DOMENIUL INGINERIE și MANAGEMENT [308382]

Licență

DOMENIUL INGINERIE și MANAGEMENT [308382]

Byadmin ianuarie 1, 2024

UNIVERSITATEA DIN ORADEA

FACULTATEA DE INGINERIE MANAGERIALĂ ȘI TEHNOLOGICĂ

DOMENIUL INGINERIE și MANAGEMENT

PROGRAMUL DE STUDIU: INGINERIE ECONOMICĂ în DOMENIUL MECANIC

FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT: ÎNVĂȚĂMÂNT CU FRECVENȚĂ

Metodologia de elaborare a [anonimizat]. Proiectarea tehnologiei de fabricație pentru reperul „Placă suport”. Determinarea costurilor de fabricație.

CONDUCĂTOR ȘTIINȚIFIC

prof.dr.ing. [anonimizat]: [anonimizat]

2018

Rezumat

Lucrarea cuprinde considerații generale asupra procesului de proiectare la GMAB Consulting S.R.L, [anonimizat] a documentațiilor de execuție utilizând modulul “Catia Drafting”.

S-a realizat un studiu de caz pentru o “Stație de sudură” [anonimizat] a unui reper utilizând modulul “Generative Drafting”. Sunt prezentate etapele parcurse în acest scop.

S-a elaborat tehnologia de fabricație pentru reperul “Placă suport” cu determinarea regimurilor de așchiere și a normei tehnice de timp pentru fiecare operație. A fost calculat costul de fabricație al reperului “Placă suport”

Cuprins

Capitolul 1. Considerații generale asupra procesului de proiectare la GMAB Consulting S.R.L

1.1 Informații generale despre firmă

Firma GMAB Consulting S.R.L, [anonimizat], producție și automatizare a industriei auto.

Fig 1.1 Logo GMAB Consulting S.R.L [8]

Scopul principal este de proiectarea liniilor flexibile de fabricație a stațiilor care au rolul de prindere și poziționare a tablei caroseriei auto în vederea sudării. În acest scop firma a dezvoltat mai multe secțiuni care se ocupă cu:

Proiectarea și modelarea 2D și 3D

Simularea și programarea roboților

Manufacturare

Măsurări cu laser

Training

Programe utilizate în scopul elaborării “stațiilor de sudură” sunt:

AutoCAD

Catia

Fides

SolidWorks Fig 1.2 Stație de sudură

1.2 Procesul de proiectare la GMAB Consulting S.R.L

În privința proiectării unei stații de sudură prima etapă este de a evalua lista de cerințe precizate de către client.

A doua etapă este proiectarea conceptuală unde în prezența tablei se va realiza un plan de așezare și poziționare al piesei active care este în contact cu tabla.

Asemenea tot în această etapă se va poziționa pistolul de sudură pe fiecare punct de pe tablă în care va avea loc sudura astfel incât contactul intre piese și pistolul de sudură să nu aibe loc. În vederea poziționării corect a acestor elemente prima dată se vor poziționa piesele active care vor determina poziționarea tablei iar după se va poziționa pistolul pe punctele de sudură (patch).

Următoarea etapă este „Proiectarea constructiva” având ca scop principal modelarea efectivă in 3D. Scopul principal fiind de determinarea elementelor componente și de poziționare a acestora. [anonimizat], nume, cod, greutate și revizie.

După finalizarea conceptuală a stației de sudură se vor elabora desenele de execuție în „2D”. Această etapă este compusă din 2 faze importante:

[anonimizat], client, componente ale sistemului etc;

Determinarea desenelor de execuție pentru Ansamblu, Subansamblu și fiecare piesă manufacturată. În desenele de execuție se vor detalia toate fazele necesare pentru obținerea pieselor .

Ultima etapă este verificarea complectă a întregului proiectului analizând conformiatea cu cerințele clientului și incadrarea acestuia în normele și reglementările în vigoare.

Pentru alegerea componentelor sistemului avem la dispoziție mai multe categorii:

Piese manufacturate – sunt executate la fabrică după in funcție de desenul de execuție.

Piese comerciale – sunt comandate direct de la producător in stare finalizată, pregătite pentru montare.

Piese standardizate – sunt piese realizate pe baza unui standard, de exemplu: șaibe, șuruburi, bucși, distanțiere, corniere, sthifturi, elemente de legătură.. etc; asemenea și acestea sunt comandate de la producător.

In privința fabricării unui dispozitiv eficient și din punct de vedere al costurilor redus este recomandată utilizarea standardelor si comercialelor de fiecare dată când este posibil.

Deoarece omul intră deseori in contact direct cu aceste sisteme, sănătatea si protecția operatorului uman este pe primul loc . Din acest motiv toate sistemele trebuiesc proiectate in așa fel incât să se elimine toate riscurile de accidentare.

De asemenea și ergonomia deține o importanță mare, deoarece un sistem bine organizat ergonomic va crește capacitățile operatorului uman. O proiectare ergonomică este necesară și pentru evitarea accidentelor sau a afecțiunilor care pot apărea in timp. Poziția operatorului uman (Fig 1.2) fața de dispozitiv trebuie sa fie astfel:

Fig 1.2 Poziția operatorului uman [5]

Capitolul 2. Modulul Drafting Catia

2.1 Alegerea și modificarea planului de lucru

Modulul Drafting Catia are la bază un ansamblu complex de instrumente pentru crearea , cotarea sau modificarea unui desen de execuție pe baza modelului tridimensional. Având în vedere modul de lucru in 2D, modulul "Drafting Catia " se împarte in 2 subcategorii și anume [7] :

Interactive Drafting

Generative Drafting

Utilizând modulul Interactive Drafting, realizarea vederilor unei entități se face doar cu ajutorul instrumentelor de proiectare atribuite programului, dezavantajul fiind imposibilitatea realizării modelului tridimensional .

În modulul Generative Drafting , crearea vederilor unei entități se realizează pe baza modelului tridimensional creat anterior, astfel având posibilitatea de atribuire ale unor condiții prin care se va definii forma, dimensiunea, culoarea , materialul din care va fi compus, centrul de greutate și alte condiții de prelucrare pentru realizarea piesei.

În vederea accesării modulului Drafting sunt 2 variante disponibile și anume:

Start -> Mechanical Design –> Drafting (Fig 2.1)

File -> New -> Drawing (Fig 2.2)

Fig 2.1 – Calea Generative Drafting Fig 2.2 – Calea Interactive Drafting

În funcție de existența unor entității tridimensionale create anterior conduc la deschiderea implicită a modulului Generative Drafting (Fig 2.1). În cazul în care corpul tridimensional nu există, programul va deschide modulul Interactive Drafting (Fig 2.2) [6].

În urma accesării modulului Generative Drafting se va afișa o fereastră cu opțiuni de formatare a planșei (Fig 2.3) în care utilizatorul are posibilitatea de alegere al standardului (implicit “ISO”) , formatul paginii, scara și orientarea paginii (Landscape sau Portrait) cu posibilitatea modificării proprietăților acestuia accesând opțiunea Modify.

Fig 2.3 Opțiuni de formatare a planșei

Interfața „Generative Drafting” conține două zone de lucru:

planșa de lucru

proiecțiile

În zona de lucru a planșei se atașează chenarul, indicatorul, tabelul cu componentele din care se compune entitatea, revizia, si alte note informative care reglementează fabricarea entității.

În zona proiecțiilor unei piese va avea loc elaborarea totală a detaliilor în vederea creeri unui desen de execuție complecte. (vederi, sectiuni, isometrice, texte ) .

2.2 Elemente de definire și cotare

Cotarea desenului de execuție se face cu ajutorul instumentelor „Dimensioning” din bara de instrumente reprezentat in (Fig 2.4). Pentru a accesa bara de instrumente se va urma calea:

Insert -> Dimensioning -> Dimensions

Fig 2.4 Bara de instrumente „Dimensioning”

În această categorie se incadrează: cotarea liniară, cotarea cumulativă, cotarea unghiulară, cotarea razelor, cotarea găurilor, cotarea teșirilor și cotarea găurilor filetate.

Bara de instrumente Graphic Properties (Fig 2.5) se folosește la modificarea grosimi, culorii și tipului de linie, modificarea se aplică doar pe liniile selectate înaintea aplicării modificărilor.

Fig 2.5 Bara de instumente „Graphic Properties”

Bara de instrumente Geometry Creation (Fig 2.6) conține elemente de tip: linie, cerc, punct, intersecții de linii și puncte cu ajutorul cărora se pot determina profile sau diferite elemente ajutătoare in vederea definirii conturului piesei

Fig 2.6 Bară de instrumente „Geometry Creation”

Bara de instrumente Annotations (Fig 2.7) conține elemente prin care se determină rugozitatea, cordon de sudura , tabele sau texte prin care se vor specifica diferite detalii legate de desenul de execuție. Pentru a accesa bara de instrumente se va urma calea:

Insert -> Annotations -> Text / Symbols / Table

Fig 2.7 Bară de instrumente “Annotations”

În vederea modificării textelor și a proprietăților cotelor avem la dispoziție următoarele opțiuni. Text Properties pentru determinarea dimensiunii, culorii, poziției și tipul caracterelor. Numerical Properties (Fig 2.8) pentru determinarea unității de măsură a cotelor (mm, cm, m, km ,kg etc; ) . Se intâlnește des o problema când „font-ul” caracterelor și al cotelor nu se pot schimba din proprietățile programului. In acest caz modificarea se face schimbând limba setată pe calculator și modificând regiunea și țara. Se va reinițializa programul si fontul se va schimba in funcție de regiunea selectată.

Fig 2.8 Bară de instrumente “Text Properties si Numerical Properties”

În vederea determinării distanțelor se utilizează comanda „Measure” sau „MeasureBetween” Se folosește pentru a măsura diametre, raze, unghiuri si diferite distanțe cu o precizie mare. În fereastra din (Fig 2.9) se va afișa sistemul de coordonate fată de axa XYZ și datele aferente acestuia.

Fig 2.9 Comandă de măsurare a elementelor.

Bara de instrumente „Geometry modification” conține diferite instrumente pentru modificarea structurii desenului de execuție :

Chamfer – realizează o teșire intre două linii; Corner – realizează o rază intre două linii; Trim – unește două segmente intre ele; Break – rupe un segment in două; Mirror – crează o entitate in perfectă simetrie; Translate – crează o entitate identică; Rotate – rotește entitatea in jurul unei axe specificate anterior cu posibilitatea de a alege unghiul potrivit, schimbând poziția mouse-ului in jurului acelei axe; Scale – scalează entitatea in funcție de o mărime sau o dimensiune; Offset – crează o entitate identică cu cea selectată cu posibilitatea de a o muta pe o direcție specificată la o anumită distanță. Cu ajutorul acestei comenzi se pot alege numărul de bucăți care vor fi multiplicate, distanța dintre ele si direcția in care să fie poziționate. Multiplicarea se poate realiza pe: găurii, linii, segmente, tabele etc;

Comenzile enumerate mai sus se găsesc in meniul principal (Fig 2.10) , (Fig 2.11) :

Insert -> Geometry modification -> Reliminations și Transformation

Fig 2.10 Bară de instrument pentru modificarea geometriei

Fig 2.11 Bară de instrumente pentru transpunerea geometriei

Pentru a adăuga toleranță pe o suprafată se folosește comanda Geometrical Tolerance (Fig 2.12). După stabilirea poziției se va afișa un tabel unde se va selecta tipul de toleranță, mărimea toleranței și se introduc detalii corespunzătoare pentru definirea integrală a suprafeței care va fi prelucrată.

Fig 2.12 Definirea toleranței pe o suprafață

Pentru definirea rugozității unei suprafețe se folosește comanda „Roughness Symbol” (Fig 2.13) din bara de instrumente Annotations. Se alege suprafața dorită iar în tabelul afișat se modifică simbolul de rugozitate în funcție de cerințele specificate în proiect. De asemenea se va atribui și valoarea rugozității corespunzătoare suprafeței.

Fig 2.13 Definirea rugozității pe o suprafață

Pentru a asocia desenului de execuție detalii despre : scară , greutate, revizie, număr de bucăți, dată etc..; avem nevoie de indicator (Fig 2.14). Pentru a insera un indicator primul pas este de a accesa meniul principal:

Edit -> Sheet Background

După finalizarea acestui pas se intră la:

Insert -> Drawing -> Frame and title block

unde se va alege tipul indicatorului si conținutul acestuia. În vederea modificării datelor indicatorului, trebuie s-ă intrăm in fundalul planșei de lucru.

Edit -> Sheet Background

Fig 2.14 Inserearea unui indicator

În cazul în care modelul tridimensional suferă modificări în timpul în care se lucrează la desenul de execuție, trebuie să ne asigurăm ca vederile să fie actualizate după modelul tridimensional modificat, altfel valorile pot fi eronate iar piesa să rezulte un rebut. Pentru a actualiza vederile există mai multe variante. Varianta cea mai folosită este Update current sheet (ctrl-u) , actualizând toate vederile după noile modificări. A doua variantă (Fig 2.15) este diferită deoarece se impune posibilitatea de alegere a vederilor care să fie actualizate. Acest lucru se face cu click-dreapta pe vederea aleasă și Update Selection.

Fig 2.15 Actualizare vedere

Există situații în care avem piese de execuție cu o mulțime de găuri. În acest caz se folosește comanda „Hole dimension table”. Această comandă crează un tabel de găuri în care se va afișa tipul găurii, poziția și numărul de bucăți. Pentru a realiza un astfel de tabel se selecteaza un punct de start (Fig 2.16) . Următorul pas este de a selecta fiecare gaură cu atenție, în cazul în care avem mai multe tipuri de găuri (ex: trecere și metric) acestea vor fi selectate separat pentru a păstra ordinea in tabel. După acest pas se specifică tipul de numerotare în tabel , numărul de la care să inceapă numerotarea, ordinea de creștere sau descreștere în funcție de tipul și dimensiunea găurii și se va genera tabelul (Fig 2.17).

Fig 2.16 Definirea conținutului tabelului

Fig 2.17 Generarea tabelului de găuri

Pentru a ne asigura că tabelul s-a generat corect , cu comanda Measure , măsurăm cateva găuri la întâmplare de la punctul de pornire (start) și verificăm corespondența cu cele afișate in tabel. Pentru modificarea tabelului de găuri se va apasa „dublu-click” pe marginea tabelului după care se va putea modifica conținutul tabelului, dimensiunea și numărul rândurilor sau coloanelor.

În cazul în care nu se găsește comanda de care avem nevoie sau s-a închis din diferite motive, se pot găsi la meniul Insert. Pentru repoziționarea și readucerea tuturor elementelor de desenare se accesează submeniul Customize (Fig 2.18) având următoarea cale :

Customize -> Toolbars -> Restore all contents.. și Restore position .

Fig 2.18 Repoziționare bară de instrumente

Tot in meniul : Customize -> Commands avem posibilitatea de a impune unor elemente de cotare, scurtături (Fig 2.19), această metodă fiind deseori atribuită elementelor de ștergere sau ascundere.

Fig 2.19 Atribuire scurtături comenzilor

Capitolul 3. Studiu de caz. “ Generative Drafting” pentru o “Stație de sudare ” (obținerea ansamblului)

3.1 Determinarea structurii și compoziția unei stații de sudură

Pentru a transpune o stație de sudură in 2D, este necesară stabilirea unei structuri în așa fel incât la final, citirea desenelor de execuție și toate detaliile componente să aibe o legătură clară astfel incât în momentul fabricării stației să nu se intâlnească neclarității.

În vederea creerii structurii unei stații trebuie să cunoaștem elementele componente ale acestuia. O stație de sudură se compune din ansamble, subansamble și tabla .

Un ansamblu conține toate elementele componente ale stației: subansamble, masă, conveioare, mecanisme de avans și simetria stației în unele cazuri.

Un subansamblu conține toate elementele necesare pentru prinderea și poziționarea tablei, aceasta fiind alcătuită din : cilindri pneumatici cu acționare manuală sau automată, sudate, distanțiere, elemente de legătură, piese active etc;

Tabla este elementul principal în funcție de care depinde toată construcția stației de sudură.

Fig 3.1 Ansamblu stație de sudură in 3D

În momentul preluării proiectului de la client, se primește tabla cu toate elementele și detaliile aferente asociate pentru fiecare bucată din care se compune. În majoritatea cazurilor clientul decide poziția în care va avea loc sudura dar în cazuri excepționale cu acordul clientului acestea se pot muta în fucție de locul disponibil.

Fig 3.2 Tabla stației de sudură

Subansamblele se poziționeaza pe tabla în așa fel incât în momentul acționării dispozitivului să se elimine toate gradele de libertate. Eliminarea gradelor de libertate se face cu diferite subansamble care au rol de poziționare, așezare sau fixare a tablei.

Fig 3.3 Subansamble poziționate pe tablă

Având în vedere că în acest domeniu orice greșeală este costisitoare, pentru a evita orice inconveniență înainte de a trimite la fabrică, fiecare desen de execuție trebuie sa parcurgă următoarele etape:

Desenarea – este etapa în care se realizează efectiv desenul de execuție pentru entitatea în lucru, specificând fiecare element pentru determinarea realizării complete si corecte a acestuia.

Verificarea – toate desenele făcute de inginerul proiectant sunt verificate cu precizie, fiecare greșeală fiind notată ca observație pe desenul de execuție.

Corectarea – constă in corectarea greșelilor precizate anterior sau în refacerea și updatarea desenelor daca au existat modificări pe parcurs.

High spot – se definește ca fiind ultima etapă înainte de a trimite desenul spre execuție, această etapă constă în verificarea tuturor detaliilor minore cum ar fi: font-ul caracterelor, dimensiunea caracterelor, tipuri de linie, culori, corespondență intre piese și tabel de componența etc;

Avantajul acestei metode este că aproximativ orice greșeală se elimină pe parcurs astfel eliminând orice șansă ca piesa finală să nu corespundă cu modelul tridimensional. Dezavantajul acestei medote este timpul indelungat petrecut pentru verificarea, modificarea și corectarea desenelor de execuție.

Fig 3.4 Structura realizării desenelor de execuție

3.2 Crearea tabelului de componență

Pentru crearea tabelului de componență pentru o stație există doua modalități: automat sau manual. Depinzând de proiect și de programul folosit, varianta cea mai simplă de utilizat și cea mai precisă este varianta de creare automată deoarece programul generează automat tabelul cu toate informațiile necesare exact cum sunt ele in realitate pe baza modelului tridimensional.

Varianta de creare a tabelului de componență manual necesită o muncă mai laborioasa din punct de vedere fizic deoarece toate detaliile trebuiesc introduse manual astfel existând posibilitatea de a greși datorită neatenței.

Varianta automată

Pentru a crea tabelul de componență automat primul pas este de a deschide modelul tridimensional urmând calea din (Fig 3.5).

Analyze -> Bill of Material -> Define formats

După ce am inițiat comanda, în „Define formats” se va definii conținutul tabelului

Fig 3.5 „Stabilirea conținutului tabelului de componență”

Următorul pas este de a deschide modulul drawing și de a crea și activa vederea dispozitivului la care dorim să elaborăm tabelul .

După finalizarea celor două etape, se urmează calea din (Fig 3.6) și se va genera automat tabelul de componență .

Insert -> Generation -> Bill of Material

Fig 3.6 Finalizare tabel de componență

În vederea conținutului tabelului generat automat, se mai pot face modificări dar acestea vor trebui facute în structura modelului tridimensional.

Varianta manuală

Pentru crearea tabelului de componență manual, se va utiliza un program cu funcții de scriere și editare de exemplu: microsoft word, microsoft excel etc; sau un tabel in programul CAD. Se stabilește conținutul tabelului și se complectează cu datele aferente.

Datele se pot prelua din modelul tridimensional prin accesarea proprietăților acestora.

Fig 3.7 Proprietății model 3D

3.3 Elaborarea desenului pentru Ansamblu

În primul rând se stabilește formatul paginii și orientarea acesteia in funcție de cerințele clientului. În unele cazuri se primește de la client un „Start-Model” care are definite toate caracteristicile aferente . În acest caz se va alege doar dimensiunea: A0, A1, A2, A3 ;

După stabilirea formatului se va deschide modelul tridimendional și drawing. În drawing selectăm comanda „Front view” , după care intrăm in modelul tridimensional deja deschis și alegem o suprafață sau un plan în funcție de care va fi creat desenul in 2D.

Fig 3.8 Definire vederii

După alegerea suprafeței programul va intra automat inapoi in „Drawing” iar in partea dreaptă, sus, a ecranului se va dispune un sistem (Fig 3.9) cu ajutorul căruia se va putea modifica poziția și orientarea vederii . După finalizarea orientării se apasă „Enter” .

Fig 3.9 Sistem de poziționare

Datorită dimensiunii mari pe care o are în realitate stația de sudură , vederea trebuie scalată la dimensiuni mai mici. Dimensiuni de scalare utilizate sunt de mărire (2:1, 5:1, 10:1) și de micșorare (1:2, 1:5, 1:10 …;) . Pentru schimbarea dimensiunii se urmeaza calea:

Click dreapta pe vedere -> Properties (Fig 3.10)

Fig 3.10 Modificare scara vederii

Având vederea principală poziționată pe planșa de lucru, se va crea o a doua vedere (Fig 3.11) astfel încât toate elementele să fie vizibile . În acest caz se va lua încă o vedere de jos, dispunerile vederilor fiind Americane. Pentru a crea o vedere nouă prima dată se va activa vederea principala iar cu comanda „Projection View” vom alege partea pe care dorim să apară vederea.

Fig 3.11 Vedere suplimentară

Următorul pas constă în definirea mărimii dispozitivului (Fig 3.12). Pentru aceasta avem nevoie de 3 cote liniare exprimând lățimea , lungimea și aprofunzimea dispozitivului .

Fig 3.12 (1340mm x 2141mm x 2403mm)

Pentru a determina poziția dispozitivului în spațiu se folosește comanda „grid” (Fig 3.13) . Această comandă transpune pe vedere o grilă față de care se poate măsura distanța. Pentru a defini complet poziția dispozitivului în spațiul de lucru se vor pune 2 griduri pe vederi diferite în așa fel incât să se definească complet poziția pe axele X, Y, Z ; Pentru a atribui grid pe o vedere se urmează calea:

Tools -> Macro -> Macros -> Run

Fig 3.13 Atașare grid pe vedere

Având în vedere diferența dintre subansamble, pentru a putea face diferența intre ele pentru fiecare ansamblu se va atașa un număr și o denumire (Fig 3.14), astfel va fi posibilă și stabilirea poziției acestora in ansamblu. Pentru a ține legătura cu modelul tridimensional, modelul 3D trebuie să aibe acelaș cod in arborescență.

Fig 3.14 Arborescența ansamblu

Codul atașat subansamblului va fi compus dintr-o combinație de două numere (Fig 3.15), astfel incât primul număr va reprezenta „Ansamblul” de care aparține iar al doilea număr este reprezantat de codul subansamblului care în general se numerotează în ordine crescătoare. Pentru simetrie structura de atașare a codului va fi la fel, schimbânduse doar primul număr, acest număr fiind cu 1 mai mare decât cel anterior. Fig 3.15 Balloon

Atașarea codurilor de subansamble se face cu ajutorul baloanelor „Balloon” (Fig 3.16). Pentru a crea balonarea se va selecta comanda, se alege un colț al subansamblului și se va înscrie codul în funcție de codul afișat în modelul tridimensional. Pentru a accesa comanda se urmează calea:

Insert -> Annotations -> Text -> Balloon

Fig 3.16 Numerotarea subansamblelor

Gridurile se generează în funcție de coordonatele tablei. În general când se incepe proiectarea unei stații de sudură, tabla trebuie pusă in „ 0 – masină „ adică toate coordonatele pe axele X, Y și Z sa fie egale cu 0. Pentru a verifica corectitudinea grid-ului din 2D trebuie s-ă deschidem modelul tridimensional iar cu ajutorul „compasului” care se află în partea dreapta de sus a ecranului vom accesa secțiunea de proprietăți al acestuia. Primul pas constă in bifarea cadranul cu opțiunea – Snap automatically to selected object (Fig 3.17).

Fig 3.17 Configurare compas

După ce am bifat poziționarea compasului să se realizeze automat, se trage compasul pe tabla căruia dorim să aflăm poziția, iar compasul se va muta exact în punctul în care se afla tabla în coordonate. Pentru a verifica sau modifica coordonatele tablei se va urma calea:

Click dreapta pe compas -> edit -> Parameters for compass Manipulation

Fig 3.18 Verificare și modificare de poziție pentru tablă

Următorul pas este de inserare și complectare a indicatorului (Fig 3.19). Pentru complectarea corectă a indicatorului toate informațiile trebuiesc corelate cu modelul tridimensional și desenul de execuție. În indicator se va trece: scara vederilor, numărul de pagini, codul stației, greutatea stației și numele proiectantului.

Fig 3.19 Indicatorul desenului de execuție

Datorită faptului că stația are o parte simetrică, pe desenul de execuție al ansamblului trebuie adăugată o notă se subsol (Fig 3.20) în care se precizează numărul de bucăti și simetria .

Fig 3.20 Notă de simetrie

Asemenea orice precizare legată de stație sau orice altă informație pentru exprimarea și definirea corectă și concretă a desenului de execuție se va trece sub formă de marcă în partea de jos a paginii.

Acestea pot fii:

Revizie

Tratament termic

Toleranțe intre suprafețe frezate si găurii

Frezarea muchiilor ascuțiți

Simetrii

Abateri geometrice

Pentru a fii posibilă indentificarea tipului de subansamblu din desenul 2D pe langă fiecare balon se va atașa un text (Fig 3.21) în care se va inscrie rolul sau tipul subansamblului. Pentru a atașa textul de vedere, trebuie activată vederea în care dorim s-ă adăugăm textul astfel incât în momentul în care se va mișca vederea din loc, textele să se miște și ele impreună cu vederea.

Fig 3.21 Definirea tipului de subansamblu

Pentru a verifica corectitudinea așezării pieselor pe masa de lucru, în vederea poziției acestora pe masa ansamblului se vor pune „plăcuțe de control” (Fig 3.22) sub care se află găuri cu coordonatele foarte precise față de care se vor putea face măsurării.

Fig 3.22 Placă de control

Toate coordonatele (Fig 3.23 ) plăcuțelor fiind trecute întrun tabel în care fiecare plăcută este numerotată incepând de la „R1”. Măsurarea coordonatelor se face în modelul tridimensional cu ajutorul comenzii „measure distance”.

Fig 3.23 Coordonate plăcuțe de control

Datorită faptului că în compoziția stației se află ambele table, partea din stânga și dreapta, pentru partea simetrică se va crea o foaie nouă în care vor fi cotate toate detaliile în ordinea celui anterior. Poziția tablei fiind diferită și grid-ul va fi diferit in cadrul vederilor.

Fig 3.24 Stație partea stângă

În acest caz însă balonarea subansamblelor se face prin numerotare de la „200” . Numerotarea stației fiind structurată în așa fel incât cel cu număr impar va fi partea desenată iar cel cu par este partea simetrică.

3.4 Desenele finalizate pentru ansamblu

În final, desenele de execuție vor arăta astfel:

RH – stația pentru tabla din partea dreaptă (Fig 3.25)

LH – stația pentru tabla din partea stângă (Fig 3.26)

Fig 3.25 Stație partea dreaptă

Fig 3.26 Stație partea stângă

În momentul finalizării desenului de execuție pentru ansamblu, inginerul va verifica dacă toate cotele și notele informative corespund astfel incât să se evite greșelile. De asemenea se vor verifica legăturile dintre entitatea tridimensională si vederi.

Pentru verificarea legăturilor dintre elementul tridimensional și vederi se urmează calea:

Edit -> links (Fig 3.27)

Fig 3.27 Legaturii intre 3D și 2D

Capitolul 4. Studiu de caz. “ Generative Drafting” pentru o “Stație de sudare ” (obținerea subansamblului)

4.1 Elaborarea desenului pentru Subansamblu

Desenul de execuție pentru subansamblu va conține cote de gabarit, grid, cote de poziționare față de grid, balonare , coordonate sthift de la piesa activă ,cod tablă , vedere isometrică și „open position” pentru cilindrii .

Pentru fiecare subansamblu se va face un tabel de componență separat, astfel fiind mai ușoară identificarea elementelor componente în momentul în care se va face comanda. Tabelul de componență în acest caz se va face manual, datele introduse fiind luate din modelul tridimensional sau de la producător. Tabelul de componență trebuie să conțină informații despre componentele sistemului, dată de finializare, codul stației, codul tablei și informații legate despre producător și client ,

Balonarea subansamblului se face în funcție de tabelul de componență, fiecare reper având un cod diferit. Pentru a face diferența dintre manufacturat, standard și comercial , structura de asociere a codurilor este in forma următoare:

Manufacturat -> 001, 002, 003, … etc;

Standard -> 500, 501, 502, … etc;

Comercial -> 600, 601, 602, … etc;

Desigur forma structurii poate fi diferită , aceasta depinzând de specificațiile clientului. De asemenea în unele cazuri pe lângă baloane se atașează și codurile comercialelor sau cotele de gabarit ale manufacturatelor sub formă de text. În momentul în care se trec codurile în tabel sau langă baloane necesită atenție sporită deoarece pe baza acestor coduri se vor comanda piesele componente ale subansamblului . Orice greșeală la complectarea codurilor vor duce la comandarea unei alte piese, aceste greșelii fiind costisitoare și sunt suportate de firma de proiectare.

Primul pas pentru crearea desenului de execuție pentru un subansamblu este de a deschide modelul tridimensional (Fig 4.1) și de a crea o planșă. Dimensiunea planșei se stabilește în funcție de dimensiunea subansamblului și in funcție de detaliile care se vor atribui desenului astfel incât structura și poziția acestora să fie naturală și să nu se intersecteze.

Fig 4.1 Subansamblu nr:02

Următorul pas este crearea și complectarea tabelului de componență (Fig 4.2) cu datele corespunzătoare modelului tridimensional. Pentru crearea tabelului de componență se va face un tabel iar informațiile vor fi complectate manual de către inginer. Pentru complectarea tabelului cu informațiile corecte trebuie sa intrăm la fiecare piesă în parte și să deschidem secțiunea de proprietăți ale acestora de unde se vor copia informațiile legate de nume, cod și dimensiuni .

Fig 4.2 Tabel de componență

După crearea tabelului de componență se va face o vedere isometrică al subansamblului în așa fel încât toate reperele să fie vizibile pentru a putea fii balonate.

Pentru a crea o vedere isometrică in 2D trebuie să avem modelul tridimensional deschis. Se va selecta comanda „Isometric Views” urmând calea din (Fig 4.3) :

Insert -> Views -> Projections -> Isometric

După selectarea comenzii, se trece in modulul cu entitatea tridimensională unde se alege poziția in care dorim să fie creată vederea isometrică și se alege o poziție în care sunt vizibile toate piesele (Fig 4.4).

Fig 4.3 Calea pentru vedere isometrică

Fig 4.4 Crearea unei vederi isometrice

După finalizarea vederii isometrice se modifică scara astfel încât toate reperele să fie ușor vizibile, scara vederii în acest caz nu contează, vederea isometrică fiind doar ilustrativă.

După cum se vede in (Fig 4.4) în vederea isometrică apare și „open position-ul” care in acest caz nu trebuie să fie vizibilă.

Pentru a ascunde un reper dintr-o vedere se folosește comanda „Overload Properties” (Fig 4.5) care se accesează urmând calea :

Click dreapta pe vedere -> Isometric view object -> Overload Properties

Fig 4.5 Calea Overload Properties

După accesarea comenzi se intră în modelul tridimensional unde se vor selecta toate entitățile pe care dorim să le ascundem din vederea isometrică. După selectarea pieselor se re-intră inapoi in 2D și în opțiunea edit se deselectează „use when projecting”.

Fig 4.6 Utilizare Overload Properties

Asemenea se procedează și în cazul în care avem repere ascunse. De această dată se bifează casuța „Represented with hidden lines” și se va alege tipul de linie.

Fig 4.7 Reprezentarea vederilor ascunse

După finalizarea vederii isometrice se va balona subansamblul în funcție de datele din tabelul de componență, fiecare balon având cod propriu și indicând entitatea pe vederea isometrică printr-o săgeată.

Fig 4.8 Balonare subansamblu

Datorită faptului că tabelul de componență și vederea isometrică ocupă prea mult spațiu se va mai crea o planșă de lucru unde se va determina poziționa subansamblul. Pentru a crea o altă planșă de lucru se va urma calea următoare:

Insert -> Drawing -> Sheets -> New Sheet

Fig 4.9 Calea pentru planșă nouă

După crearea spațiului de lucru nou, în arborescență din 2D se va intra la proprietățile planșei (Fig 4.10) unde se va stabili numele acestuia , dimensiunea, poziția de orientare și metoda de proiectare a vederilor care pot fi „Americane” sau „Europene” .

Pentru accesarea proprietății planșei se va urma calea următoare:

Click dreapta pe planșă -> Properties sau Alt + Enter

Fig 4.10 Meniul de proprietăți a planșei

După crearea spațiului de lucru , se vor crea două vederi ale subansamblului (Fig 4.11), o vedere frontală și o vedere de sus. Asemenea ca și la cotarea ansamblului și la cotarea subansamblului se va definii mărimea și poziția pe care o are in spațiu prin adăugarea grid-ului.

De asemenea pentru toate cotele de poziționare se va atribui un cadran prin care se va face diferența față de restul cotelor. Pentru atribuirea cadranului unei cote se urmează calea :

Click dreapta pe cotă -> Properties -> Text -> Frame

Fig 4.11 Reprezentarea vederilor

Deoarece acest subansamblu conține elemente care vin în contact direct cu tabla, poziția acesteia trebuie să fie bine precizată. Determinarea poziției subansamblului se va face prin cotare față de grid (Fig 4.12) . O cotă de la suprafața de așezare și două cote de la sthift-ul din piesa care este în contact cu masa. Asemenea se vor cota și pozițiile de așezare ale pieselor active. Toate cotele se vor lega de cea mai apropiată poziție față de punctul 0.

Fig 4.12 Cotare față de grid

Având în vedere că subansamblul conține și un cilindru, va trebui să specificăm gradul de deschidere al cilindrului față de punctul în care este în poziție închisă. Pentru a accesa comanda pentru unghi se urmează calea:

Insert -> Dimensioning -> Dimensions -> Angle Dimensions

Fig 4.13 Cotare unghi cilindru

Tabla fiind elementul de bază în vederea construcției subansamblului, la piesele active care sunt în contact cu tabla, se pun două linii paralele cu suprafața de contact cu comanda “line” , distanța dintre cele două fiind egală cu grosimea tablei iar cu comanda “text” se vor inscrie toate datele despre tabla cu care are loc contactul. Informațiile tablei se vor găsi în ansamblu la proprietățile tablei.

Fig 4.14 Indicare informații tablă

Ultimul pas în vederea finalizării desenului de subansamblu este de a adăuga indicatorul și notele informative aferente subansamblului. În vederea complectării indicatorului o să avem nevoie de greutatea subansamblului.

Pentru măsurarea greutății trebuie să deschidem modelul tridimensional unde cu comanda “Measure inertia” (Fig 4.15) se pot măsura diferite mărimi ale subansamblului. Pentru accesarea comenzii se va urma calea:

Analyze -> Measure inertia

Fig 4.15 Măsurarea greutății subansamblului

Trebuie acordată atenție ca în momentul măsurării, toate reperele din subansamblu să aibă aplicat material altfel poate rezulta o valoare eronată. În cazul în care se intâmplă ca un reper să nu conțină material se va folosi comanda “Apply Material” (Fig 4.16) .

Fig 4.16 Comanda de aplicare material

În vederea complectării indicatorului pe lângă greutate mai trebuie adăugată scara, dimensiunea planșei, codul subansamblului, numărul de pagini, programul folosit și numele proiectantului.

Fig 4.17 Indicatorul subansamblului

4.2 Desenele finalizate pentru subansamblu

Fig 4.18 Desen subansamblu 1/2

Fig 4.19 Desen subansamblu 2/2

Capitolul 5. Studiu de caz. “ Generative Drafting” pentru o “Stație de sudare ” (obținerea unui reper)

5.1 Desenul de execuție pentru piesa “Placă suport”

Similar cu desenele de execuție realizate anterior, și în acest caz se vor urma etapele de lucru. În acest caz nu se va mai crea tabel de componență, detaliile fiind atașate cu o notă informativă. Toate desenele de execuție vor fi complectate și cotate în funcție de forma și tipul materialului folosit.

Fig 5.1 Desen de execuție pentru reperul “placă support”

5.2 Crearea conturului piesei, “Form to line”

În funcție de proiect, determinarea conturului piesei poate s-ă difere. Cea mai intâlnită modalitate este cotarea în intregime a conturului piesei. O altă modalitate este de creere a unui “form to line” care reprezintă conturul piesei în funcție de care va fi decupată conturul piesei generat de un program.

În vederea elaborării unui “Form to line” se crează o vedere frontală în acest caz, care va determina lungimea si lățimea piesei. Toate elementele din interiorul conturului se vor șterge.

Click dreapta pe entitate -> delete

Fig 5.2 “Ștergerea elementelor interioare”

Asemenea se va mai adăuga o notă informativă care conține informații despre grosimea semifabricatului, codul reperului, număr de bucății si material. Astfel în final desenul va arăta așa:

Fig 5.3 „Form to line” pentru reperul „placă suport”

Capitolul 6. Proiectarea tehnologiei de fabricație pentru reperul „Placă suport”

6.1 Stabilirea intinerarului tehnologic și planul de operații

Se propune următorul itinerar tehnologic, detaliat în planul de operații:

1. Debitare la: 25 x 110 x 140 [mm].

2. Frezare: Frezare plană la 22.5 x 110 x 140 [mm].

Frezare plană la 20.4 x 110 x 140 [mm].

3. Rectificare: Rectificare plană la 20.2 x 110 x 140 [mm].

Rectificare plană la 20.0 x 110 x 140 [mm].

4. Teșire exterioară la 5 x 45°.

5. Găurire: Centruire găuri pe suprafața plană.

Găurire 2 x Ø8.5.

6. Găurire: Centruire găuri pe suprafața plană.

Găurire 4 x Ø9.

Frezare cilindro – frontală la 4 x Ø15 x 8mm .

7. Găurire: Centruire gaură suprafața laterală.

Găurire 1 x Ø6.

8. Frezare de degrosare suprafata inclinata cu 10°.

15. Rectificare suprafata inclinata cu 10°.

16. Găurire: Centruire găuri pe suprafața inclinată.

Găurire 2 x Ø8.

18. Filerare: Centruire găuri pe suprafața inclinată.

Găurire 4 x Ø10.

Filetare 4 x M10.

21. Alezare: Alezare cilindrică interioară Ø8 H7 pe suprafața plană.

Alezare cilindrică interioară Ø6 H7 pe suprafața inclinată și laterală

23. Control final.

6.2 Calculul adaosului de prelucrare [3]

Adaosul de prelucrare total (At) : At=25 – 20= 5 [mm]

Adaosul la rectificare (Ar) – după tratament termic, cu adaos pe ambele fețe:

Ar= 0,2 + 0,2 = 0,4 [mm]

Pe o față se obține: Ar/2=0,2 [mm]

Adaosul la frezare (Af) rezultă prin calcul, din formula care exprimă valoarea adaosului de prelucrare total:

At=Af+Ar

Af= At – Ar = 5 – 2*0,2= 4.6 [mm]

Pe o față: Af/2= 4.6 / 2 = 2.3 [mm]

6.3 Calculul regimului de așchiere [1] , [2]

Frezare plană pe suprafata A și B.

Parametrii regimului de așchiere recomandați sunt:

n= 315 [rot/min]

vs = 245 [mm/min]

Ne = 9,8 kW

Freză cicilindrico-frontală D=Ø100[mm]

Din caracteristicile mașinii unelte alegem: n=300 [rot/min] și vs = 250 [mm/min]

Avansul pe rotație: sr = sd*z = 0,2 * 10 = 2 [mm/rot]; (numărul de dinți = 10)

Viteza de așchiere:

[m/min]

Teșirea la 5×45° (4x)

n = 300 [rot/min] – freză cilindro-frontală de Ø20

vs = 85 [mm/min]

Ne = 0,3 [kW]

Viteza de așchiere: [m/min]

Rectificarea suprafeței plane și înclinate

In privința rectificării se va alege o piatră cilindrică de Ø100 x 100 [mm]

Adâncimea de așchiere, corespunzătoare unei treceri este:

t = 0,05 [mm]

Adaosul de prelucare la rectificare:

Ar= 0,2 + 0,2 = 0,4 [mm]

Pe o față se obține: Ar/2=0,2 [mm]

Numărul de treceri necesar pentru îndepărtarea întregului adaos de prelucrare va fi:

i = Ar / t = 0,4 / 0,05 = 8

Avansul transversal: st = 0,5*B = 0,5* 100 = 50 [mm/cursă]

Viteza de așchiere: vtabel= 25 m/sec

Calculăm turația discului abraziv:

[rot/min]

Din cartea mașinii se alege turația reală a discurilor abrazive: nr= 1300 [rot/min]

În aceste condiții, viteza de așchiere reală va fi:

[m/sec]

Centruirea găurilor

Centruirea găurilor se execută folosind un burghiu combinat de centruire ø2 [mm] .

Adaosul de prelucrare pe rază este: Ap = d/2 = 2 / 2 = 1 [mm]

Parametri recomandați pentru regimul de așchiere sunt:

s=0,02 [mm/rot]

v = 12 [m/min]

Turația sculei așchietoare este: [rot/min]

Din gama de turații a mașinii unelte, se alege: nr=2000 [rot/min]

Viteza de așchiere reală va fi: [m/min]

Prelucrarea găurilor

Viteza de aschiere pentru gaura Ø6