ExecutieManufacturare [304826]

Executie/Manufacturare

Piesa Suport Cutit Strunjire model

3_V_9039_T_S

CAPITOLUL 1

[anonimizat] a cablurilor de medie și înaltă tensiune. [anonimizat], mai economic si mai rezistent. Având o [anonimizat], [anonimizat] s-au dovedita fi soluția ideală de susținere și izolare a cablurilor aflate sub tensiune electrică de 400kV. Aceste calități au permis să fie instalați în orice zonă geografică fiind adaptate optim la condițiile de linie electrică chiar până pe varfurile munților.

CAPITOLUL 2

2.1 Prezentarea piesei. Rolul piesei in ansamblul din care face parte.

3.V.9039_T_N este utilizat la strung și cu ajutorul lui se confecționeaza izolatorii ceramici găsiți la stâlpii electrici de medie și înaltă tensiune.

Reperul confecționat pentru strung are rolul de a fi ca un ”suport” [anonimizat] 3.5mm a piesei.

În figura 1.1 este prezentat un izolator realizat cu ajutorul cuțitului pentru strung 3.V.9039_T_N

Fig. 2.1 Izolator electric

2.2 [anonimizat], [anonimizat]. [anonimizat], cât și al condițiilor tehnice pe care trebuie să le îndeplinească. În această fază se analizează capabilitatea internă de execuție a piesei, ținând cont de toleranțele geometrice și dimensionale care apar specificate în desenul de execuție și de dotările tehnologice ale executantului.

Figura 2.2 Desenul de executie 3.V.9039_T_S

Fig. 2.3 Model 3D Piesa de executat

Departamentul tehnic al companiei stabilește itinerarul tehnologic al piesei analizate după cum urmează:

– [anonimizat] 300X200X25.40 mm, material W1.2312 (40CrMnMoS86); numărul plăcilor de aprovizionat se stabilește în funcție de volumul comenzii ferme primite de la client;

Specificațiile materialului:

Putere :

~ 1080N/mm²

Conductivitate termică:

35W /mK

Întărirea:

840 – 860 șC

Răcirea:

Până la ~ 200 șC în baie fierbinte/ulei

Temperarea:

Imediat după întărire materialul se încălzește lent până la temperatura de temperare unde timpul de reținere în cuptor pentru un material cu grosmiea de 25mm este de minim o oră.

Fig. 2.4 Graficul de temperare al materialului W1.2312

Pentru a [anonimizat].

[anonimizat].

Fig. 2.5 [anonimizat]-un număr de peste 30 de categorii de calități

Fig 2.6 Alegerea materialului

Pasul 3 reprezintă selectarea cotelor dorite (L, l, H) și comandarea materialului

Fig. 2.7 Alegerea dimensiunilor necesare și lansarea comenzii materialului

Stabilirea listei de scule așchietoare necesare prelucrărilor CNC pentru piesa propusă

Sculele așchietoare sunt deosebit de importante în asigurarea calității suprafețelor, productivității, prețului de cost al pieselor, preciziei de formă și dimensionale.

Pentru execuția reperului au fost aleste următoarele scule așchietoare:

OP20 Cap frezare Ø16R1 cu 4 placute amovibile, produăator Dijet, scula de tip “High feed milling” gândită pentru avansuri de prelucrare rapide și adâncimi de prelucrare mici. Capul de frezare se montează pe bară din carbură metalică și se prinde în dorn de tip OZ (Bara de carbură coferă sistemului rigiditate și atenuează vibrațiile în timpul așchierii; Dornul OZ conferă o prindere mai rigidă a ansamblului cap frezare + bară carbură, față de dornurile convenționale de tip ER. Realizează degrosare generală în OP20

Fig. 2.8 Prezentare freza high feed

Freza torica din carbura metalica acoperita PVD TiAlN, Ø6R1 Z4. Realizează finisare contur în OP20.

Fig. 2.9 Freza 6R1 Z4

Freza cilindro frontala Ø12R0 Z4 acoperita PVD TiAlN, Ø12R0 Z4. Realizează finisare colț OP20 și OP30

Fig. 2.10 Freza 12R0 Z4

Cap frezare finisare Ø10R5 cu 1 placuta amovibila sferica, Z2. Realizează finisare plan înclinat OP30.

Fig. 2.11 Cap frezare finisare Ø10R5 cu 1 placuta amovibila sferica, Z2, cu specificații

Având în vedere că rugozitatea găsită în desenul de executie al reperului reprezentat este de 6.3Ra, nu este sunt necesare operațiuni suplimentare de suprafinisare.

Mijloace și metode de verificare a reperelor, menținerea sub control al procesului de fabricație

În functie de tipul producției, controlul tehnic are un anumit timp alocat verificărilor. La producțiile din seriile mari sau cele de masă acesta se poate face în unele cazuri pe mașina de prelucrat. La producțiile de serie mică sau unicate dispozitivele folosite pentru control sunt cele universale.

Alegerea mijloacelor de verificare este influențată de:

Precizia necesară pe parcursul controlului

Eroarea de măsurare a dispozitivului de măsurat

Caracterul parametrilor măsurați

Tipul producției

Prețul de cost al produsului finit.

In cazul reperului prezentat se folosesc urmatoarele verificatoare:

Operația:

Rectificare

Verificatoare:

Fig. 2.12 Șubler electronic 150mm Mitutoyo

Având următoarele specificații:

Cale de rugozitate

Fig. 2.13 Cale de rugozitate

Operația

Electroeroziune cu fir

Verificatoare:

Ceas comparator cu cardan

Fig. 2.14 Ceas comparator cu cardan si suport magnetic

Lere pentru raze

Fig. 2.15 Lere pentru raze

Cale de rugozitate

Operația:

Prelucrare prin așchiere, frezare contur

Verificatoare:

Șubler 150mm

Șubler de adâncime 150mm

Fig. 2.16 Șubler electronic de adâncime Mitutoyo

Micrometru mecanic 0-25mm

Fig. 2.17 Micrometru mecanic de măsurare 0-25mm

2.3 INTOCMIREA ITINERARULUI TEHNOLOGIC

Variantele unui proces tehnologic este mare, acesta fiind direct proporțional cu numărul de mașini unelte necsare pentru prelucrarea suprafețelor cât și cu numărul de suprafețe care necesită prelucrare. Pentru a reduce numărul de variante de proces și a alege varianta optimă de prelucrare se ține seama de principiile urmatoare:

reducerea de până la maxim a curselor în gol și a celor active

Primele prelucrări se efecutează pe suprafete care contituie baze tehnologice

Dacă sunt suprafețe cu defecte, acelea sunt recomandate a fi efectuate la primele operații

Suprafețele usor deteriorabile se vor prelucra la sfârșit.

Orice proces tehnologic se finalizează prin însoțirea semifabricatului prin toate etapele de prelucrare a documentatiei tehnologice.

Pentru reperul reprezentat în acest proiect vom propune următorul proces tehnologic:

– Operația 10 ( OP10) – Rectificare plană material semifabricat de la cota 25,40mm la mm.

– Operatita 20 (OP20) – Debitare semifabricate pe mașina de electroeroziune cu fir. Din fiecare placă se vor debita pe mașina de electroerozine cu fir circa 13-14 buc semifabricate, care vor deveni semifabricate de intrare în operațiile următoare;

– Operatia 30 (OP30) – Prelucrare pe centrul de prelucrare CNC;

– Operatia 40 (OP40) – Prelucrare pe centrul de prelucrare CNC;

– Operatia 50 (OP50) – Ajustarea bavurilor rezultate în urma operațiilor de prelucrare mecanică , verificare, ambalare, livrare .

2.4 ALEGEREA ECHIPAMENTULUI NECESAR PENTRU REALIZAREA OPERAȚIILOR

Pentru alegerea masinilor unelte se va tine cont de urmatorii factori:

Dimensiunea si forma semifabricatului

Precizia de pozitie si forma impuse piesei

Gradul de automatizare si mecanizare

Productivitatea masinii unelte

Daca piesa care urmeaza a fi prelucrata este realizabila pe dotarea aferenta sau necesita investirea in achizitionarea unui echipament nou.

Pentru rezultate optime am ales ca să comandam materialul necesar la dimensiunile de 200 x 300 x 25.4 mm. Din materialul cu aceste cote vor pregăti un număr de patrusprezece repere.

Pe baza procedeului de prelucrare alegem tipul masiniilor unelte. Acestea trebuie sa asigure faptul ca poate executa precizia prescrisa in desenul de executie, totodată ele asigurand regimul optim de aschiere (turatie si avans) pentru a nu fi suprasolicitate. Pentru prelucrarea reperului “suport cutit strung 9039” s-a ales urmatoarele utilaje:

Pentru rectificare plană am ales o mașină de rectificare de dimensiuni medii, producător Knuth, modelul HFS B50100 VC.

Fig. 2.18 Mașina de rectificat HFS B50100 VC

Cu următoarele specificații:

Pentru decuparea conturului solutia optimă de prelucrare a fost prin electroeroziune cu fir.

Pentru aceasta am ales masina cu electroeroziune cu CNC, producător Knuth, modelul NeoSpark 400.

.

Fig. 2.19 Mașina cu electroeroziune NeoSpark 400

Mașină care are următoarele specificatii tehnice:

Pentru următoarele etape ale procesului de prelucrare prin așchiere am ales un centru de prelucrare vertical cu CNC în trei axe realizat de Victor Taichung, model P106.

Fig. 2.20 Centru de frezare verticală Victor P106

Centru de frezare având următoarele specificații:

2.5 SCHIȚELE DE ORIENTARE ȘI FIXARE A SEMIFABRICATULUI

Pentru prelucrarea semifabricatelor prin așchiere, ele sunt instalate în așa fel pentru a se menține un echilibru stabil pe parcursul prelucrării.

Pentru a alege metode de instalare optime e necesar a se ține cont de mai mulți factori:

Precizia de execuție precizată pe desenul de execuție

Dimensiunea semifabricatelor care urmează a fi prelucrate

Volumul de producție

Pentru o prelucrare mai eficientă, în toate procesele de proiectare, prelucrare, control și asamblare este recomandat ca bazele să aibă aceleași suprafețe. Pentru suportul de cuțit 9039 din această prezentare se propun următoarele scheme de orientare și fixare.

Tabelul 1 Descrierea operațiilor de prelucrare

2.6 EXECUȚIA DISPOZITIVELOR DE PRINDERE PE MESELE UTILAJELOR INCLUSE ÎN TEHNOLOGIA DE FABRICAȚIE/EXECUȚIE

Pe parcursul prelucrării unui semifabricat, acesta este fixat într-un dispozitiv care îi asigură o poziționare corectă și precisă față de scula așchietoare care de asemenea este fixată și ea tot într-un dispozitiv. Alegerea dispozitivelor potrivite se efectueaza în baza a mai mulți factori:

Tipul producției. Pentru producții în serii mici sau unicate putem folosi dispozitive universale. Pentru cele în serii mari se vor folosi dispozitive speciale.

Tipul mașinii unelte pe care se va folosi.

Eroarea de instalare a dispozitivului trebuie să fie mai mică decât toleranța de execuție a piesei care urmează a fi realizată. Astfel se va asigura că piesa se va putea realiza în marja de toleranțe permise.

În continuare s-a stabilit că datorita formei complexe și secțiunilor restrânse ale piesei, aceasta este susceptibilă deformațiilor la aplicarea unor forțe de strângere mari. De aceea s-a hotărât că la prelucrarea mecanică prin așchiere pe centrul vertical CNC, piesa sa fie prinsă în 2 menghine echipate cu bacuri speciale care să copieze forma piesei și să nu permită deformarea acesteia.

Bacurile speciale necesare prinderii pieselor în menghine, în OP20+OP30, la prelucrarea mecanică pe centrul de prelucrare vertical, sunt executate intern, din semifabricate pregătite intern pe utilaje convenționale de prelucrare mecanică + centrul de frezare CNC

Acestea sunt astfel concepute încât, în măsura posibilităților, pe același bac, piesa să poate fi prinsă în ambele prinderi pe centrul de frezare CNC; se reduc astfel costurile de pregătire SDV

S-au confecționat în total 4 bacuri speciale

Fig. 2.21 Bacuri speciale pentru prelucrarea piesei

Fig. 2.22 Prindere semifabricat OP20 – Centrul de frezare CNC

Fig. 2.23 Prindere semifabricat OP30 – Centrul de frezare CNC

În literatura de specialitate, pentru operațiile descrise în ininerariul tehnologic se determină următoarele adaosuri de prelucrare:

Rectificare plană

0.01… 0.05mm/ trecere

Turația pietrei abrazive este dată de relația:

n = × 60

unde: – V – viteza de așchiere [m/s]

– D – diametrul pietrei abrazive [mm]

Frezare contur

Ap = 0.25 mm

Finisare contur

Ap = 0.1mm

Pentru calculul dimensiunilor intermediare utilizăm relațiile de calcul determinate pe baza schemei de calcul destinată determinarii dimensiunilor intermediare ale pieselor asimetrice.

= + (1)

= + (2)

= + + (3)

= (rotunjit) (4)

= – (5)

2.7 CALCULUL PARAMETRILOR REGIMULUI DE AȘCHIERE

Parametrii de așchiere se aleg cu ajutorul cataloagelor producătorilor de scule așchietoare, unde sunt specificate în general viteza de așchiere și avansul pe dinte al sculei, funcție de materialul de prelucrat. Formulele de calcul sunt următoarele:

Turația

n = (rpm)

unde:

n = turația

= viteza de așchiere

D = diametrul

π = 3,14

Avansul pe dinte

= (mm)

unde:

= avansul pe dinte

= viteza de avans

n = turația

= numărul de dinți

Avansul pe rotație

= (mm/rot)

unde:

= viteza de avans

= avansul pe dinte

n = turația

Viteza de așchiere

= (m/min)

unde:

= Viteza de așchiere

n = turația

D = diametrul

π = 3,14

Viteza de avans

= × n × (mm/min)

unde:

= viteza de avans

= avansul pe dinte

= numarul de dinți

n = turația

Pentru scula Cap frezare Ø16R1 Z4, echipată cu plăcuțe de avans rapid de tip EOMT……. și prelucrând materialul W1.2312, rezistența la rupere de circa 900 N/mm^2 în stare crudă, catalogul Dijet recomanda o viteză de așchiere Vc=160 m/min, un avans pe dinte de fz=0.3 mm/rot și o adâncime de prelucrare de 0.25 mm

Rezultă astfel o turație de : S=(Vcx1000)/(DX3.14)=3184 rpm (D=Diametrul sculei)

De aici rezultă viteza de avans a sculei în material: Vf=Sxfzxn (n = nr. Dinti pe sculă) =

3184×0.3×4 = 3820 mm/min

Pentru scula FREZA monobloc 6R1 Z4, prelucrând materialul W1.2312, rezistența la rupere de circa 900 N/mm^2 în stare crudă, catalogul Dijet recomanda o viteză de așchiere Vc=140 m/min, un avans pe dinte de fz=0.06 mm/rot și o adâncime de prelucrare de 0.1 mm

Rezultă astfel o turație de : S=(Vcx1000)/(DX3.14)=7430 rpm (D=Diametrul sculei)

De aici rezultă viteza de avans a sculei în material: Vf=Sxfzxn (n = nr. Dinti pe sculă) =

7430×0.06×4 = 1783 mm/min

Pentru scula FREZA monobloc 12R0 Z4, prelucrând materialul W1.2312, rezistența la rupere de circa 900 N/mm^2 în stare crudă, catalogul Dijet recomanda o viteză de așchiere Vc=80 m/min, un avans pe dinte de fz=0.3 mm/rot și o adâncime de prelucrare de 0.1 mm

Rezultă astfel o turație de : S=(Vcx1000)/(DX3.14)=7430 rpm (D=Diametrul sculei)

De aici rezultă viteza de avans a sculei în material: Vf=Sxfzxn (n = nr. Dinti pe sculă) =

2123×0.05×4 = 424 mm/min

Pentru cap frezare finisare Ø10R5 cu 1 placuta amovibila sferica, Z2, prelucrând materialul W1.2312, rezistența la rupere de circa 900 N/mm^2 în stare crudă, catalogul Dijet recomanda o viteză de așchiere Vc=251 m/min, un avans pe dinte de fz=0.3 mm/rot și o adâncime de prelucrare de 0.1 mm

Rezultă astfel o turație de : S=(Vcx1000)/(DX3.14)=8000 rpm (D=Diametrul sculei)

De aici rezultă viteza de avans a sculei în material: Vf=Sxfzxn (n = nr. Dinti pe sculă) =

8000×0.1×2 = 1600 mm/min

Acești parametrii se introduc în tabelele pop-up care apar în cardul strategiei de prelucrare mecanică alese. În cadrul fiecărei strategii în parte, înainte de introducerea parametrilor de așcheire, se selectează/definește scula așchietoare cu ajutorul căreia se face prelucrarea și i se atribuie un cod T.

CAPITOLUL 3

REALIZAREA PROGRAMELOR CNC PENTRU PRELUCRAREA PRIN EROZIUNE

3.1. Generalități despre procedeul de lucru

La prelucrea pe mașina de electroeroziune cu fir, programul de tăiere se obține direct pe consola mașinii. Aceasta are sistem CAM încorporat. Putem face asta manual pe mașină sau cu ajutorul oricărei aplicații CAD cât și prin exportul conturului folosind softurile CAM. Modalitățile de import profil sunt multiple, iar formatele în care mașina recunoaste conturul de tăiat sunt .dwg sau .dxf. În mod uzual, conturul de tăiat se generează în AutoCAD sau programe similare. Conturul de debitare pentru piesa 9039, a fost generat exportând în format .dwg, vederea de sus a piesei 3D.

Fig. 3.1 Contur 2D suport cuțit

Fig. 3.2 Amplasare cuntur pe placa 200x300x25

Condițiile mimine obligatorii pentru prelucrare sunt ca fisierul să fie salvat în format .dxf iar conturul generat trebuie să fie contur închis.

3.2. Etape parcurse pentu elaborarea programului CNC

La prelucrea pe mașina de electroeroziune cu fir, programul de tăiere se obține direct pe consola mașinii. Aceasta are sistem CAM încorporat. Modalitățile de import profil sunt multiple, iar formatele în care se mașina recunoaște conturul de tăiat sunt .dwg sau .dxf .

În mod uzual, conturul de tăiat se generează în AutoCad sau programe similare

Conturul de debitare pentru piesa 9039, a fost generat exportând în format .dxf, vederea de sus a piesei 3D.

Obținerea programului se face astfel:

Pentru început, deschidem fisierul .dxf cu aplicația NOVICKCADCAM instalată pe mașina de electroeroziune. Primii pași care trebuiesc urmați pentru a putea genera programul de electroeroziune sunt următorii:

Selectăm conturul cu click stânga pe el. În bara de meniu, selectăm NOVICK Wire Cut, selectăm Path, funcție unde alegem punctul de start, punctul de apropiere și direcția de tăiere.

Fig. 3.3 Generarea punctului de start, apropiere și direcția de prelucrare

După ce am urmat corect pașii de mai sus conturul își va schimba automat culoarea în nuanța verde și va genera pe contul cu o săgeată de culoare albă direcția de tăiere.

Mașina ne cere să introducem un nume fișier pentru a salva fișierul generat.

Fig. 3.4 Salvarea fișierului .dxf conținând parametrii necesari pentru electroeroziune

Pentru a genera programul NC accesam softul masinii de electroeroziune, secțiunea Edit, CAM-Generate NC.

Fig. 3.5 Imagine setare parametri și generare program NC

Încărcăm fișierul .dxf din locația salvată anterior moment în care conturul piesei va apărea in fereastra pe fond gri. Pasul următor este de a introduce datele necesare pentru prelucrare.

La secțiunea introducem următoarele date:

selectăm tipul de tăiere

introducem tipul de material

diametrul firului folosit la electroeroziune

numărul de tăieri necesare pentru a prelucra piesa la cotele și rugozitatea dorită.

grosimea materialului prelucrat se introduce pe o scara din 10 in 10mm (0 pentru material cu grosimea de la 0 pana la 9,99 mm etc)

Pentru material cu grosimea intre 20 și 29.99mm trebuie să selectăm în parametri de lucru ai mașinii grosimea de 20mm.

În cazul în care este necesară prelucrarea unei piese cu conicitate, trebuiesc introduse valorile necesare in această rubrică.

Unul dintre cele mai importante elemente care trebuiesc introduse atunci când se generează un program NC este compensarea.

compensarea se setează în funcție de ce este nevoie ca să rezulte din procesul de electroeroziune. Prin setrea compenării va se alege dacă materialul tăiat sau locașul rămas să fie la cotele cerute în contur în urma electroeroziunii.

Daca procedeul de electroeroziune are loc in sensul invers acelor de ceasornic iar operatorul are nevoie ca materialul rezultat prin prelucrare să fie la cotele cerute compensarea va fi pe partea dreaptă.

Piesa3.V.9039_T_S a fost prelucrată pe direcția acelor de ceasornic, pentru a respecta cotele cerute în desen compensarea este setată pe partea stângă a direcției de prelucrare.

după revizuirea tuturor parametrilor de lucru, diametrul firului, grosimea materialului, compensarea etc. Introducem numele cu care să salvăm programul NC. Numele acestuia poate să fie identic cu fisierul .dxf folosit sau sub orice alt nume de fisier.

procedeul de pregătire și finalizare creare program NC pentru fișierul încărcat se face prin click pe butonul “Generate NC”. Din acest moment programul necesar pentru electroeroziune a fost creat și este disponibil pentru editarea acestuia sau prelucrarea piesei.

3.3 Simularea programului și implementarea lui pe mașină

În meniul mașinii de electroeroziune, secțiunea Graph selectăm fișierul NC. Încărcarea lui se face cu dublu click, moment în care va apărea conturul piesei de prelucrat in partea stângă a ecranului, loc special pregătit pentru aceasta.

Fig. 3.6 Încărcarea programului NC

În urma încărcării putem să facem următoarele operații:

cu ajutorul butonului NC Graph se simulează programul încărcat. Simularea este recomandată la toate fisierele NC înainte de a proni prelucrarea întrucât prin această se vor descoperi daca programul are erori de generare sau de execuție.

Fig 3.7 Simularea programului NC

Fig 3.8 Simularea finalizată a programului NC

După finalizarea simulării daca nu s-a ivit nicio eroare, pornirea procesului se face cu click pe Start erosion.

Mașina va trece automat la fereastra de eroziune unde ne va cere din nou sa introducem unele detalii tehnice necesare pentru prelucrare.

Fig. 3.9 Pornirea procesului de electroeroziune

Electroeroziunea se poate executa la cotele din contur sau pot fi schimbate urmatoarele caracteristici:

Rotirea unghiului de executie. La valoare introdusă cu “-“ piesa va fi prelucrată cu rotire spre stânga, la valoare cu “+” cu rotire spre dreapta

Introducerea grosimii materialului care se prelucrează

Prin modificarea valorii de 1 de la scală piesa va fi executata mai micaă sau mai mare, in funcție de scala introdusă de către operator

După introducerea și verificarea datelor cerute, pentru pornirea procesului de electroeroziune dăm click pe butonul “Start erosion”.

În următoarele rânduri vom găsi programul NC folosit la procesul de electroeroziune.

Unde:

1 – activarea de compensare a firului;

2 – coordonatele de lucru ale masinii (G54) și prelucrarea în mod incremental (G90);

3 – parametrii de electroeroziune. Aceștia sunt direct generați de softul mașinii în funcție de datele tehnice introduse la generarea programului.

Aici avem următoarele specificații: 0 (tipul materialului)

2 (tăiere grosieră)

02 (grosimea materialului, 25mm)

4 – avans de lucru

La mașina cu electroeroziune nu putem sa reglam un avans de lucru direct în programul generat de către soft. Masina își va regla automat avansul în funcție de cum decurge electroeroziunea pe parcursul procedeului de lucru.

5 – compensarea

6 – programul NC de prelucrare

7 – sfârșitul programului

CAPITOLUL 4

REALIZAREA PROGRAMELOR CNC PENTRU PRELUCRĂRI MECANICE PRIN AȘCHIERE

4.1 PREZENTAREA APLICAȚIEI CAM

Proiectarea și verificarea traseelor parcurse de scula așchitoare în timpul execuției pe utilajul, Centru de prelucrare vertical, a fost realizată cu ajutorul facilităților puse la dispoziție de prgramul CAD/CAM/CAE, CreoParametric. Creo face parte dintr-o familie de aplicatii utilizate în proiectare asistată de calculator (CAD) fiind dezvoltat de PTC.

PTC Inc. are sediul în Boston, Massachusetts si este o companie de origine americană care a fost fondată în anul 1985, este prezentă in 30 de tări și cu un personal de peste 6000 de angajați, având la bază serviciile informatice și diferite softwere. Fiecare soft din familia de aplicații din care face parte Creo oferă un set de trăsături proprii pentru fiecare domeniu și utilizator în parte. Pachetul Creo conține soluții de inginerie și proiectare, ruleaza pe calculatoare care au instalat în prealabil interfață Microsoft Windows iar aplicațiile pe care le ofera țin de categoriile:

Modelare solidă

Ilustrari tehnice

Modelare 3D

Simularea elementelor finite

Etc.

De-a lungul anilor dezvoltatorul a reînnoit funcțiile softului CAM lansând pe piață versiuni actualizate și anume:

Versiunea 1.0 cu lansare în data de 6 ianuarie 2011

Versiunea 2.0 cu lansare în data de 27 martie 2012

Versiunea 3.0 cu lansare în data de 17 ianuarie 2014

Versiunea 4.0 cu lansare în data de 15 decembrie 2014

Versiunea 5.0 cu lansare în data de 19 martie 2018

Versiunea 6.0 cu lansare în data de 19 martie 2019

Versiunea 7.0 cu lansare în data de 14 aprilie 2020

Principalii rivali ai lui Creo sunt:

SolidWorks, soft dezvoltat de către Dassault Systemes

Catia, soft dezvoltat de către Dassault Systemes

Siemens NX, soft dezvoltat de către Siemens PLM Software

4.2 ETAPELE DE LUCRU PENTRU REALIZAREA FABRICAȚIEI DIGITALE

Semifabricatul de intrare la prelucrarea pe centrul de prelucrare vertical CNC, este semifabricatul obținut în OP10 prin debitare la fir,prezentat în imaginea de mai jos:

Fig. 4.1 Semifabricat intrare CNC

Piesa se prelucrează în 2 operații, pe centrul de prelucrare vertical, OP20+OP30, după cum urmează:

OP20 Centru de prelucrare vertical CNC:

Piesa prinsă în 2 menghine echipate cu bacuri speciale, după cum se poate observa în imaginea de mai jos.

Origine prelucrare colț piesă, Z0 pe bacul special al menghinei.

Fig. 4.2 Prindere piesa în menghine

Fig. 4.3 Prindere piesa în menghine

OP20 Centru de prelucrare vertical CNC:

Generare traiectorii și simulare îndepartare material + coliziuni, scula T1, 16R1 Z4 HFM Dijet, degroșare generală în OP20

Fig. 4.4 Generare traiectorii T1 OP20

Generare traiectorii și simulare îndepartare material + coliziuni, scula T2, 6R1 Z4, finisare generală în OP20

Fig. 4.5 Generare traiectorii T2 OP20

Generare traiectorii si simulare indepartare material + coliziuni, scula T3, 12R0 Z4, finisare umar lateral

Fig. 4.6 Generare traiectorii T3 OP20

OP30 Centru de prelucrare vertical CNC:

Piesa prinsa in 2 menghine echipate cu bac-uri speciale, dupa cum se poate observa in imaginea de mai jos

Semifabricatul de intrare in OP30 este cel obtinut in OP20 si se poate vedea in imaginea de sub

Origine prelucrare colt piesa, Z0 pe bacul special al menghinei

Fig. 4.7 Prindere piesă OP30

Fig. 4.8 Schiță prindere piesă OP30

Generare traiectorii si simulare indepartare material + coliziuni, scula T1, 16R1 Z4 HFM Dijet, degrosare generala 1 in OP30

Fig. 4.9 Generare traiectorii T1 OP30

Fig. 4.10 Simulare prelucrare CNC T1 OP30

Fig. 4.11 Generare traiectorii prelucrare CNC T1 OP30

Fig. 4.12 Semifabricat prelucrat CNC T1 16R1Z4 OP30

Generare traiectorii si simulare indepartare material + coliziuni, scula T2, 10R5 Z2 Dijet, finisare generala in OP30

Fig. 4.13 Simulare prelucrare CNC T2 OP30

Generare traiectorii si simulare indepartare material + coliziuni, scula T3, 12R0 Z4, finisare generala in OP30

Fig. 4.14 Generare traiectorii prelucrare CNC T3 OP30

Generare traiectorii si simulare indepartare material + coliziuni, scula T3, 12R0 Z4, finisare generala in OP30

Fig. 4.15 Simulare traiectorii prelucrare CNC T3 OP30

4.3 POSTPROCESARE ȘI OBȚINEREA PROGRAMULUI CNC

Pașii care se urmează pentru generarea traiectoriei sculei și verificarea acestui traseu la coliziuni cu piesa sau dispozitivul de prindere, sunt general valabili pentru toate programele CAM și sunt următorii:

Deschidere fișier manufacturare nou;

Adăugarea în fișier a modelului 3D al piesei;

Adăugarea în fișier a modelului de semifabricat din care se pornește prelucrarea mecanică;

Adăugarea în fișier a dispozitivului de prindere (astfel, programul CAM, va genera traiectorii care să evite coliziunile cu dispozitivul de prindere);

Definirea originii de prelucrare pe cele 3 axe (X,Y,Z);

Definirea planului de retragere/siguranță la repoziționare sculă așchietoare și a toleranței de generare a traiectoriei (se delimiteaza astfel strategiile de degrosare față de cele de finisare);

Alegerea strategiilor de prelucrare – degroșare, volumic, finisare, profil, finisare pe suprafață, finisare după traiectorie, găurire, filetare, etc.;

În funcție de strategia aleasa, constrângerea domeniului de deplasare a sculei așchietoare, astfel încât rezultatul obținut să fie cel scontat. În general constrângerea domeniului de deplasare a sculei se poate face prin definirea de festre (window), prin definirea unor volume din care scula nu poate ieși și prin definirea unor suprafete față de care programul CAM va genera echidistanțe si le va copia cu precizie ridicată;

Alegerea parametrilor de așchiere. Parametrii de așchiere se aleg cu ajutorul cataloagelor producatorilor de scule așchietoare, unde sunt specificate în general viteza de așchiere și avansul pe dinte al sculei, funcție de materialul de prelucrat;

Generarea traiectoriei sculei;

Verificarea grafică a indepărtării de șpan, verificarea la coliziuni, simularea grafică a traseului programat suprapus peste semifabricatul de pornire;

Postprocesarea traiectoriei generate/convertirea acesteia în coordonate mașină față de originea de prelucrare. Postprocesarea este specifică fiecărei comenzi numerice în parte (Fanuc, Siemens, Heidenhain, etc.);

Se exemplifică proiectarea programului CAM, de degroșare generală, constrâns printro-o fereastra (window), realizat cu o freza cu placute amovibile Ø16R1, freză de avans rapid:

Deschiderea unui fișier de manufacturare nou, cu numele “PREL-OP10-9039”:

Fig. 4.16 Deschiderea unui fișier

Se adaugă modelul 3D al piesei de prelucrat. Modelul 3D poate să fie generat nativ în CreoParametric sau importat în format .iges sau .stp

Fig. 4.17 Adăugarea modelului 3D

Se adaugă modelul 3D al semifabricatului de pornire. Modelul 3D poate să fie generat nativ în CreoParametric sau, importat, în format .iges sau .stp. Semifabricatul de pornire se suprapune peste modelul 3D al pisei de prelucrat.

Fig. 4.18 Suprapunerea semifabricatului de pornire peste modelul 3D

4. Adâugarea în fișier a dispozitivului de prindere (astfel, programul CAM, va genera traiectorii care să evite coliziunile cu dispozitivul de prindere)

Fig. 4.19 Adăugarea în fișier al dispozitivului de prindere

Definirea originii de prelucrare pe cele 3 axe (X,Y,Z)

Fig. 4.20 Definirea originilor de prelucrare (X,Y,Z)

Definirea planului de retragere/siguranță la repoziționare sculă așchietoare și a toleranței de generare a traiectoriei (se delimiteaza astfel strategiile de degroșare față de cele de finisare)

Fig. 4.21 Definirea planului de retragere/siguranță

Alegerea strategiilor de prelucrare – degroșare, volumic, finisare, profil, finisare pe suprafață, finisare după traiectorie, găurire, filetare, etc.

– Strategia aleasă este “Roughing” = degroșare

Fig. 4.22 Definirea planului de retragere/siguranță

8. Funcție de strategia aleasă, constrângerea domeniului de deplasare a sculei așchietoare, astfel încât rezultatul obținut să fie cel scontat. În general constrângerea domeniului de deplasare a sculei se poate face prin definirea de ferestre (window), prin definirea unor volume din care scula nu poate ieși și prin definirea unor suprafețe față de care programul CAM va genera echidistante și le va copia cu precizie ridicată. Traiectoria generată se încadrează în fereastra definită

Fig. 4.23 Generarea traiectoriei sculei așchietoare

Fig. 4.24 Definirea sculei și atribuirea unui cod T

Fig. 4.25 Editarea parametrilor

Fig. 4.26 Setarea turației, sensului de turație, interpolarea etc

Generarea traiectoriei sculei

Odata introduși prametrii de așchiere, se vizualizează traiectoria generată

Fig. 4.27 Vizualizarea traiectoriei generate

Verificarea grafica a îndepartarii de șpan, verificarea la coliziuni, simularea grafică a traseului programat suprapus peste semifabricatul de pornire

Traiectoria generată se verifică, vizualizând grafic simularea îndepărtării de material și eventualele coliziuni ale sculei cu piesa, dispozitivul de prindere sau a portsculei cu piesa sau dispozitivul de prindere. Erorile vor fi evidențiate cu albastru cyan.

Fig. 4.28 Verificarea grafică 1

Fig. 4.29 Verificarea grafică 2

Fig. 4.30 Verificarea grafică 3

Postprocesarea traiectoriei generate/convertirea acesteia in coordonate masina fata de originea de prelucrare. Postprocesarea este specifica fiecarei comenzi numerice in parte (Fanuc, Siemens, Heidenhain, etc.)

Fig. 4.31 Comanda de postprocesare

Postprocesarea traiectoriei

În general, mai ales dacă geometria piesei este complexă, programele CAM au dimensiuni foarte mari (sute de mii de linii). Am afișat mai jos pentru exemplificare partea de început și sfârșit al programului CNC, așa cum va fi el transmis în unitatea CNC a centrului de prelucrare

Fig. 4.32 Exeplu de program parțial pentru unitatea CNC

CAPITOLUL 5

Analiza desenului de execuție ne va indica procesele necesare efectuării prelucrărilor prin rectificare , frezare, găurire. Având în vedere dimensiunile și forma piesei, soluția optimă de prelucrare a fost prelucrarea prin electroeroziune cu fir. Pentru a stabili numarul de centre de prelucrare prin electroeroziune necesare pentru realizarea unui program de productie anual de 1300 bucati, vom determina durata necesara unui ciclu , întâi vom stabili planul de productie pe o lună :

= = = 108,33 (buc/lună)

Durata necesară unui ciclu este dată de relația:

= = = 90,02 minute/piesă

Unde:

= cota necesară pentru prelucrarea piesei (mm)

f = avansul de lucru (mm/min)

2.1. Calculul normelor de timp

Având la dispoziție documentația tehnologică (desene de execuție, fișe tehnologice sau plane de operații etc.) putem calcula timpul necesar prelucrării reperului respectiv cât și eventualele economii de timp obținute prin utilizarea tehnologiei noi.

norma de timp, pe operație:

[min/operație] (1)

în care: = norma de timp pentru operația “i”, [min/operație]

= timpul de pregătire-încheiere pentru oerația “i”, [min]

= timpul unitar pentru operația “i”, [min]

= numărul de piese din lotul de fabricație, [buc]

= numărul de repere prelucrate simultan, [buc]

norma totală de timp:

[min/buc] (2)

economia de timp normat, pe bucată:

[min/buc] (3)

în care: = norma totală de timp, pentru varianta tehnologică I, [min/buc]

= norma totală de timp, pentru varianta tehnologică II, [min/buc]

economia de timp normat, pe an:

[ore/an] (4)

în care: = producția anuală planificată din reperul respectiv, [buc/an]

economia relativă de muncitori:

[muncitori] (5)

în care: Fatm = fondul anual de timp de muncă al unui muncitor, [min/muncitor/an]

Calculul normelor de timp pe operatie pentru tehnologia veche:

=

= [min.]

= [min.]

= [min.]

=[min.]

NT = [min.]

NT – norma de timp în tehnologia veche.

NT =0,483+21,62+7,59+3,91= 33.603 [min./buc.]

Calculul normelor de timp pe operatie pentru tehnologia noua:

=9,2 [min.]

= [min.]

=3,91 [min]

NT = [min.]

NT -norma de timp pe tehnologia noua

NT =9,2+7,59+3,91= 20,7 [min./buc.]

Economia de timp/buc. :

Ec.=NT [min./buc.]

Economia de timp/an:

Ec =Qan*.Ec.= 37490 * 12,903 = 483733,47 [min./an]

Formula generală a capacității de producție este:

C =60= [buc./an]

unde :

F = fondul de timp efectiv de lucru al utilajelor ‘i’ ;

F = z*s*D-t [ore]

z – numarul de zile lucratoare intr-un an;

s = numarul de schimburi /zi ;

D = durata unui schimb [ore] ;

n = norma de timp a utilajului ‘i’;

F =(255*2*8)-300=3780 [ore/an]

Capacitatea de producție cu tehnologia veche :

[buc/an]

[buc/an]

[buc/an]

[buc/an]

Cacacitatea de producție pentru realizarea planului lunar de producție este:

= = = = 117,31 (buc/lună)

unde:

z = zile lucratoare (zile/luna)

s = numărul de schimburi (schimburi/zi)

h = numărul de ore pe schimb (ore/schimb)

Capacitatea de productie cu tehnologia noua.

[buc./an]

[buc/an]

[buc/an

Bibliografie

http://www.cmrs.ugal.ro/licenta2014/MetodologieTCM+IEI_2014.pdf

https://www.tme.eu/ro/details/nb-micr25/instrumente-de-masurare/newbrand/?brutto=1&gclid=CjwKCAjw2a32BRBXEiwAUcugiM4h92WG4C-ruOnoZtg0hhE-y3KVoU8s49z-yCwueysPSdsmp2d08xoCILgQAvD_BwE

https://biblioteca.utcluj.ro/files/carti-online-cu-coperta/353-0.pdf

https://shop.mitutoyo.eu/web/mitutoyo/en/mitutoyo/01.03.05a/Digital%20ABS%20AOS%20Caliper/$catalogue/mitutoyoData/PR/500-181-30/index.xhtml

https://ecatalog.mitutoyo.com/cmimages/003/319/2129-AOS-Calipers.pdf

https://shop.mitutoyo.eu/web/mitutoyo/en/mitutoyo/01.030.02/Digital%20ABS%20AOS%20Depth%20Gauge/$catalogue/mitutoyoData/PR/571-201-30/index.xhtml

https://www.scritub.com/tehnica-mecanica/Calitatea-suprafetelor-prelucr103177111.php

https://www.lappinsulators.com/products/porcelain-insulators/long-rod-insulators/?L=2

https://issuu.com/machine-tools/docs/catalog_2016_uk/217

https://en.wikipedia.org/wiki/PTC_Creo

https://administrare.info/economie/10215-metode-si-tehnici-de-studiu-si-analiza-a-procesului-de-productie

https://www.scritub.com/management/Management-de-productie-proiec12158.php

https://www.emag.ro/freza-din-carbura-25x45x120-d25/pd/DDR8Y1BBM/?cmpid=86963&gclid=CjwKCAjwlZf3BRABEiwA8Q0qq0D7l77vB1RE58CMeqtuh3_-YpPztNQGlofhp4-Co82rNfv-dHtcZBoCo0MQAvD_BwE

https://www.meusburger.com/EN/US/products/mold-making/quality/material-grades/12312-tool-steel

https://www.pcetools.ro/freze.php

https://www.dijet.co.jp/english/product/index.html

https://www.gerotools.ro/shop/instrumente-de-masura-si-control/rugozimetre/etaloane-pentru-rugozitate/placute-etalon-pentru-rugozitate-27-piese-0-05-12-5-m-nf-e-05-501-iso-r-468-si-iso-2632

https://www.meusburger.com/RO/RO/scule-si-consumabile-pentru-atelier-matriterie/measuring-equipment/control-and-setting-gauges/profile-gauges-and-gauge-blocks/mgl-3440