Proiect de Diplomă [609295]

Proiect de Diplomă
1

1. STUDIUL DE FUNDAMENTARE TEHNIC Ă A TEMEI DE PROIECT

1.1. Domeniul de aplicabili tate al mașinii -unelte. Suprafe țele ce se pot prelucra.
Exemple de piese realizate pe maș ini similare

Mașina -unealtă care deține comandă numerică este formată din mașina -unealtă
propriu -zisă, aceasta fiind legată de echipamentul num eric de comandă cu ajutorul
echipamentului electric. Strungul este o mașină -unealtă prin intermediul căreia se execută
operații de găurire, de fil etare,de rotunjire etc. prin așchiere. Strungul paralel este cel mai
frecvent utilizat în industrie, deoarece prezintă un caracter universal al destinației sale. Un
strung CNC se utilizează pentru modelarea metalului, lemnului, sau a unui alt material, prin
intermediul unei unităti de rotire care realizează piesa prin acționarea e lectrică a acestuia.
Pentru realizarea operației de strunjire este specifică rotirea piesei de prelucrat, nu a uneltei
(sculei), în comparație cu alte prelucrări prin așchiere. Operația de așchiere se obține prin
funcționarea continuă a sculei, reprezentată de un cuțit de strung. În acest proces, cuțitul
efectuează o mișcare de avans, ce poate fi perpendiculară pe axa arborelui strungului, oblică,
dar și paralelă , conform săniilor strungului (sania transversală, sania portcuțit și sania
longitudinală), iar mișcarea de rotație este efectuată de piesă.
În construcția de mașini, sculele, elementele de construcție mecanică, organele de
mașini, elementele de dispozitive și de verificatoare sunt în esență corpuri solide determinate în
spațiu de un număr de suprafețe ce se află într -o anumită combinaț ie. Oricare dintre suprafeț ele
component e ale pieselor se caracterizează printr -o formă geometrică specifică ; prin dimensiuni
in diferite direcț ii, printr-un anumit grad de netezire (rugozitate); inclusiv prin combinația
acestora în ceea ce priveș te paralelismul, perpendicularitatea, coaxial itatea, excentricitatea.
Aceste patru grupe de cara cteristici constituie condițiile tehnice de generare a suprafețelor prin
care se determină forma, mărimea, dispoziția si calitatea suprafeț elor componente ale unei
piese.
Obținerea suprafeț elor unei piese prin generare pe mașina -unealtă se produce implicit
prin îndeplinirea condiț iilor tehnice de generare a suprafeț elor. În funcție de rolul funcțional pe
care îl au suprafețele piesei în ansamblul construcției, corelăm natura si precizia condițiilor
tehnice de generare ce sunt prescrise de către proiectant, având în vedere a samblarea si
funcționarea corectă a construcției. Condițiile de formă stabilesc configurația geometrică
teoretică pe care o suprafață trebuie sa o aibă și abaterile de formă admise de la forma
geometrică nominală.

Precizia geometrică a unei suprafețe este dată de mă rimea urmatoarelor tipuri de
abateri:
-abaterea de la cilindricitate a suprafețelor cilindrice dată de ovalitate sau poligonalitate;
-abaterea de la cilindricitate a supr afețelor cilindrice reprezentate de conici tate, forma de butoi,
forma de șa sau forma curbată . Precizia poziției relative a suprafețelor este dată concret de
urmatoarele tipuri de abateri: abaterea de la paralelism, abaterea de la perpendicularitate, de la
concentricitate sa u coa xialitate, de la simetrie a două suprafețe și abaterea bătă ii radiale , dar și

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

frontale a unei suprafeț e. Condițiile de calitate a suprafeț elor stabilesc rugozitatea impusă
suprafeț elor piesei , iar în unele cazuri pot stabili și starea de d uritate sau tratamentele chimice
și termice aplicate în scopul măririi rezistenței la uzură , la coroziune.

Strungurile paralele se caracterizează prin poziția arborelui principal, care este
orizontală și prin multitudinea de lucrări universale pe care le poate executa. În această
categorie avem strungurile mici, ele prelucrând piese cu diametrul maxim de strunjit poziționat
deasupra patului 𝑑𝑝 sub 25 mm și cu distanța între vârfuri L (450 -600 mm), dar și strunguri
mijlocii cu 𝑑𝑝 cuprins intre 250 -800 mm, iar L până la 12 000 mm sau peste această valoare. Un
strung paralel are aptitudinea de a prelucra piese lungi sau scurte, din semifabricate individuale
sau din bară, dintr -o prindere, sau din mai multe. Pe acesta se pot prelucra piese complicate
integral la un strung, sau pe mai mu lte mașini treptat, în mai multe operații în flux tehnologic.
Acest tip de strunguri, mai exact cele paralele sunt încadrate pentru efectuarea unei
varietăți mari de prelucrări atât interioare, cât si exter ioare. Prin strunjire se pot prelucra
suprafețe plane, suprafețe de rotație exterioare, dar și interioare. Aceste strunguri sunt destinate
pentru prelucrarea automată in serie mică sau mijlocie a pieselor de revoluție. În cadrul lor se
execută operații de strunjire pentru piese cu profile de formă cilindrică, curbilinie și conică.
Realizarea unei suprafețe plane efectuată prin strunjire este posibilă dacă mișcarea principală
de așchiere folosită este cea de rotație si mișcarea de avans transversal este rep rezentată de
mișcarea de translație. Pentru suprafețele plane ale pieselor cu diametru mic se pot folosi
strunguri paralele (normale) sau strunguri revolver, iar pentru suprafețele ale pieselor cu
diametru mare și înalțime mică se pot folosi strunguri caru sel sau strunguri frontale.

În efectuarea unei suprafețe plane se respectă două etape: degroșare și finisare, etape
în care sunt folosite anumite scule si regimuri de așchiere adecvate. Suprafețe le plane
prelucrate pe strunguri paralele sunt fie suprafețe de capă t (frontale), fie suprafețe laterale ale
treptelor arborilor (fig.1 .1). În cazul prelucrării supraf ețelor de capăt cu prinderea pieselor între
vârfuri, capătul piesei căruia urmeaza să i se strunjească suprafața frontală se va s trunji intr-un
varf de construcț ie spec ială, prevăzut cu teșitură, astfel p ermițându -i accesul cuțitului pâ nă la
apropierea axei (fig.2 .1).

Fig.1.1 Generarea suprafeț ei plane Fig.1.2 Prelucrarea suprafeț elor de capă t

Proiect de Diplomă
3
Pentru prelucrarea suprafețelor de rotaț ie exterioare prin strunjire se realizează
următoarele operații: degroșare, semifinisare ș i finisare.
Strunjirea de degroș are a arborilor se poate realiza din una sau mai multe tr eceri, cu
unul sau mai multe cuțite, în funcț ie de fo rma arborelui, lungimea sa si mă rimea adaosului de
prelucrare. La strunjirea de degroșare se indepărtează cea mai mare parte a adaosului de
prelucrare, astfel, în funcț ie de tipul arborelui, sunt posibile mai multe scheme de aș chiere, cum ar
fi:
-prelucrarea arbo rilor in trepte cu un singur cuț it ;
-prelucrarea a rborilor netezi cu mai multe cuț ite prin divizarea adaosului de prelucrare in
lungime ;
-prelucrarea a rborilor netezi cu mai multe cuț ite, prin d ivizarea adaosului in adâncime.
Pe strungurile paralele (normale) se pot prelucra următoarele tipuri de piese:
1. Piese de tip bucșe – cămăși de cilindru, inele și rulmenț i;
2. Piese de tip disc – volanți, roți dințate, roț i de rulare de la podurile rulante și vagoane,
tamburi de frână;
3. Piese de tip arbore .
În figurile următoare putem observa câteva scheme tipice de bazare,fixare și
prelucrare pe strungul paralel.

Fig.1 .3 În universal cu trei bacuri Fig.1 .4 În universal cu trei bacuri și vârf

Fig.1 .5 Între vârfuri cu inimă de antrenare

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

Fig.1 .6 Între vârfuri cu știft de antrenare și lunetă fixă

În următoarele două figuri avem prezentate câteva piese de tip arbore:

Fig.1 .7 Fig.1 .8

Piesele ce pot fi prelucrate pe strungurile paralele CNC SN 400 au următoarele
caracteristici:
-Diametrul maxim de prelucrare: 400mm;
-Inălțimea: 3300mm;
-Lățimea: 1700mm;
-Greuta tea aproximativă fără echipament electric ș i hidraulic : 4000 -5000 kg;

Proiect de Diplomă
5
Suprafe țele componente ale unei piese se pot prezenta sub diferite
8 forme din punct de vedere geometric și sub diferite aspecte din punct de vedere tehnologic al
rugozit ății acestora. În figura 1.9 sunt reprezentate piese care posed ă una sau mai multe
suprafe țe distincte: arborele canelat con ține suprafe țe plane, cilindrice si conice.

Fig.1 .9 Arbore canelat

Foarte multe piese din construc ția de ma șini au ca suprafe țe componente,
suprafe țe geometrice simple: plane, cilindrice, conice, eli coidale, evolventice etc, ele fiind
întâlnite cu prec ădere la arborii drep ți (figura 1.9 ).

Fig.1 .10 Arbore drept

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

Prin operaț ii de strunjire se pot prelucra:
-suprafețe cilindrice ș i conice (exterio are ș i interioare);
-suprafeț e frontale;
-filete;
-alte forme de suprafeț e de revolutie (sferice, profilate);
-suprafețe care nu sunt de revoluție( excentrice, came, suprafeț e detalonate etc.) .

Fig. 1.11 Prelucrarea u nor suprafeț e cilindrice exterioare

Fig. 1.12 Prelucrarea u nei suprafețe cilindrică exterioar ă

Strunjirea suprafetelor conice presupune realizarea generatoarei conului neparalela
cu axa de rotatie a piesei in miscarea principala. Acest lucru se poate realiza prin mai multe
metode si anume :
– prin rotirea saniei port -cutit;
– prin deplasarea transversala a varfului papusii mobile;
– cu ajutorul unui cutit lat;
– cu ajutorul dispozitivului de strunjit conic .

Proiect de Diplomă
7

Fig. 1.13 Prelucrarea u nor suprafeț e conice

Fig. 1.1 4 Strunjirea suprafeței plane frontale

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

Fig. 1.15 Strunjirea suprafețelor profilate

Fig. 1.16 Strunjire suprafețe conice prin copiere

Oricare ar fi îns ă piesa și forma sa, ea este determinat ă de forma suprafe țelor
componente, acestea având roluri func ționale bine stabilite. În majoritatea cazurilor, rolul
funcțional al unei suprafe țe impune o anumit ă formă geometric ă, care trebuie realizat ă cât mai
apropiat ă de forma teoretic ă.
Suprafe țele componente ale unei piese se pot prez enta sub diferite forme din punct de
vedere geometric și sub diferite aspecte din punct de vedere tehnologic al rugozit ății acestora.
Cauzele determinante ale diversit ății de combina ții între formele suprafe țelor unei piese
și rugozitatea acestora rezid ă în scopul func țional al lor în raport cu mediul sau suprafe țele altor
piese cu care vin în contact, în pozi ția și starea de func ționare.

Proiect de Diplomă
9
Forma și scopul func țional al suprafe țelor componente ale unei piese au o deosebit ă
importan ță pentru construc ția de mașini-unelte, deoarece totalitatea suprafe țelor piesei în
majoritatea cazurilor nu poate fi ob ținută pe un acela și tip de ma șină-unealt ă, printr -un singur
procedeu de generare (prelucrare), a șa cum se pot ob ține unele piese prin turnare, forjare,
laminare , presare ; sunt necesare ma șini-unelte diferite, specializate în prelucrarea anumitor
forme de suprafe țe (plane, cilindrice, elicoidale, evolventice etc.) de diferite dimensiuni.
Condi ții tehnice de prelucrare:
În majoritatea cazurilor atât l a strunjirile de degro șare cât și la finisare ,adaosul de
prelucrare se îndep ărteaz ă într-o singur ă trecere deoarece în construc ția de ma șini actualmente
se lucreaz ă cu adaosuri relative mici.
Pentru adao suri de prelucrare simetrice adâ ncimea de a șchiere la strunjire se determin ă
cu rela ția:

T= 2Ac/2 [mm] (1.1)

unde :
2Ac – adaosul de prelucrare pe diametrul pentru prelucrarea respectiv ă

În cazul prelucr ării prin strunjire valoarea avansului depinde de:
-Rezisten ța cuțitului strungului;
-Prin rezisten ța placu țelor din carburi metalice;
-Eforturi admise de mecanismele de avans ale strungului;
-Rigiditatea piesei de prelucrat ale strungului si ale dispozitivelor;
-Precizia prescris ă a piesei;
-Calitatea prescris ă suprafe ței prelucrate;
Rigiditatea sistemului tehnologic influen țează alegerea avansului atât în cazul strunjirii
de degro șare cât și cea de finisare.Alegerea avansului se face în func ție de: materialul și
dimensiunea piesei, materialul p ărții așchietoare a sculei și mărimea adâncimii de a șchiere.

1.2. Analiza comparativă a variantelo r similare de MU realizate de că tre diferite firme.
Avantaje/ dezavantaje. Performanțe de catalog.

Mazak Quick Turn Nexus 200 -II MS Y

Fig. 1.17

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

QUICK TURN NEXUS 200 -II MSY
Universal (Principal/ Secundar) 8’’/ 6”
Diametrul max. de prelucrare ø 380 mm (ø 14.75”)
Lungimea max. de prelucrare –
Curse (axele X – / Y- / Z ) 230 / – / 575 mm (9” / – / 22.75“)
Arborele principal (regim 30 min.) 5000 rpm, 26 kw (35 HP), 18.5 kw (25 HP)*
Arborele secundar (25% ED) 6000 rpm, 11 kw (15 HP)
Arbore sculă rotativă (regim 10 min.) 4500 rpm, 5.5 kw (7.5 HP)
Diametrul maxim prelucrare din bară Ø 65 mm (ø 2.56”)*3
Numărul de scule din turelă 12
Suprafață necesară (Pentru Europa) 2765 x 1780 mm
Suprafață necesară (Pentru SUA) 2930 x 1780 mm (115.4” x 70.1”)
Tabel 1.1

Mazak Quick Turn Nexus 350 -II M,

Fig. 1.18
QUICK TURN NEXUS 350 -II M
Universal (Principal/ Secundar) 12”
Diametrul max. de prelucrare ø 420 mm (ø 16.54”)
Lungimea max. de prelucrare 654, 1224, 1589 mm (25.733”, 48.108”,
62.608”)
Curse (axele X – / Z ) 260 / – / 670 , 1240, 1605 mm
Arborele principal (regim 30 min.) (10.125” / – / 26.375”, 48.75”, 63.25”)
Diametrul maxim prelucrare din bară 3300 rpm, 30kw (40HP)
Numărul de scule din turelă 12
Suprafață necesară (Pentru Europa) ø 102 mm (ø 4.0”)*5
Tabel 1.2

Proiect de Diplomă
11
Mazak Quick Turn Nexus 450-II MY

Fig. 1.19
QUICK TURN NEXUS 450 -II MY
Universal (Principal/ Secundar) 18”
Diametrul max. de prelucrare ø 580 mm (ø 22.835 ”)
Lungimea max. de prelucrare –
Curse (axele X – / Y- / Z ) 340 /200 / 2126, 3176 mm (13.38” / 8 ” / 83.63 “, 125” )
Arborele principal (regim 30 min.) (12.125” / 42.125”, 83.5”, 124.803”)
Diametrul maxim prelucrare din bară 2000 rpm, 30 kw (40 HP)
Numărul de scule din turelă 12
Suprafață necesară (Pentru Europa) 4565 x 2288mm
Suprafață necesară (Pentru SUA) 4685 x 2288 / 5735 x 2288 / 7060 x 2386 mm (184.4”
x 90.1” / 225.8” x 90.1” / 278 x 93.9”)
Tabel 1.3
CNC strung ROTURN 400

Fig. 1.20

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

Zona de lucru

Lungimea piesei 300 mm
Diametrul de strunjire peste pat 400 mm
Diametrul de str unjire peste su port 280 mm

Curse
Cursa axei -X 180 mm
Cursa axei –Z 420 mm

Axul principal
Domeniul de turație 250 – 3.000 1/min
Racord pentru axul principal A2-5
Diametrul mandrinei 325 mm

Portscula
Numărul de locașe scule 6
Dimensiuni tija sculei 20 x 20 mm

Precizii
Precizia de poziț ionare axa -X 0,016 mm
Precizia de repetabilitate axa –X 0,007 mm
Precizia de repetabilitate axa –Z 0,008 mm
Precizia de poziț ionare axa –Z 0,02 mm

Păpusa mobilă
Conul păpușii mobile MK 4
Ø pinolei păpușii mobile 85 mm
Cursa pinolei păpușii mobile 80 mm

Puterea de alimentare
Puterea motorului de la antrenarea principal ă 7,5 kW

Dimensiuni și greutăți
Dimensiuni 2,47 x 1,37 x 1,88 m
Greutatea 3.000 kg

Tabel 1.4

Proiect de Diplomă
13
DL CNC 3 000

Fig. 1.21
Zona de lucru

Lungimea piesei 3.050 mm
Diametrul de strunjire peste pat 630 mm
Diametrul de strunjire peste support 350 mm

Curse
Cursa a xei -X 340 mm
Cursa axei –Z 2.850 mm

Axul principal
Domeniul de turație 17 – 1.000 1/min
Momentul de rotație a axului principal
(max.) 2079 Nm
Racord pentru axul principal D1-11
Diametrul mandrinei 325 mm
Degajarea axului principal 105 mm
Degajarea axului principal din mandrina 104 mm

Portscula
Numărul de locașe scule 4
Dimensiuni tija sculei 32 x 32 mm

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

Păpusa mobilă
Conul păpușii mobile MK 5
Ø pinolei păpușii mobile 100 mm
Cursa pinolei păpușii mobile 250 mm

Puterea de alimentare

Puterea motorului de la antrenarea
principal 11 kW
Puterea motorului de la antrenarea axei –X 1,5 kW
Puterea motorului de la antrenarea axei -Z 3,5 kW
Consumul total de energie 18,2 kVA

Dimensiuni și greutăți

Dimensiuni 5,1 x 1,5 x 1,7 m
Greutatea 5.000 kg
Tabel 1.5

Okuma Soarer L270E

Fig. 1.22

Proiect de Diplomă
15
Okuma Soarer L270E
Distanța dintre centre 600 mm
Axa –Z 520 mm
Axa –X 155 mm
Puterea 11 kW
Turația 100 – 4200 rpm
Greutatea 4000 kg
Universal ø200 mm
Tabel 1.6

1.3. Analiza comparativă a soluț iilor constructive utili zate de către producătorii de
mașini unelte similare. Elemente de structură, lanț uri cinematice, componente.

Principalele subansamble ale unui strung normal (paralel) sunt aceleași din punct
de vedere constructiv , indiferent de mărimea piesei care se supune procesului de prelucrare. În
următoarea imagine (fig. 1.23) sunt prezentate principalele subansamble ale unui strung
normal . El se compune din batiu, prevăzut cu două picioare cu care se sprijină pe fundație,
păpusa fixă, în care se găseste cutia de viteze, păpușa mobilă, căruciorul, deasupra căruia se
află s uportul portcuțit, arborele principal în care se montează universalul.

Fig. 1.23 Părți componente

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

Batiul este format din două grinzi longitudinale rigidizate cu nervuri, de tip cheson
închis prevăzut cu ferestre, este realizat din fontă de turnătorie și are rolul de a susține celălalte
părți componente. Batiul s trungului este fixat prin intermediul a două picioare și are în partea
dreaptă ghidajele căruciorului și cele ale păpușii mobile.
Motorul electric de acționare asigură transmiterea mișcării de rotație la păpușa
fixă prin intermediul unei transmi sii cu curele trapezoidale. A poi, mișcarea se va transmite prin
roțiile de schimb la cutia de avansuri și filete, la bara de avansuri sau la șurubul conducăt or și la
săniile căruciorului.

În aceasta imagine ( fig. 1.25 ) este prezentată păpușa fixă care are rolul de a
antrena semifabricatul în mișcarea de rotație și de a multiplica, prin intermediul cutiei de viteze
prevăzută la interior, turația unică a motorului electric în mai multe turații la arborele de ieșire
numit arbore principal. Arbo rele principal asigură fixarea , centrarea și a ntrenarea
semifabricatului, fiind prevăzut cu un sis tem de lagăre cu bile stânga și role de rostogolire
dreapta care poate prelua atât solicitarea axială cât și pe cea radială și asigură evitarea
deformării arborelui la încălzire. Sub cutia de viteze se află mecanismul de filete și avansuri
compus din: inve rsorul de filete și avansuri, lira roților de schimb, cutia de filete și avansuri,
șurubul conducător utilizat numai pentru filetare și bara de avansuri.

Fig. 1.25 Păpușa fixă

Proiect de Diplomă
17
Căruciorul prezentat in imaginea ( fig. 1.26 ) are rolul de a susține scula și de a
realiza mișcările de avans și de filetare . Acesta s e compune din cutia căruciorului, sanie
longitudinală, sanie transversală, placă rotitoare, sanie portcuțit și portcuțit. Cutia căruciorului
conține mecanismele necesare pentru a prelua mișcarea de rotație de la șurubul conducător
sau bara de avansuri tranformând -o într -o mișcare corespunzătoare de avans longitudinal sau
transversal. Există și manete de mână care asigură realizarea deplasării manuale a săniilor.
Sania portcuțit poate fi deplasată numai manual . Fixarea cuțitului de strung se poate realiza cu
ajutorul unui dispozitiv de prindere numit portcuțit care asigură prinderea mai multor scule
simultan s au prin intermediul unui alezaj pe dornul de prindere pentr u strungul automat de
prelucrare. Î n ( fig. 1.27 ) este prezentată soluția constructivă a portcuțitului.

Fig. 1.26 Căruciorul strungului para lel

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

Fig. 1.27 Elementele constructive ale portcuțitului

Păpușa mobilă are rolul de a susține semifabricatele l ungi prinse între vârfuri și de
a deplasa axial sculele de tipul tarozi, burghie filiere etc. Construcția păpușii mobile este
prezentată în ( fig. 1.28 ). Este formată dintr -o pinolă ce se poate deplasa axial prin intermediul
unui mecanism șurub -piuliță acționat cu o roată de mână. Pinola este de formă cilindrică având
la interior un alezaj conic în care se introduc vârfuri de fixare, reducții conice sau mandrina de
fixare a sculelor. Blocarea pinolei se realizează cu ajutorul unei manete. Corpul păpușii se
poate deplasa în plan orizontal perpendicular pe axa arb orelui principal prin i ntermediul unui
mecanism șurub -piuliță fixat în corpul păpușii. Păpușa se poate bloca pe ghidajele interioare ale
batiului prin intermediul unui sistem de prindere format din patină, șuruburi de strângere cu
piulițe.

Proiect de Diplomă
19

Fig. 1.28 Păpușa mobilă

Lanțurile cinematice
Lanțul cinematic principal este lanțul cinematic prin intermediul căruia se realizează
componenta principală a vitezei de așchiere. Acesta transformă c u ajutorul mecanismelor din
componența sa, turația motorului electric într-o gamă de turații, care trebu ie să satisfacă într -o
măsură mare cerințele impuse la prelucrarea materialelor de natură diferită, a pieselor cu
dimensiuni și forme variate, cu ajutorul unor scule din materiale și cu geometrii diferite.
Scheme cinematice structural e ale lanțurilor cinematice principale

Fig. 1.23 Lanț cinematic principal pentru strung, freză, mașină de găurit

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

Fig. 1.23 Lanț cinematic principal mecanic pentru pentru realizarea miscarii
pe traiectorie rectilinie

Fig. 1.23 Lanț cinematic principal hidraulic pentru pentru realizarea miscarii
pe traiectorie rectilinie

Lanțurile cinematice de avans asigură poziționarea ciclică pe una din traiectoriile
generatoare a elementului generator. Pentru majoritatea lanțurilor cinematice de avans se
poate con sidera structura din figura 1.33

Fig. 1.23 Lanț cinematic de avans

Proiect de Diplomă
21
Sursa de energie este un motor elec tric ME, cu turații cuprinse în gama n min
– n Max.Pentru creșterea cuplului se poate folosi un reductor mecanic cu raportul de transfer i (i
< 1)sau o cutie de avansuri cu mai multe trepte. Pentru cazurile în care avansul se va realiza pe
o traiectorie li neară este necesar să existe și un mecanism de transformare a mișcării din rotație
în translație, MTM. Pentru mașinile –unelte grele cel mai des se folosesc mecanisme de
transformare de tipul șurub – piuliță sau pinion – cremalieră. La unele mașini, pentru avans, se
folosesc sisteme hidraulice sau pneumatice. Pentru acestea se poate considera că transferul
energetic se execută conform schemei din figura 1.24

Fig. 1.24

Realizarea LCA clasice sau la mașinile CNC

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

Fig. 1.25 Clasic Fig. 1.26 CNC

Fig. 1.27 Amplasare șurub cu bile Fig. 1.28 Amplasare șurub cu bile
într-un LCA orizontal într-un LCA vertical

Proiect de Diplomă
23

Fig. 1.29 Lanț cinematic de poziționare cu șurub trapezoidal

Structura cinematică a unui strung se compune din lanțurile cinematice ale mișcării
principale, ale mișcărilor de avans ș i ale mișcărilor auxiliare. Acestea diferă în funcție de:
mărimea mașinii, producător, destinație .

Exemple de scheme cinematice structurale

Fig. 1.30 Strung paralel ( schemă cinematică structurală)

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

Fig. 1.31 Strung vertical cu doi montanți ( schemă cinematică structurală)

Fig. 1.32 Strung revolver orizontal ( schemă cinematică structurală)

Proiect de Diplomă
25

Fig. 1.3 3 Strung revolver vertical ( schemă cinematică structurală)

Exemple de scule utilizate la prelucrarea prin așchiere. Materiale. Geometria părții active
Cuțitele sunt cele mai utilizate scule în industria prelucrătoare, ele reprezentând în
continuare o problemă prin numărul lor foarte ridicat.

Pentru a se realiza alegerea sculelor a șchietoare este important să ținem cont de trei
aspecte principale:
 utilizarea pe cât posibil a sculelor care prezintă plăcu țe din carburi metalice;
 folosirea unor scule cu posibilit ăți ușoare de reascu țire și reglare la cote;
 micșorarea num ărului de tipuri constructive de scule a șhietoare prin întrebuințarea
sculelor tipizate, normalizate sau chiar standardizate.

Părțile active ale sculelor trebuie să asigure:

 rezistență mecanică ridicată pentru ca acestea să suporte eforturilede așchiere;
 duritate superioară față de cea a materialului de prelucrat;
 stabilitate termică, rezistență la șocuri termice și conductivitate termică;
 prelucrabilitate prin așchiere și călibilitate b ună;
 rezistență la uzură atât la rece, cât și la cald.

Scule utilizate la strunjire . Clasificare.

După felul mașinilor -unelte în cadrul cărora se folosesc:

a. cuțite de strung;
b. cuțite de raboteză;
c. cuțite pentru alezare;

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

d. cuțite de morteză;
e. cuțite pentru strunguri automate și semiautomate;
f. cuțite special, realizate pentru mașini speciale.

După sensul avansului:

– cuțite pe stânga;
– cuțite pe dreapta;
– cuțite transversale.

Fig. 1.33 Tipuri de cuțite

După materialul părții active, dar și al corpului:

 cuțite cu plăcuțe din carburi metalice (lipite sau fixate mecanic);
 cuțite din oțel rapid ( monobloc sau sudate cu oțel de co nstrucție);
 cuțite cu plăcuțe din material mineralo -ceramice;
 cuțite cu diamant sau cu N.C.B.

După construcție:

a) monobloc;
b) monobloc cu coadă sudată;
c) cu plăcuță schimbabilă, cu fixare mecanică;
d) cu elemente intermediare cu plăcuțe lipite sau cu plăcuțe schimbabile.

Sculele pentru strunjire pot fi realizate :

o cu pl ăcuțe amovibile ( solu ție modern ă generalizat ă de firmele avansate tehnologic);
o cu placu țe brazate ;
o monobloc ( din o țeluri carbon de scule, o țeluri aliate si chiar din carburi metalice).

Proiect de Diplomă
27

Fig. 1.33 Cuțit cu plăcuță din carbură metalică lipită Fig. 1.33 Cuțite de strung

Fig. 1.33 C onstrucții de cuțite cu plăcuțe schimbabile

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

Fig. 1.4.1.3 Forma cuț itelor de strung

1.4. Concluzii privind: structura mașinii -unelte, cinematica mașinii -unelte, soluțiile
constructive ce urmează a fi adoptate

Struct ura mașinii -unelte

Mașina -unealtă asigură, prin construcția ei, atât direcția și sensul mișcărilor cât și
materializarea anumitor viteze de lucru, care să ofer e posibilitatea de reglare a mașinii la
valorile optime ale parametrilor regimului de așchiere. În mod uzual, strungul monoax, paralel,
orizontal, cu portscula normală și neautomat este denumit strung no rmal. Pe acest tip de
mașină -unealtă se pot prelucra o gamă foarte variată de piese, de dimensiuni și din materiale
diferite, precum și un număr mare de tipuri de filete .
Se poate observa că există o tendintă spre simplificare a structurii mașinilor -unelte.
Scurtarea lanțurilor cinematice duc e la mărirea preciziei, iar progresul în domeniul electronicii
permite scăderea timpului de răspuns al buclelor închise din lanțul cinematic. La majoritatea
strungurilor de dimensiuni mici și medii ghid ajele sunt aplicate și cu elemente intermediare , iar
uneori pentru păpușă mobilă aceste a sunt frezate direct pe batiul strungului.

Proiect de Diplomă
29

O mașină CNC este compusă din două componente majore pe lângă care se află
diverse echipamente auxiliare. Prima componentă este mașina -unealtă propriu -zisă ( strung ),
iar a doua componentă este controller -ul pentru coordonarea mișcării sculei tăietoare. Pentru
fiecare din tre cele două componete pot exista accesorii necesare sau opționale. De exemplu,
pentru controller poate exista o consolă de introducere date sau un calculator cu conexiune
permanentă pe care se realizează programele, o imprimantă sau un plotter pentru verificarea
acurateții programului înainte de utilizare pe mașină .
Programele NC:
– pot fi pornite si intrerupte;
– nu pot fi modificate de operatorul de la MUCN.

Fig. 1.33 Sistemul NC Fig. 1.33 Sistemul CMC

Cinematica mașinii -unelte
Mișcă rile care au loc pe traiector ii materializate si care concură , prin acțiunea lor
concertată, la generarea c inematică a unei curbe dictată de un proces de prelucrare sau de
mânuire poartă denumirea de mișcă ri elementare sau mișcă ri de baz ă. Fiecare mișcare este
caracterizată de parametri i de spațiu și de timp, numiț i paramet rii de miș care.
Parametrii de spaț iu ai mișcă rii includ:

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

• forma ș i lungimea traiectoriei;
• viteza și direcț ia de deplasare pe traiectorie;
• punctul inițial sau începutul mișcă rii;
• poziționarea traiectoriei în diferite sisteme de referință fixe și mobile.
Mașina -unealtă prezintă un sistem automat, avansat de schimbare a vitezei,
astfel posedă viteze ridicate de deplasare, dar și viteză specială de eliminare a șpanului. Axul
principal al acesteia are o mare rigiditate, dar și rulmenți unghiulari de precizie înaltă, ce sunt
pretensionați pentru o bună funcționare, garantând strunjire de acuratețe ridicată. Mișcările de
avans sunt efectuate prin intermediul șuruburilor cu bile, iar pentru fiecare există un șurub cu
bile. Duritatea șuruburilor pe axele X și Z asigură o mare acuratețe, cât și durată de viață
ridicată.

Soluțiile constructive ce urmează a fi adoptate
Mașinile -unelte CNC sunt prevăzute cu o serie de soluții constructive ce nu se
regăsesc la mașinile -unelte convenționale.
Evoluția mașinilor -unelte

Fig. 1.33 Comanda manuală Fig. 1.33 Comanda au tomată

Proiect de Diplomă
31

Fig. 1.33 Comanda numerică

Printre soluțiile actuale de construire a lanțurilor cinematice principale ale
strungurilor se numără și varianta cu motor de acționare și cutie de viteze c u mecanism
planetar. Momentul poate fi transmis de la reductor direct la arborele principal prin intermediul
unui cuplaj sau poate exista o transmisie cu curele intre aceste două elemente. Avantajul
transmisiei cu curele este că elimină transferul vibrații lor și a căldurii spre arborele principal
generate de motor si de cutia de viteze.
Cele mai noi soluții de strunguri folosesc arbori principali integrați în care sunt
eliminate toate elementele intermediare dintre motorul de acționar e și arborele principal,
simplificând extraordinar de mult construcția mașinilor -unelte și reducând vibrațiile generatede
motor, cutie de viteze și transmisii. Se urmărește u tilizarea unor sisteme de schimbare
automată a unui număr mare de scule, pentru a face posibilă executarea unor procese
tehnologice complexe, cu un număr mare de operații. De astfel și lăgăruirea arborilor principali
cu diferite lagăre ( de rostogolire, hidrostatice, aerostatice sau magnetice) ce conduc creșterea
preciziei mișcării de rotație, creșterea rigidității lagărului și reducerea încălzirii este o soluție de
care se va ține cont pentru a reduce deformațiile termice ale subansamblului.
O altă soluție constructivă ce va fi adoptată este utilizarea transmisiei șurub
conducător -piuliță cu bile cu recirculare sau chiar a piulițelor hidrostatice, ce au ca efect
principal transmiterea fără joc a mișcării la sanie, acest lucru fiind foarte important în cazul
mișcărilor de generare prin conturare, atunci când au loc frecve nte schimbări de sens ale
mișcării de avans, în funcție de panta profilului piesei. De asemenea se pot utiliza motoare de
acționare cu turație reglabilă continuu, în limite largi, reversibile (motoare de curent continuu,
motoare pas cu pas, motoare asinc rone comandate prin convertizoare de frecvență), acestea
permițând scurtarea lanțurilor cinematice de avans, astfel creșterea preciziei cinematice este
realizabilă.
Pe viitor se vor avea în vedere și tehnologiile de ultimă generație și tehnologiile car e
se găsesc în situații speciale.

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

2. PROIECTAREA CINEMATIC Ă ȘI ORGANOLOGICĂ A ANSAMBLURILOR
SPECIFICATE ÎN TEMA DE PROIECT PENTRU MAȘINA -UNEALTĂ

2.1. Prezentarea sch emei cinematice pentru toata maș ina

Mașina-unealtă trebuie să asigure, prin construcția ei, atât direcția și sensul mi șcărilor
cât și materializarea anumitor viteze de lucru, care să ofere posibilitatea de reglare a ma șinii la
valorile optime ale parametrilor regimului de așchiere .
Cinematica și construcția strungurilor paralele permit realizarea următoarelor
prelucrări:
-strunjire transversală cu avans manual sau mecanic;
-strunjire longitudinală cu avans manual sau mecanic;
-filetare –filete metrice, whitworth, modul, Diametra l Pitch;
-găurire cu avans manual sau mecanic, cu fixarea sculei în port -cuțit.

Modul de realizare a mișcărilor de lucru, plecând de la motorul electric de acționare a
strungului, prin lanțurile cinematice proprii fiecărei mișcări, la sculă și la piesă, rezultă din
schema cinematică structurală a strungului paralel (normal).
Schema cinematică prezintă î ntr-o formă simplificată structura sistemului de acționare
a mișcării. Rețeaua structurală constituie o reprezentare grafică a structurii variatorului în trepte.

Ea dă informații privind:
– numărul arborilor variatorului în trepte;
– numărul treptelor t urațiilor pentru fieca re arbore, inclusiv cele finale;
– numărul angrenajelor din cadrul fiecărui grup ( numărul rapoartelor de transfer);
– valorile salturilor parțiale și totale.

Pentru ca mașina -unealtă să realiz eze oricare mișcare, dispune de un lanț cinematic
specific. Un grup de mecanisme legate între ele, ce au ca obiectiv realizarea unei anumite
mișcări, sau asigură o legătur ă cinematică între două mișcări reprezintă un lanț cinematic .
Stabilirea lanțurilor cinematice ale unei mașini -unelte, conturează cinematica acesteia, ce
poate fi reprezentată grafic prin schema cinematică.

Proiect de Diplomă
33
În imaginea de mai jos ( fig.2.1) este prezentată schema cinematică a strungului
paralel

Fig. 2.1 . Schema cinematică de principiu a mașinii

MH- motor hidraulic; CV – cutie de viteze; TF – ; PF- păpușă fixă; Ap – arbore principal; SCZ – ;
CR- cap revolver; ST- sanie transversală; SL – sanie longitudinală; Rrad – rulment radial; CM –
cruce de malta; K – cama cilindrică; A1,2,3 – arcuri; C – cuplaj cu dinți frontali; I – indexor; EM –
electromagnet;

Motorul electric montat, transmite mișcarea printr -o transmisie cu curele în cutia de
viteze, ce are două trepte. Astfel, prin angrenajul z1/z2 mișcarea ajunge la arborele principal .
Comutarea baladorului se realizează cu ajutorul motorului hidraulic, obținând al doilea raport de
angrenaj z3/z4 prin care sa ajungă mișcarea la arborele principal. Cel de -al doilea motor

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

hidraulic (MH) acționează bacurile universalului pentru a iniția strângerea și desfacerea piesei.
Imediat după acesta avem poziționat un encoder ce are rolul de a măsura cu câte grade se
rotește arborele principal,dar îndeplinește si rolul celei de -a treia axă, axa C.
Pe axa Z avem un alt motor electric. La rândul lui acesta transmite mișcarea printr -o
transmisie cu curele dințate, urmată de o transmisie șurub -piuliță. Și pe axa X mișcarea este
transmisă de la un motor electic printr -o transmisie cu curele, amplificată de transmisia șurub –
piuliță, iar păpușa mobilă ce se poate deplasa pe orizontală, are rolul de a fixa piesa între
vârfuri.

2.1. 1 Calcule cinematice pentru toate lanțurile cinematice generatoare. Diagramele
de turații. Domenii de avans

Lanțul cinematic este totalitatea mecanismelor care concură la obținerea unei
mișcări impuse prin transmiterea si tranformarea unei mișcări date (de rotație, de translație).
Lanțurile cinematice de lucru includ în mod obligatoriu un lanț cinematic principal și unul sau
mai multe lanțuri cinematice de avans.
Lanțul cinematic principal asigură desprinder ea așchiei cu o viteză optimă de
așchiere. Miș carea se efectuea ză pe tra iectoria curbei directoare sau formează curbe
elementare a căror înfășură toare este directoare a. În funcție de tipul mașinii -unelte, lanțurile
cinematice pentru mișcare circulară transmit mișcare la semifabricat (cazul strungurilor), sau la
sculă (mașini de frezat, găurit). În componența lanțurilor cinematice ale mișcării principale mai
intră: mecanisme pentru inversarea sensului de ro tație, mecanisme de frânare în scopul
reducerii timpului de oprire, precum și mecanisme pentru cuplarea și decuplarea mișcării.
Pentru a se realiza acționarea strunguri lor normale se folosesc motoare electrice asincrone.

Proiectarea lan țului cinematic principal al strung ului CNC cu do i arbori principali s –
a elaborat pe baza urm ătoarelor date de intrare:

Date de intrare:
Puterea P= 15 [kW]
Stabilirea domeniului de variație a turațiilor arborelui principal (𝑛𝑚𝑖𝑛… 𝑛max⁡), acest
domeniu alegându -se în funcție de caracterist icile de producție ale mașinii:
Turația n= 35 …6000 [rot/min ]
Diametrul maxim al semifabricatului Ø= 660 [mm]

Calculul puterii și alegerea motorului electric
Pentru efectuarea calculului puterii motorului a fost utilizat programul Sandvik
Coromat. Acesta are implementat un program de calcul online, în care s -au urmat etapele
următoare:
Operația ( Turning ->strunjire) ;

Proiect de Diplomă
35
Forma => General turning insert shape: C, D, S, T, V, W;
Duritatea materialului – 175 HB;
Unghiul de atac ( 𝐾𝑟) – 90°;
Raza – 5 mm ;
Adâncimea de așchiere – 3 mm;
După introducerea datelor programul a calculat puterea motorului vizibilă în imagin ile
următoare ( fig.2.2.a) și ( fig.2.2.b) .

Fig. 2.2 . a. Rezultate calcul putere

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

Fig. 2.2 . b Rezultate calcul putere

În urma calculului rezultat se va alege motorul cu putere superioară pentru a fi sigură
acoperirea ariei . Se va alege un motor electric de la Siemens, căruia îi vom atribui și un
echipament de control. Alegerea motorului de cure nt alterna tiv de la Siemens 1PH8107 s -a
realizat in funcție de următoarele caracteristici, fiind ilustrat în următoarea imagine ( fig.2.3)
P = 15 kW
M = 72 Nm
n = 53 00 rpm

Fig. 2.3 . Motor 1PH8131

Proiect de Diplomă
37

Fig. 2.3 . Solu ție constructivă motor

Fig. 2.4 Diagrama de turaț ii

2.1.2. Calculul forțelor și momentelor la nivelul elementelor de transmitere a mișcării.

Proiectarea arborelui principal

Arborii mașinilor -unelte acționează în condiții și solicitări variabile, în special pentru
schimbarea turației, momentul de torsiune și forțele ce îi solicită, schimbarea temperaturii etc.

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

Pentru funcționarea în paramet rii optimi a mașinii -unelte este util ca transmiterea
mișcărilor de rotație și de trans lație, să fie efectuată uniform , deoarece p recizia prelucrării este
determinată de manifestarea ansamblului arbore principal -lagăr .

Calculul puterii arborelui
P1 = P · ηtm (2.1)
P1 = 15 · 0.98
P1 = 14.7 kW
η𝑡𝑚- randamentul transmisiei mecanice care transmite mișcarea arborelui

Pk – puterea arborelui de rang k
Pk = Pk -1 · ηtm ·
2
1 (2.2)
η1- randamentul lagărelor arborelui (cu rulmenți)

Pk = 15 · 0,98 · 0,99
Pk = 14.553 kW
Calculul momentului de torsiune
Mtk = 955000 ·
kk
nP (2.3)
Mtk = Mt – momentul de torsiune maxim al arborelui de rang k
kn
– turația minim ă a arborelui de rang k
Mtk = 955000 ·
6.81553.14
Mtk = 170320 daN · mm
Determinarea diametrului preliminar
d – diametrul exterior al arborelui
d0 – diametrul alezajului pentru arbori tubulari

d=
32) 1(16
atMt
 (2.4)
β =
dd0 =
21
d =
35.4)211(17032016


d = 72.78 mm
d0 = 36.39 mm
Stabilirea turatiilor
𝑛1=𝑛𝑚𝑎𝑥∙𝑖∙𝑧1
𝑧2=8000∙1∙0.3=2400 𝑟𝑝𝑚
𝑛2=𝑛𝑚𝑎𝑥∙𝑖∙𝑧3
𝑧4=8000∙1∙0.8=6400 𝑟𝑝𝑚

Proiect de Diplomă
39

Alegerea materialului pentru arbori
Materialele pentru arbori trebuie sa îndeplineasca urmatoarele conditii:
-rezistentă mecanică ridicată ;
-modul de elasticitate ridicat, pentru ca deformaț iile flexionale si torsionale sa fie cât mai mici și
vibrațiile sa aibă amplitudine redusă ;
-prelucrabilitate bună și cost redus.

Pentru construc ția arborilor se utilizează oțeluri care se aleg în func ție de natura
solicitării:
– ușoară: OL 50 , OL 60 – STAS 500 – 80
– medie : OLC 35 , OLC 45 ,OLC 50 – STAS 880 – 80
– mari: 40CrNi10, 41CrNi12 , 36Mo17, 40Cr10, 50VCr10 – STAS 791 – 80

Caracteristicile mecanice pentru materiale metalice utilizate în construcția organelor
de mașini sunt prezentate în tabelul 2.1

Tabel 2.1
Deoarece pentru arborii principali sunt folosite de obicei o țeluri carbon de calitate
cementare (OLC 15 , OLC 20 etc ) si o țeluri aliate de cementare (13 CrNi 30 etc ) , am optat
pentru materialul OLC 45 , STAS 880 – 80.

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

Fig. 2.5 Schema incărcă rii arborelui pentru solicitarea la torsiune.

Calcule dimensiuni arbore în care se ține cont doar de solicitarea la torsiune :

Mt= Wp×τa=π×d3
16×τa

d= 16×Mt
π×τa3 (2.5)
Pentru materialul ales: τa = 120 [N/mm2]
Mt2=12984 .36 [Nmm ]
d= 16×12984 .36
π×120=8.198 [mm ]3

Alegere lagăre arbore principal

Lagărele cu rulmenți reprezintă părți componente ale ansamblelor. Acestea
influențează precizia de funcționare, precum și durata de viață a ansamblului respectiv.
Lagărele asigură rezemarea arborilor sau a altor organe de mașini în mișcare de rotație
ori de oscilație, în același timp trebuie să asigure poziționarea axială a arborelui, dar și
posibilitatea de dilata re a acestuia la temperatura de lucru. Totodată, prin construcția lor, trebuie
să facă posibilă ungerea, etanșarea și, atunci când este necesar , răcirea rulmenților din
componența acestora. Lagărele pot prelua forțe de mărime și direcție diferite, în plus se pot
adapta, dacă este necesar, nealinierilor unghiulare ale arborilor.
În funcție de construcția și de montajul lor într-un ansamblu , rulmenții pot prelua sarcini
radiale, axiale sau de o direcție oarecare.

Proiect de Diplomă
41

Pentru a îndeplini cât mai bine caracteristicile menționate, a m ales lag ărele din
cataloagele SKF și anume, lag ăre cu bile și cu role .

Fig. 2.6 Detalii constructive

Firmă Tip Diametru
interior Diametru
exterior Lățime Sarcina
de bază Greutate
SKF 6020 mm mm mm Cr Cor (Kg)
100 150 24 60000 54000 1.29

Tabel 2.2
Am ales prin intermediul catalogului, rulmen ți ce au un rând de bile, iar diametrul
inelului interior este d=100 mm. Pentru lubrifierea acestora se va folosi ulei, deoarece este
adaptabil la condițiile în care se operează și la echipamentul pe care îl folosim.

2.2. Proiectarea structurii cinematice și organologice complete a ansamblurilor parțiale
stabilite prin tema de proiec t

Alegerea univers alului( mandrinei )

Universalul este un dispozitiv de fixare prevăzut, deseori, cu trei bacuri, care efectuează
simultan centrarea și strângerea pieselor, având diametre într -o gamă relativ largă. Aceste trei
bacuri se deplasează în canalele din corpul universalului , ele fiind antrenate de filetul plan de
pe fața frontală a roții dințate , care, la rândul ei, este antrenată de pinionul conic.
Pentru alegerea mandrinei utilă la proiectarea lan țului cinematic principal al strungului
am consultat cataloagele de la Roeh m. Am optat pentru o mandrin ă ce aparține seriei DURO –
NC. Este conceput ă în special pentru stungurile CNC, iar ca și calități principale atribuite sunt:
puterea mare de strângere, acurate țea de precizie înaltă și viteza mare de ac ționare.

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

Fig. 2.6 Universal

2.2.1. Proiectarea elementelor de structură. Se va proiecta (alege) și
dimensiona(verifica) un element de structură

Proiectare batiu

Batiurile mașini lor-unelte trebuie să îndeplinească un complex de cerințe constructive,
funcționale, de re zistență., de economicitate etc. Materialele folosite pentru construcția
batiurilor trebuie sã asigure o rezistență la uzură corespunzătoare pentru ghidaje, cu un
coeficient de frecare redus (p = 0,05….0,16), o conductibilitate termică bună, rezistență mare la
coroziune și o rezistența mecanică adecvată .
Forma constructivă a batiului

Deoarece fiecare mașină -unealtă are o anumită formă constructivă, impusă de mărimea
și configurația pieselor de prelucrat, piesa cea mai importantă, cea care asigură în mare parte
forma ma șinii-unelte, este batiul. P iesele și subansamblurile componente ale mașinilor -unelte
se montează pe batiu, cu posibilități de a executa mișcări rela tive, sau fixe. Batiul asigură
menținerea pe durata ci clului de prelucrare a pieselor și a poziției reciproce dintre
subansamblurile fixe și cele mobile.
Forma pieselor este menționată din condiții funcționale și de asamblare a acestora într -o
anumită mașina. Piesele, sunt corpuri solide de regulă m etalice, delimitate de o combinație de
suprafețe cu forme și dimensiuni adecvate asamblării și funcționării lor împreună .
Dimensiunile piesei determină mărimea mașinilor -unelte și, deci, dimensiunile batiurilor
acest ora. În cazul unui strung paralel, lungimea maximă a piesei de prelucrat determină ,
lungimea batiului, iar diame trul maxim prelucrat determină înălțimea vârfurilor.
Pentru a mări i capacitatea de amortizare a vibrațiilor, câteodată , la con strucția batiurilor se
utilizează mate riale de umplutură ca și betonul, care contribuie la creșterea masei batiului și, la
micșorar ea pulsației prop rie a acestuia . Experiența industrială și practica de laborator sunt

Proiect de Diplomă
43
hotărâtoarea pentru stabilirea formei și dimensiunilor batiurilor de mașini -unelte. După stabilirea
unor forme și a unor dimensiuni pentru batiuri, pe bază de calcule, se stabilesc forme le și
dimensiunile finale ale acestora.

Condiția de e chilibru a forțelor elementare care sunt existente pe elem entul de batiu detașat,
îndeplinesc condiția, de echilibru :

𝜏1𝛿1 𝑑𝑥=𝜏2𝛿2 𝑑𝑥 (2.6)

Pentru că lungimea dx este aceeași pentru toate fețele verticale, longitudinale de
grosime 𝛿1 sau 𝛿2 , înseamnă că in fiecare punct al secți unii transversale, există relația :

𝜏1𝛿1=𝜏2𝛿2=𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡. (2.7)

Momentul de torsiune ce este aplicat elementului de batiu satisface ec uația de
echivalență, definită prin intermediul relației :

𝑀𝑡= 𝜌𝜏 𝑑𝐴= 𝜌𝜏 𝑑𝑆 (2.8)
A S

Proiectarea lan țului cinematic avans

Lanțul cinematic de avans realizează mișcarea de avans -poziționare pentru piesă, dar și
pentru sculă. El asigură poziționarea repetată ciclic pe una din traiectoriile generatoare G a
elementului generator 𝐺𝐸.

Parametrii constructiv -functionali generali pentru sistemul de proiectat sunt urmatorii :
i=20
j = 1
Surub cu bile
 Cursa maximă impusa:
1100 + 50*20=2100 [𝑚𝑚]

 Dimensiunile elementului mobil echipat cu tanchete:
450 mm x 320mm x 100 mm

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

 Sarcina aditionala preluata de elementul mobil pe parcursul unei faze de lucru
forțele de aschiere:
𝐹𝑋 = 𝐹𝑍= 1200 + 20 ·100 [𝑁] = 3200 [𝑁]
𝐹𝑌 = 1000 + 100*20 [𝑁] = 3500 [𝑁]
 Viteza maximă de deplasare a elementului mobil pentru cursele de apropiere / retragere
rapida :
1maxV
=
3maxV = 18 [𝑚/𝑚𝑖𝑛]
1maxV
=
3maxV = 0,3 [𝑚/𝑠]
 Viteza maxima pentru faza de lucru:
2maxV
=
1maxV / 2 [𝑚/𝑚𝑖𝑛] =18/2 [𝑚/𝑚𝑖𝑛] =9 [𝑚/𝑚𝑖𝑛]
2maxV
=
1maxV / 2 [𝑚/𝑚𝑖𝑛] = 0,075 [𝑚/𝑠]
 Timpii de accelerare / frânare pentru toate fazele ciclului de lucru:
at
=
ft= 0,5 [𝑠]
 Dimensiunile semifabricatului prelucrat:
300 x 200 x100 mm, aluminiu (densitate 3850 kg/m
3 )

1.1. Schema de calcul cu detalierea parametrilor geometrici necesari in calculul ghidajelor de
tip tanchete cu bile

Distanta pe directie longitudinala intre centrele de calcul al tachetelor L W = 350 [mm]
Distanta pe directie transversala intre centrele de calcul al tachetelor L S = 200 [mm]
Locatia axei de miscare a elementului mobil pe directia axei y -direction L y=0 [mm]
Locatia axei de miscare a elementului mobil pe directia axei z -direction L z = 0 [mm]
Locatia unghiulara a planului in care sunt dispuse

Locatia unghiulara a planului in care sunt dispuse riglele de ghidare in raport cu axa X β = 0˚
Locatia centrului de greutate a platoului pe directia axei x x s = 0 [mm]
Locatia centrului de greutate a platou lui pe directia axei y y s = 0 [mm]
Locatia centrului de greutate a platoului pe directia axei z z s = 0 [mm]
Masa platoului echipat cu tanchete m p = 113 [kg]
Masa obiectului cu care se incarca platoul m ob =21 [kg]

Proiect de Diplomă
45
Ciclograma de functionare a elementu lui mobil actionat de lantul cinematic de avans:
Faza Segment
miscare Durata
[sec] Directie
miscare Descriere Viteza element
mobil

1 1 0,5 dreapta accelerare 0…V max1
2 3
dreapta mers cu viteza
constanta Vmax1
3 0,5 dreapta franare Vmax1…0

2 4 0,5 dreapta accelerare 0…V max2
5 2 dreapta mers cu viteza
constanta Vmax2
6 0,5 dreapta franare Vmax3…0

3 7 0,5 stanga accelerare 0… – Vmax3
8 4,25 stanga mers cu viteza
constanta – Vmax3
9 0,5 stanga franare – Vmax3…0

Ciclograma de viteze
𝑉1= 𝑉𝑚𝑒𝑑= 𝑉𝑚𝑎𝑥−𝑉𝑚𝑖𝑛
2=18−0
2=9 𝑚/𝑚𝑖𝑛 = > 9
60=0,15 𝑚/𝑠
S1=𝑉∗𝑡
S1=𝑉1∗𝑡1=0,15∗0,5= 0,075 [𝑚]
𝑉𝑚𝑎𝑥1
60=18
60= 0,3 𝑚/𝑠
S2=𝑉𝑚𝑎𝑥1∗𝑡2=0,3∗3=0,9 [𝑚]
S3= S1=0,075 [𝑚]
S4=𝑉𝑚𝑎𝑥2
2∗𝑡4
𝑉𝑚𝑎𝑥2
2=9
2 = 4,5
60 =0,075 𝑚/𝑠
S4=0,075*0,5= 0,0375 [𝑚]
S5=𝑉𝑚𝑎𝑥1
2∗𝑡5=0,15∗2=0,3[𝑚]
S6= S 4 = 0,0375 [𝑚]
S7=𝑉𝑚𝑎𝑥3
2∗𝑡7=0,15∗0,5= 0,075 [𝑚]
S9= S 7 = 0,075 [𝑚]
S8 = 𝑉1𝑚𝑎𝑥3∗𝑡8

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

S1+S2+S3+S4+S5+S6= S 7+S8+S9 = 0,075+0.9+0,075+0,0375+0,3+0,0375=0,075+000,075+ S 8 =>
S8 = 1,425 -0,15 =1,275 [𝑚] => S 8=1,275 [𝑚]
t1=t3=t4=t6=t7=t9= 0,5 s
t2= 3 s
t5= 2 s
t8= 𝑆8
𝑉𝑚𝑎𝑥1= 1,275
0,3= 4,25 [𝑠]
t=∑t n=t1+t2+t3+t4+t5+t6+t7+t8+t9= 12,25 [𝑠]

a= 𝑉2−𝑉1
𝑡2− 𝑡1
a₁= 𝑉𝑚𝑎𝑥1−0
0,5 = 0,6[𝑚/𝑠2]
a₂= 𝑉𝑚𝑎𝑥1−𝑉𝑚𝑎𝑥1
3 = 0 [𝑚/𝑠2]
a₃=0−0,3
0,5 = – 0,6[𝑚/𝑠2]
a₄= 0,3 [𝑚/𝑠2]
a₅= 0 [𝑚/𝑠2]

Proiect de Diplomă
47
a₆= -0,3 [𝑚/𝑠2]
a7= -0,6 [𝑚/𝑠2]
a8= 0 [𝑚/𝑠2]
a9= 0,6 [𝑚/𝑠2]

1.1 1. 2 1.3 2.1 2.2 2.3 3.1 3.2 3.3
Fi¹M GM Fi³M= – Fi³M Fi4M GM -Fi6M Fi7M GM Fi9M
Fi¹S GS Fi³S Fi4S GS -Fi6S Fi7S GS Fi9S
GM GM GM Fx GM GM GM
GS GS GS Fy GS GS GS
Fz

mM= V * ρ =0,45*0,32*0,1*7800 = 112,32 Kg
msf= 0,2*0,3*0,1*3850=23,1 Kg
F1 = G M= m M* g=113*0,81 = 1109N
F2= G S= m sf*g = 23,1*9,81 = 226,61 ~227N
F3= F iM= m M *a1=113*0,6=67,8N ~68N
F4 =FiS= m s *a1=113*0,6=13,86 N ~14 N

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

Faza 1 -1
F1x = 0 N x1 = 0 m F2x = 0 N x2 = 0 m
F1y = 0 N y1 = 0 m F2y = 0 N y2 = 0 m
F1z = -1109 N z1 = 0,05 m F2z = -227 N z2 = 0,15 m
F3x = -68 N x3 = 0 m F4x = -68 N x4 = 0 m
F3y =0 N y3 = 0 m F4y =0 N y4 = 0 m
F3z =0 N z3 = 0,05 m F4z =0 N z4 = 0,5 m

Faza 1 -2
F1x = 0 N x1 = 0 m F2x = 0 N x2 = 0 m
F1y = 0 N y1 = 0 m F2y = 0 N y2 = 0 m
F1z = -1109 N z1 = 0,05 m F2z = -227 N z2 = 0,15 m

Faza 1 -3
F1x = 0 N x1 = 0 m F2x = 0 N x2 = 0 m
F1y = 0 N y1 = 0 m F2y = 0 N y2 = 0 m
F1z = -1109 N z1 = 0,05 m F2z = -227 N z2 = 0,15 m
F3x = 68 N x3 = 0 m F4x = 14 N x4 = 0 m
F3y =0 N y3 = 0 m F4y =0 N y4 = 0 m
F3z =0 N z3 = 0,05 m F4z =0 N z4 = 0,05 m

Faza 2 -1
F1x = 0 N x1 = 0 m F2x = -34 N x2 = 0 m
F1y = 0 N y1 = 0 m F2y = 0 N y2 = 0 m
F1z = -1109 N z1 = 0,05 m F2z = 0 N z2 = 0,05 m
F3x = 0 N x3 = 0 m F4x = -7 N x4 = 0 m
F3y =0 N y3 = 0 m F4y =0 N y4 = 0 m
F3z = – 227 N z3 = 0,15 m F4z =0 N z4 = 0,15 m
F5x = 3200 N x1 = 0,1 m
F5y = 3500 N y1 =- 0,15 m
F5z = 3200 N z1 = 0,2 m

Faza 2 -2
F1x = 0 N x1 = 0 m F2x = 0 N x2 = 0 m
F1y = 0 N y1 = 0 m F2y = 0 N y2 = 0 m
F1z = -1109 N z1 = 0,05 m F2z = -227 N z2 = 0,15 m
F5x = 3200 N x1 = 0,1 m
F5y = 3500 N y1 =- 0,15 m
F5z = 3200 N z1 = 0,2 m

Proiect de Diplomă
49

Faza 2 -3
F1x = 0 N x1 = 0 m F2x = 0 N x2 = 0 m
F1y = 0 N y1 = 0 m F2y = 0 N y2 = 0 m
F1z = -1109 N z1 = 0,05 m F2z = -227 N z2 = 0,15 m
F3x = 34 N x3 = 0 m F4x = 7 N x4 = 0 m
F3y =0 N y3 = 0 m F4y =0 N y4 = 0 m
F3z = 0 N z3 = 0,05 m F4z =0 N z4 = 0,15 m
F5x = 3200 N x1 = 0,1 m
F5y = 3500 N y1 =- 0,15 m
F5z = 32000 N z1 = 0,2 m
Faza 3 -1
F1x = 0 N x1 = 0 m F2x = 0 N x2 = 0 m
F1y = 0 N y1 = 0 m F2y = 0 N y2 = 0 m
F1z = -1109 N z1 = 0,05 m F2z = -227 N z2 = 0,05 m
F3x = 68 N x3 = 0 m F4x = 14 N x4 = 0,15 m
F3y =0 N y3 = 0 m F4y =0 N y4 = 0 m
F3z =0 N z3 = 0,15 m F4z =0 N z4 = 0,15 m

Faza 3 -2
F1x = 0 N x1 = 0 m F2x = 0 N x2 = 0 m
F1y = 0 N y1 = 0 m F2y = 0 N y2 = 0 m
F1z = -1109 N z1 = 0,15 m F2z = -227 N z2 = 0,15 m

Faza 3 -3
F1x = 0 N x1 = 0 m F2x = 0 N x2 = 0 m
F1y = 0 N y1 = 0 m F2y = 0 N y2 = 0 m
F1z = -1109 N z1 = 0,05 m F2z = 227 N z2 = 0,15 m
F3x = -68 N x3 = 0 m F4x = -14 N x4 = 0 m
F3y =0 N y3 = 0 m F4y =0 N y4 = 0 m
F3z = 0 N z3 = 0,05 m F4z =0 N z4 = 0,15 m

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

Faza 1 -1
𝐴=∑𝐹𝑗𝑧
4=−1109 + −227 +0+0
4 = -334 N
B = ∑𝐹𝑗𝑧∗𝑦−∑𝐹𝑦∗𝑧
2𝐿𝑠=0+0+0+0
2×0,2=0 𝑁
C = ∑𝐹𝑗𝑧∗𝑥−∑𝐹𝑥∗𝑧
2𝐿𝑤=−68∗0,5+(−14∗0,15)
2×0,35=36,1
0,7=7,85 𝑁
Fzn1=A+B+C = -334+0+7,85= -326,15
Fzn2= A+B -C =-334+0 -7,85= -341,85
Fzn3= A-B+C = -334-0+7,85= -326,15
Fzn4= A-B-C =-334-0-7,85= -341,85
Faza 1 -2
𝐴=∑𝐹𝑗𝑧
4=−1109 + −227 +0+0
4 = -334 N
B = ∑𝐹𝑗𝑧∗𝑦−∑𝐹𝑦∗𝑧
2𝐿𝑠=0+0+0+0
2×0,2=0 𝑁
C = ∑𝐹𝑗𝑧∗𝑥−∑𝐹𝑥∗𝑧
2𝐿𝑤=0+0
2×0,35=0 𝑁
Fzn1=A+B+C = -334+0+0= -334 N
Fzn2= A+B -C =-334+0 -0= -334 N
Fzn3= A-B+C = -334-0+0= -334 N
Fzn4= A-B-C =-334-0-0= -334 N
Faza 1 -3
𝐴= ∑𝐹𝑗𝑧
4=−1109 + −227 +0+0
4 = -334 N
B = ∑𝐹𝑗𝑧∗𝑦−∑𝐹𝑦∗𝑧
2𝐿𝑠=0+0+0+0
2×0,2=0 𝑁

Proiect de Diplomă
51
C = ∑𝐹𝑗𝑧∗𝑥−∑𝐹𝑥∗𝑧
2𝐿𝑤=−68∗0,5−(−14∗0,15)
2×0,35=−7,85 𝑁
Fzn1=A+B+C = -334+0+ (-7,85) = -341,85
Fzn2= A+B -C =-334+0 -(-7,85) = -326,15
Fzn3= A-B+C = -334-0+(-7,85) = -341,85
Fzn4= A-B-C =-334-0-(-7,85) = -326,15
Faza 2 -1
𝐴= ∑𝐹𝑗𝑧
4=−1109 + −227 +3200
4 = 466 N
B = ∑𝐹𝑗𝑧∗𝑦−∑𝐹𝑦∗𝑧
2𝐿𝑠=0+0+0+0+3200∗ −0,15 −(3500∗0,2)
2×0,2=−2950 𝑁
C = ∑𝐹𝑧∗𝑥−∑𝐹𝑥∗𝑧
2𝐿𝑤= 3200∗0,1 − −34∗0,05 + −7∗0,15 +3200∗0,2
2×0,35=−452 ,85 𝑁
Fzn1=A+B+C = 466+(-2950 )+(-452,85 )= -2936,85 N
Fzn2= A+B -C =466+(-2950 )-(-452,85 )= -2031,15 N
Fzn3= A-B+C = 466-(-2950 )+(-452,85 )= 2963,15 N
Fzn4= A-B-C =466-(-2950 )-(-452,85 )= 3868,85 N

Fyn1=Fyn3= ∑𝐹𝑗𝑧
4 + 𝐹𝑦∗𝑥−𝐹𝑥∗𝑦
2∗𝐿𝑤 =3500
4 + 3500∗0,1−3200∗(−0,15)
2∗0,35=2060,71 N
Fyn2=Fyn4= ∑𝐹𝑗𝑧
4 – 𝐹𝑦∗𝑥−𝐹𝑥∗𝑦
2∗𝐿𝑤 =3500
4 – 3500∗0,1−3200∗(−0,15)
2∗0,35= – 310,71 N
Faza 2 -2
𝐴= ∑𝐹𝑗𝑧
4=−1109 + −227 +3200
4 = 466 N
B = ∑𝐹𝑗𝑧∗𝑦−∑𝐹𝑦∗𝑧
2𝐿𝑠=0+0+0+0+3200∗ −0,15 −(3500∗0,2)
2×0,2=−2950𝑁
C = ∑𝐹𝑧∗𝑥−∑𝐹𝑥∗𝑧
2𝐿𝑤= 3200∗0,1 −(0+0+3200∗0,2)
2×0,35=−457,14 𝑁
Fzn1=A+B+C = 466+(-2950 )+(-457,14)= -2941,14 N
Fzn2= A+B -C =466+(-2950 )-(- 457,14 )= -2026,83 N

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

Fzn3= A-B+C = 466-(-2950 )+(- 457,14 )= 2958,86 N
Fzn4= A-B-C =466-(-2950 )-(- 457,14 )= 3963,14 N
Faza 2 -3
𝐴= ∑𝐹𝑗𝑧
4=−1109 + −227 +3200
4 = 466 N
B = ∑𝐹𝑗𝑧∗𝑦−∑𝐹𝑦∗𝑧
2𝐿𝑠=0+0+0+0+3200∗ −0,15 −(3500∗0,2)
2×0,2=−2950 𝑁
C = ∑𝐹𝑧∗𝑥−∑𝐹𝑥∗𝑧
2𝐿𝑤= 3200∗0,1 −[0+0+ −34∗0,05 + −7∗0,15 +(3200∗0,2]
2×0,35=−453 ,21 𝑁
Fzn1=A+B+C = 466+(-2950 )+(-453,21 )= – 2937,21 N
Fzn2= A+B -C =466+(-2950 )-(- 453,21 )= -2030,79 N
Fzn3= A-B+C = 466-(-2950 )+(- 453,21 )= 2662,79 N
Fzn4= A-B-C =466-(-2950 )-(- 453,21 )= 3869,21 N
Faza 1.1
Faza 1 1 2 3 4
Fzn -326,15 -341,85 -326,15 -341,85
Fyn 0 0 0 0
Fcomb 326,15 341,85 326,15 341,85

Faza 1.2
Faza 2 1 2 3 4
Fzn -334 -334 -334 -334
Fyn 0 0 0 0
Fcomb 334 334 334 334

Faza 1.3
Faza 3 1 2 3 4
Fzn -341,85 -326,15 -341,85 -326,15
Fyn 0 0 0 0
Fcomb 341,85 326,15 341,85 326,15

Proiect de Diplomă
53
Faza 2.1
Faza 4 1 2 3 4
Fzn -2936,85 -2031,15 2963,1 3868,85
Fyn 2060,71 -310,71 2060,71 -310,71
Fcomb 4996,85 2341,85 5023,7 4179,56

Faza 2.2
Faza 5 1 2 3 4
Fzn -2941,16 -2026 2958 3963
Fyn 2060,71 310,71 2060,71 310,71
Fcomb 5001,8 2336,7 5018 4273,7

Faza 2.3
Faza 6 1 2 3 4
Fzn -2937,21 -2030,79 2662 3869,21
Fyn 2060,71 -310,71 2060,71 -310,71
Fcomb 4997,92 2341,85 4722,7 4179,71

Faza 3.1
Faza 7 1 2 3 4
Fzn -341,85 -326,15 -341,85 -326,15
Fyn 0 0 0 0
Fcomb 341,85 326,15 341,85 326,15

Faza 3.2
Faza 8 1 2 3 4
Fzn -334 -334 -334 -334
Fyn 0 0 0 0
Fcomb 334 334 334 334

Faza 3.3
Faza 1 1 2 3 4
Fzn -326,15 -341,85 -326,15 -341,85
Fyn 0 0 0 0
Fcomb 326,15 341,85 326,15 341,85

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

FNS
R1651
Size 20

Fpr=X pr*C=0,08 *23400 =1872
Flim=2,8*Fpr=5241,6
Flim<Fcomb=>F comb= Fef

Proiect de Diplomă
55
Fef =(Fcomb
2,8∗Fpr )3/2*Fpr
Fef 11=(326 ,15
2,8∗788 ,8 +1)3/2*1872 =(1.14767 +1)3/2*1872 N= 1.229492 *1872 =969.82
Fef 21=(334
2,8∗788 ,8+1 )3/2*1872 = (1.151224 +1)3/2*1872 N= 1.235207 *1872 = 974,31 N
Fef 31=(341 ,85
2,8∗788 ,8+1 )3/2*1872 =(1.154779 +1)3/2*1872 N= 1.240932 *1872 = 978,64 N
Fef 41= F comb = 5023,7 N
Fef 51= F comb = 5018 N
Fef 61= F comb = 4997,92 N
Fef 71=(341 ,85
2,8∗788 ,8+1 )3/2*1872 =(1.154779 +1)3/2*1872 N= 1.240932 *1872 = 978,64 N
Fef 81=(334
2,8∗788 ,8+1 )3/2*1872 =(1.151224 +1)3/2*1872 N= 1.235207 *1872 = 974,31 N
Fef 91=(326 ,15
2,8∗788 ,8 +1)3/2*1872 =(1.14767 +1)3/2*1872 N= 1.229492 *1872 =969.82 N
𝑞𝑠𝑛=𝑆𝑛
𝑆×100 %
𝑞𝑠1=0,075
2,85×100 =2,63%
𝑞𝑠2=0,9
2,85×100 =31,57%
𝑞𝑠3=0,075
2,85×100 =2,63%
𝑞𝑠4=0,0375
2,85×100 =1,32%
𝑞𝑠5=0,03
2,85×100 =10,52%
𝑞𝑠6=0,0375
2,85×100 =1,31%
𝑞𝑠7=0,075
2,85×100 =2,63%
𝑞𝑠8=1,275
2,85×100 =44,73%

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

𝑞𝑠9=0,075
2,85×100 =2,63%
Fmi= (Felfn 1 )3×qs1
100 %+⋯(Felfni )3×qsn
100 %3

Fm1=

2301 3×2,63
100+(2312 ,3)3×31,57
100+ 2323 ,02 3×2,63
100+
5023 ,7 3×1,32
100+(5018 )3×10,52
100+ 4997 ,92 3×1,31
100+
2323 ,02 3×2,63
100+(2312 ,3)3×44,73
100+ 2301 3×2,63
1003

𝐅𝐦𝟏= 17404463486 ,723 = 2889,39 N

Li=(𝐶
𝐹𝑚𝑖)3×105=(23400
2889 ,39)3×105= 53116454 ,21

𝑞𝑡𝑛=𝑡𝑛
𝑡×100 %
𝑞𝑡1=0,5
12,25×100 =4,08%
𝑞𝑡23
12,25×100 =24,5%
𝑞𝑡3=0,5
12,25×100 =4,08%
𝑞𝑡4= 0,5
12,25×100 =4,08%
𝑞𝑡5=2
12,25×100 =16,33%
𝑞𝑡6=0,5
12,25×100 =4,08%

Proiect de Diplomă
57
𝑞𝑡7=0,5
12,25×100 =4,08%
𝑞𝑡8=4,25
12,25×100 =34,69%
𝑞𝑡9=0,5
12,25×100 =4,08%
𝑉𝑛= 𝑆𝑛
𝑡𝑛
𝑉1= 𝑆1
𝑡1 = 0,075
0,5=0,15𝑚
𝑠=0,15∗60=9𝑚𝑚
𝑚𝑖𝑛
𝑉2= 𝑆2
𝑡2 = 0,9
3=0,3𝑚
𝑠=0,3∗60=18𝑚𝑚
𝑚𝑖𝑛
𝑉3= 𝑉1=9𝑚𝑚
𝑚𝑖𝑛
𝑉4= 𝑆4
𝑡4 = 0,0375
0,5=0,075𝑚
𝑠=0,075∗60=4,5𝑚𝑚
𝑚𝑖𝑛
𝑉5= 𝑆5
𝑡5 = 0,3
2=0,15𝑚
𝑠=0,15∗60=9𝑚𝑚
𝑚𝑖𝑛
𝑉6= 𝑉4=9𝑚𝑚
𝑚𝑖𝑛
𝑉7=𝑉3= 𝑉1=9𝑚𝑚
𝑚𝑖𝑛
𝑉8= 𝑆8
𝑡8 = 1,275
4,25=0,3𝑚
𝑠=0,3∗60=18𝑚𝑚
𝑚𝑖𝑛
𝑉9=𝑉7=𝑉3= 𝑉1=9𝑚𝑚
𝑚𝑖𝑛

𝑣𝑚= 𝑣1 ×𝑞𝑡1+⋯ 𝑣𝑛 ×𝑞𝑡𝑛
100 %
𝑣𝑚=4∗(9∗4,08)+18∗24,5+4,5∗4,08+9∗16,33+4,5∗4,08+18∗34,69
100
vm=13,96[m/min ]
Lhi=𝐿𝑖
60×𝑣𝑚

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

Lhi =53116454 ,21
60×13,96=64290 ,06[𝑕]
S0=𝐶0
𝐹𝑚𝑎𝑥=12700
4176 ,86=3,04
𝑃𝑒𝑐 𝑠𝑡𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑟𝑒=( F m)max*f0 sigh ≤𝐶0𝑐𝑎𝑡𝑎𝑙𝑜𝑔
f0 =1,15
Pec stcompare= 2181,4972 *1,15 =2508,72 ≤12700
𝑃𝑒𝑐 𝑑𝑖𝑛𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑟𝑒=( F m)max*K sigH ∗KsigT∗KsigC∗KsigW ≤𝐶𝑐𝑎𝑡𝑎𝑙𝑜𝑔
K sigH = 1
𝑓𝑛 = 1
0,8=1,25
KsigT= 1
𝑓𝑇 = 1
1=1
𝐾𝑠𝑖𝑔𝐶 = 1,75
KsigW = 1
𝑓𝑊 = 1
0,66=1,51
𝑃𝑒𝑐 𝑑𝑖𝑛𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑟𝑒= 2181,4972 *1,25 *1*1,75*1,51 =7205 ≤9860
1.1. Calcul surub cu bile

 Gm=1109 [N]; Gs=227 [N]
 turatia maxima 1800 [rpm]
 lungimea elementului mobil 450 [mm]
 sistemul de lagaruire al surubului este inc astrat – incastrat
 raport de transmitere i = 1/1
 tipul constructiv al ansamblului partial surub -piulita este cu doua piulite
 viteza maxima a elementului mobil 18 [m/min],
 cursa de lucru a elementului mobil 1700 [mm]
 pas surub, normal – P= 10 [mm]

ni=𝑣𝑖[𝑚/𝑚𝑖𝑛]
𝑝[𝑚]=>𝑛1=𝑣1
𝑝=9
0,1=900 [𝑟𝑜𝑡/𝑚𝑖𝑛]
n2= 18
0,1= 1800 [𝑟𝑜𝑡/𝑚𝑖𝑛]
n3= 9
0,1= 900 [𝑟𝑜𝑡/𝑚𝑖𝑛]

Proiect de Diplomă
59
n4= 4,5
0,1= 450 [𝑟𝑜𝑡/𝑚𝑖𝑛]
n5= n3= n7=n9=900 [𝑟𝑜𝑡/𝑚𝑖𝑛]
n6 = n4 = 450[𝑟𝑜𝑡/𝑚𝑖𝑛]
n8= n 2= 1800 [𝑟𝑜𝑡/𝑚𝑖𝑛]

Faza 1.1

Fx =-82 N Faza 1.2

Fx = 0 N Faza 1.3

Fx = 82 N
Faza 2.1

Fx =3159 N Faza 2.2

Fx = 3200 N Faza 2.3

Fx = 3173 N
Faza 3.1

Fx =82 N Faza 3.2

Fx = 0 N Faza 3.3

Fx = -82 N

𝐹𝑐=𝑓𝐹𝐶∗ 𝑑24
𝐼𝑐∗104=>d2 shaft = Ic2∗Fc
fFC∗1044

𝐼𝐶 = 𝑐𝑢𝑟𝑠𝑎 𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑎+𝐿𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 𝑚𝑜𝑏𝑖𝑙
2+100 =2100 +450
2+100 =2425 𝑚𝑚
𝐼𝐶𝑅 = 𝑐𝑢𝑟𝑠𝑎 𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑎+𝐿𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 𝑚𝑜𝑏𝑖𝑙+200 =2100 +450 +200 =2750 𝑚𝑚
𝐹𝑐𝑝= 𝐹𝑐
2=>𝐹𝑐=𝐹𝑐𝑝∗2=2641∗2=5282 𝑁
𝑓𝐹𝐶=40,6 𝑝𝑒𝑛𝑡𝑟𝑢 𝑠𝑢𝑟𝑢𝑏 𝑖𝑛𝑐𝑎𝑠𝑡𝑟𝑎𝑡−𝑖𝑛𝑐𝑎𝑠𝑡𝑟𝑎𝑡

𝑑2 𝑠𝑕𝑎𝑓𝑡= 20252∗5282
40,6∗1044 = 15,19 mm

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

𝑓𝑛𝑐𝑟=27,4

𝑛𝑐𝑟=𝑓𝑛𝑐𝑟∗ 𝑑2
𝐼𝑐𝑟2∗107=𝟐𝟕,𝟒∗𝟏𝟓,𝟏𝟗
𝟐𝟕𝟓𝟎𝟐∗107=905 ,78 𝑟𝑝𝑚 => intrucat este mai mica decat
turatia maxima 1800 rpm , este necesar sa alegem din catalog un alt diametru al surubului
pana cand turatia critica este mai mare decat turatia maxima
 Calcul pentru surub cu diametru de 32 mm
𝑛𝑐𝑟=𝑓𝑛𝑐𝑟∗ 𝑑2
𝐼𝑐𝑟2∗107=27,4∗𝟑𝟐
𝟐𝟕𝟓𝟎𝟐∗107=1159𝑟𝑝𝑚 – inca este sub turatia maxima
𝑛𝑐𝑟=𝑓𝑛𝑐𝑟∗ 𝑑2
𝐼𝑐𝑟2∗107=27,4∗𝟒𝟎
𝟐𝟕𝟓𝟎𝟐∗107=1449 ,25 𝑟𝑝𝑚 – inca este sub turatia maxima

𝑛𝑐𝑟=𝑓𝑛𝑐𝑟∗ 𝑑2
𝐼𝑐𝑟2∗107=27,4∗50
27502∗107=1811 ,57 𝑟𝑝𝑚 -> mai mare decat turati a
maxima (1800 rpm)
Surubul ales este FDM -E-C 50*10R*6 – 4
C = 55400
𝐶0= 109000

Proiect de Diplomă
61

𝑭𝒆𝒇 = 𝑭𝒏
𝟐,𝟖∗𝑿𝒑𝒓∗𝑪+1 𝟑/𝟐
∗Xpr∗C
𝐹𝑒𝑓11 = 82
2,8∗0,10∗55400+1 3/2
∗0,10∗55400 =5583 ,98 N
𝐹𝑒𝑓21 = 0
2,8∗0,10∗55400+1 3/2
∗0,10∗55400 =5000 N
𝐹𝑒𝑓31 = 82
2,8∗0,10∗55400+1 3/2
∗0,10∗55400 =5583 ,98 N
𝐹𝑒𝑓41 = 2559
2,8∗0,10∗55400+1 3/2
∗0,10∗55400 =6668 ,21 N
𝐹𝑒𝑓51 = 2600
2,8∗0,10∗55400+1 3/2
∗0,10∗55400 =5551 ,42 N
𝐹𝑒𝑓61 = 2559
2,8∗0,10∗55400+1 3/2
∗0,10∗55400 =7364 N
𝐹𝑒𝑓71 = 82
2,8∗0,10∗55400+1 3/2
∗0,10∗55400 =5583,98 N
𝐹𝑒𝑓81 = 0
2,8∗0,10∗55400+1 3/2
∗0,10∗55400 =5000 N

Bălășoiu Ana -Maria Cătălina

𝐹𝑒𝑓91 = 82
2,8∗0,10∗50000+1 3/2
∗0,10∗50000 =5583 ,98 N

Fmi= Felf1i 3∗n1
nm∗𝑞𝑡1
100 %+⋯Felfni 3∗nn
nm∗𝑞𝑡𝑛
100 %3
Fmi
=

5583 ,98 3∗900
1395 ,99∗4,08
100+(5000 )3∗1800
1395 ,99∗24,5
100+ 5583 ,98 3∗900
1395 ,99∗4,08
100+
6668 ,21 3∗450
1395 ,99∗4,08
100+(5551 ,42)3∗900
1395 ,99∗16,33
100+ 7364 3∗450
1395 ,99∗4,08
100+
5583 ,98 3∗900
1395 ,99∗4,08
100+ 5000 3∗1800
1395 ,99∗34,69
100+ 5583 ,98 3∗900
1395 ,99∗4,08
100𝟑

Fmi = 5203,383 N
L= C
Fm 3
∗106= 55400
5245 ,17 3
∗106=1206901738
Lh= L
nm∗60 = 866 227 880 ,294
1395 ,99∗60 = 14409 ,14 ore