degroșare exterioară Φ 32 x L

Adâncime de așchiere

Avans

S = 0,4 (mm)

Viteza de așchiere

Va =195 (mm/min)

Forța de așchiere

Fz = 66 daN

Puterea necesară

Nc = 2,6 kw

Ca și în cazul strunjirii frontale viteza dată teoretic necesită o turație de 1773,4 (rot/min).

Turația strungului fiind :

np =1500 (rot/min)

Va =165 (mm/min)

Strunjire de finisare

Adâncimea de așchiere

Avans:

S = 0,05 (mm/rot)

Viteza de așchiere

Va = 32 (mm/min)

Puterea:

P2 = 37 daN

Puterea necesară

N = 0,26 kw

Găurire d5 l

La operația de găurire se definesc mai multe relații restrictive dintre care se pot enumera:

Blocarea axului principal

Pentru a nu se bloca axul principal este necesar a fi îndeplinită condiția :

η = 0,8

P =3 (kw)

n = 400

CM =33,8

D =12 (mm)

YM =0,8

XM =1,8

0,250,8 < 1,54

0,32 < 1,54 – Condiția este îndeplinită

Stabilirea elastică a sculei

Se cere îndeplinită condiția :

C = 2,5 – coeficient de siguranță

σr – rezistența la rupere a materialului

σr = 75 daN/mm2

modulul de inerție

0,32 < 1,5 – condiția este îndeplinită

Solicitare la flambaj

Luându-se în considerare că burghiul se echivalează cu o bară dublă încastrată se obține condiția :

CFx = 84,7

XF = 1

YF =0,7

D =12 (mm)

l1- lungime de angajare a sculei =14,6 (mm)

CS =2,5 – coeficient de siguranță

313819 < 1583527,4

Și această condiție este îndeplinită.

Rezistența mecanismului de avans

Întrucât forța muncitor (în norme) se consideră 25 daN și având în vedere faptul că avansul burghiului se face rotind manivela păpușii fixe ce are un150 (mm), rezultă că și această condiție este îndeplinită.

Durabilitatea

mv = 0,2 Cv = 5

D = 12 (mm) Xv = 0

Zv = 0 Yv = 0,7

Operația 3. Strunjire conică interioară

Strunjire conică interioară D-d5 l6

Strunjirea conică interioară la dimensiunile maxime se face la dimensiunile maxime, conform tabelului 4.1. Pentru o anumită valoare avem:

Rugozitatea 6,3 (m)

Adaos de prelucrare

Adâncimea de prelucrare

t=Ap =3,9 (mm)

Avans S=0,8 (mm/rot)

Se recoandă viteza V=14,5 (m/min) ce se corectează cu :

K1=1,14 – funcție de durabilitate

K1=1,1 – funcție de starea suprafeței

K1=1 – funcție de răcire

K1=1,2 – funcție de rezistența materialului

Turația :

Strunjire conică interioară de finisare

Rugozitatea prescrisă Ra = 0,8 (m)

Răcire cu emulsie 20 %

Adaosul de prelucrare

Adâncimea de așchiere

Pentru D = 20 (mm) S = 0,3 (mm/rot)

Durabilitatea sculă T = 60 (min)

Viteza de așchiere a piesei:

Va = 8,8 (m/min)

Turația piesei:

Din caracteristica mașinii np = 160 (rot/min)

Rectificare exterioară conică

Fazele:

centrare între vârfuri

rectificare exterioară conică

Rectificarea se execută pe MR universal cu orientare între vârfuri a piesei.

Avans de pătrundere

St=0,005 (mm/cd)

Viteza de așchiere

Va=30 (m/min)

Adâncimea de așchiere

Normarea tehnică

La această operație norma tehnică de timp va avea valoarea însumată a timpilor necesari fiecărei faze.

Tb=0,42 (min) – timpul de bază

tpd=0,29 (min) – timp de prindere, desprindere

Din normative se aleg timpii ajutători

ta1=0,10 (min)

ta2=0,14 (min)

ta3=0,16 (min)

Timpul auxiliar

Ta=0,10 + 0,14 + 0,16 = 0,4 (min)

Timpul de deservire tehnică

tdt=0,008 (min)

Timpul de pregătire –încheiere

Tpi=0,8 (min)

Timpul de deservire organizatorică

tdo=0,008 (min)

Timp de odihnă și necesități firești

ton=0,028 (min)

Strunjire exterioară

Timp de bază Tb=0,36 (min)

Timp ajutător Ta=0,3 (min)

tdt=0,006 (min)

tdon=0,006 (min)

Strunjire exterioară finisare

Tb=0,32 (min)

tdt=0,006 (min)

ta=0,26 (min)

tdo=0,006 (min)

ton=0,022 (min)

Strunjire conică interioară

Se alege timpul operativ incomplet în funcție de diametrul sculei.

Topî =2,2 K

K=Ka(K3 K5 + K1 K2)

K=0,8(0,2 0,3 + 0,1 0,4)=0,08 (min)

Topî =0,176 (min)

Timp ajutător ta=0 (o prindere și desprindere piesa întrucât piesa rămâne la loc).

Top = Topî + ta=0,176 (min)

Ton =0,014 (min)

Rectificare interioară

Top =3,32 (min)

Top = Topî K=3,32 1,5 =4,98 (min)

Ton =0,398 (min)

Tn15 =18,6 (min)

Rectificare exterioară

Rectificare exterioară la D2

Timp de bază

L = 1 – (0,2 – 0,4) Bp

Bp = lățimea pietrei = 25 (mm)

L = 25 – 0,2 25 = 20 (mm)

Sl = 20 (mm/rot)

np = 125 (rot/min)

tod de așchiere la o trecere 0,02

k = 1,3

Timpi auxiliari

Ta = ta1 + ta2 + ta3 + ta3’ + ta4 =0,25+0,02+0,025+0,025+0,25=0,58 (min)

Timpul de deservire tehnologică

Td =0,263 (min)

Timpul de odihnă și necesități firești

Tpî =17 (min)

Timpul de bază

L=l – 0,2 Bp

l=188 (mm)

L= 188-0,2 25= 183 (mm)

Ta =0,52

Td =0,26

Tn30=2,6 (min)

Cu aceste valori norma de timp va fi :

Tnbuc = Tni + Tn05 + Tn10 + Tn15 + Tn20 + Tn25 + Tn30

Tnbuc = 33,39 (min)

Regim de așchiere pentru operația de frezare

Frezarea se execută conform dimensiunilor ferestrei pe lungimea h, grosimea g, adâncimea egală cu diametrul reducției în zona respectivă.

Frezarea de degrosare (operația precedentă: matrițarea)

2 Acmin = 2 (Rzp + Sp) + 2 ( ρp2 + εc2 )

Rzp = 150[μm];

Sp = 200[μm];

Sm = 1,10 [mm]

Sdef = 0,5 [mm]

εc = 40[μm];

2 Acmin = 2(150+200) + 2 (1208+ 40) = 3196 μm; = 3,196 mm

2 Acnom = 2 Acmin + Ai

Ai – abaterea inf. la laminare

Ai = 1,9 [mm];

2 Acnom = 2 Acmin + Ai = 3,196 + 1,9 = 5,096[mm];

2 Acnom = 5,096[mm];

Dimensiunea nominală a suprafeței brut laminate va fi:

dnom = 66,8 + 5,096 = 71,896[mm];

Se rotunjește la:

Dnom = 72[mm];

Calculul normei tehnice de timp:

Nt = tb + ta + ton + td + tpî /n [min]

l2 = (2 … 5) [mm]

s = 0,95 [mm/rot]

n = 320 [rot/min]

tpî = 34 [min]; [7.tab.12.11]

ta1 = 0,36 [mm]; [7.tab.12.16]

ta2 = 0,10 [mm]; [7.tab.12.21]

ta3 = 0,24 [min];

Timp de deservire tehnică:

Norma tehnică de timp va fi următoarea:

CONCLUZII

În cadrul prezentului proiect mi-am adus o contribuție privind sistematizarea bibliografiei studiate din domeniul general al dispozitivelor mecanice scoțând in evidență avantajele utilizării dispozitivelor, structura generală a dispozitivelor precum și gradul de dotare cu dispozitive a societăților economice în anumite condiții.

Conform temei date în proiect am conceput un dispozitiv multiplu de orientare și fixare simultană a cinci piese de tip reducții conice (MORSE sau ISO) precum și a altor tipuri de piese din aceeași grupă. Dispozitivul este de tip divizor și este acționat pneumatic. Dispozitivul are un grad relativ mare de universalitate putând fi reglat într-un anumit domeniu dimensional (conform desenului de ansamblu). Dispozitivul poate fi desrvit și de un robot pentru introducerea șe extragerea pieselor. În cadrul proiectului am realizat modelarea geometrică a elementelor componente, am ales elementele tipizate din baze de date și în final am modelat geometric dispozitivul proiectat. Am prezentat și schema de acționare pnematică aferentă dispozitivului.

BIBLIOGRAFIE

Aelenei M., Probleme de mașini-unelte și de așchiere, București, Editura Tehnică, 1985;

Blaga Florin, – Modelarea și simularea sistemelor producție. teorie și aplicații, Editura Universitatea din Oradea, 2008

Bungău C. Ingineria sistemelor de producție Editura Universității din Oradea 2000

Bragaru A., ș.a., SEFA-DISROM Sistem Si Metoda Teoria Si Practica Proiectarii Dispozitivelor pentru Prelucrări pe Mașini Unelte Editura Tehnică București 1987;

Mihăilă St., Tehnologia fabricării roboților, Oradea, Note de curs;

Picos C., Calculul adausurilor de prelucrare și al regimurilor de așchiere, București, Editura Tehnică, 1974;

Picos C., Normarea tehnică pentru prelucrări prin așchiere, vol. I-II, București, Editura Tehnică, 1979;

Kovacs Fr., Țarcă R.C., Blaga Fl., Tripe V.A., Sisteme flexibile de fabricație, Editura Universității din Oradea, 1999

Pop M. Elemente de teorie și aplicații CAD Editura Universității din Oradea, 2004;

Pop M. Proiectare asistată de calculator curs Editura Universității din Oradea;

Tache V., ș.a., Dispozitive pentru mașini-unelte, București, Editura Tehnică, 1995;

Tocuț P.D., Tripe V.A., Dispozitive pentru sisteme de fabricație Editura Universității din Oradea, 2007

Tripe Vidican A., Dispozitive. Proiectare, construcție, exploatare, Oradea, Editura Universității din Oradea, 2000;

Tripe Vidican A, Țarcă R.C., Dispozitive – Manual de Proiectare, Oradea, Editura Universității din Oradea, 2002

Țarcă R.C. Sisteme de fabricație flexibile Editura Universității din Oradea, 2004;

http://www.meusburger.com/home-actual

CATIA V5R21