Programul de studii de licență: [631433]

Programul de studii de licență:
TEHNOLOGIA CONSTRUCȚIILOR DE MAȘINI

PROIECTAREA TEHNOLOGIEI DE FABRICAȚIE A
UNEI PIESE DIN INDUSTRIA AERONAUTICĂ

COORDONATOR, ABSOLVENT: [anonimizat]. lucr. dr. Ing. Marius COSMA Dan Sorin VINȚ

2020

Proiect de diplomă
11

CUPRINS

1.INTRODUCERE ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………… 13
2. GENERALITĂȚI PRIVIND PRELUCRARILE PRIN AȘCHIERE ………………………….. ……. 16
2.1 Aspecte privind prelucrarea prin așchiere. ……………………………………………………………….. 16
2.2 Mașini unelte cu comandă numerică ……………………………………………………………………….. 19
2.2.1. Avantaje ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………….. 21
2.2.2 Dezavantaje ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………… 23
2.3 Axele mașinii -unelte cu comandă numerică ……………………………….. …………………………… 23
2.4 Clasificarea mașinilor -unelte cu comandă numerică în funcție de numărul de axe. ……… 25
2.5 Activități implicate în realizarea programelor CNC ………………………………………………….. 33
3. SCULE AȘCHIETOARE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 38
3.1 Rolul sculelor așchietoare în procesul tehnologic de prelucrare prin așchiere ………………. 38
3.2Materiale utilizate în construcția sculelor așchietoare ………………………………………………… 38
3.3 Sisteme de scule pentru MUCN. …………………………………………………………………………….. 40
3.3Definirea siste mului de sculă ………………………………………………………………………………….. 41
3.5Particularitățile sculelor folosite pe MUCN . ……………………………………………………………. 42
3.6 Pre -Reglarea sculelor pentru mașini -unelte ……………………………………………………………… 44
3.7Uzura sculelor așchietoare la diferite regimuri de așchiere …………………………………………. 45
4.1 Defi niție.Importanța dispozitivelor ………………………….. ………………………….. ………………… 47
4.2 Clasificarea dispozitivelor ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 47
4.3 Influența dispozitivelor în mecanizarea și automatizarea proceselor tehnologice de
prelucrare prin așchiere. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 48
5.1.1. Analiza desenului piesei ………………………….. ………………………….. ………………………… 52
5.1.2. Analiza tehnologicității piesei ………………………….. ………………………….. ……………….. 53
5.2. Conceperea bacurilor …………………………………………………………………………………………… 56
5.3. Stabilirea itinerar ului tehnologic, analiza de variante, alegerea variantei optime: ……….. 58
5.3.1. Varianta 1: Prelucrarea piesei pe o mașină cu comandă numerică în 5 axe (două
prinderi Menghina NOVA 5 AXE). ………………………….. ………………………….. ………………….. 58
5.3.2. Varianta 2: Prelucrarea piesei pe o mașină cu comandă numerică în 3 axe. (3
prinderi Menghină Normală NGV125) ………………………….. ………………………….. …………….. 60
5.4. Alegerea variantei optime de prelucrare ………………… ……………………………………………… 62
7. ADAOSURILE DE PRELUCRARE ………………………….. ………………………….. …………………… 70
7.1 Alegerea sculelor și a regimurilor de așchiere …………………………………………………………. 71
7.1.1. Frezare de degroșare grosieră fețe ………………………….. ………………………….. …………. 71

Proiect de diplomă
12

7.1.2. Frezare contur fețe (freza D20 cu plăcuțe amovibile R4) ………………………….. ………. 73
7.1.3. Frezare contur talpă (freză D 12 monobloc R0.2) ………………………….. ………………….. 76
7.1.4. Degroșare gaură ϕ16.667 (freză D8 monobloc R0.2 ) ………………………….. …………… 78
7.1.5. Finisare contur exterior (freză D8 monobloc R0.2) ………………………….. ………………. 80
7.1.6. Frezare lamaje ϕ 23 (frez D12 monobloc R0.2) ………………………….. ……………………. 82
7.1.7. Frezare teșire (ϕ12 Freză pentru debavura re cu unghi la vârf de 90ș) …………………. 84
7.1.8. Alezare gaură ϕ16.667(alezor monobloc ϕ16.667 WALTER) ………………………….. …. 86
7.1.10. Frezare talpă degroșare + finisare (freza D32 cu plăcuțe amovibile R0.2 ………….. 90
7.2 Lista de SDV -uri necesare……………………………………………………………………………………… 92
7.3 Lista de AMC necesare pentru verificare …………………………………………………………………….94
8 COCLUZII. CONTRIBUȚII PERSONALE. PERSPECTIVE ……………………………………………9 6
9. NORME DE TEHNICĂ A SECURITĂȚII MUNCII SPECIFICE FABRICARII PIESEI. …..97

Proiect de diplomă
13

1.INTRODUCERE

Tehnologiile de prelucrare prin așchiere sunt procese mecanice prin care semifabricatul
este executat prin îndepărtarea materialului. Ca și termen, tehnologia prelucrării prin așchiere va
cuprinde sistemic, ansamblul tehnologiilor cu referință la prelucrar ea prin așchiere, fiind
configurat ca un domeniu cu specificitate. În acest context, tehnologia de prelucrare prin așchiere
dezvoltă cunoaștere și acțiune sistematică în dezvoltarea tehnologiilor de prelucrare prin așchiere,
având ca obiectiv realizarea pi esei prin transformarea dintr -un semifabricat în cadrul unui sistem
tehnologic de prelucrare prin așchiere.
Studiul proceselor de așchiere și implicit evoluția tehnologiilor de prelucrare prin așchiere
s-a petrecut ulterior dezvoltării mașinilor unelte. De zvoltarea în acest domeniu a fost determinată
de schimbările produse în practica tehnologică, dar mai ales prin introducerea unor materiale noi
pentru scule. Mulți autori au studiat dezvoltarea mașinilor unelte din perioadele timpurii ale
manufacturarii . Sculele de prelucrare a lemnului cu mișcarea cinematică asemănătoare multor
mașini moderne cum a fost strungul cu corzi. Mai mult, în unele zone ale lumii, manufacturarea
anumitor piese de lemn se realizează cu asemenea sisteme tehnologice.

Fig.1.1 Așch ierea [1]

Prima mașină unealtă pentru așchiere de mare putere a avut ca destinație producția de
armament. În jurul anilor 1750 putea fi găsit în multe fabrici de armament din Europa (Figura 1.4).

Proiect de diplomă
14

Fig 1. 2 Prelucrarea țevilor de tun [12]

John Wilkinson a inventat în 1776 o mașină de alezat orizontală care avea precizia necesară
pentru fabricarea cilindrilor de la mașinile cu abur .

Fig 1. 3 Prelucrarea cilindrilor [12]

Proiect de diplomă
15

La sfârșitul anilor 1960 plăcuțele cu strat protector au fost lansate pe piață, acestea
permiteau regimuri mult mai mari de așchiere. Acestea s -au dezvoltat pe diverse soluții de
acoperire în straturi subțiri cu materiale diferite: titan, aluminiu, bor etc. Acestea au avut
următoarele efect e: uzuri mai reduse ale sculelor, viteze de așchiere mai mari, costuri de așchieri
mai mici. Între timp au fost introduse pe piață mașinile unelte cu comandă numerică cu calculator
și centre de prelucrare.

Proiect de diplomă
16

2. GENERALIT ĂȚI PRIVIND PRELUCRARILE PRIN A ȘCHIERE

2.1 Aspecte privind prelucrarea prin așchiere.

Așchierea metalelor este un subiect la fel de vechi ca și Revoluția Industrială, dar unul care
a evoluat continuu pe măsură ce tehnologia a avansat. Prima mașină unealtă pentru prelucrarea
metalelor, construită în urmă cu 450 de ani era antrenată de puterea apei și a utilizat scule din fier
și oțel. Între timp s -a deschis drumul mașinilor cu abur și al antrenării prin transmisii cu curele de
piele, mașinile unelte pentru prelucrarea metalelor au început să folosească scule din oțel rapid. S –
a ajuns la acționările electrice ale mașinilor unelte care utilizau scule din carburi sinterizate, iar
mai recent mașinile unelte cu comandă numerică utilizează scule ceramice sa u de diamant. Se pare
că a crescut viteza schimbării pe parcursul ultimilor douăzeci de ani, cu un avans progresiv în
domeniul științei materialelor și al tehnologiei calculatoarelor.
Prelucrarea prin așchiere are o vechime considerabilă, evoluția acesteia fiind continuă,
determinată de progresele realizate în domeniul elaborării de noi materiale pentru realizarea
pieselor, sculelor așchietoare și perfecționăr ii mașinilor -unelte.
O etapă importantă în evoluția prelucrării prin așchiere a constituit -o trecer ea de la sculele
de mană la sculele de mașină prin realizarea acționării acestora cu ajutorul mașinilor -unelte.
O altă etapă de dezvoltare este datorată progreselor realizate în domeniul materialelor
pentru sculele așchietoare.

Fig.2.1 Scule a șchietoare [3]

Proiect de diplomă
17

Între anii 1925…1930 în Germania se dezvoltă tehnologiile de obținere a carburilor
metalice sinterizate utilizate sub formă de plăcuțe ( plăcute Widia), care au permis creșterea
vitezelor de așchiere pană la 200…300 m/min, impunand totodată perfecționări ale cinematicii
mașinil or unelte

Fig.2.2 Cuțit cu plăcuțe Widia [4]

Utilizarea unor materiale de construcție de înaltă rezistență a sculelor așchietoare,
materiale dure sau extradure, materiale cu așchiabilitate redusă (aliajele cu titan, în industria
aeronautica; oțelurile inoxidabile în industria medicală și alimentară ; oțelurile de scule la
fabricarea matrițelor din industria autovehiculelor) la care se mai adaugă procesele actuale
înregistrate în automatizarea și cibernetizarea producției prin introducerea pe scară tot mai largă
a centrelor de prelucrare cu comanda n umerică, sunt problemele complexe cu care se confruntă
teoria așchierii.
În cazul în care, intreprinderea nu dispune de informațiile tehnologice necesare
automatizării proceselor de fabricație și în special a celor care vizează procesele de prelucrare prin
așchier e, avantajele automatizării pot fi puse sub semnul întrebării .
Cu toate că se așchiază in mod curent, în multe situații lipsesc informații corespunzătoare
cu privire la așchiabilitatea diferitelor materiale, posibilităț ile tehnologice ale diferitelor scule
așchietoare noi asupra metodelor de generare.
Prelucrarea prin așchiere este și va rămâne timp îndelungat , principala metoda
tehnologică de execuție a pieselor de precizie din componența mașinilor, instalațiilor ,

Proiect de diplomă
18

mecanismelor. Ca urmare a impreciziei semifabricatelor obținute prin formele primare de
fabricație precum turnarea, forjarea, matri țarea .
Dintre problemele actuale ale prelucrării prin așchiere se pot enumera următoarele:
-calitatea pieselor prelucrate
-productivitatea
-costul
Analiza procesului de formare a așchiei are la bază studiul celui mai simplu proces de
așchiere, cel ortogonal sau liber, caracterizat de:
– muchia așchietoare este normală pe direcția vitezei de așchiere , v care este constantă;
– tăișul sculei este cel puțin egal cu lățimea piesei b;
– grosimea a, a stratului de material ce urmează a fi îndepărtat este de asemenea constantă.
Scula apasă asupra semifabricatului producând în zona de așchiere mai întâi deformaț ii
elastice, care devin deformații plastice urmate de detașarea materialului supus deformării sub
formă de așchii. În material vor lua naștere linii de alunecare după direcțiile în care eforturile
tangențiale sunt maxime.

Fig.2.3 . Linii de deformare la așchierea ortogonală [1]

Formarea așchiei începe după linia OA. Această curbă corespunde celor mai mari eforturi
tangențiale și normale. Curba OA se îndreaptă spre suprafața inițială a semifabricatului sub un
unghi de înclinare f1, mai mare sau mai mic în funcție de fragilitatea respectiv tenacitatea
materialului. Deasupra liniei OA , liniile de alunecare vor fi înclinate cu unghiul f2 > f1. Planul ce
conține tăișul (punctul O) și intersecția planului suprafeței semifabr icatului (suprafeței inițiale), cu
planul spatelui așchiei (punctul M) se numește plan convențional de forfecare. Unghiul f de poziție

Proiect de diplomă
19

a planului convențional de forfecare se numește unghi convențional de forfecare (fig.2.1.4).
Mecanismul formării texturii zonei plastice, este prezentat în fig.2.1.4

Fig.2.4 Formarea așchiei [1]

Grăunții de formă sferică se alungesc căpătând forma unei elipse cu axa mare înclinată cu
unghiul φn, față de direcția vitezei de așchiere(fig.2.1.4,a)
Zona de așchiere poate fi caracterizată de următoarele structuri (fig. 2.1.4,b)
– structura (textura) zonei plastice (P), se referă la forma geometrică și dispunerea
cristalelor în materialul din fața sculei;
– structura (textura) așchiei (A), se referă la forma geometrică și dispunerea cristalelor în
așchie, după deformarea plastică prin așchiere;
– structura (textura) contactului așchiei cu fa ța de degajare a sculei (AD);
– structura (textura) de deformare caracteristică stratului superficial al suprafeței așchiate
(SS), caracterizată prin deformații suplimentare datorate forțelor de frecare la interfețele
așchie/sculă și sculă/ suprafață prelucrată.

2.2 Mașini unelte cu comandă numerică

Lexiconul tehnic roman defineste mașina ca fiind construcția care transforma energia, din
forma mecanică în alta forma și invers, într-un scop util si un anumit randament.
Se disting doua tipuri de mașini:
– mașini de forță (energetice) care furnizează ene rgie sub diferite forme inclusiv cea
mecanică;

Proiect de diplomă
20

– masini de lucru, care primesc energie (de obicei electrică ) și o transforma, executand
anumite obiecte sau produse.
Domeniul ma șinilor de lucru este foarte mare, cele din alte industrii decât cele
constructoare fiind numite și utilaje tehnologice MU se încadrează în categoria mașini de lucru,
ținând cont și de factorii:
– productivitate;
– calitate a suprafeței;
– precizie dimensio nală;

Fig.2.1 HBZ CompactCell CNC (5 axe) [11]

Mașina unealtă se definește ca fiind o mașină de lucru având ca scop generarea
suprafețelor prin procesul de așchiere în anumite condiții de productivitate, calitatea
suprafeței și precizie dimensională.
Mașinile -unelte cu comandă numerică (MUCN) sunt M -U de mare productivitate
cu un înalt grad de automatizare, făcând parte din categoria mașinilor unelte cu comandă
program. Informațiile necesare conducerii mașinii se referă la geometria piese i și la
tehnologia ei.
Funcțiile caracteristice comenzii numerice a mașinii – unelte sunt următoarele:
– citirea informațiilor de pe suportul de înregistrare date;
– memorarea datelor pentru un timp și furnizate la cerere, în momentele determinate;

Proiect de diplomă
21

– compa rarea datelor programate cu valorile reale ale acestora (calculul diferențial);
– interpolarea datelor pentru a comanda un număr de puncte controlate la traiectoria sculei;
– calculul corecției sculei de așchiere;
– conversia mărimilor (analogic -digital), cea numerică fiind folosită la comanda circuitelor.
La mașinile -unelte moderne, echipamentele NC au microcalculatoare înglobate
(echipamente CNC de tip Computerized Numerical Control) la care informațiile sunt structurate
pe bază de alg oritme de calcul și nu prin structura hardware de blocuri funcționale.

2.2.1. Avantaje
a)Flexibilitatea
O mașină CNC poate fi folosită pentru producerea unei piese conform programului încărcat
în memorie. Pentru producerea unei cu totul alte piese este nevoie doar de o opera ție simplă de
reîncărcare în memorie a noului program.
b) Mașinile CNC pot face ceea ce o mas ina-unelta nu poate
O mașină CNC poate face conturarea în spațiu 3D(în trei dimensiuni), lucru imposibil cu
o mașină -unealtă clasică. Acest lucru permite inginerilor sa proiecteze piese cu geometrii care erau
imposibile înainte, datorită costurilor foarte mari de fabricație .
c) Repetabilitatea
O mașină CNC va face 10, 100, 1.000 sau mai multe piese exact la fel, fără abateri (cu
excepția uzurii masinii si a sculei). Un strungar nu poate executa doua piese exact la fel. Probabil
10% din piese vor trebui sa fie reajustate sau vor fi rebutate.
d) Reduce și elimin ă costurile aferente unei producții de stoc
Fabricantul unui automobil trebuie s ă asigure clienților săi piese de rezervă pentru o
perioadă de mai mulți ani de zile, chiar dacă marca respectivă de auto mobil nu se mai fabrică. În
trecut se realizau mai multe piese și se depozitau în stocuri de rezervă. Acest lucru este neeconomic
deoarece ocupă spațiu, blochează bani și materiale. În prezent, cu mașina CNC, se poate realiza o
piesa de rezervă imediat ce s-a primit comanda de la client. Se încarcă în mașină programul, se
realizează una sau mai multe piese și se livrează în aceeași zi.
e) Reducerea costurilor pentru scule speciale și a timpilor de pregătire a mașinii
Uneltele și dispozitivele cu care se fixează piesele pe mașinile -unelte clasice sunt destul de
complexe și fabricarea lor (pentru o piesa nouă ) poate necesita un timp de lucru însemnat. De

Proiect de diplomă
22

asemenea, sunt dificil de modificat. Aceasta înseamna mulți bani si mult timp pentru a începe
producția .
Mașinile CNC necesită foarte puțin (sau deloc) timp pentru fixarea pieselor. De obicei se
folosesc dispozitive simple de prindere, de tip cle ște sau menghin ă. Din punct de vedere al sculei,
nu este nevoie de fabricarea unor scule speciale, deoarece ma șina poate folosi eficient câteva tipuri
de unelte pentru mai multe operații . Capacitatea de mișcare a mașinilor CNC permite acestora s ă
parcurg ă cu precizie traiectorii de tip contur, nemaifiind nevoie de unelte speciale pentru
poziționare și ghidarea scul ei.
f) Reducerea timpului de calificare pentru operatori
Operatorii de pe mașinile CNC nu controlează opera țiile.
Ei doar încarcă și descarcă piesele din masina, întrețin și schimbă sculele de lucru, apasă
pe butoanele de pornire, oprire și poate, pe buton ul de Oprire de Urgență dacă scula este foarte
uzată sau s -a rupt în timpul ciclului. Aceste activități nu necesită mult timp de calificare.
g) Reducerea necesarului de forță de muncă
O ma șină CNC poate elimina mai mulți pași de procesare (treceri de la un proces tehnologic
la altul). Instruirea noilor angajați are legatura mai mult cu modul de operare al ma șinii CNC și cu
așteptările companiei privind calitatea produselor finite.
h) Creșterea calității produselor
Nici un om nu poate egala o mașină CNC în ceea ce privește precizia mișcărilor . Aceste
mașini lucrează cu unități de masur ă foarte mici.
i) Cre șterea productivit ății
Mașinile CNC pot lucra dou ă sau trei schimburi pe zi, fără oprire. Singurii factori care
limitează producția cu ma șini CNC sunt: alimentarea cu material și uzura sculei. În prezent,
dezvoltarea tehnologiilor de construcție a computerelor și cea a programelor software permit
programarea mai ușoară a mașinilor CNC.
j) Creșterea siguran ței în exploatare
O ma șină CNC nu necesit ă poziționarea manual ă a sculei deci, nu necesit ă prezen ța
operatorului lângă zona de prelucrat. Principala preocupare a operatorului este de a monitoriza
activitatea mașinii și de a realiza corecții. Majoritatea ma șinilor sunt prevăzute cu un buton de
Oprire de Urgență pentru oprirea complet ă a mașinii în cazul unei erori de funcționare .

Proiect de diplomă
23

2.2.2 Dezavantaje
a) Investi ții mari
Prețul unei masini CNC de dimensiunii mici este de 30 -50 de mii de dolari și ajunge la
500.000 USD pentru o masin ă CNC complexă , de dimensiuni mari. Acest lucru înseamn ă că
mașina cumpara tă trebuie sa lucreze cât mai mult timp, uneori în două sau trei schimbur i, pentru
a merita banii investiți .
b) Mașinile CNC trebuie programate
Problema costurilor cu programarea mașinii poate fi parțial rezolvată prin utilizarea de
software CAM (Computer Assisted Manufacturing), dar și aceste software -uri sunt destul de
scumpe .
c) Costuri mari de întreținere
Mașinile CNC pot fi foarte complexe. Ele trebuie menținute în foarte bun ă stare fizic ă
pentru a putea beneficia de avantajele controlului numeric. Pentru reparația mașinilor CNC este
nevoie de speciali ști atât în domeniul m ecanic, cât și în domeniul electronic.
d) Costuri mari de producție pentru serii mici
Dacă se execută doar una sau doua piese, atunci timpul și costurile cu realizarea
programului pot fi mai mari decât cele obținute prin utilizarea unei mașini -unelte clasică. Pe
măsură ce complexitatea geometriilor și numărul de piese crește , masina CNC devine mai
economică.

2.3 Axele mașinii -unelte cu comand ă numer ică

În domeniul comenzii numerice s -a adoptat noțiunea de axă, pentru a definii fiecare
direcție fixă de deplasare rectilinie sau circulară, deplasare care poate fi executată de organele
mobile comandate ale mașinii -unelte.
Pentru identificare a axelor mașinii li se atribuie o anumită simbolizare și sensuri de
deplasare, puse de acord la nivel internațional prin Recomandarea ISO R -841-1968, iar la nivel
național, prin STAS 8902 -1971.
Rolul normativelor este de a crea din acest punct de vedere un limbaj comun între
diferitele centre de programare, și respectiv fabricanții și utilizatorii de mașini -unelte cu comandă
numerică.

Proiect de diplomă
24

Axa Z este identică sau paralelă cu axa arborelui principal al mașinii. De exemplu la o mașină de
găurit, de al ezat, de frezat etc., arborele principal antrenează scula, în timp ce la o mașină
prelu crează corpuri de revoluție, cum este cazul strugurilor , arborele principal , deci axa Z,
antrenează piesa.
Axa X este în majoritatea cazurilor orizontală și paralelă cu suprafața de așezare a
piesei. Ea reprezintă axa principală de deplasare în planul în care se realizează poziționarea piesei
față de sculă.
Axa Y întregește triedrul și este deci perpendiculară pe planul format de axele X și
Z. Sensul pozitiv corespunde triedrului de sens direct, sau regulii mâinii drepte.
Dacă considerăm axele X,Y,Z ca axe de ordinul unu, se pot defini i sisteme
suplimentare de axe paralele cu cele primare după cum urmează:
• axe de ordinul unu X, Y, Z
• axe de ordinul doi U, V, W
• axe de ordinul trei P, Q, R
Axa A reprezintă mișcarea în jurul unei axe paralele cu axa X, iar axele B și C
reprezintă mișcări în jurul unor axe paralele cu axele Y respectiv Z.
Sensul pozitiv al axelor de rotație se determină din sensul pozitiv al axelor
respective de deplasare rectilinie, aplicând regula șurubului drept.
Dacă la o mașină -unealtă întâlnim mai multe axe decât A, B, C, acestea se pot nota
cu literele D și E, indiferent dacă sunt sau nu paralele cu axele primare (A, B, C).

Fig 2.3 Axele MUCN [6]

Proiect de diplomă
25

2.4 Clasificarea mașinilor -unelte cu comandă numerică în funcție de numărul de axe.

Una dintre principalele clasificări ale mașinilor -unelte cu comandă numerică este
clasificarea după numărul de axe pe care îl are mașina. Numărul de axe definește complexitatea
mașinii, care este complexitatea pieselor care se pot prelucra, tipurile de dispozitive folosite în
procesul tehnologic de așchiere, numărul de operații, etc. De aceea sunt:

2.4.1 Mașini –unelte cu comandă numerică 3 axe.

Fig.2.4.1 HAAS VF2 (3 axe). [5]

Structura unui program NC:
Un program de prelucrare constă dintr -o succesiune de fraze ( blocuri NC). Conținutul unui
bloc NC este prezentată în exemplul de mai jos:

Fig 2.4.2 Conținutul unui bloc [6]

Proiect de diplomă
26

Interpolare: Deplasarea sculei după o linie dreaptă se numește interpolare liniară.
Când scula se deplasează după o traiectorie circulară se numește interpolare circulară.

Fig.2.4.3 Dispunerea axelor și a parametrilor de interpolare în sistemul de coordonate
cartezian [6]

Fig.2.4.3 Sistemul de coordonate și punctul zero al piesei [6]

Observa ție:
Punctul de referință , respectiv punctul zero al mașinii , este punctul zero absolut din
sistemul de coordonate al mașinii .
Punctul zero al piesei, este punctul zero absolut din sistemul de coordonate al piesei.

Proiect de diplomă
27

Fig 2.4.4 Coordonate carteziene -absolut [6]

Fig.2.4.5 Coordonate carteziene -incremental [6]

Programarea în coordonate absolute se referă la faptul c ă punctele au ca și coordonate
valori stabilite în raport cu sistemul de coordonate al piesei.
Avantaj: O coordonată, respectiv o poziționare, dacă a fost greșit introdusă, restul
coordonatelor nu vor fi influențate.
În programarea incrementală coordonatele unui punct sunt definite într-un sistem de
coordonate al cărui origine este punctul anterior.

Proiect de diplomă
28

Dezavantaj: O coordonată, respectiv o poziționare , dacă a fost greșit introdusă, atunci
următoarele coordonate vor fi și ele eronate.

Fig.2.4.6 CNC HAAS 3 axe . [5]

2.4.2 Mașini -unelte cu comandă numerică în 4 axe.
Mașinile -unelte cu comandă numerică în 4 axe sunt asemănătoare celor în 3 axe, diferența
fiind dată de introducerea unei mișcări de rotație uneia dintre axele de translație(de obicei axei X
i se atribuie și o mișcare de rotație A)

Fig.2.4.7 CNC CHIRON 4 axe. [5]

Proiect de diplomă
29

Fig.2.4.8 Prelucrarea aliajelor din aluminiu pe CNC 4 axe [5]

2.4.3 Mașini -unelte cu comandă numerică în 5 axe.

Fig.2.4.9 CNC Haas UMC 750 5 axe [5]

Proiect de diplomă
30

Fig.2.4.10 CNC Trunnion Handtmann (5 axe) [5]

Fig.2.4.11 Timpi de realizare a piesei pe mașini -unelte convenționale și pe MUCN. [6]

O mașină cu comandă numerică este înainte de toate o mașină -unealtă de precizie asociată
la o comandă automată de calitate tehnologia unei mașini MUCN nu este simplă: o atenție
particulară se acordă rigidității, reducerii frecărilor și controlul adaptiv al forțelor d e așchiere și
inerție înainte de a executa mișcări frecven te cu viteze și accelerații ridicate. Pentru realizarea
deplas ărilor, marea majoritate a c onstructorilor de mașini -unelte au adoptat ghidajele pe glisiere
cu galeti și antrenarea prin șuruburi cu bile pretensionate.

Proiect de diplomă
31

Fig 2.4.12 Șurub cu bile pretensionate [8]

Fig 2.4.13 Șurub conduc ător [8]

Proiect de diplomă
32

Pentru mișcare de poziționare a axelor se folosesc trei tipuri de ac ționări:
a) electrice
b) hidraulice
c) pneumo -hidraulice
La freze, pentru mișcarea de rotație a sculei se folosesc motoare asincrone sau de curent
continuu, deseori însoțite de angrenaje de tip ,,cutie de vi teze’’ pentru schimbarea domeniului de
viteze de rotație . Acționările electrice folosesc motoare electrice:
a) pas -cu-pas
b) de curent continuu
c) servomotoare de curent alternativ.
La motoarele pas cu pas , pe stator există două, patru sau cinci înfășurăr i (bobine) distincte.
Rotorul este format din magneți permanenți. Alimentând cu curent o bobină, rotorul se aliniază în
direcția perpendiculară pe acea bobină, polul nord al magnetului permanent fiind orientat către
polul sud al electromagnetului (bobina p arcurs ă de curent într -un anumit sens). La un impuls
provenit de la controler se comut ă curentul prin altă bobină a statorului, determinând astfel
deplasarea rotorului cu un pas. La unele motoare, o rotație completă a rotorului se realizeaz ă în
500 de pași , adică de impulsuri. Controller -ul este capabil s ă genereze impulsuri cu frecvente
maxime de ordinul kilo -herților. Deoarece fiecare impuls este contorizat, controller -ul știe în
permanență unde se afla axa.
Punctul de origine(referință) pentru fiecare axă.
Marea majoritate a mașinilor CNC utilizează o anumită poziție pentru fiecare axă pentru a
o înregistra ca punct de referință. Punctul de referință poate coincide cu originea sistemului de
coordonate, dar nu este oblig atoriu. Poziția de referin ță trebuie sa fie foarte precis determinată și
este necesară mașinilor CNC de fiecare data când acestea sunt pornite. De obicei, atingerea
punctului de referință este semnalizată intern cu ajutorul unui senzor de proximitate sau a unui
limitator cu contact electric. Precizia acestui senzor determină precizia de identificare a punctului
de referință. Punctul de referință specific fiecărei axe este stabilit în mod diferit de la mașină la

Proiect de diplomă
33

mașină , dar în general este atins la una din extremitățile axei. Marea majoritate a constructorilor
de mașini -unelte fixează acest punct la extremitatea pozitivă a fiecărei axe.
Pentru orice masină real ă trebuie consultată cartea tehnică, în scopul verificării dacă axele
au nevoie sau nu de mișcare de referință și dacă este cazul, unde este situat punctul de referință pe
fiecare axă.
Magazinul de scule este ansamblu în care sunt depozitate, codificat e, toate sculele necesare
prelucrării unei anumite piese. Cele mai simple sunt magazinele de tip disc care pot fi: cu axa
sculei înclinată, turelă (stelat), disc, având scule dispuse pe mai multe cercuri concentrice, numai
pentru φ = 90°; multietajat (supraetajat).
La primele trei categorii de magazine de tip disc, ultimele tipuri d e magazine de tip disc
asigură o capacitate mai mare de înmagazinare. Magazinele de sculele cu lanț pot avea un număr
mult mai mare de locașuri. Pentru mărirea considerabilă a numărului de scule, se pot concepe
magazine cu lanț de tip meandru. Locașurile s culelor sunt practicate în elemente prinse de lanțul
transportor.

Fig.2.4.14 Magazie de scule [9]

2.5 Activități implicate în realizarea programelor CNC

Activitatea de codificare a informațiilor (elaborarea programului sursă CN) reprezintă
numai o mică parte din activitatea de ansamblu. Înainte de codificarea informațiilor este
necesară stabilirea tehnologiei de prelucrare, planificarea și pregătirea secvențelor de

Proiect de diplomă
34

prelucrare. Aceste activități co ncură la structurarea și organizarea programului NC. Cu cât sunt
mai precis definite cu atât șansa de a apărea erori în program este mai redusă.
Analiza desenului piesei
De regulă un desen finalizat în cadrul activității de proiectare nu poate fi utilizat în
activitatea de programare fără anumite adăugiri. În primul rând este vorba de alegerea
punctului care va fi considerat originea piesei Op. În funcție de locul ales pentru origine se
trasează sistemul de coordonate. În continuare se analizează c otele și se evidențiază anumite
cote lipsă în sistemul de coordonate. După evidențierea acestora urmează calculul lor.
Facilitățile oferite de echipamentele moderne, deja evidențiate, deplasări suplimentare
de origine, rotiri, oglindiri, cotare incremental ă nu impun în toate cazurile efectuarea calculelor
pentru cotele lipsă.
Unele echipamente au anumite opțiuni speciale cum ar fi “FK free contour” care
efectuează în mod automat calcul informațiilor lipsă și definitivează setul de date necesare
programării conturului (teșiri, racordări, tangențe etc.).
Stabilirea secvențelor de prelucrare
Stabilirea secvențelor de prelucrare presupune în esență stabilirea tehnologiei de
prelucrare. Se va analiza tipul de prelucrare ( degrosare , finisare), tipul de suprafață ce trebuie
realizată, care este scula potrivită, în ce ordine se va realiza prelucrarea, etc.
Un aspect important, din punct de vedere a realizării programului, se referă la analiza
tipului de structuri din alcătuirea piesei. Dacă sunt structuri care se repetă este avantajos să se
apeleze în programare la tehnica subprogramelor. Poate anumite structuri se regăsesc și în
alcătuirea altor piese deja prelucrate. În acest caz se pot prelua subrutine sau subprograme deja
existente. Un alt aspect al an alizei ar putea constă în evidențierea structurilor care necesită
rotații, oglindiri (simetrii), deplasări de origine etc.
Dezvoltarea planului de prelucrare
După stabilirea fazelor de prelucrare (secvențelor) este necesar ca pentru fiecare să se
stabileas că o succesiune de mișcări, de poziționare cu avans rapid și cu avans de lucru.
Suplimentar se vor stabili i punctele de schimbare a sculei, a paletei (dacă există în dotarea

Proiect de diplomă
35

sistemului numeric), curbele cele mai potrivite pentru apropierea/depărtarea scule i de contur
etc.
Elaborarea programului sursă de prelucrare
Fiecare din pașii menționați anterior urmează a fi codificați în vederea constituirii
blocurilor din programul NC. În acest scop sunt necesare alături de informațiile privind
tehnologia de prelucrare, și informații referitoare la limbajul ISO de programare, din punctul
de vedere a adreselor implementate, a sintaxei limbajului, etc.
2.5.1 Programarea manuală a programului.
Efectuarea unei programări manuale constă în transformarea directă de către programator
a informațiilor din desenul și tehnologia piesei, în comenzi codificate, prin folosirea instrucțiunilor
de programare specifice comenzii numerice atașate mașinii unelte. Începuturile comenzii numerice
pot fi asociate realizării manuale a programului sursă în variantă ISO, variantă cunoscută și sub
numele de G –cod. Programarea manuală este o modalitate de realizare a programului sursă direct
pe echipamentul numeric în regim conversațional. În acest scop se utilizează diferite limbaje CN
textuale.
Programarea manuală se recomandă pentru procese tehnologice simple, cum ar fi: găuriri,
alezări, frezarea unor contururi plane, strunjiri etc.
Odată cu creșterea complexității pieselor, timpul de programare manuală crește foarte mult,
numărul de in strucțiuni deasemenea, iar profilul complicat al pieselor obligă la calcule dificile,
uneori chiar imposibil de realizat fără ajutorul calculatorului, programarea manuală devenind
nerentabilă .
2.5.2 Programarea asistată a tehnologiilor de prelucrare pe MUC N-uri
Necesitatea obținerii unor piese complicate prin procesul de așchiere, volumul mare de
calcule aferente, greu de acoperit printr -o programare manuală, au condus în mod logic la folosirea
serviciilor calculatorului electronic. Pentru programarea acest or piese s -a dezvoltat metoda de
programare asistată, utilizând limbaje specializate, cum ar fi APT (Automatically Programmed
Tool). Ulterior a fost dezvoltată o întreagă familie de astfel de limbaje (APT -RCV, ADAPT,
PROMO, etc.).

Proiect de diplomă
36

Suprafețele complexe impu n obținerea unor traiectorii de sculă curbe spațiale, cu o
exprimare analitică dificilă, prin calcule laborioase, efectuate cu ușurință într -un timp scurt, cu
minimum de erori, de către un calculator. O variantă actuală a programării asistate de calculator
utilizează diferite produse CAD -CAM -CNC cu ajutorul cărora rezultatul prelucrării este transmis
direct echipamentului CNC după ce fișierele rezultate sunt interpretate prin produse soft speciale
numite POSTPROCESOR. Rolul postprocesorului este acela de a face posibilă interpretarea de
către echipamentul CNC a datelor generate de produsele CAD -CAM și conversia lor în limbaj
CNC specific echipamentului utilizat.
Pentru proiectarea/programarea asistată a tehnologiilor de prelucrare pe MUCN -uri sau
dezvoltat de -a lungul timpului diverse produse software dintre care amintim:
• CATIA
• ProEgineer
• SurfCAM, EdgeCAM, SolidCAM, MasterCAM
• PowerMILL
Generarea traseelor de sculă are la bază un model al piesei importat , fie în stare nativă din
diverse sisteme CAD: CATIA, SOLIDWORKS, PROENGINEER, UNIGRAFICS, etc. Fie prin
intermediul formatelor standard de import -export de date: IGES, VDA, STEP, STL, etc. Viteza de
calcul în sistemele CAM este impresionantă, calculează traseele de sculă și stochează toate
calculele intermediare pentru eventualele modificări ulterioare. Atunci când parametrii de
prelucrare se modifică, noul traseu de sculă este generat aproape instantaneu, nefi ind necesară
recalcularea lui de la început.
Aceasta permite utilizatorului să facă un număr foarte mare de încercări pentru a obține
varianta optimă pentru a obține o piesă de calitate într -un timp c ât mai scurt. Se poate reduce
considerabil timpul de lucru la mașină cu aprox. 40% prin optimizarea avansului astfel încât să
avem o încărcare constantă pe sculă. Posibilitatea de a crea foarte ușor biblioteci de scule. Aceasta
permite firmelor să seteze regimuri de așchiere standard pentru fiecare sculă așch ietoare, făcând
astfel pentru utilizatorul fără experiență mai ușoară generarea eficientă a traseului de sculă.
Valorile pot fi schimbate automat pentru diferite mașini sau materiale care sunt folosite.

Proiect de diplomă
37

Fig.2.5 Generarea suprafetelor utilizand softuri CAD [6]

Proiect de diplomă
38

3. SCULE A ȘCHIETOARE
3.1 Rolul sculelor așchietoare în procesul tehnologic de prelucrare prin așchiere

Scula așchietoare este acea parte a sistemului tehnologic cu ajutorul căreia se realizează
îndepărtarea sub formă de așchii a surplusului de material dintr -un semifabricat în vederea
obținerii formei, dimensiunilor și calității de suprafață, prescrise prin documentația tehnică, a unei
piese.
Suprafețele prelucrate iau naștere ca urmare a mișcării relative dintre tăișul sculei și
semifabricat, realizată cu ajutorul mașinii -unelte. În ceea ce privește destinația sculelor,
diversitatea mare a formelor și dimensiunilor pieselor, a dus la creșterea în număr mare al tipurilor
de scule așchietoare.
Faptul că sculele așchietoare se execută din materiale costisitoare, care în unele cazuri,
împreună cu manopera, reprezintă până la 10% din costul produselor executate, face ca ele să
prezinte interes nu numai în domeniul tehnologiei, ci și în planul economiei naționale .

3.2 Materiale utilizate în construcția sculelor așchietoare

Fenomenele fizice care însoțesc prelucrarea prin așchiere, impugn materialului din care
este confecționată partea activă a unei scule așchietoare următoarele proprietăți:
-rezistență mecanică, în sp ecial la eforturile de compresiune sau încovoiere, suficientă
pentru a suporta eforturile de așchiere;
-duritatea să fie superioară durității materialului de așchiat;
-rezistența la uzură, la cald și la rece;
-termostabilitate, ceea ce reprezintă capacitat ea materialului de a -și menține proprietățile
mecanice, în special duritatea și rezistența la încovoiere în urma încălzirii și men ținerii la o
anumită temperatură(temperatura de stabilitate); depășirea temperaturii de termostabilitate
provoacă transformări structurale ireversibile, cu scăderea pronun țată a calităților mecanice

Proiect de diplomă
39

Cu toate că aceste proprietăți sunt determinate de compoziția chimică și structura
internă, calitatea materialului folosit pentru construcția părții așchietoare a sculelor este
apreciată prin duritatea sa, considerându -se că o valoare a durității de 62 -64 HRC este
suficientă în majoritatea cazurilor.
⮚ oțeluri carbon pentru scule – aceste materiale au conținutul în carbon cuprins
între 0,7 – 1,4 %, fără alte elemente de aliere, prezentând o structură perlitică -feritică
sau perlitică cu carburi în exces.
⮚ oțelu ri aliate pentru scule : acestea conțin , pe lângă carbon în propor ție de
0.7-2.2%, și alte elemente de aliere: wolfram, vanadium, crom, nichel, etc., elemente
care oferă acestor oțeluri proprietăți superioare.
⮚ oțeluri rapide : au un conținut înalt de aliere, wolfram, de exemplu, ajungând
la 20%, ceea ce determină o termostabilitate ridicată a acestora putând lucra la viteze
de așchiere de pana la 50 -60m/min.
⮚ carburi metalice sinterizate(metalo -ceramice) : materialele sinterizate din
carburi metalice utilizate în construcția părții așchietoare a sculelor ce compun din
carburi de wolfram, titan și tantal, legate între ele cu ajutorul unui liant, respectiv
cobaltul. Procesul de sinterizare se referă la tratamentul termic aplicat pulberilor de
carburi, omogenizate prin amestecare și presate în matriță, pentru stabilirea formei,
tratament care constă în încălzire a în cuptoare cu vacuum, la temperaturi între 1300° –
1600°C, urmată de revenire. Datorită proprietăților lor generale, referitoare la duritate
de peste 80 HRC, rezistență mare la uzură și în special, o mare stabilitate termică, până
la 900°C, carburile metalice se utilizează la prelucrarea prin așchiere a majorității
materialelor metalice și nemetalice, cu viteze de așchiere foarte mari, comparativ cu
sculele confecționate din celelalte materiale (100 / 300 m/min) .
⮚ materiale mineralo -ceramice . Aceste materiale rezultă prin sinterizarea
pulberilor de oxid de aluminiu, Al2O3 sau în amestec cu alte carburi metalice, carbur ă
de titan, fără liant, fiind livrate sub formă de plăcuțe pentru armarea părții active a
sculelor. Sunt caracterizate printr -o rezistență la uzură foarte mare, o duritate
superioară (90 / 92 HRC), o stabilitate la cald foarte ridicată ( până la 1100°C) ceea ce

Proiect de diplomă
40

permite prelucrări cu viteze de așchiere de 200/600 m/min. În schimb, au o fragilitate
ridicată, utilizarea lor fiind limitată la prelucrări de finisare, în absența șocurilor.
⮚ diamantul – este folosit sub formă de monocristal sau pulbere înglobată într –
o masă de liant, respectiv corpuri abrazive. Diamantul industrial este, în general, de tip
sintetic, obținut din grafit de puritate 99,8% și la temperatura de 3000°C. Culoarea
diam antului sintetic variază de la cenușiu la verde deschis. Diamantul natural este cel
mai dur material, având microduritatea de 10000 daN/mm2, față de 4000 – 9000
daN/mm2 la nitrură cubică de bor, de 2300 daN/mm2 la materialele mineralo -ceramice,
de 1500 daN/mm2 la materialele metalo -ceramice și de 850 daN/mm2 la oțelul rapid.

3.3 Sisteme de scule pentru MUCN.

Realizarea mașinilor -unelte cu comandă numerică, a permis reducerea sensibilă a timpilor
auxiliari, automatizării lanțurilor cinematice auxiliare programării ciclului de lucru, reglării
sculelor în afara mașinilor -unelte, în timpul funcționării acestora, precum și schimbării automate
a sculelor în raport cu diversele operații tehnologice.
Obținerea unor precizii dimensionale și de form e mari, a unor rugozități diminuate, în
condițiile de productivitate mărită, este condiționată atât de performanțele mașinii, cât și de cele
ale sculelor așchietoare și ale dispozitivelor folosite pentru fixarea acestora.
Folosirea eficientă a mașinilor -unelte cu comandă numerică este dependentă și de alegerea
rațională a sculelor așchietoare, deoarece:
-precizia de prelucrare depinde și de precizia de poziționare și de rigiditatea sculelor
folosite
-productivitatea prelucrării este în funcție de calitatea scul elor, reflectată prin capacitatea
de așchiere a acestora;
-efectuarea operațiilor tehnologice complexe necesită scule cu performanțe adecvate.

Proiect de diplomă
41

3.3 Definirea sistemului de sculă

Sistemul de scule reprezintă ansamblul format din cel puțin următoarele elemente:
-portscula – servește la prinderea sculei așchietoare pe mașina -unealtă, la determinarea
poziției ei față de piesa de prelucrat în conformitate cu schema de așchiere și cu procesul
tehnologic stabilit la determinarea reglării sculei pe mașina -unealtă sau în afara ei și pentru
depozitarea sculei în magazin.
-scula – cu rolul de a îndepărta adaosul de prelucrare, sub formă de așchii, în procesul de
generare a suprafețelor.
-elementele de codificare – servesc la identificarea scul elor în vederea depozitării și
schimbării lor într-un sistem automatizat.

Fig.3.1 Ansamblul portsculă -sculă [5]

Proiect de diplomă
42

Fig. 3.2 Sisteme de scule pentru ma șini-unelte cu comanda numeric ă [6]

3.5 Particularitățile sculelor folosite pe MUCN .

Sculele folosite pe mașinile -unelte cu comandă numerică, împreună cu portsculele
aferente, trebuie să îndeplinească câteva cerințe deosebite:
-rigiditate mare
-capacitate de așchiere ridicată, la viteze de așchiere mari
-asigurarea eliminării ușoare a așchiilor

Proiect de diplomă
43

Fig.3.2 Tipuri de eliminări a așchiei [4]

-interschimbabilitate și posibilitate de schimbare rapidă

Fig.3.3 Tipuri de schimbare rapidă a părții așchietoare a sculelor [4]

Proiect de diplomă
44

Fig.3.4 Posibilități de interschimbabilitati ale sculei [4]

-timpi cât mai scurți de pre -reglare

3.6 Pre -Reglarea sculelor pentru mașini -unelte

Datorită diversității sculelor, cât și datorită numărului lor în continuă creștere,
activitatea de pre -reglare are implicații multiple, atât organizatorice, cât și strict tehnice.
Pentru aparatele de pre -reglare se impun următoarele condiții:
-sistemul de prindere să fie identic cu cel de pe mașinile -unelte cu CN;
-precizia suprafețelor de bazare pentru fixarea sistemului de scule trebuie să fie cu o clasă
de precizie mai m are în raport cu suprafețele de bazare corespunzătoare de pe mașinile -unelte cu
CN;
-construcția sistemelor de ghidare, poziționare a ansamblurilor în mișcare să fie
corespunzătoare incrementului de măsurare;
-forțele de strângere a sculei să fie constante ;

Proiect de diplomă
45

-fiabilitate ridicată;
-timp de pre -reglare minim.

3.7 Uzura sculelor așchietoare la diferite regimuri de așchiere

Eroziunea abrazivă – din cauza efectului abraziv al materialului prelucrat (prin
particulele de carbon dure, cementită, incluziuni nemetalice etc.), asupra suprafețelor
sculei în contact cu semifabricatul.
Adeziunea de particule de pe suprafețele active a le sculei, la așchie sau suprafața
prelucrată, caracteristică în special materialelor care formează depuneri pe tăiș.
Desprinderea depunerii antrenează la ruperea sudurii particule lor din materialul sculei.
Fenomenul este favorizat de ferita din oțelurile pentru scule și liantul (cobalt) din carburile
metalice.
Uzura prin difuzie – natura chimică a materialelor cauzează difuzia unor elemente
din soluția solidă a materialului sculei (C, Ti, W) în materialul prelucrat, la temperaturi de
peste 800°C.
Uzura prin oxidare – apare la carburile metalice la temperaturi de 700 -800°C, când
O2 intră în reacție cu Co și carburile de Ti și W. Oxizii intensifică uzura sculei dacă nu
aderă la materialul sculei.
Uzura prin transport de sarcin ă electrică este cauzată de termocu plul care se
formează între materialul sculei și al piesei în prezența temperaturii. Scula având de obicei
potențial negativ mai mare , este mai expusă uzurii.
Uzura prin fărâmițare este cauzată de micro -șocurile de contact sculă -piesă și este
caracteristic ă sculelor armate cu plăcuțe din carburi metalice.

Proiect de diplomă
46

Fig.3.6 Tipuri de uzură mecanică a elementelor active caracteristice sculelor
așchietoare [7]

Fig.3.6 Distribuția temperaturii în procesul de așchiere [7]

Proiect de diplomă
47

4. DISPOZITIVE TEHNOLOGICE

4.1 Definiție.Importanța dispozitivelor

Dispozitivele au rolul de a fixa semifabricatele în timpul prelucrării pe mașinile -unelte, în
așa fel încât să asigure o anumită poziție relativă între traiectoria tăișurilor sculei și suprafețele
prelu crate. Modul în care este așezat și fixat semifabricatul influențează în mod direct atât precizia
prelucrării, cât și folosirea rațională a mașinii -unelte în scopul productivității muncii, prin
reducerea timpului de muncă. În vederea prelucrării , semifabr icatele pot fi așezate și fixate fie
direct pe mașina -unealtă, fie prin intermediul un or dispozitive. Folosirea dispozitivelor, chiar și a
celor cu fixarea manuală, conduce la reducerea volumului de muncă cu valori ce pot atinge 40 –
60%.
În mod direct prin dispozitiv se înțelege un echipament tehnologic al mașinii -unelte, care
asigură centrarea corectă a semifabricatului și fixarea acestuia în timpul prelucrării.
Dispozitivele trebuie sa asigure și executarea unor alte operațiuni tehnologice și anume
operaț iile de măsurat și de control sau asamblare.

4.2 Clasificarea dispozitivelor

A. După scop, dispozitivele folosite la mașinile -unelte se pot clasifica în următoarele
categorii:
-Pentru așezarea și fixarea semifabricatelor în vederea prelucrării;
-Pentru fixarea sculelor așchietoare, sau port -sculă;
-Pentru asamblare;
-Pentru măsurare și control;
B. După grupa de mașini -unelte dispozitivele se clasifică în:
-Dispozitive pentru mașini de găurit;

Proiect de diplomă
48

-Dispozitive pentru mașini de frezat;
-Dispozitive pentru mașini de danturat și pentru prelucrări de netezire;
-Dispozitive pentru strunguri;
C.După gradul de specializare:
– Dispozitive universale;
-Dispozitive specializate;
D. După modul de acționare se disting următoarele tipuri de dispozitive:
-Dispozitive acționate manual;
-Dispozitive acționate mecanizat, care pot fi: pneumatice, hidraulice, hidropneumatice,
electromagnetice, etc.
Folosirea dispozitivelor în tehnologia modernă prezintă o deosebită importanță, deoarece
se asigură a tât creșterea productivității muncii, cât și obținerea preciziei de prelucrare impuse în
documentația tehnică. Creșterea productivității muncii și reducerea prețului de cost se obțin prin
eliminarea operațiilor de trasaj, care reclamă un consum mare de mun că, prin reducerea timpilor
necesari pentru bazarea și fixarea semifabricatelor.

4.3 Influența dispozitivelor în mecanizarea și automatizarea proceselor tehnologice
de prelucrare prin așchiere.

Din analizele efectuate rezultă că în atelierele de prelucrări prin așchiere, circa 50% din
timp este folosit efectiv pentru procesul de așchiere, restul timpului fiind consumat pentru
efectuarea operațiilor auxiliare: alimentarea cu semifabricate, elimina rea și îndepărtarea pieselor
prelucrate precum și pentru efectuarea comenzilor mașinii -unelte și a controlului/verificărilor.
Mecanizarea și automatizarea procesului tehnologic este de neconceput fără automatizarea
dispozitivelor.
Prin automatizarea mașin ilor-unelte se urmărește reducerea la minim a timpilor
consumați pentru efectuarea tuturor comenzilor mașinii -unelte, inclusiv alimentarea cu
semifabricate și fixarea acestora pentru a se executa prelucrarea în vederea obținerii productivității
maxime, pe baza mecanizării tuturor operațiilor manuale. La dispozitivele cu automatizare
parțială, o serie de faze cum ar fi: fixarea și eliberarea semifabricatelor după prelucrare; rotirea și

Proiect de diplomă
49

blocarea dispozitivelor într -o anumită poziție se execută automat fără pa rticiparea muncitorilor,
celelalte faze rămânând mecanizate sau manuale. La dispozitivele care au automatizare totală,
toate fazele începând cu alimentarea cu semifabricate și terminând cu eliberarea și îndepărtarea
pieselor prelucrate se execută în mod au tomat.

4.4 Dispozitivele de tip menghină

Istoria și dezvoltarea menghinei pentru mașini -unelte
Menghina pentru mașini există de când au fost inventate primele mașini -unelte;
menghinele normale au o origine și mai veche . Încă din antichitate, în fierării erau folosite
menghine pentru mașini. Acestea semănau cu menghinele de astăzi în ceea ce privește structura.
Totuși, o menghină pentru mașini -unelte modernă este fabricată cu o precizie mai mare și este
disponibilă pe piață în diverse formate. Pri n introducerea tehnologiei CNC și NC au apărut și
primele menghine hidraulice și pneumatice . Acestea permit schimbarea rapidă și automată a piesei
prelucrate, folosind sisteme de monitorizare manevrate cu ajutorul dispozitivelor de control .

Fig.4.1 Me nghină normală [10]

Proiect de diplomă
50

Fig.4.2 Menghină hidraulică [10]

Fig.4.3 Menghină pneumatica [10]

Fig.4.4 Menghina pentru CNC 5 axe [10]

Proiect de diplomă
51

5. ITINERARUL TEHNOLOGIC DE PRELUCRARE A PIESEI

5.1. Studiul și analiza desenului piesei, a tehnologici tății acesteia și completarea
desenului piesei cu elementele eronate sau lipsă .

Fig. 5.1 Piesa lucrarii

Fig. 5.2 Piesa lucrarii

Proiect de diplomă
52

Fig. 5.3 Desen de execu ție

5.1.1. Analiza desenului piesei
Desenul de execuție constituie practic cel mai important document pentru elaborarea
procesului tehnologic de fabricație a unei piese fiind în unele cazuri unicul document de care
dispune tehnologul.
Aflat în fața unui desen de execuție pentru care urmează să proiecteze tehnologia,
inginerul tehnolog e xecută o verificare a acesteia care poate lua două aspecte:
a) În primul rând are loc o verificare a respectării cerințelor standardelor în vigoare referitoare
la modul de întocmire a desenelor și de înscriere a datelor tehnice. Această etapă implică
în mică măsură cunoștințele de tehnologie.
b) O a doua componentă a verificării, esențială pentru execuția piesei, o constituie examinarea
tehnologicit ății de fabricație a acesteia.
Inginerul tehnolog poate constata existența unor lipsuri sau a unor deficiențe ale
desenului. În principiu în astfel de situații este necesar ca tehnologul să ia legătura cu proiectantul
utilajului sau cu reprezentantul autorizat al acestuia.

Proiect de diplomă
53

În cazul de față fiind un desen de execuție piesa se reprezintă cu dimensiunile, starea
suprafețelor și ceilalți parametrii pe care îi are înainte de asamblare.
Numărul de cote existente pe desenul de execuție este minim dar totodată și
suficient pentru execuția și verificarea piesei și nu este prezentă repetarea aceleiași cote pe alte
valori s au secțiuni ale aceleiași piese. S -a avut totodată în vedere să se evite plasarea cotelor în așa
fel încât să se formeze un lanț de cote închis.
O condiție esențială este existența unor prescripții de precizie pentru toate cotele și
toți parametrii din de sen prin indicarea abaterilor limită.
Dimensiunile de gabarit ale piesei sunt: 64.5x47x36 mm fiind o piesă cu gabarit redus.
Abaterile limită ale cotelor de importanță secundară sunt stabilite prin ISO 22768.
Seria de fabricație este de serie mare. Itinera rul tehnologic se va realiza ținându -se cont de
seria de fabricație.

5.1.2. Analiza tehnologicității piesei
Prin tehnologicitatea unei piese se apreciază măsura în care piesa este realizată în așa fel
încât pe de o parte să satisfacă în totalitate cerințele de natură tehnico -funcțională și socială, iar pe
de altă parte, să necesite cheltuieli minime de muncă și materializată.
Trecând la cazul concret al existenței desenului de execuție al piesei în cauză s -au urmărit
următoarele etape:
a) Prelucrabilitatea prin așchiere
În această etapă se urmărește formarea unei imagini prelucrabilității materialului
din care se execută piesa, urmând să se țină cont în elaborarea tehnologiei de prelucrare mecanică
prin așchiere de această importantă propr ietate tehnologică.
Materialul piesei pentru care se va elabora tehnologia de fabricație este precizat pe
desenul de execuție ca fiind AlCu4MgSi(A) EN AW -2017 care este un material cu așchiabilitate
satisfăcătoare.
b) Forma constructivă a piesei
Din desenu l de execuție se poate observa că este vorba de o piesă de complexitate
medie av ând doua plane importante de lucru la care s -a efectuat operația de găurire, în vederea
transmiterii poziționării și fixării de restul ansamblului din care face parte.
Desenul de execuție al piesei evidențiază faptul că forma constructivă asigură prelucrarea
în condiții convenabile. S -a avut în vedere ca forma constructivă a piesei să asigure o prelucrare

Proiect de diplomă
54

cu un volum minim de muncă, dar cu respectarea prescripțiilor privind pre cizia dimensiunilor și
starea suprafețelor.
Diferitele suprafețe ale piesei, care urmează a fi executate prin așchiere sunt ușor accesibile
și pot fi prelucrate cu scule standardizate sau normalizate.
În vederea realizării condițiilor de precizie și de calitate a suprafețelor cu un volum redus
de muncă s -a urmărit realizarea unor forme constructive cât mai simple și ușor de prelucrat cum
ar fi suprafețe plane sau suprafețe curbe asigurate de profilul sculei.
Piesa nu are nevoie de suprafețe de orientare deoarece aceasta este executată din
bloc asigurandu -se o strângere suficientă a semifabricatului în dispozitiv cu evitarea unor
deformații dăunătoare din cauza acestei strângeri.
Suprafețele au fost astfel prevăzute încât să poată fi prelucrate și verificate cu scule
și verificatoare standardizate.
c) Prescrierea rațională a toleranțelor și a rugozităților suprafețelor prelucrate
Diversitatea condițiilor de funcționare a suprafețelor pieselor a generat o gamă largă
de combinații ale toleranțelor și a rugozității suprafețelor, astfel la verificarea prescrierii raționale
a toleranțelor și a rugozităților s -a ținut seama de următoarele:
1. Pentru suprafețele așa -zise libere ale pieselor, suprafețe care nu determină
parametrii de funcționare a produsului nu trebuie să fie prescrise la valori mai mici decât cele
corespunzătoare preciziei economice. În acest caz s -a limitat valoarea parametrului Ra =3.2 μm,
dar pentru condiții de aspect sau de creștere a rezistenței la coroziune, se pot admite totuși valori
mai scăzute ale acestui parametru.
2. Rugozitatea suprafețelor de orientare și fixare principale sunt influențate de
natura contactului la care sunt supuse respectivele suprafețe. Astfel pentru un contact fix se admite
Ra=6,3…1,6μm, iar pentru contact mob il Ra=0,8…0,05μm. Ceea ce nu este nevoie deoarece
suprafețele sunt supuse la un contact fix.
Toate rugozitățile trecute pe desenul de execuție al acestei piese sunt prevăzute
pentru finalul fiecărei operații specifice prelucrării suprafețelor respective.
Prelucrările efectuându -se cu scule Iscar, Garant si Walter
d) Analiza materialului piesei
Materialul din care se execută piesa este AlCu4MgSi(A) EN AW -2017, adică aliaj
de aluminiu folosit în industria aeronautica, echipamente militare, nituri și compon ente cu
structura rezistenta. Acest material este folosit îndeosebi pentru piese de rezistență și tenacitate
ridicată, bineinteles folosind și un tratament termic.

Proiect de diplomă
55

Compoziția chimică, proprietățile elastice și fizice al aliajului de aluminiu este dată în
următorul tabel :

Fig 5.4 Compozi ția chimic ă EN-AW-2017 AlCu4MgSi(A) [1]

Fig 5.5 Propriet ăți elastice si fizice EN -AW-2017 AlCu4MgSi(A) [1]

Proiect de diplomă
56

5.2. Conceperea bacurilor

In acest subcapitol o s ă fie descri să metoda conceperii bacurilor. Prin forma
bacurilor de prindere a piesei s -a urm ărit o prindere c ât mai simpl ă pe o menghin ă folosit a pe freza
CNC. Am ales ca aceste bacuri sa aib e lațimea fix cât este latime a de prindere a menghinei, mai
exact 176mm.

Fig 5.6 La țime bacuri

Prinderea bacurilor pe menghin ă se fac cu 4 șuruburi M18. Pentru a nu creea un deranj
capurile șuruburilor la prinderea piesei, am decis sa îngrop capurile în bacuri. Pentru a fi mai
confortabil de programat scula și să nu fim la limit ă cu dimnesiunle menghinei, înalțimea fa ță de
menghin ă este cu 25 mm mai înaltă.
După cum se poate obeserva în imaginea de mai sus, respectiv Fig 5.6, cu acest set de
bacuri o sa putem prelucra piesa in totalitate din 2 prinderi.

Fig 5.7 Prindere a semifabricat ului

Proiect de diplomă
57

Pe acest um ăr se sprijin ă cele 2 semifabricate, ob ținând astfel o fixare de pe lateral foarte sigur ă.
Acest um ăr nu ne afecteaza in opera țiile urm ătoare. În urmatoarea fixare a piesei, piesa se rote ște
și se aseaz ă în buzunarele unde sunt știfturile. Știfturile care asigur ă o așezare corect ă și să le țină
pe pozi ție în momentul în care operatorul str ânge piesele in menghin ă. Înalțimea știfturilor nu este
mai mare dec ât grosimea piesei.

Fig 5.8 Buzunare bacuri

Zona evidențiată in Fig 5.9 copiază perfect suprafața piesei, in acest fel piesa in timpul
fixarii pentru operația finală, nu o sa sufere deformări geometrice.

Fig 5.9 Suprafa ța de contact cu piesa

Proiect de diplomă
58

5.3. Stabilirea itinerarului tehnologic, analiza de variante, alegerea variantei optime:

5.3.1. Varianta 1: Prelucrarea piesei pe o mașină cu comandă numerică în 5 axe (dou ă
prinderi Menghina NOVA 5 AXE).
1. Debitare bloc aliaj aluminiu AlCu4MgSi(A) EN AW -2017 la dimensiunile 75x60x50;
Prinderea 1: se prinde SF în dinți bacurilor
2. Frezare de degroșare grosieră fe țe (freza D32 cu plăcuțe amovibile R0.2)
3. Frezare contur fețe (freza D20 cu plăcuțe amovibile R4)
4. Frezare contur talp ă (freza D12 monobloc R0.2)
5. Degrosare gaur ă ϕ16.667 (freza D8 monobloc R0.2 )
6. Finisare contur exterior (freza D8 monobloc R0.2)
7. Frezare lamaje ϕ 23 (freza D12 monobloc R0.2)
8. Frezare tesire (ϕ12 Freza pentru debavurare cu unghi la varf de 90 de g rade)
9. Alezare gaur ă ϕ16.667(alezor monobloc ϕ16.667 WALTER)
10. Burghiere gauri de ϕ 4.1(burghiu de ϕ 4.1)
11. C.T.C. intermediar
Prinderea 2: se rote ște piesa cu 180ș
12. Frezare talp ă degro șare + finisare (freza D32 cu plăcuțe amovibile R0.2)
13. C.T.C. final
Dispozitiv de fixare : Menghin ă NOVA 5 AXE

Proiect de diplomă
59

Fig 5. 10 Bac prindere cu știft

Fig 5. 11 Bac prindere f ără știft

Proiect de diplomă
60

Fig 5. 12 Fixarea semifabricatului pe CNC
5.3.2. Varianta 2: Prelucrarea piesei pe o mașină cu comandă numerică în 3 axe. (3
prinderi Menghin ă Normal ă NGV125)
1. Debitare bloc aliaj aluminiu AlCu4MgSi(A) EN AW -2017 la dimensiunile 75x60x50;
2. Frezare de degroșare grosieră față stânga(freza D32 cu plăcuțe amovibile R0.2)
3. Frezare contur față stanga (freza D20 cu plăcuțe amovibile R4)
4. Frezare contur talp ă (freza D12 monobloc R0.2)
5. Degrosare gaur ă ϕ16.667 (freza D8 monobloc R0.2 )
6. Finisare contur exterior (freza D8 monobloc R0.2)
7. Frezare lamaj stanga ϕ 23 (freza D 12 monobloc R0.2)
8. Frezare tesire stanga ( ϕ12 FREZA PENTRU DEBAVURARE CU UNGHI LA VÂRF
DE 90 GRADE)
9. Alezare gaur ă ϕ16.667(alezor monobloc ϕ16.667 WALTER)
10. Pozitionare manual ă a piesi, rotire 1800( operatia 2 fixare pe adaos tehnologic)
11. Frezare de degroșare grosieră față dreapta(freza D32 cu plăcuțe amovibile R0.2)
12. Frezare contur față dreapta (freza D20 cu plăcuțe amovibile R4)
13. Frezare lamaj dreapta ϕ 23 (freza D12 monobloc R0.2)
14. Frezare te șire dreapta (ϕ12 FREZ Ă PENTRU DEBAVURARE CU UNGHI LA VÂRF
DE 90 GRADE)

Proiect de diplomă
61

15. C.T.C. intermediar
16. Poziționare manual ă a piesei(opera ția 3)
17. Îndepartare adaos de prelucrare(freza D32 cu plăcuțe amovibile R0,4)
18. Frezare contur talp ă (freza D12 monobloc R0.2)
19. Burghiere gauri de ϕ 4.1(burghiu de ϕ 4.1)
20. C.T.C. final
Dispozitiv de fixare : Menghin ă normal ă NVG 125

Fig. 5. 13 Piesa prelucrat ă înainte de a doua prindere

Proiect de diplomă
62

Fig 5. 14 Piesa prelucrat ă

5.4. Alegerea variantei optime de prelucrare

Din cele 2 variante prezentate am ales ca și variantă optimă varianta cu numărul 1. În
concluzie, varianta 1 este optimă atât din punct de vedere financiar cât si din punct de vedere al
procesului tehnologic de prelucrare , este cea mai ind icată variantă, rezultând un număr minim
de operații, putând efectua mai multe prelucrări dintr -o singură prinderea a piesei, deci
rezultând reducerea timpul ui de prelucrare și precizie ridicată.

Proiect de diplomă
63

Nr. Operația/Faza Schița operației MU Scula Dispozitiv
de prindere Verificare
1. Debitare bloc aliaj
aluminiu AlCu4MgSi(A)
EN AW -201776x61x5
Fierăstrău
alternativ

Pânză
fierăstrău

Menghină Ruletă
2.

Aducerea blocului de
aluminiu la cote pentru
începerea prelucrării ,
frezare pe fețe: 75x60x50
Mașină de
frezat
universală
Freză
frontală D60

Menghină Șubler
3.

Frezare de degroșare
grosieră fete

Haas UMC
750SS

Freză
cilindro –
frontală
D32 cu
plăcuțe
amovibile
R0.2

Menghină
NOVA 5
AXE

Șubler

4. Frezare contur talpă
Haas UMC
750SS Freză D12
monobloc R0.2 Menghi
nă
NOVA
5 AXE
Șubler

Proiect de diplomă
64

5. Degrosare gaur ă ϕ16.667

Haas UMC
750SS Freză monobloc
D8 R0.2 Menghi
nă
NOVA
5 AXE
Șubler
6. Finisare contur exterior

Haas UMC
750SS Freză D8
monobloc R0.2 Menghi
nă
NOVA
5 AXE
Șubler
7. Frezare lamaje ϕ 23

Haas UMC
750SS Freză D12
monobloc R0.2 Menghi
nă
NOVA
5 AXE
Micrometru de
exterior

Proiect de diplomă
65

8. Frezare tesire

Haas UMC
750SS FREZA ϕ12
PENTRU
DEBAVURAR
E CU UNGHI
LA VÂRF DE
90ș Menghi
nă
NOVA
5 AXE
Șubler de
masurat tesiri
9. Alezare gaur ă ϕ16.667
Haas UMC
750SS Alezor
monobloc
ϕ16.667
WALTER Menghi
nă
NOVA
5 AXE
Micrometru
interior in 3
puncte
10. Burghiere gauri de ϕ 4.1
Haas UMC
750SS Burghiu ϕ 4.1 Menghi
nă
NOVA
5 AXE
Șubler
1. C.T.C. intermediar
Opera ția 2

1. Frezare talp ă
degrosare + finisare
Haas UMC
750SS
Freză D32 cu
plăcuțe
amovibile R0.2

Menghi
nă
NOVA
5 AXE
Șubler
2. C.T.C. final

Proiect de diplomă
66

6. NORMAREA TEHNIC Ă ȘI STABILIREA COSTURILOR
REPERULUI

● Operația -Frezare

Tabelul 6.1 Fazele frezarii
F
aza Denumire 𝑡𝑏[𝑚𝑖𝑛 ]
𝛴𝑡𝑏 [𝑚𝑖𝑛 ]
3.1. Frezare de degroșare grosieră fete 6.04
12,79 3.2. Frezare contur fețe 3.09
3.3. Frezare contur talpa 0.23
3.4. Degrosare gaura ϕ16.667 0.59
3.5. Finisare contur exterior 0.76
3.6. Frezare lamaje ϕ 23 0.32
3.7. Frezare tesire 0.31
3.8. Alezare gaura ϕ16.667 0.08
3.9. Burghiere gauri de ϕ 4.1 0.32
5.1. Frezare talpa degrosare + finisare 1.05

● Timpul de pregatire -încheiere
𝑇𝑝î=16+9=25[𝑚𝑖𝑛 ]
unde:
-16 [min] -reglarea mașinii, a sculelor și a dispozitivelor;
-9 [min] -primirea și predarea documentației comenzii cu indicațiile necesare, a sculelor,
dispozitivelor și aparatelor de măsură.
● Timpul ajutător
ta1- timpul necesar pentru prinderea și desprinderea pieselor de pe menghina mașinii de
frezat

Proiect de diplomă
67

ta2- timpul pentru comanda mașinii
ta3- timpul pentru măsurători la luarea așchiei de probă
ta4- timpul pentru curățirea dispozitivelor de așchii, la mașinile de frezat
ta5- timpul pentru măsurători de control la prelucrarea pe mașinile de frezat

Tabelul 6.2 Timpii necesari
Faza 𝑡𝑎1[𝑚𝑖𝑛 ] 𝑡𝑎2[𝑚𝑖𝑛 ] 𝑡𝑎3[𝑚𝑖𝑛 ] 𝑡𝑎4[𝑚𝑖𝑛 ] 𝑡𝑎5[𝑚𝑖𝑛 ] 𝛴𝑡𝑎𝑖 𝑡𝑎
1.1.

0.65 1.06 0.15 0.08 0.09 1.388
13,88 1.2. 1.06 0.15 0.08 0.09 1.388
1.3. 1.06 0.15 0.08 0.09 1.388
1.4. 1.06 0.15 0.08 0.09 1.388
1.5. 1.06 0.15 0.08 0.09 1.388
1.6. 1.06 0.15 0.08 0.09 1.388
1.7. 1.06 0.15 0.08 0.09 1.388
1.8. 1.06 0.15 0.08 0.09 1.388
1.9. 1.06 0.15 0.08 0.09 1.388
2.1. 1.06 0.15 0.08 0.09 1.388

● Timpul de deservire a locului de muncă

𝑇𝑑𝑙=𝑡𝑑𝑡+𝑡𝑑𝑜
unde:

𝑡𝑑𝑡−timpul de deservire tehnică
𝑡𝑑𝑜−timpul de deservire organizatorică
Acești timpi sunt dați ca și % din timpul de bază și sunt centralizați în următorul tabel

Proiect de diplomă
68

Tabelul 6.3 Timpii de baza
Faza 𝑡𝑏[𝑚𝑖𝑛 ] 𝑡𝑑𝑡[%𝑏] 𝑡𝑑0[%𝑏] 𝑡𝑑𝑡
+𝑡𝑑𝑜 [%𝑏] 𝑡𝑑𝑙[𝑚𝑖𝑛 ] 𝛴𝑇𝑑𝑙[𝑚𝑖𝑛 ]
1.1. 6.04
7.8 1.4 9.2 0.556
1.175 1.2. 3.09 0.284
1.3. 0.23 0.021
1.4. 0.59 0.054
1.5. 0.76 0.07
1.6. 0.32 0.029
1.7. 0.31 0.028
1.8. 0.08 0.007
1.9. 0.32 0.029
2.1. 1.05 0.097

● Timpul de odihnă și necesități fiziologice

𝑇𝑜𝑝=𝑡𝑏+𝑡𝑎

Tabelul 6.4 Timpii de odihn ă
Faza 𝑡𝑏[𝑚𝑖𝑛 ] 𝛴𝑡𝑎𝑖[𝑚𝑖𝑛 ] 𝑇𝑜𝑝
=𝑡𝑏+𝑡𝑎 𝑡𝑜𝑛[%𝑜𝑝] 𝑡𝑜𝑛[𝑚𝑖𝑛 ] 𝛴𝑡𝑜𝑛[𝑚𝑖𝑛 ]
1.1. 6.04 1.388 7.428 3.5 0.26
0,933 1.2. 3.09 1.388 4.478 3.5 0.157
1.3. 0.23 1.388 1.618 3.5 0.057

Proiect de diplomă
69

1.4. 0.59 1.388 1.978 3.5 0.069
1.5. 0.76 1.388 2.148 3.5 0.075
1.6. 0.32 1.388 1.708 3.5 0.06
1.7. 0.31 1.388 1.698 3.5 0.059
1.8. 0.08 1.388 1.468 3.5 0.051
1.9. 0.32 1.388 1.708 3.5 0.06
2.1. 1.05 1.388 2.438 3.5 0.085

Știind că seria de fabricație este n=100 buc/lună se poate calcula norma de timp și norma
de producție:
𝑁𝑇=𝑇𝑝î
𝑛+ Ʃ((𝑡𝑏+𝑡𝑎+(𝑡𝑑𝑡+𝑡𝑑0)+𝑡𝑜𝑛=
25
100+12.79+13.88+1.175 +0.933 =29.028 [𝑚𝑖𝑛 ] ⇒0.49[h/buc]
NP = 100 x 0.49h = 49 ore/luna – necesare pentru executarea a 100 buc/luna

Proiect de diplomă
70

7. ADAOSURILE DE PRELUCRARE

Piesa se prelucrează în serie unicat utilizând tehnologie CAM pe bază de model 3D.
Adaosul de prelucrare reprezintă diferența dintre forma 3D a semifabricatului și forma 3D a piesei
finale. Acesta este divizat în funcție de adâncimea de așchiere la fiecare trecere a sculei, calcul
realizat utilizând aplicația Iscar’smachining power. Utilizând această abordare, dacă se constată
neconformități ale suprafeței finale, în funcție de natura acestora se va modifica adâncimea de
așchiere și strategia de îndepărta re a adaosului la ultima trecere a sculei.

Operația: Frezare

Tabelul 7.1 Adaos de material [2]

Nr. Faza Apmax(adâncimeade
așchiere, mm)
1.1. Frezare de degroșare
grosieră fete 3
1.2. Frezare contur fețe 3
1.3. Frezare contur talpa 2.5
1.4. Degrosare gaura ϕ16.667 1
1.5. Finisare contur exterior 2
1.6. Frezare lamaje ϕ 23 0.3
1.7. Frezare tesire 0.6
1.8. Alezare gaura ϕ16.667 0.05
1.9. Burghiere gauri de ϕ 4.1 0.1
2.1. Frezare talpa degrosare +
finisare 1

Proiect de diplomă
71

7.1 Alegerea sculelor și a regimurilor de așchiere

7.1.1. Frezare de degroșare grosieră fe țe
● Scula aleas ă

Fig 7.1 Scula frez ă D32 cu placu țe amovibile R0.2 [7]

Plăcuța aleas ă

Fig 7.1 Placu ța aleas ă [7]

Proiect de diplomă
72

Fig.7.2 Placu ța aleas ă [7]

Fig 7.3 Caracteristici Placu ță [7]

Proiect de diplomă
73

● Regimul de așchiere

Tabelul 7.2 Regimul de a șchiere [6]
Vc (viteza de așchiere, m/min) 640
Vf (viteza de avans, mm/min) 2292
fz (avansul pe dinte, mm) 0.18
ap (adâncimea de așchiere, mm) 3
ae (adâncimea radială de așchiere, mm) 5
n (turația, rot/min) 6366
P (puterea, kW) 5.65

7.1.2. Frezare contur fețe (freza D20 cu plăcuțe amovibile R4)
● Scula aleasă

Fig 7.4 Frez ă D20 pentru contur [7]

Proiect de diplomă
74

● Plăcuț a aleasa

Fig 7.5 Placu ță [7]

Fig 7.6 Viteza de a șchiere [7]

Proiect de diplomă
75

Fig 7.7 Caracteristici placu ță [7]

● Regimul de așchiere

Tabelul 7.3 Regimul de a șchiere [6]
Vc (viteza de așchiere, m/min) 850
Vf (viteza de avans, mm/min) 3000
fz (avansul pe dinte, mm) 0.12
ap (adâncimea de așchiere, mm) 3
ae (adâncimea radială de așchiere, mm) 1
n (turația, rot/min) 13528
P (puterea, kW) 3.74

Proiect de diplomă
76

7.1.3. Frezare contur talp ă (freză D12 monobloc R0.2)
● Scula aleasă

Fig 7.8 Frez ă de contur talp ă [7]

Fig 7.9 Vitez ă de așchiere [7]

Proiect de diplomă
77

Fig 7.10 Caracteristici placu ță [7]

● Regimul de așchiere

Tabelul 7.4 Regimul de a șchiere [6]
Vc (vitez ă de așchiere, m/min) 547
Vf (vitez ă de avans, mm/min) 2600
fz (avansul pe dinte, mm) 0.1
ap (adâncimea de așchiere, mm) 2.5
ae (adâncimea radială de așchiere, mm) 3
n (turația, rot/min) 14500
P (puterea, kW) 2.95

Proiect de diplomă
78

7.1.4. Degro șare gaur ă ϕ16.667 (frez ă D8 monobloc R0.2 )
● Scula aleasă

Fig 7.11 Scula de degro șare [7]

Fig 7.12 Viteza de a șchiere [7]

Proiect de diplomă
79

Fig 7.13 Caracteristici placu ță [7]

● Regimul de așchiere

Tabelul 7.5 Regimul de a șchiere [6]
Vc (viteza de așchiere, m/min) 364
Vf (viteza de avans, mm/min) 3480
fz (avansul pe dinte, mm) 0.08
ap (adâncimea de așchiere, mm) 1
ae (adâncimea radială de așchiere, mm) 8
n (turația, rot/min) 14500
P (puterea, kW) 0.72

Proiect de diplomă
80

7.1.5. Finisare contur exterior (frez ă D8 monobloc R0.2)
● Scula aleas ă

Fig 7.14 Scule de finisare contur [7]

Fig 7.15 Viteza de a șchiere [7]

Proiect de diplomă
81

Fig 7.16 Caracteristici placu ță [7]

● Regimul de așchiere

Tabelul 7.6 Regimul de a șchiere [6]
Vc (viteza de așchiere, m/min) 364
Vf (viteza de avans, mm/min) 3480
fz (avansul pe dinte, mm) 0.08
ap (adâncimea de așchiere, mm) 2
ae (adâncimea radială de așchiere, mm) 3
n (turația, rot/min) 14500
P (puterea, kW) 1.42

Proiect de diplomă
82

7.1.6. Frezare lamaje ϕ 23 (frez D12 monobloc R0.2)
● Scula aleasă

Fig 7.17 Frez ă pentru lamaje [7]

Fig 7.18 Vitez ă de așchiere [7]

Proiect de diplomă
83

Fig 7.19 Caracteristici placu ță [7]

● Regimul de așchiere

Tabelul 7.7 Regimul de a șchiere [6]
Vc (viteza de așchiere, m/min) 547
Vf (viteza de avans, mm/min) 4350
fz (avansul pe dinte, mm/dinte) 0.1
ap (adâncimea axială de așchiere, mm) 0.3
ae (adâncimea radială de așchiere, mm) 4
n (turația, rot/min) 14500
P (puterea, kW) 0.37

Proiect de diplomă
84

7.1.7. Frezare te șire (ϕ12 Frez ă pentru debavurare cu unghi la vârf de 90ș)
● Alegerea sculei

Fig 7.20 Frez ă pentru te șire [7]

Fig 7.21 Viteza de a șchiere [7]

Proiect de diplomă
85

Fig 7.22 Caracteristici Scul ă [7]

● Regimul de așchiere

Tabelul 7.8 Regimul de a șchiere [6]
Vc (viteza de așchiere, m/min) 550
Vf (viteza de avans, mm/min) 5836
fz (avansul pe dinte, mm/dinte) 0.1
ap (adâncimea efectiva a gauri, mm) 0.6
ae (adâncimea radială de așchiere, mm) 0.6
n (turația, rot/min) 14590
P (puterea, kW) 0.14

Proiect de diplomă
86

7.1.8. Alezare gaur ă ϕ16.667(alezor monobloc ϕ16.667 WALTER)
● Alegerea sculei

Fig 7.23 Alezor monobloc [7]

Fig 7.24 Condi ții de a șchiere

Proiect de diplomă
87

Fig 7.25 Caracteristici Scul ă [7]

Regimul de așchiere

Tabelul 7.9 Regimul de aschiere [6]
Vc (viteza de așchiere, m/min) 30
Vf (viteza de avans, mm/min) 995
fz (avansul pe dinte, mm/dinte) 0.03
ap (adâncimea axială de așchiere, mm) 5
ae (adâncimea radială de așchiere, mm) 0.2
n (turația, rot/min) 573
P (puterea, kW) 0.04

Proiect de diplomă
88

7.1.9. Burghiere g ăuri de ϕ 4.1(burghiu de ϕ 4.1)
● Alegerea sculei

Fig 7.26 Burghiu ϕ 4.1 [7]

Fig 7.27 Condi ții de a șchiere

Proiect de diplomă
89

Fig 7.28 Caracteristici scul ă [7]

● Regimul de așchiere

Tabelul 7.10 Regimul de a șchiere [6]
Vc (viteza de așchiere, m/min) 190
Vf (viteza de avans, mm/min) 1475
fn (avansul pe rotatie, mm/rot) 0.1
ap (adâncimea efectiva a găurii , mm) 5
n (turația, rot/min) 14750
P (puterea, kW) 0.41

Proiect de diplomă
90

7.1.10. Frezare talp ă degro șare + finisare (freza D32 cu plăcuțe amovibile R0.2
Alegerea sculei

Fig 7.29 Frez ă de degr așare [7]

● Plăcuța aleasă

Fig 7.30 Placu ța aleas ă [7]

Proiect de diplomă
91

Fig 7.31 Vitez ă de așchiere [7]

Fig 7.32 Caracteristici placu ță [7]

Proiect de diplomă
92

● Regimul de așchiere

Tabelul 7.11 Regimul de a șchiere [6]
Vc (viteza de așchiere, m/min) 500
Vf (viteza de avans, mm/min) 995
fz (avansul pe dinte, mm) 0.1
ap (adâncimea de așchiere, mm) 1
ae (adâncimea radială de așchiere, mm) 32
n (turația, rot/min) 4974
P (puterea, kW) 1.11

7.2 LISTA SDV -URI NECESARE

Masina: -MUCN 5 AXE – HAAS UMC 750
Dispozitiv de fixare : -Menghin ă NOVA 5 AXE

Fig 7.33 Menghin ă NOVA 5 AXE [10]

Listă de scule necesare:
T1 Frez ă D32 mm placu țe R0,2 mm
Tool Dia. – 32.
Furnizor: ISCAR 3103003 -R02 HM90 EAL -D32-C32-L150 -15-R02

Proiect de diplomă
93

Portscul ă: ER40x70 -309580 -40
Durabilitate scul ă:100 min Z:2. OL:70.5. LT:13.5.
T2 Frez ă multimaster D20 mm R4
Tool DIA. – 20.
Furnizor: Iscar 3103845_5622755
Portscul ă: ER40x70 -309580 -40
Durabilitate scul ă:100 min Z:2. OL:65 LT:12. T3
T3 Frez ă D12 R0,2 mm
Tool DIA. – 12.
Furnizor: 5622977
Portscul ă: SK 40 – ID 12 – 40.444.12
Durabilitate scul ă:100 min Z:3. OL:65. LT:26.
T4 Frez ă D=8 mm
Tool DIA. – 8.
Furnizor: 5622774 ISCAR -ECA -H3 08 -12/40C08CF -R02
Portsculă: SK 40 – ID 08 – 40.444.08
Durabilitate sculă:100 min Z:3. OL:50. LT:20.
T5 Frez ă pentru deba vurare cu unghi la v ârf de 90 grade
Tool DIA. – 12.
Furnizor: Garant 208121 – 12
PORTSCUL Ă: SK 40 – ID 12 – 40.444.12
Durabilitate scul ă:50 min Z:4. OL:40. LT:6.
T6 Alezor 16.667X39X90 (WA LTER)
TOOL DIA. – 16.667

Proiect de diplomă
94

Furnizor: 14075
Portscul ă: 4504160 – DIN69871 40 SRKIN 20X80
Durabilitate scu lă:100 min Z:4. OL:55. LT:10.
T7 Burghiu D=4.1 mm
Tool DIA. – 4.1
Furnizor: ISCAR 5530329 – SCD 041 -017-060 AP3
Portscul ă: SK 40 – ID 06 – 40.444.06
Durabilitate scul ă: 100 min Z:2. OL:40. LT:24.

7.3 Lista de AMC necesare pentru verificare

1 .Subler digital

Fig 7.34 Subler digital [10]

Proiect de diplomă
95

2.Trusa de pini pentru verificat alezaj

Fig 7.35 Trusa de pini pentru verificat alezaj [10]

Tabelul 7.12 List ă cu verific ări
Nr.
crt. Caracteristic i de
verificat Toleranța Instrument de
masura Volumul
eșantion
ului P1 P…
1 2 ± 0.2 șubler AQL 2.5
2 7.2 ± 0.2 șubler AQL 2.5
3 6.6 -0.1 Șubler Kroeplin AQL 2.5
4 0.6 +0.1 Șubler adancime AQL 2.5
5 4.05 +0.1 Pin T/NT AQL 2.5
6 42 ± 0.2 șubler AQL 2.5
7 21 ± 0.2 șubler AQL 2.5
8 29 ± 0.2 șubler AQL 2.5
9 R4 ± 1.0 Leră raza AQL 2.5
10 12XǾ 2.5 ± 0.2 Pin T/NT 100%
11 9 ± 0.5 șubler AQL 2.5
12 10 ± 0.5 șubler AQL 2.5
13 10 ± 0.5 șubler AQL 2.5
14 Rugozitate(µm ) Max 3.2 Rugozimetru AQL 2.5

Proiect de diplomă
96

8. COCLUZII. CONTRIBU ȚII PERSONALE. PERSPECTIVE

Concluzii:
– În această lucrare a fost prezentată, tehnologia de fabricație a unui suport pentru tablouri
electrice, care este folos it în industria aerospațială.
– Industria aerospațială este într-o continuă dezvoltare și se folosesc tehnologii de fabricație
avansate.
– Prelucrarea piesei fiind pe un CNC în 5 axe , numărul de operații mic, timpi de prelucrare
scăzuți, precizia de prelucrare este foarte ridicată.
Contribuții personale:
– descrierea sculelor așchietoare și dispozitivelor tehnologice folosite în procesul de
prelucrare prin așchiere.
– realizarea unui studiu bibliografic privind tema dată;
– stabilirea regimurilor de așchiere pentru prelucrarea piesei;
– întocmirea tehnologiei de fabricație în varianta asistată pentru generarea programului
CAM;
Perspective.
-extinderea unor astfel de tehnologii de fabricație și în alte industr ii.

Proiect de diplomă
97

9. NORME DE TEHNIC Ă A SECURIT ĂȚII MUNCII SPECIFICE
FABRICARII PIESEI.

Instructajul de tehnica securității muncii trebuie să atingă următoarele probleme:
-importanța însușirii normelor de tehnica securității muncii;
-respectarea disciplinei de muncă;
-respectarea regulilor de circulație în uzină;
-interzic erea staționării sau trecerea pe sub sarcinile podurilor rulante;
-pericolul pe care -l reprezintă fumatul și focul deschis la locul de muncă;
-importanța folosirii în timpul lucrului a echipamentului de muncă și protecție;
-interzicerea aglomerării locurilor de muncă și a căilor de acces cu materii prime și
materiale;
-noțiuni de acordare a primului ajutor în caz de accidente;
-noțiuni generale despre prevenirea și stingerea incendiilor;
-muncitorul care efectuează operațiile prin așchier e trebuie să aibă calificarea
corespunzătoare;
-muncitorul trebuie să aibă următorul echipament de protecție: salopetă
(cu mânecile strânse pentru a se evita prinderea acestora de către mașină în timpul
funcționării), ochelari de protecție (împotriva așch iilor);
-în timpul prelucrării mașina unealtă va avea pusă apărătoarea de
protecție pentru a evita împrăștierea așchiilor și accidentarea muncitorului;
-în timpul manipulării mașinilor de prelucrare prin așchiere muncitorul
va sta pe un grătar de lemn pent ru evitarea accidentelor prin electrocutare;
-prinderea piesei și a sculei se va face numai când mașina unealtă este oprită;
-muncitorul trebuie să urmărească gradul de uzură a sculelor așchietoare,
să le ascuțească sau să le înlocuiască dacă este cazul, d eoarece uzura sculei influențează
precizia de prelucrare;
-interzicerea curățirii și ungerii mașinilor unelte în timpul funcționării lor;
-iluminatul trebuie să fie corespunzător;
-la sfârșitul fiecărei zile de muncă, muncitorul va curăța mașina și locul de munca
În ceea ce privește normele de protecție a muncii în cadrul restricțiilor de așchiere, sunt

Proiect de diplomă
98

prevăzute o serie de obligații și recomandări:
La începutul lucrului:
-se verifică dacă instalația sau utilajul cu care urmează să se lucre ze este legat la pământ,
evitându -se astfel electrocutarea;
-să se verifice starea echipamentelor de protecție și de lucru a sculelor și dispozitivelor cu
care urmează să se lucreze, în cazul în care acestea nu corespund să se anunțe imediat șeful de
depar tament , să nu se primească de la magazie echipamentul de protecție, scule, unelte, decât în
bună stare, corespunzătoare destinației;
-să se controleze înainte de pornire starea utilajelor și instalațiilor pe care le vor deservi i;
-să se utilizeze echipamen tul de lucru adecvat;
În timpul lucrului:
-să nu se folosească răngi, lopeți sau alte mijloace necorespunzătoare pentru deblocarea
instalațiilor sau utilajelor;
-să nu se îndepărteze apărătorile de protecție de pe utilaje și să nu se intervină pentru
întreținere și reparații în timpul funcționării;
-să se evite contactul cu elementele în mișcare a mașinilor și utilajelor;
-să nu se facă uz de diverse improvizații și să nu se execute lucrări pentru care nu există
instruirea necesară;
-să se păstreze ord inea și curățenia la locul de muncă și pe căile de acces;
-să nu se folosească în mod necorespunzător mijloacele de protecție aflate în dotare;

La terminarea lucrului:
-să nu folosească surse de aer comprimat pentru curățire echipamentelor de
protecție și de lucru;
să anunțe șefilor ierarhici orice neregulă survenită în timpul procesului de lucru pentru a se
putea înlătura această diferență; să se lase în bune condiții locul de muncă, sculele și materialele .

Proiect de diplomă
99

BIBLIOGRAFIE

[1] Vlase A, ș.a. Regimuri de aschiere.Adaosuri de prelucrare si Norme tehnice de
timp,Volumul 2, Editura Tehnica,Bucuresti, 1985;
[2] Cosma M., Masini unelte si prelucrări prin așchiere – Note de curs;
[3] Cosma M., -Proiectarea sculelor așchietoare – Note de curs;
[4] Catalog de scule/calcul regimuri: http://www.iscar.com/eCatalog/Index.aspx/
[5] https://diy.haascnc.com/
[6]https://www.google.com/search?q=surub+cu+bile&rlz=1C1GCEU_enRO861RO861&
tbm=isch&sxsrf=ALeKk02Jp39it –
WOIz7ZVHY9qbsv2pU0Ag:1598869020600&source=lnms&sa=X&ved=0ahUKEwiz –
I6gm8XrAhVkpYsKHfI –
DqAQ_AUICygB&biw=1920&bih=969&dpr=1#imgrc=QEj3XbXSQXNCtM
[7]https://www.google.com/search?q=magazie+scule+cnc&tbm=isch&ved=2ahUKEwiyr
ePCm8XrAhUwuaQKHQUmCJkQ2 –
cCegQIABAA&oq=magazie+scule+cnc&gs _lcp=CgNpbWcQAzIECCMQJzoCCAA6B
AgAEB46BggAEAUQHjoGCAAQCBAeOgQIABAYUMAdWJUnYIooaABwAHgAgA
FbiAHgApIBATSYAQCgAQGqAQtnd3Mtd2l6LWltZ8ABAQ&sclient=img&ei=Zc5M
X_LmELDykgWFzKDICQ&bih=969&biw=1920&rlz=1C1GCEU_enRO861RO861#im
grc=ta4NEzm5xlhGXM
[8] https://www.microntooling.com
[9] https://engtechgroup.com
[10] https://en.wikipedia.org/wiki/John_Wilkinson_(industrialist)