Să se proiecteze un dispozitiv special in faza de documentație de execuție, pentru prinderea piesei din figura de mai jos, la prelucrarea prin… [308635]

Licență

Să se proiecteze un dispozitiv special in faza de documentație de execuție, pentru prinderea piesei din figura de mai jos, la prelucrarea prin… [308635]

Byadmin ianuarie 1, 2024

TEMA DE PROIECTARE NR.1

[anonimizat], la prelucrarea prin strunjire a [anonimizat] 450, iar programul anual de fabricație este de peste 100.000 buc./an.

Tolerante generale ISO 2768-mK

Material OLC 15 STAS 880-80

Scara: 1:1

E1. ANALIZA TEMEI DE PROIECTARE.INFORMAREA INIȚIALĂ.STABILIREA DATELOR INIȚIALE

F.1.1. [anonimizat] o operație de prelucrare prin strunjire exterioară.

Piesa ce trebuieprelucrată face parte dincategoriapieselor de tiparborifiind o [anonimizat]- un semifabicatlaminatdin OLC 15.

Piesa este simplă si va fi prelucratădintr-o singurăprinderedin mai multetreceri a sculeiaschietoate.

Rugozitateasuprafețeiprelucrate va fi Ra=3,2m, iat toleranțelegenerale ISO 2678-mk.

Faptul că volumul de producție este de 100.000 buc/an, poate duce la concluzia că producția are caracter de serie mare.

F1.2.[anonimizat], [anonimizat].

Tab. 1.1. Soluții constructiv funcționale de dispozitive de prindere ce ar putea fi utilizate pentru abordarea temei de proiectare

E2. [anonimizat] (S.T.E).STABILIREA SOLUȚIEI DE PRINCIPIU (ANSAMBLU) A DISPOZITIVULUI

F2.1. Stabilirea schemei optime de lucru (prelucrare, control, asmamblare etc), ce va sta la baza proiectarii dispozitivului

Schema optimă de lucru (prelucrare, control, asamblare etc.) [anonimizat]/ geometrică impuse prin temă și conduce la costul minim al operației.Această fază presupune parcurgerea următoarelor activități

A2.1.1. Stabilire schemelor de lucru (prelucrare, control, asamblare etc.)tehnic posibile

Tab. 2.1.Shemele de prelucrare tehnic posibile (SP-TP) la operațtia/faza pentru care se concepe si proiectează dispozitivul

2.1.2. [anonimizat]. 2.2. Centralizator pentru aplicarea metodei de decizie multicriteriala pentru alegerea schemei optime de prelucrare (SP-O) la operatia/faza pentru care se concepe si proiecteaza dipozitivul

Adoptam ca si schema optima de prelucrare varianta numarul 3: Prelucrarea succesiva cu o singura scula a piesei din aceeasi prindere.

F2.2. [anonimizat]. Prelucrarea se face printr-o [anonimizat] o strunjire cilindrică exterioara.

Volumul producție anual este 100.000 buc.,iar numărul pieselor din lot este 50 buc.Deci se poate aprecia ca tipul producției este de tip serie mare.

[anonimizat].

[anonimizat] (cu acționare mecanizată).

F2.3. Centralizarea deciziilor/ rezultatul final al S.T.E./Precizarea solutiei a dispozitivului

Tab. 2.3. [anonimizat] (S.T.E).Solutii de principiu a dispozitivului ce urmeaza a fi proiectat

E3. ELABORAREA SCHEMEI OPTIME DE ORIENTARE-POZIȚIONARE ȘI PROIECTAREA ELEMENTELOR DE ORIENTARE-POZIȚIONARE SAU/ȘI DE ORIENTARE-POZIȚIONARE SI STRÂNGERE (REAZEMELOR)

F3.1. Elaborarea schemelor de orientare-pozitionare tehnic posibile (SOP-TP)

SOP-TP reprezintă totalitatea schemelor ce asigură orientarea corespunzătoare a pieselor si pot fi materializate, fară restricții tehnice si economice.

In general, pentru o anumită operație sau fază de prelucrare, control sau asamblare, sunt posibile mai multe scheme de orientare, deoarece se pot utilize mai mult suprafețe de orientare, iar materializarea orientării pe o anumită suprafață de orientare se poate face cu diverse tipuri de elemente de orientare de sau de orientare-strângere.[8]

Această fază presupune:

elaborarea schiței operației sau fazei pentru care se proiectează dispozitivul;

evidențierea condițiilor de precizie impuse suprafețelor de prelucrat;

evidențierea condițiilor de precizie determinante;

stabilirea gradelor de libertate ce trebuie inlăturate piesei prin orientare;

alegerea suprafețelor de orientare;

evidențierea elementelor de orientare sau de orientare-strângere.

A3.1.1. Elaborarea schiței operației sau fazei pentru care se proiectează dispozitivul

Schița operației sau fazei este o schiță de lucru facultativă, pe care se trec, in general, mai multe elemente, necesare procesului de elaborare a schemei optime de orientare.

In cazul cel mai general, elaborarea schiței operației sau fazei trebuie sa plece de la schema optima de prelucrare, control sau asamblare,stabilită in cadrul studiului tehnico-economic.

Rezultă că această schiță trebuie sa contină toate elementele schemei optime de prelucrare, control sau asamblare, la care se mai adaugă o serie de elemente necesare procesului de elaborare a schemei optime de orientare.[8]

Fig. 3.1. Schița operației sau fazei pentru care se proiectează dispozitivul

A3.1.2. Evidențierea condițiilor de precizie (C/CPG) impuse suprafațelor de prelucrat, controlat, asamblat etc.

Această fază are drept scopt evidențierea condițiilor tehnice de precizie: dimensional, de formă si de poziție relativă, impuse suprafețelor ce urmează a fi prelucrate, precum si a toleranțelor condițiilor, bazelor de cotare si a suprafețelor care le determină.

Pentru evidențierea acestor condiții, se impune o analiză atentă a schiței sau a desenului de execuție al piesei sau al schiței sau al desenului din planul de operații, pentru a stabili, cu exactitate, acele condiții pe care proiectantul piesei le-a considerat necesare unei bune funcționări in ansamblu sau subansamblu din care face parte piesa.

Această analiză nu este intotdeauna simplă, deoarece tendința de simplificare a cotării, ingreunează stabilirea rapidă si corectă a condițiilor de precizie impuse de suprafețelor piesei, de catre cei care uitilizează schițele sau desenele respective.

A3.1.3. Evidențierea condițiilor de precizie ce trebuie asigurate prin orientare-poziționare (CPOP)/ determinante (CD)/ principale (Cp)

In această activitate, din totalitatea condițiilor tehnice de precizie –C, se va reține numai condițiile de precizie determinante- CD, adică acele condiții ce definesc, in mod cert, poziția relativă a suprafeței de prelucrat sau a unor elemente definitorii ale acestora si a căror respectare este influențată de procesul de orientare a piesei in dispozitiv, in cazul unui sistem tehnologic reglat. [8] .

Fig. 3.2.Conditiile de precizie impuse suprafetelor de prelucrat, controlat, asamblat etc. ale piesei pentru care seproiecteaza dispozitivul, ce trebuie asigurate prin pozitionare-orientare (CPOP)/ determinante (CD)/ principale (Cp)

A3.1.4. Stabilirea gradelor de libertate (g) ce trebuie inlăturate piselor prin orientare-poziționate

Ținând seama de faptul ca orientarea pieselor presupune inlăturarea anumite grade de libertate ale acestora, se impune stabilirea numărului, a naturii si apartenența la o animită axă a sistemului de orientare, a gradelor de libertate ce trebuie inlăturate pieselor prin orientare, in condițiile unu sistem tehnologic reglat. [8].

Tabelul 3.2. Gradele de libertate (g) ce trebuie inlăturate pieselor prin orientare-poziționare (-:gradele de libertate ce trebuie inlăturate; +: gradele de libertate ce nu trebuie inlăturate)

A.3.1.5. Alegerea “suprafețelor “ de orientare-poziționare ale pieselor

Pentru o anumită piesă, la o anumită operație sau fază de prelucrare, control sau asamblare, la o anumită bază de orientare poate fi determinate cu mai multe suprafete de orientare.

Alegerea corectă a suprafețelor de orientare, influentează favorabil fazele si activitățile ulterioare ale procesului de optimizare sau schemelor de orientare.

Tabelul 3.3. Alegerea “suprafețelor “ de orientare-poziționare ale pieselor la operația/faza pentru care se concepe si proiectează dispozitivul

A3.1.6. Evidențierea elementelor de orientare-poziționare sau de orientare-poziționare si strângere ale dispozitivului ce pot fi utilizate pentru materializare orientării-poziționării pe “suprafețele” de orientare-pozitționare alese ale pieselor, precum si a simbolurilor ale acestora

Pentru usurarea transmiterii informațiilor legate de orientare pieselor, in studiu, concepția, proiectarea, execuția si exploatarea dispozitivelor, s-au impus o serie de simboluri grafice.Astfel, utilizarea acestor simboluri permite elaborarea rapidă a schemelor de orientare tehnic posibile (S.O.-T.P.). [8]

Tabelul 3.4. Elemete de orientare-poziționare sau de orientare-poziționare si stângere ale dispozitivului ce pot fi utilizate pentru materializare orientarii-poziționarii pe “suprafețele” de orientare-poziționare alese ale pieselor

A3.1.7. Sabilirea schemelor de orientare-poziționare tehnic posibile

Schemele de orientare tehnic posibile (S.O.-T.P) rezultă din combinația logică a simbolurilor bazelor de orientare si ale elementelor de orientare sau de orientare-strângere (reazemelor) asociate, evidențiate anterior.

Fig 3.3. Scheme de orientare-poziționare tehnic posibile (SOP-TP) ale piese

Tabelul 3.5. Schemele de orientare-poziționare tehnic posibile (SOP-TP) ale piesei

F3.2. Stabilirea schemelor de orientare-poziționare tehnic acceptabile SOP-TA

Scheme de orientare tehnic acceptabile sunt acele scheme de orientare tehnic posibile care asigură cerințele tehnice specific proiectării, construcției si exploatării dispozitivelor.

Pentru stabilirea schemelor de orientare tehnic acceptabile (S.O.-T.A.), din totatalitatea schemelor de orientare tehnic posibile (S.O-T.P), stabilite in faza anterioară, se aleg numai schemele de orientare care satifac anumite anumite criterii tehnice, dintre care cel mai important este cel al preciziei de orientare, exprimat analitic prin relația:

or(C.D)oa(C.D), unde:

or(C.D)-eroarea de orientare reală la condiția de precizie determinată C.D.;

oa(C.D)-eroarea de orientare admisibilă la condiția de precizie det. C.D.

A3.2.1. Determinarea abaterilor de orientare-poziționare admisibile Aopa

Abaterile de orientare-poziționare admisibile Aopa reprezintă fracțiunile din toleranțele condițiilor de precizie ce trebuie asigurate prin orientare-poziționare CPOP, sau condițiilor de precizie determinante (C.D), afectate abaterilor de orientare-poziționate a pieselor in dispositive:

Aopa(CD)=(CD, unde:

TCD-toleranța la condiția de precizie determinantă CD.

Valorile maxime ( se adoptă atunci când condiția de precizie determinantă (C.D.) are toleranță mică (finisare); iar valorile minime ( se adoptă atunci cand condiția de precizie determinantă (C.D.) are toleranță mare (degrosare).

Tabelul 3.6.Centralizarea abaterilor (erorilor) de orientare poziționare admisibile (Aopa)

A3.2.2. Determinarea abaterilor de orientare-poziționre Aop

Abaterile (erorile ) de orientare-poziționare “reale” Aopr sau pe scurt, abaterile (erorile) de orientare –poziționare Aop, se definesc ca fiind componente ale abaterilor (erorilor) de prindere (orientare-poziționare si strângere), cauzate de necoincidența bazelor de orientare-poziționare materializate de reazemele dispozitivului (BOPMR) cu bazele de cotare BC ale condițiilor de precizie determinate CD impuse suprafețelor de prelucrat ale pieselor, la orientarea-poziționarea acestora in dispositive integrate in sisteme tehnologice reglate la “dimensiune (cota)”.

Mărimea abaterilor (erorilor) de orientare-poziționare Aop este egală cu variația orientării si poziției bazelor de cotare BC față de bazele de orientare-poziționare materializate de reazemele dispozitivului BOPMR sau cu deplasarea maximă posibilă a bazelor de cotare BC ale condițiilor de precizie determinante (CD) considerate, față de bazele de orientare-poziționare materializate de reazemele dispozitivului BOPMR, pentru intregul lot de piese prelucrate, controlate, asamblate etc. cu aceeasi orientare-poziționare.

La rândul său , această variație (deplasare) este provocată, in principal, de urmaroarele cauze:

utilizarea unor baze de orientare-poziționare BOP (ale piesei) diferite de bazele de cotare BC;

jocurile pe care le au piesele pe reazeme (jocurile piesă-reazem; jocurile “funcționale”) Jf si jocurile dintre reazeme mobile si corpul disozitivului (jocurile reazem-corpul dispozitivului; jocurile “constructive”) Jc;

variația dimensiunilor caracteristice ale suprafetelor de orientare-poziționare ale pieselor in limitele toleranțelor;

abaterile de poziție relativă (orientare, poziție, bătaie) si de formă ale suprafetelor de orientare-poziționare ale pieselor in limitele toleranțelor.

Abaterile de orientare-poziționare Aop se determină, pentru fiecare condiție de precizie determinată CD si pentru fiecare schemă de orientare-poziționare tehnic posibilă SOP-TP, pe cale analitică.

Pentru determinarea abaterilor de orientare poziționare Aop pe cale analitică , se pot utilize metodele:

metoda directă:

metoda bazată pe teoria lanțurilor de dimensiuni tolerate;

metoda bazată pe calculul diferențial.

Tebelul 3.7. Abaterile (erorile) de orientare-poziționare Aop ale pieselor si stabilirea schemelor de orientare-poziționare tehnic acceptabile SOP-TA

A3.2.3. Compararea abaterilor (erorilor) de orientare-poziționare Aop cu abaterile de orientare-poziționare admisibile Aopa determinate si stabilirea schemelor de orientare-poziționare tehnic acceptabile

Cunoscând abaterile (erorile) de orientare poziționare admisibile Aopa si abaterile (erorile) de orientare-poziționare Aop determinate in activitățile anterioare, se compară aceste abateri (erori) pentru fiecare condiție de precizie determinantă CD si pentru fiecare schemă de orientare poziționare tehnic posibilă SOP-TP.

Se vor considera ca acceptabile, din punct de vedere tehnic, schemele de orientare poziționare tehnic posibile SOP-TP care satisfac criteriul tehnic al preciziei de orientare-poziționare, exprimat analitic prin relația:

Aop(CD)≤Aopa(CD)

F3.3. Stabilirea schemei optime de orientare-poziționare SOP-O

Pentru stabilirea schemei optime de orientare-poziționare SOP-O, din totalitatea schemelor de orientare-poziționare tehnic acceptabile SOP-TA, stabilite anterior, se va selecta/reține o singură schemă, care se poate materializa cu elemente de orientare-poziționare ale dispozitivului (reazeme) ce satisfac anumite criterii tehnico-economice si economice, de optim.

Prin urmare, la stabilirea schemei optime de orientare-poziționare (SOP-O) trebuie să se tină seama de avantajele si dezavantajele economice ale schemelor de orientare-poziționare tehnic acceptabile SOP-TP.

Pentru luarea deciziei, se poate utiliza una din deciziile cunoscute.Dintre acestea, o aplicare mai largătinde sa capete metoda analitică (decizie) multicriterială (metoda deciziei impuse; metoda utilitătilor).La aplicarea metodei, se utilizeaza un sistem de criterii, dintre care mai importante sunt:

gradul de normalizare (tipizare; standardizare) a reazemelor;

complexitatea constructivă reazemelor;

tehnologicitatea reazemelor;

usurința asamblării reazemelor;

rezistența la uzură a reazemelor;

usurința accesului sculei la suprafața de prelucrat;

usurința evacuării așchiilor;

usurința curățării dispozitivului;

menevrabilitatea;

gradul de securitatea al muncii;

gradul de adaptabilitate la schimbarea produsului;

usurința expolatarii;

timpii de introducere si de scoatere a pieselor pe si de pe reazeme;

timpul necesar proiectării reazemelor;

timpul necesar execuției reazemelor.

Concluzii: După rezultatele din tabelul de mai sus vom alege ca mecanism pentru orientare – strângere, mecanismul tip mandrină cu pană multiplă și fălci radiale glisante.

Schemea optima de orientare-poziționare SOP-O aleasa este următoare:

F3.4. Proiectare reazemelor alese pentru mterializarea schemei optime de orientare poziționare

A3.4.1. Stabilirea soluțiilor (variantelor) de reazeme ce pot fi utilizate

Pentru fiecare reazem (elment sau mecanism de orientare poziționare/ centrare-strângere) din structura schemei optime de orientare pozitionare SOP-O, stabilita anterior, se vor evidenția soluțiile (variantele, subvariantele) cunoscute si, eventual, cele proprii (modificate, adaptate, analogice, combinate, inversate, etc., cu totul nou), pe care le pot imbraca fiecare din reazemele respective.

Schema optima de orientare-pozitionare aleasa se materializeaza cu un reazem plan [1] si cu un mecanism de centrare-strângere de tip bucșă elastică [4], astfel se evidentiază faptul că:

reazemul plan [1] imbracă urmatoarele soluții principale:

cepuri;

placute (placi);

inele de orientare-pozitionare;

[1]. Pag. 149. Fig. 7.3

mecanismul de centare-strângere de tip bucșă [4] imbracă urmatoarele soluții de bază:

2.1. cu elemente de centrare-strângere rigide:

2.1.1. cu fălci (bacuri);

2.1.2. cu bile;

2.1.3. cu role;

2.1.4. cu parghii (bride);

A.3.4.2. Alegerea soluțiilor (variantelor) optime de reazem

Alegerea soluțiilor (variantelor) optime de reazeme se va face pe baza unor analize valorice, folosind sisteme de criterii ce pleacă de la avantajele si dezavantajele soluțiilor (variantelor) de reazeme evidențiate anterior.

Ca element de centrare-strângere se va folosi mandrină cu trei falci acționate prin pană multiplă. (cod 28021-42210)

Avantaje:

uzură mai redusă a elementelor in contact , ca urmare a reducerii presiunii de contact prin mărirea suprafeței elementelor in contact;

rigiditate mare;

precizie de centrare si strângere sporită;

posibilitatea demontării rapide;

posibilitatea mecanizării acționării.

Dezavantaje:

nu pot fi utilizate la prelucrările de mare precizie a unor semifabricate cu pereți subțiri, ușor deformabile si de gabarit redus, deoarece forța de strângere nu poate fi repartizată intr-un număr prea mare de puncte;

tehnologicitate scăzută a elementelor constructive principale: penele multiple si fălcile glisante;

legarea mecanismului la tija de acționare durează relativ mult timp.

A.3.4.3. Alegerea materialelor si tratamentelor termice

Fălcile de prindere, fălcile glisante, pana multiplă și capacul de protecție se execută din OLC 15…25, STAS 880-66, cementate pe adâncime de 0,8…1,2 mm si călite la 55…60 HRC.[12], pag. 25.

A.3.4.3. Dimensionarea reazemelor

Se vor alege (din standarde, norme etc.) sau determina (calcula) principalii parametric geometrici (dimensiuni liniare si unghiulare) ai reazemelor alese.

In cazul mecanismelor de centrare-strângere, dimensionare si celelalte activități din aceasta fază, se vor limita numai la elemente de centrare-strângere propriu-zise.

A3.4.5. Alegerea ajustajelor, tolerantelor, abaterilor limita admisibile ale reazemelor

In această activitate, se stabilesc, in primul rand, ajustajele si tolerantele pentru abaterile dimensionale, de formă si de poziție relativă, precum si valorile admisibile ale ondulațiilor si rugozităților suprafețelor funcționale principale ale elementelor de orientare-poziționare ale dispozitivlui ales pentru materializarea schemei optime de orientare poziționare.

Apoi, se stabilesc, se stabilesc ajustajele si toleranțele, pentru abaterile dimensionale, de formă si de poziție relativă, precum si valorile limită admisibile ale ondulațiilor si rugozităților pentru celelalte suprafețe ale reazemelor.

Alegerea ajustajelor și toleranțelor se va face tinând seama de cerințele principale impuse reazemelor:

să asigure precizia de orientare-poziționare cerută;

să aibă rezistența necesară;

să aibă rigiditate necesara;

să nu deterioreze suprafețele, muchiile sau vârfurile de orientare-poziționare ale pieselor;

să permită introducere si scoaterea usoară a tuturor pieselor din lot pe reazeme;

parțile mobile sa aibă o funcționare corespunzătoare;

să aibă rezistența la uzura cat mai mare;

să aibă o tehnologicitate ridicată;

să aibă un cost cat mai scăzut.

Avand in vedere aceste cerințe, la alegerea ajustajelor si toleranțelor reazemelor, se va ține seama, deci, de urmatoarele criterii de bază:

rolul funcțional al suprafețelor reazemelor;

precizia de orientare-poziționare cerută;

mărimea solicitărilor la care sunt supuse piesele, respective reazemele;

frecvența de montare-demontare a reazemelor;

frecvența prinderii;

costul obținerii diferitelor precizii

disponibiltatea unor tehnologii pentru obtinerea unor precizii si rugozități;

posibilitatea asimilarii sau achiziționarii, in tip util, a unor tehnologii pentru obținerea unor precizii si rugozități;

posibilitatea realizării, prin colaborare, a unor precizii si rugozităti.[1]. Pag.435-437

Tabel. 3.4. Toleranțe dimesionale, de formă si de poziție relative recomandată pentru reazemele normalizate ,Sursa: [1]. Pag. 441-455. Tab. 13.2

Tabelul.3.4.1. Valori limită recomandate pentru rugozitatea diferitelor suprafețe ale reazemelor

Sursa: [1]. Pag. 461-464. Tab. 13.4

A.3.4.6. Alegerea celorlalte condiții tehnice

In această activitate, se vor alege celelalte condiții tehnice, necesare execuției, asamblării, controlului si exploatării reazemelor cum sunt:

indicații referitoare la caracteristicile tehnice;

indicații legate de executie;

indicații tehnologice strict necesare, referitoare la execuție, indispensabile pentru asigurarea calitătii produsului;

indicații tehnologice strict necesare, referitoare la asamblare, indispensabile pentru asigurarea calității produsului;

indicații referitoare la exploatare;

indicații referitoare la recondiționare;

indicații de atentionare;

indicații impuse de colaborarea externă;

indicații tehnologice strict necesare , referitoare la controlul indispensabile pentru asigurarea calității produsului;

legenda explicativă a semnelor convenționale nestandardizate pentru ansambluri sau subansambluri.

Tabelul 3.4.1. Fisa de prezentare a celorlalte conditii tehnice ale reazemelor

A3.4.7. Definitivarea schițelor reazemelor si , eventual, a schițelor de asamblare a reazemelor

Având in vedere că, in general, la alegerea soluților optime de reazeme, schițele respective prezintă, deseori, simplificări constructive si conțin, de cele mai multe ori, dimesiunile principale, iar in activitățile ulterioare s-au stabilit si alte elemente , se impune definitivarea schițelor reazemelor, care sa sintetizeze toate aceste elemete.Deci, definitivarea schițelor elementelor de orientare poziționare sau de orientare-poziționare si strângere are drept scop sintetizarea tuturor elementelor stabilite. [1]. Pag.489.

1-piesa; 5-șurub; 10-șurub;

2-fălci de prindere; 6-șurub; 11-arc elicoidal;13-bilă

3-fălci glisante; 7-capac de protecție; 12-piuliță;

4-pană multiplă 9-3 șuruburi. 14-bucșă

[11] pag.24 fig.1

E4. ELABORAREA SCHEMEI OPTIME DE STRANGERE SS-O/ SF-O ȘI PROIECTARE ELEMENTELOR SI MECANISMELOR DE STRANGERE SAU DE ORIENTARE-POZITIONARE (CENTRARE)-STRANGERE

Schmele de strangere SS/ fixare SF sunt reprezentări grafice ce contin schemele optime de orientare-poziționare SOP-O la care se adaugă elementele specifice strângerii:

directia, sensul, punctul de aplicație si mărimea forțelor si momentelor ce solicită piesele in regimuri tranzitorii si in regim stabil de lucru: prelucrare, control, asamblare etc.:

forțe si momente masice;

forțe si moment de prelucrare, control, asamblare;

numărul, succesiunea, caracterul, durecția, sensul, punctul de aplicație si mărimea forțelor de strângere:

principale S; aceste forțe sunt necesare pentru asigurarea conservării schemei optime de orientare-poziționare in procesul de prelucrare, control, asamblare etc.;

prealabile Sp ; aceste forțe sunt necesare pentru asigurarea conservării schemei optime de orinentare–poziționare in procesul strângerii, adică pentru asigurarea contactului corecte al piesei in procesul de orientare-poziționare , cu toate reazemele;

suplimentare Ss; aceste forțe se aplică către reazemele suplimentare pentru sporirea, in plus, a rigiditătii si stablității pieselor in procesul de prelucrare;

direcția, sensul, punct de aplicație si mărimea reacțiunilor reazemelor;

direcția, sensul, punct de aplicație ale forțelor de frecare;

dintre piesa si reazem;

dintre piesele si elementele de strângere sau de orientare-poziționare-strângere;

curesele de strângere cs;

elemente geometrice necesare in calculul forțelor, curselor si abaterilor de strângere.

F4.1. Elaborarea schemelor de strângere tehnic posibile SS-TP

In elaborarea acestor scheme, se ține seama de faptul că , in general, pentru o anumită schemă optimă de orientare-poziționare SOP-O sunt posibile mai multe scheme de strângere (SS).

Schemele de strângere tehnic posibile SS-TP rezultă din combinarea logică compatibilă a următorilor parametric specifici schemelor de strângere:

suprafețe de strângere;

tipul forțelor de strângere necesare;

caracteristicile forțelor de strângere;

cursa de strângere.

Fig.4.2. Scheme de strângere tehnic posibile

F4.2.1. Stabilirea schemelor de strângere tehnic acceptabile SS-TA

Se consideră acceptabile din punct de vedere tehnic acele scheme de strângere tehnic posibile SS-TP care satisfac-in principiu-criteriul tehnic al preciziei de strângere, exprimat analitic prin relația:

As(C)≤Asa(C), unde:

As reprezintă abaterea de strângere la condiția de precizie C;

Asa(C) reprezintă abaterea de strângere admisibilă la condiția de precizie C;

Rezultă că stabilirea schemelor de strângere tehnic posibile SS-T presupune parcurgerea următoarelor activități:

A4.2.1. Determinarea abaterilor de strângere admisibile Asa

Abaterile de strângere admisibile Asa reprezintă fracțiunile din toleranțele condițiilor de precizie C afectate abaterilor de strângere.Aceste abateri se determină cu relația:

Asa(C)≈c

Așadar, abaterile de strângere admisibile Asa se determină atât pentu condițiile de precizie determinante CD cât si pentru condițiile de precizie de formă CF, deoarece abaterile de strângeer afectează si precizia formei suprafețelor.

A4.2.2. Determinarea abaterilor (erorilor) de strângere

Abaterile de strângere reale Asr sau, pe scurt abaterile de strângere As sunt acele abateri provocate de strângerea pieselor in dispositive.Acestea apar in timpul strângerii pieselor si, deci, in general, inaintea procesului de prelucrare, control, asamblare (montare) etc.

Abaterile de strângere As sunt influențate in principal, de:

mărimea forțelor de strângere;

variația forțelor de strângere;

direcția forțelor de strângerae in raport cu direcția de măsurare a dimensiunilor de poziționare/coordonare a suprafețelor de prelucrat, măsurat, asamblat;

neomeogenitatea straturilor superficial ale suprafețelor de orientare-poziționarea ale pieselor;

compoziția si duritatea materialului pieselor;

rugozitatea suprafețelor active ale reazemelor.

Cauzele si consecințele apariției abaterilor de strângere As se diferențiaza in funcție de rigiditatea pieselor: piese cu rigiditate ridicată; piese cu rigiditate scăzută, ușor deformabile.

Abaterile de strângere se detremină pentru fiecare schemă de strângere tehnic posibilă SS-TP si pentru fiecare condiție de precizie C (determinantă CD si de formă CF).

Calculul forțelor de strângere:

Pentru SS-TP nr.1. (z=3):

Piesa sa nu se deplaseze pe directie axială datorită forței P:

S=, unde:

k=k0∙k1∙k2∙k3∙k4∙k5∙k6=1,5∙1,2∙1∙1∙1∙1,6=2,88;

z-numaăul de puncte in care se distribuie forța;

P- forța de aschiere la strunjire de degosare exterioară;

.

S===508,6daN

Piesa rezemată sa nu se rotească datorită momentului M

S===313,02daN

Pentru SS-TP nr.2. (z=4):

Piesa sa nu se deplaseze pe direcție axială datorită forței P:

S===381,5daN

Piesa rezemată sa nu se rotească datorită momentului M

S===234,8daN

Pentru SS-TP nr.3. (z=5):

Piesa sa nu se deplaseze pe direcție axială datorită forței P:

S===305,2daN

Piesa rezemată să nu se rotească datorită momentului M

S===187,9daN

Pentru SS-TP nr.4. (z=6):

Piesa sa nu se deplaseze pe direcție axială datorită forței P:

S===254daN

Piesa rezemată să nu se rotească datorită momentului M

S===156,5daN

Pentru SS-TP nr.5. (z=∞):

Piesa sa nu se deplaseze pe direcție axială datorită forței P:

S===≈0daN

Piesa rezemată sa nu se rotească datorită momentului M

S===≈0daN

[12]. Pag 26

Tebelul 4.2. Abaterile (erorile) de strângereAsr ale pieselor si stabilirea schemelor de strângere tehnic acceptabile SS-TA

A4.2.3. Compararea abaterilor de strângere Asr cu abaterile de strângere admisibile Asa si stabilirea schemelor de strânger tehnic acceptabile SS-TA

Se compară abaterile de strângere Asr cu abaterile de strângere admisibile Asa, determinate anterior, pentru fiecare condiție de precizie C si pentru fiecare scheme de strângere tehnic posibilă SS-TP.

Se vor considera acceptabile din punct e vedere tehnic , respectiv scheme de strângere tehnic acceptabile SS-TA, schemele de strângere tehnic posibile SS-TP care satisfac criteriul tehnic al preciziei de strângere, exprimat analitic pin relația:

Asr(C)≤Asa(C), pentru totalitatea condițiilor de precizie C.

F4.3. Stabilirea schemei optime de strângere SS-O

Se consideră ca optimă, schema de strângere tehnic acceptabilă, SS-TA care conduce la consum minim de energie pentru acționarea mecanismului de strângere sau centrare-strângere si poate materializa cu elemente si mecanisme ce satifac anumite cerinte economice/ tehnico economice, de optim.

Rezultă că, dacă in faza anterioară au rezultat mai multe scheme de strângere tehnic acceptabile SS-TA, se va reține o singură schemă , care conduce la un consum mimin de energie de acționare a mecanismului de strângere sau de centrare-strângere si poate materialize cu elemente si mecanisme ce conduc la un cost minim.Aceasta va reprezenta schema optimă de strângere SS-TO.

Pentru luarea deciziei, se va uitiliza una din metodele de decizie cunoscute.

Drept criteriu de analiza-evaluare-decizie, se pot folosi:

numărul forțelor de strânger principale S si Sp in structura schmelor de strânger tehnic acceptabile SS-TA;

gradul de descompunere a forței de strângere;

dacă suprafețele pe care se aplică forțele de strângere sunt prelucrate sau nu;

gradul de deformare a pisei sub acțiunea forțelor;

presiunea de contact reazem-pies si/ sau reazeme suplimentare-piesă;

presiunea de contact elemente de strângere-piesa;

dacă se asigură sau nu stabilitatea piesei pe reazeme principale;

dacă sunt necesare sau nu reazeme suplimentare;

numărul reazemelor suplimentare necesare;

accesibilitatea la folosirea reazemelor suplimentare;

complexitatea constructive a reazememelor;

dacă se verifică sau nu condiția de rezistență la strivire a suprafețelor de orientare poziționare;

dacă există sau nu posibilitatea apariției deformațiilor de incovoiere sub acțiunea forțelor de strângere.

Schemea optimă de strângere SS-O aleasă este următoare:

F4.4. Proiectarea elementelor si mecanismelor de strangere sau de centrarea-strangere pentru materializarea schemei optime de strangere SS-O

Pentru fiecare din structura schemei optime de strangere SS-O, stabilita anterior, pe baza consultarii bibliografiei, se vor evidentia solutiile cunoscute de mecanisme de strangere c ear putea materializa aplicarea fortelor respective.

De asemenea, se vor evidentia solutiile de mecanisme de strangere ce rezulta prin exploatare, adaptare, modificare, analogie, inversare, combinare etc. a solutiilor cunoscute, precum si solutiile proprii, originale.

Se va avea in vedere ca, in general, este posibila adaptarea unui mecanism de stranger cu actionare manuala, pentru actionarea mecanizata sau a unui mecanism pentru strangerea individuala/ singular, pentru strangere multipla.

motor (p,h) multiplicator→ tijă→pană multiplă→fălcă (bac)→piesă.

Solutia/varianta 1