DOMENIUL: INGINERIE ȘI MANAGEMENT PROGRAMUL DE STUDIU: INGINERIE ECONOMICĂ ÎN DOMENIUL MECANIC FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT CU FRECVENȚĂ PROIECT DE DIPLOMĂ… [307993]

UNIVERSITATEA DIN ORADEA

FACULTATEA DE INGINERIE MANAGERIALĂ ȘI TEHNOLOGICĂ

DOMENIUL: INGINERIE ȘI MANAGEMENT

PROGRAMUL DE STUDIU: INGINERIE ECONOMICĂ ÎN DOMENIUL MECANIC

FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT CU FRECVENȚĂ

PROIECT DE DIPLOMĂ

CONDUCĂTOR ȘTIINȚIFIC

Prof. univ. dr. ing. POP MIRCEA TEODOR

ABSOLVENT: [anonimizat]

2019

UNIVERSITATEA DIN ORADEA

FACULTATEA DE INGINERIE MANAGERIALĂ ȘI TEHNOLOGICĂ

Nr. IMT. …………../……………

DECLARAȚIE DE AUTENTICITATE

A

LUCRĂRII DE FINALIZARE A STUDIILOR

(Proiect de diplomă)

Titlul lucrării __________________________________________________ ________________________________________________________________

________________________________________________________________

Autorul lucrării ___________________________________________________

Lucrarea de finalizare a studiilor este elaborată în vederea susținerii examenului de diplomă organizat de către Facultatea_____________________________________________ [anonimizat]____________________ a anului universitar ___________________.

[anonimizat] (nume, prenume, CNP)_________________________ _________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________, declar pe proprie răspundere că această lucrare a [anonimizat] a lucrării nu conține aplicații sau studii de caz publicate de alți autori.

Declar, [anonimizat], tabele, grafice, hărți sau alte surse folosite fără respectarea legii române și a convențiilor internaționale privind drepturile de autor.

Oradea, Semnătura

Data_______________ ______________

1.Prezentarea firmei

S.C. ESPROBA S.R.L. este o [anonimizat], înființată in 2012 si aparținând de firma mamă C.M.& H. S.R.L. originară din Italia.

S.C. ESPROBA S.R.L. este o societate comercială care execută lucrări de prelucrare prin sudare si așchiere a [anonimizat]. Datorită experienței acumulate de-a [anonimizat], poate oferi clieților săi o [anonimizat].

Experienta cu colaboratorii săi îi permite companiei sa ofere clientilor săi soluții personalizate în următoarele domenii:

– Sisteme și linii de transport și manipulare;

– Sisteme și linii de asamblare a componentelor și a subansamblelor mecanice;

– Sisteme de înmagazinare a sculelor și subansamblelor;

– Structuri pentru ascensoare și elevatoare;

– Rack-uri și sisteme de încărcare telescopica.

Sistemele sunt dezvoltate printr-o [anonimizat], [anonimizat], [anonimizat], [anonimizat], montare pe amplasament și mentenanță la locul de amplasament a sitemelor.

[anonimizat] S.R.L. a reusit sa acumuleze de-a lungul a [anonimizat] a permis societatii sa dezvolte cele mai bune soluții pentru companiile cu care a colaborat in ultimi ani. Oferindule clienților cu care a [anonimizat], [anonimizat] cu cea a firmelor străine si timp redus de predare a lucrărilor prelucrate mecanic.

În prezent firma dispune de următoarele echipamente pentru prelucrare maselor metalice:

2. Prelucrarea pe mașini unelte cu comandă numeric – MUCN

Mașina unealtă la care programarea comenzilor se realizează prin interfața unui calculator, folosind un cod numeric convențional, comandând aceleași lanțuri cinematice, capată denumirea de mașină unealtă cu comandă numerică (MUCN)

Primele mașini CNC foloseau lămpi electronice cu vacuum. Acestea erau voluminoase și se incălzeau, arzându-se frecvent. Odată cu evoluția industriei electronice s-a trecut la tranzistorizarea circuitelor, ceea ce a asigurat o fiabilitate superioară a etajului de control.

Sisteme de automatizare cu comandă numerică:

1) Echipament de comandă numerică NC (Numerical Control) – sistem de automatizare care înmagazinează informațiile aferente prelucrării piesei într-un program codificat sub formă numerică. Conține toate informațiile necesare generării prin așchiere a geometriei piesei, atât din punct de vedere dimensional, cât și regimuri de așchiere.

2) Sistemul CNC (Computerized Numerical Control)– sistem care are în componența sa un calculator electronic care preia o parte din funcțiile NC. Poate fi folosit pentru conducerea unei singure mașini-unelte.

3) Sistemul DNC (Direct Numerical Control) – spre deosebire de CNC, poate fi folosit pentru conducerea directă prin calculator nu numai a unei singure mașini, ci chiar a unui grup de mașini cu comandă numerică.

Mașini unelte cu comandă numerică (MUCN) – constituie o combinație tehnologică de un înalt nivel de complexitate, care face posibilă funcționarea automată și flexibilă a mașinii, asigurând astfel realizarea ciclului de prelucrare al piesei la un înalt nivel de precizie, bazat pe un program prestabilit.

Centrul de prelucrare (CP) – reprezintă MUCN la nivelul următor, având un grad ridicat de automatizare, capabil să execute operații pe suprafețe diferite, beneficiind de sisteme de schimbare a sculelor și de control al mașinii și al producției. Uzual, controlează trei axe de translație și două sau maxim trei axe de rotație, fiind toate controlate CNC. O altă caracteristică este posibilitatea reglării într-o gamă largă a turațiilor arborelui principal (AP) și a vitezelor de avans.

Celula flexibilă de prelucrare (CFP) – utilajul capabil să realizeze, pe langă schimbarea programată a sculelor și o dirijare automată a semifabricatelor cu programe diferite de prelucrare. Acest lucru presupune existența unor strategii de control prin intermediul unei legături de tip DNC cu un calculator ierarhic superior. Acestea au fost concepute în ideea prelucrării automatizate pe familii de piese.

Sistemul flexibil de prelucrare (SFP) – presupune formarea unor sisteme compuse din mai multe CP și/sau CFP. În acest caz, fluxul informațional este coordonat de un calculator central, capabil să dirijeze logistica sculelor și a semifabricatelor.

Comanda numerică face parte din categoria comenzilor după program. Este un concept fundamental în care comanda se abordează diferit față de etapele anterioare. Controlul deplasărilor sculei (piesei), a secvențelor de prelucrare, gestionarea sculelor etc, se realizează prin intermediul numerelor introduse, într-o formă standardizată, în echipamentul numeric.

Caracteristicile principale ale acestor mașini sunt următoarele :

-numărul de axe,

– lungimea cursei pe axele liniare,

– unghiul de înclinare pe axele rotative,

– plaja vitezelor de avans,

– domeniul de turații ale mandrinei,

– puterea motorului de acționare a mandrinei,

– purtătorul de program,

– memoria pentru înmagazinarea programelor,

– modul de introducere a programelor,

– posibilitățile de adaptare pentru legătura cu o memorie externă,

– precizia obținută în urma prelucrării

În cazul mașinilor unelte convenționale, mișcările de avans de-a lungul axelor se execută manual prin rotirea manetelor/pârghiilor sau prin lanțurile cinematice de avans ale mașinii. În această situație este posibilă realizarea unor deplasări de-a lungul axelor respective sau compuse în cazul acționării simultane a două sau mai multe axe.

În cazul mașinilor unelte cu comandă numerică deplasările respective de avans se realizează comandate prin program NC.

Toate mașinile cu comandă sunt dotate cu un număr mai mic sau mai mare de axe de deplasare care fac posibilă prelucrarea automată a piesei.

Mașinile-unelte cu comandă numerică au sisteme de referintă diferite de cele ale mașinilor-unelte clasice. Standardele existente în domeniu precizează că axa Z este axa arborelui principal. Pe aceasta, sensul pozitiv este dat de creșterea distanței dintre semifabricat si sculă, sistemul de coordonate fiind un sistem cartezian, rectangular, de sens direct, care respectă regula mainii drepte (Figura 2.1). Fig. 2.1 Regula mâinii drepte

În general mașinile cu comandă numerică  folosite la repere de complexitate medie au în mod obișnuit trei axe identificate cu literele: X, Y, Z în cazul mașinilor de frezat în timp ce mașinile de strunjit au două axe X, Z.

În cazul mașinilor de frezat (figura ) acestea dispun de trei axe controlabile NC: X, Y si Z. Două dintre acestea sunt în general activate prin deplasarea mesei mașinii (X si Z) iar cea de a treia e reprezentată de deplasarea consolei arborelui  principal al mașini. în situația în care mașina de frezat are o masă fixa, consola arborelui principal va executa mișcarile pe toate cele trei axe.

Mașinile cu comandă numerică utilizate la prelucrarea unor repere de complexitate mare au în mod frecvent mai multe axe.

La mașinile de frezat (figura 2.2) acestea dispun de trei axe controlabile NC: X, Y și Z. Doua dintre acestea sunt în general activate prin deplasarea mesei mașinii (X și Z) iar cea de a treia e reprezentată de deplasarea consolei arborelui  principal al mașini. În situatia În care mașina de frezat are o masă fixă, consola arborelui principal va executa miscarile pe toate cele trei axe.

Mașinile cu comandă numerică utilizate la prelucrarea unor repere de complexitate mare au în mod frecvent mai multe axe Fig. 2.2 Axele de avans

la mașinile de frezat CNC

Lanțurile cinematice de avans la MUCN

Așa cum s-a putut observa în subcapitolul anterior deplasarea sculei relativ la piesa în vederea realizării conturului impus de realizarea reperului este generată prin mișcări consecutive sau simultane ale axelor de mișcare (figura 2.3) .

A- Deplasare sculă

X- Axa de mișcare

Y- Axa de mișcare

Z- Axa de mișcare

Fig. 2.3 Generarea deplasării sculei la frezare

Exemplu din (figura 3) impune realizarea unei frezări oblice fată de axele de mișcare X și Y. Pentru aceasta este necesara realizarea unei mișcări compuse pe cele două direcții în funcție de unghiul inclinării și de mișcarea pe direcția Z cu care se realizează adancimea de așchiere dorită.

Totalitatea acestor mișcari sunt posibile datorită lanțurilor cinematice ale mașinilor unelte cu comandă numerică. Acestea generează mișcari de translație care deplasează fie reperul de prelucrat relativ la sculă, fie sculele relativ la reper realizând astfel prelucrarea.

Componenta principală a dispozitivului de avans la CNC-uri este șurubul cu bile recirculante. Acesta constă într-un șurub supus unor constrângeri, prin care nu poate executa decât mișcare de rotație si o piuliță care poate executa o mișcare de translație. În momentul în care motorul rotește șurubul, piulița se deplasează longitudinal  glisând sania împreuna cu masa de lucru de-a lungul ghidajelor.(figura 2.4)

Fig. 2.4 Lanțul cinematic pentru deplasarea mesei la mașina de frezat.

Piulița cu bile recirculante conține un sistem cu bile care asigură o transmitere cu fricțiune mică de la șurub la sanie. Cele două jumatăți ale piuliței sunt încărcate una în raport cu cealaltă, astfel încât mersul în gol este redus la minim și sania realizează o alunecare precisă și lină.

Pentru a asigurarea uzurii minime ale mecanismului de avans în cazul unor ciocniri și/sau coliziuni neintenționate, dispozitivul de avans este cuplat la un ambreiaj cu alunecare. Datorită acestui tip de dispozitiv, dispozitivul de avans se oprește instantaneu în momentul în care sania întalnește obstacole neprevăzute.

Pentru acționarea lanțurilor cinematice de avans se folosesc motoare de tip DC care pot fi controlate electronic. Avantajul acestor motoare este că pot transmite momente de torsiune în ambele direcții.

Programarea mașinilor unelte cu comandă numerică.

Noțiuni de programarea mașinilor unelte cu comandă numerică.

În vederea p relucrării unei piese, o mașină poate fi programată în mai multe feluri. Alături de crearea programului de prelucrare (așchiere) propriu-zis, trebuie luați în considerare mulți alți factori. Aceștia includ strategia de prelucrare, dispozitivele de prindere a piesei, sculele așchietoare și așchiabilitatea materialului.

Programarea Mașinilor cu CN se poate face în următoarele moduri:

• Manual, folosind limbajul intern al controller-ului mașinii Este cazul comenzilor numerice Mazak/Mazatrol, Siemens/Sinumerik, Heidenhain. Toate calculele geometrice care privesc deplasarea sculei se fac în mod manual. Programatorul introduce în programul piesă atât informație geometrică cât și informație tehnologică (scule, dispozitive și componente pentru fixare);

• Asistat de calculator, folosind, de obicei, un limbaj specializat de nivel înalt denumit APT (Automatically Programmed Tool) sau derivate ale sale. În acest caz, toate calculele geometrice sunt executate de limbajul AP;

• Într-un mediu de programare tip CAD/CAM unde programarea se face într-un mod vizual, utilizând modelul 3D al piesei de prelucrat.

Rezultatul este un program de prelucrare care este codificat tot în APT, dar într-o formă simplificată. În final, fișierul APT rezultat, este „postprocesat” pentru a fi compatibil cu mașina-unealtă cu CN pe care se va executa piesa.

Notă: NX nu folosește APT ca interfață către postprocesor. Postprocesarea se bazează pe structurile binare asociate operațiilor programului CAM. Mediul de lucru CAM trebuie să ofere posibilități extinse de programare precum ciclurile fixe.

Prima generație de mașini-unelte cu CN era programată manual, iar banda perforată era suportul pentru transportul și citirea programului. Mai târziu au fost introduse banda magnetică, interfața serială (RS232), diverse dispozitive tip compact flash, respectiv rețeaua standard de calculatoare (Ethernet).

Toate aceste dispozitive transportă fișiere create cu pachete software CAM sau CAD/CAM. Astfel se „ocolește” procesul de creare a desenelor și a documentației tehnice.

Formatul programului.

Programul CNC executat de mașină este structurat în fraze (blocuri liniare de date). Se utilizează un set fix de caractere alfabetice și numerice. Orice caracter care nu trebuie interpretat este comentariu și trebuie marcat ca atare la generarea programului – de exemplu, se încadrează între paranteze rotunde.

Începutul programului se marchează cu caractere specifice – de obicei caracterul „%” (procent).

O frază este caracterizată de: un număr secvențial și unul sau mai multe „cuvinte” care încep cu o un caracter (adresă) și o valoare numerică specifică adresei. Cuvintele/Adresele sunt prezentate mai jos, în ordinea în care apar de obicei în frazele de program:

• Cuvinte pregătitoare: G

• Cuvinte „dimensionale”: X, Y, Z, U, V, W, P, Q, R, A, B, C – sunt cele care folosesc un argument numeric (valori de coordonate liniare/circulare)

o Cuvinte care se referă la interpolare circulară sau filetare: I, J, K

o Viteza de avans: F

o Valoarea turației arborelui principal: S

o Identificarea sculei: T

o Diverse funcții ale mașinii: M

Unele cuvinte pot fi omise din frază indicând faptul că nu se modifică nimic față de fraza anterioară. Un astfel de cuvânt se spune că este modal.

Caracterul „adresă” este cel care apare întotdeauna primul în cuvânt și este urmat de caractere numerice – de exemplu, G01 X10 Y25 înseamnă deplasare cu viteză de avans de lucru, până în punctul cu coordonatele [10, 25], exprimate în milimetri.

Funcții „G” – Funcții pregătitoare

Aceste funcții (numite și „preparatorii”) încep cu litera „G” și continuă cu una pâna la trei cifre. Acest grup de funcții este folosit pentru a comanda rotirea arborelui principal sau piesa, tipul de viteză de avans (pe rază sau pe diametru, exprimată în mm sau inch etc.), temporizare (secunde sau număr de ture efectuat de arborele principal) etc.

Adresa G este atât de des folosită în cadrul programului-piesă încât acesta este numit generic „G-code”. Tabelul prezintă principalele funcții pregătitoare (adrese G).

Funcții „G” – Prelucrare găuri – Cicluri Fixe

Ciclurile fixe reprezintă modalitatea de a grupa deplasări și temporizări astfel încât să se obțină diferite metode tehnologice de prelucrare a găurilor (găurire, lărgire, alezare, lamare, teșire, procese etc.

Funcții auxiliare

Rolul funcțiilor auxiliare (M) este acela de a comanda diverse componente ale ansamblului complex ce este o mașină cu comandă numerică. De exemplu: comanda rotirii arborelui principal (port sculă sau port-piesă) în sensul dorit, răcirea piesei etc. Acestea sun cazurile simple.

În funcție de complexitatea mașinii, se pot comanda schimbătoare de sculă sau piesă cu paletă, transportor de așchii, sonde pentru măsurarea lungimii/diametrului sculei etc.

Viteza de avans

Programatorul poate controla viteza de avans (folosind adresa F – feed) conform cerințelor operației în curs. Sunt trei tipuri de mișcare pe care le poate executa freza cu ajutorul adresei F:

• G94 – viteza de deplasare este independentă de turația arborelui principal; deplasare cu viteza în mm/min sau inch/min (conform valorii funcției G70 – cote în inch, G71 – cote în mm);

• G95 – avans pe tură (la strunjire);

• G00 – deplasare rapidă.

Viteza de așchiere

Viteza de așchiere este condiționată de proprietățile materialelor piesei și sculei. La găurire și frezare, viteza de așchiere este egală cu viteza periferică a burghiului, respectiv, a frezei. Cazul strunjirii, este unul special, deoarece viteza de așchiere se poate defini în două moduri:

• Viteza periferică a piesei, când prelucrarea se face în principal în regiunea periferică și variațiile de viteză de așchiere sunt destul de mici;

• Viteza frontală a piesei, caz în care – mai ales la piese tip disc – variațiile de viteză de așchiere sunt foarte mari. Pentru acest al doilea caz, nu se programează turația (adresa F) ci se indică explicit, viteza de așchiere (folosind adresele G96 și S cu valoare în mm/min).

În plus, controller-ul strungului (coordonează turația arborelui principal conform diagramelor.

Schimbarea sculei

Centrele de prelucrare dispun de magazine de scule al căror rol este acela de a stoca un număr cât mai mare de scule iar durata ciclului de schimbare sculă trebuie să fie cât mai mică. Aceste caracteristici sunt cu atât mai importane cu cât complexitatea piesei – în termeni de număr de scule folosite – este mai mare.

De obicei, schimbarea sculei se comandă cu ajutorul adresei T, care provoacă deplasarea lanțului sau tamburului cu scule în poziția dorită.

De exemplu, T05 reprezintă scula numărul 5 (care se află în locașul nr.5 al magazinului de scule, sau este marcată ca atare. Odată magazinul de scule ajuns în poziția de schimbare a sculei, funcția M06 comandă schimbarea propriu-zisă a sculei. În anumite situații – pentru reducerea duratei ciclului de schimbare – adresa T este folosită nunai pentru a indica viitoarea sculă de folosit (este un proces de preselecție). M06 apare într-o frază ulterioară când mașina va executa efectiv schimbarea sculei.

Programare absolută, respectiv programare incrementală

Când programarea se face folosind coordonate calculate numai în raport cu originea sistemului de referință piesă, acest mod de programare se numește programare absolută. Celălalt caz este acela în care coordonatele se calculează în raport cu poziția anterioară pe axe și se numește programare incrementală.

G90 activează interpretarea coordonatelor ca absolute iar G91 activează interpretarea coordonatelor ca incrementale (măsurate relativ la ultimul punct atins).

Compensarea geometrică

Compensarea, în contextul prelucrării în comandă numerică se referă la luarea de măsuri de decalare a prelucrării, decalare a prinderii pe masa mașinii cu scopul de a obține o suprafață corespunzătoare celor specificate în proiect.

Procesul de prelucrare pe orice mașină unealtă este supus erorilor – atât din punct de vedere geometric, cât și al calității suprafeței.

Atunci când creează programul pentru prelucrare, programatorul trebuie să stabilească traiectoria sculei de-a lungul conturului pesei. Este rolul echipamentului de comandă numerică să transforme această traiectorie în traseul centrului sculei. De aceea, traiectoria centrului sculei duce la decalări stânga-dreapta față de sculă și în raport cu sensul de deplasare.

Următoarele posibilități de compensare sunt aplicabile:

• Compensarea diametrului frezei – controlată cu ajutorul funcțiilor G41, G42 (G40 anulare);

• Compensarea lungimii sculei – controlată cu ajutorul funcțiilor G43, G44 (G49 anulare).

Funcțiile preparatorii prezentate sunt specifice comenzii numerice.

Compensarea modificării diametrului sculei

Acest tip de compensare apare necesar în două cazuri:

• Micșorarea diametrului frezei din cauza reascuțirii sau uzurii;

• Utilizarea unei freze cu alt diamteru decât cel indicat în lista de scule a programului.

Echipamentul de comandă numerică poate stoca o tabelă de scule cu diametrul ca în program, respectiv o a doua tabelă cu adausurile sau reducerile de diametru rezultate ca urmare a frezelor înainte de a le utiliza în prelucare.

Funcțiile pregătitoare G41 și G42 (figura 2.5) au rolul de a activa compensarea razei frezei. Într un sens, respectiv în celălalt. Funcțiile pregătitoare G41 și G42. G40 dezactivează modul de deplasare cu compensare radială. Fig.2.5 Compensarea sculei

G41 și G42

Compensarea lungimii sculei

Compensarea lungimii sculei înseamnă modificarea lungimii declarate în program. Cazurile tipice sunt:

• Micșorarea lungimii frezei din cauza reascuțirii sau uzurii;

• Utilizarea unei freze cu altă lungime decât cea indicată în lista de scule a programului.

Similar cu compensarea diametrului frezei, echipamentul de comandă numerică poate stoca o tabelă de scule cu lungimea ca în program, respectiv o a doua tabelă cu adausurile sau reducerile de lungime rezultate ca urmare a măsurării frezelor înainte de utilizare. (figura 2.6) Fig. 2.6 Compensarea lungimii sculei

Funcțiile pregătitoare G43 și G44 au rolul de a activa compensarea razei frezei. Funcția G49 dezactivează compensarea lungimii sculei.

Din punct de vedere al practicii operării la panoul comenzii numerice, la mașinile cu 3 axe modificarea de lungime a sculei este echivalentă cu o decalare de origine în lungul axei Z.

Interpolarea. Calcularea traiectoriei

Interpolarea este metoda prin care se generează traseul pe care se deplasează scula, pe o anumită curbă. Interpolarea se face pe o zonă predeterminată a curbei date. Porțiunea interpolată poate fi definită prin unul sau mai multe blocuri de informație. Datele necesare definirii curbei respectă următoarele principii:

• Se folosește o anumită funcție pregătitoare (G); aceasta trebuie utilizată pentru a defini natura curbei care se interpolează (segment de dreaptă, arc de cerc);

• Punctul de început al curbei trebuie să coincidă cu punctul de sfârșit al curbei anterioare. De obicei nu e nevoie să se indice punctul de început, deoarece coordonatele sunt modale.

Interpolarea liniară

Interpolarea liniară (figura 2.7) se referă la controlul deplasării de-a lungul unui segment de dreaptă. Funcția pregătitoare este G01. Coordonatele se interpretează conform condiției de programare absolută (G90, sau G91).

Fig. 2.7 Interpolarea liniară

Punctul de coordonate P0={x0, y0, z0} este punctul inițial al mișcării pe curba interpolată, iar P1={x1, y1, z1} este punctul final al mișcării (liniare) pe curba interpolată.

De observat că primul set de fraze corespunde programării absolute, în timp ce al doilea set de fraze corespunde modului de programare incrementală.

Interpolare circulară

Interpolarea circular (figura 2.8) se referă la un traseu în arc de cerc, al cărui plan este paralel cu unul dintre planele principale (XY, YX, ZX). Exemplul din figura de mai jos prezintă proprietățile geometrice ale traseului de interpolare circulară, parametrii care trebuie furnizați.

• Punctul P0={x0, y0} este punctul inițial al deplasării pe arcul de cerc;

• Punctul P1={x1, y1} este punctul final al deplasării pe arcul de cerc;

• Punctul Pc={xc, yc} este centrul arcului de cerc;

• I, J sunt „parametrii de interpolare”, adică poziția centrului arcului – de obicei în raport cu punctul P0.

Este de preferat ca definiția traseului de interpolare circulară să se facă într-o singură frază. Fig. 2.8 Interpolarea circulară

Aceasta trebuie să conțină:

• Funcția pregătitoare G02 – pentru interpolare circulară în sensul orar (sau G03 – pentru sensul antiorar) – dacă nu este deja activă

• Coordonatele punctului final al traseului (X1 Y1) – coordonate exprimate în unitățile de măsură definite de G70/G71

• Centrul arcului pe care se face deplasarea (coordonate I, J, K). Conform documentației mașinii cu CN, definiția centrului se se poate face în coordonate absolute, respectiv în coordonate relative (incrementale) în raport cu punctul de început al traseului.

Când interpolarea circulară se combină cu deplasări liniare sau chiar circulare, fraza specifică interpolării circulare va include o a treia adresă, cea care alege planul în care se face deplasarea. Planul de interpolare se alege cu ajutorul setului de funcții pregătitoare G17, G18, G19. De obicei, interpolarea circulară se face în planul XY. În acest caz G17 este implicit activă.

3. Studiu de caz:

Elaborarea Tehnologiei de prelucrare a reperului ”Bloc suport”pe mașina cu comandă numeric “Kondia B 1050”

3.1. Desenul piesei

3.2. Prezentarea ansamblului din care face parte piesa

Piesa prezentată în lucrare "Bloc suport" (figura 3.2.1) este o componentă din fixtura folosită pentru prelucrarea prin așchiere pe mașină unealtă cu comandă numerică și cu palet indexabil a produsului: "supportto a rulli P-G_76-5." (figura 3.2.2).

Fig. 3.2.1 Bloc suport

Fig. 3.2.2 supportto a rulli P-G_76-5.

Fixtura este compusă din următoarele componente indicate pe desenul de ansamlu al acesteia (figura 3.2.3):

1- 2x Prezoane M10

2- 2x Piulițe moletate M10

3- 2x Șaibe ø10.5

4- 1x Bridă superioară

5- 1x Bridă laterală

6- 1x Bloc suport

(figura 3.2.3) Desenul de ansamblu al fixturii.

3.3. Rolul funcțional al reperului “Bloc suport”

Rolul funcțional al reperului ”bloc suport” este de a putea fi pus și fixat pe acesta piesa de prelucrat "supportto a rulli P-G_76-5." (figura 3.2.2) și celelalte componente enumerate mai sus care alcatuiesc fixtura si care la rândul lor au rolul de a reduce gradele de libertate a piesei de prelucrat in timp procesului de prelucrare.

Ansambul este conceput în așa fel încât să permită prelucrarea produsului pe toate părțile pe care se cer suprafețe prelucrate. (figura 3.3.1)

Fig. 3.3.1 Ansamblu fixtură

3.4. Analiza condițiilor de fabricație

Alegerea materialului

Pentru realizarea ”blocului support” se alege ca materialul semifabricatului sa fie C45 dintr-un profil laminat de 75x90x150.

Caracteristicile mecanice si compozitia chimica ale acestui otel sunt reglementate prin STAS 880-88. Conform standardului, pentru otelul C45 (OLC45 stas vechi) (table 3.4.1, tabel 3.4.2) sunt impuse:

Tabel 3.4.1 Compoziția chimica:

Tabel 3.4.2 Caracteristici mecanice:

Corespondenta marcilor de oteluri laminate sau trase este in conformitate cu

STAS R 4400/1-80 (tabel 3.4.3)

Tabel 3.4.3 Corespondenta marcilor de oteluri laminate sau trase

Abateri dimensionale, abateri de formă și poziție.

La asamblarea a două piese, suprafețele care vin în contact sunt:

– o suprafață cuprinsă;

– o suprafață cuprinzătoare.

Dacă piesele montate în ansamblul sunt de formă cilindrică sau conică, suprafața cuprinzătoare se numește alezaj, iar suprafața cuprinsă se numește arbore.

a) Dimensiuni.

Dimensiunea liniară sau unghiulară este caracteristica geometrică ce determină mărimea unei piese, poziția unei suprafețe față de alta sau poziția unei piese față de alta în cadrul unui ansamblu. Dimensiunile se determină din considerente constructive, funcționale, tehnologice și se stabilesc pe bază de calcul, se adoptă comparativ sau experimental.

Dimensiunile, în funcție de scopul pentru care sunt destinate în ansamblu, se clasifică în urmtoarele categorii:

– dimensiuni funcționale:

– dimensiuni de montare:

– dimensiuni auxiliare sau intermediare:

– dimensiuni libere, care nu influențează asamblarea.

Din punct de vedere al prelucrării, mărimea unei piese este caracterizată prin mai multe tipuri de dimensiuni, cu următoarele denumiri:

– dimensiune nominală (), este valoarea ce se ia ca bază pentru a caracteriza o anumită dimensiune, indiferentde diferenețle admise inerente imperfecțiunii execuției.

Dimensiunea nominală este prima valoare luată ca dimensiune și care apare la proiectare, ea rezultând din calcul sau constructiv. Este valoarea de referință în caracterizarea și determinarea celorlalte valori dimensionale.

Din necesități practice și tehnologice, se urmărește ca dimensiunile nominale să aibă pe cât posibil valori întregi. Această măsură conduce la utilizarea diametrelor standardizate, la micșorarea sortimentului de scule, de dispozitive și instrumente de măsurat, permițând prin aceasta creșterea productivității și reducerea costurilor.

– dimensiune efectivă (), este dimensiunea unei piese rezultată în urma unui procedeu de fabricație și a cărei valoare numerică se obține prin măsurare;

– dimensiune reală (), este dimensiunea matematică exactă, a cărei valoare numerică nu poate fi determinată;

– dimensiuni limită, sunt dimensiunile între care poate varia dimensiunea efectivă fără a prejudicia calitatea produsului.

Dimensiunea maximă (Dmax, dmax), reprezentând valoarea maximă pe care o poate căpăta dimensiunea efectivă și dimensiunea minimă (), reprezentând valoarea minimă pe care o poate căpăta dimensiunea efectivă.

Abateri.

Reprezintă diferența dintre dimensiunea efectivă, dimensiunea limită și dimensiunea nominală.

– abateri effective

– abateri limită

În cele ce urmează se vor afișa tabelele (tabel 3.4.4, tabel 3.4.5) cu toleranțele generale folosite la executarea piesei ”bloc suport” DIN ISO 2768

Toleranțe generale pentru dimensiuni lineare și simetrice (DIN ISO 2768 T1)

Tabel 3.4.4 Dimensiuni liniare

Tabel 3.4.5 Perpendicularitate și simetrie

Rugozitatea.

Rugozitatea este suma neregularităților ce formează relieful suprafeței reale și care sunt definite convențional în limitele unei secțiuni fără abateri de formă, reprezintă rugozitatea suprafeței. Aceste neregularități apar în urma mișcării oscilatorii a vârfului sculei, frecării tăișului sculei pe suprafața piesei, vibrațiilor de înaltă frecvență ale sculei sau ale mașinii-unelte.

Existența neregularităților pe suprafața piesei prezintă, în condiții de funcționare mai severe, o serie de dezavantaje: micșorarea suprafețelor efective de contact, agravarea condițiilor de frecare și de funcționare ale piesei, reducerea rezistenței la eforturi alternante ale materialului prin concentrarea de tensiuni, reducerea etanșeității, modificarea dimensiunilor efective ale piesei.

Rugozitatea se stabilește corespunzător condițiilor de întrebuințare, în funcție de: viteza de prelucrare, mărimea suprafeței de contact, mărimea și caracterul solicitărilor, precizia dimensiunilor și a formei geometrice.

3.5. Alegerea sculelor necesare pentru prelucrare.

Pentru a se putea executa procesul de prelucrare al semifabricatului este necesar utilizarea unor scule, dispositive și verificatoare corespunzătoare procesului de prelucrare. Acestea se aleg în funcție de necesități, capacitatea de încărcare pe mandrină a mașinii și în functie de factorii economici.

Pentru executarea produsului ”Bloc suport” s-au ales și folosit următoarele scule, dispositive și verificatoare:

1- Centruitor.

http://selector.dormertools.com/web/rom/ro-ro/mm/advanced-search/catalogue/R123?searchaction=technical

2- Burghiu ø7.

http://selector.dormertools.com/web/rom/ro-ro/mm/advanced-search/catalogue/A002?searchaction=technical

3- Burghiu ø7.8.

http://selector.dormertools.com/web/rom/ro-ro/mm/advanced-search/catalogue/A002?searchaction=technical

4- Burghiu ø8.5.

http://selector.dormertools.com/web/rom/ro-ro/mm/advanced-search/catalogue/A002?searchaction=technical

5- Burghiu ø9.

http://selector.dormertools.com/web/rom/ro-ro/mm/advanced-search/catalogue/A002?searchaction=technical

6- Burghiu în trepte ø9 → ø14.

http://selector.dormertools.com/web/rom/ro-ro/mm/advanced-search/catalogue/A402?searchaction=technical

7- Freză deget ø4.

http://selector.dormertools.com/web/rom/ro-ro/mm/advanced-search/catalogue/S714?searchaction=technical&app=mi

8- Freză deget ø10.

http://selector.dormertools.com/web/rom/ro-ro/mm/advanced-search/catalogue/S714?searchaction=technical&app=mi

9- Freză deget ø20.

http://selector.dormertools.com/web/rom/ro-ro/mm/advanced-search/catalogue/S765?searchaction=technical&app=mi

10- Tarod M10

http://selector.dormertools.com/web/rom/ro-ro/mm/advanced-search/catalogue/E414?searchaction=technical&app=ta

11- Alezor ø8 H7.

http://selector.dormertools.com/web/rom/ro-ro/mm/advanced-search/catalogue/B481?searchaction=technical&app=re

12- Freză coromant ø50.

https://machtech.bg/index.php/en/news/465-cutter-head-with-hard-alloy-tangential-plates-at-the-v-d-international-stand

13- Calibru M10 6h

https://www.proma.ro/accesorii-si-consumabile/scule-dispozitive-si-verificatoare-sdv-uri.html

14- Calibru ø8 H7

https://www.proma.ro/accesorii-si-consumabile/scule-dispozitive-si-verificatoare-sdv-uri.html

14- Șubler 150 mm

https://www.proma.ro/accesorii-si-consumabile/scule-dispozitive-si-verificatoare-sdv-uri.html

15- Comparator cu palpatory

https://www.proma.ro/accesorii-si-consumabile/scule-dispozitive-si-verificatoare-sdv-uri.html

16- Debitator RAIM BAND SAW

17- Menghina de prindere și fixare

18- Mașina de frezat cu comandă numerică Kondia B-1050 (figura

Mașina unealtă cu care se efectuează procesul de prelucrare pentru blocul suport este freza cu comandă numerică Kondia B-1050 ale cărei caracteristici sunt prezentate mai jos.

Producator: Kondia

Model: B-1050

Cursă X,Y,Z:  1000X500X610

An fabricatie: 2000

Dimensiunea mesei: 1200X500 mm

Viteza de rotatie: 6.000 rpm

Tip con: ISO-40

Putere: 7,5kW (85 nM)

Număr de sloturi

pentru scule: 20 compartimente

Diametru maxim sculă: 50 mm

Control: Selca

Consola: Mobila

Conveior: Automat

Kondia B-1050

3.6. Stabilirea itinerariului tehnologic.

Pentru obșinerea unei piese finite dintr-un semifabricat există mai multe posibilități de abordare a succesiunii operațiilor de prelucrare, dar nu orice succesiune de operații poate asigura implinirea concomitentă a criteriilor care stau la baza elaborării proceselor tehnologice.

Un principiu de bază de care trebuie ținut cont în elaborare procesului tehnologic îl constituie menținerea, pe cât posibil a aceleași baze tehnologice.

Pentru blocul suport se propune urmîtorul itinerar tehnologic:

1. Debitare

2. Frezare

3. Centruire

4. Găurire

5. Lărgire

6. Filetare

7. Alezare

3.7. Stabilirea schemelor de orientare și fixare.

Acțiunea de fixare este determinată de aplicarea asupra semifabricatului orientat în dispozitiv a unui sistem de forțe, care să asigure și să conserve schema de orientare pe tot parcursul procesului de prelucrare.

Condiții/principii de aplicare a sistemului de forte:

– să nu împiedice procesul de prelucrare;

– să mențină semifabricatul în contact cu elementele de orientare, respectiv de fixare;

– să nu deformeze local sau total semifabricatul;

– să contribuie la diminuarea sau eliminarea vibrațiilor;

– să nu determine forțe sau momente de răsturnare, alunecare sau deplasare a semifabricatului.

Bibliografie:

1. Dale C. Precupețu P -Desen ethnic industrial pentru construcții de mașini, Editura Tehnică București 1990

2. Hule Voichița -Geometrie descriptive și desen ethnic, volum II, editura Universitatea din Oradea 2003

3. Picoș C. ș.a. -Calculul adaosul de prelucrare și a regimurilor de așchiere, Editura Tehnică București 1974

4. Picoș C. ș.a. -Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanică prin așchiere, Editura Universitas, Volumul I, Chișinău, 1992

5. Vase A. -Regimuri de așchiere adaosuri de prelucrare și norme tehnice de timp, volum I,Editura tehnică București 1993

6. Vase A. -Regimuri de așchiere adaosuri de prelucrare și norme tehnice de timp, volum II,Editura tehnică București 1993

7.