Proiectarea procesului tehnologic de fabricare pentru produsul PASTILĂ MOBILĂ I-03, a unor echipamente neconvenționale și a unui sistem automat de… [306085]

[anonimizat]: [anonimizat],

Conf.dr.ing. Nicolae IONESCU

2016

Departamentul Tehnologia Construcțiilor de Mașini

Studii universitare de Licență

Domeniul Inginerie Industrială

Programul de studii Nanotehnologii și Sisteme Neconvenționale

TEMA

PROIECTULUI DE DIPLOMĂ

Proiectarea procesului tehnologic de fabricare pentru produsul PASTILĂ MOBILĂ I-03, a unor echipamente neconvenționale și a unui sistem automat de aprovizonare a [anonimizat]: [anonimizat],

Conf.dr.ing. [anonimizat],

Prof. dr. ing. Cristian DOICIN Conf. dr. ing. Nicolae IONESCU

2016

Partea Întâi

Proiectarea procesului și sistemului de fabricare a reperului Pastilă mobilă 1

CAPITOLUL 1

DATE INIȚIALE PENTRU PROIECTAREA PROCESULUI ȘI SISTEMULUI TEHNOLOGIC AL REPERULUI PASTILĂ MOBILĂ

1. Desenul de execuție al piesei

Desenul de execuție al piesei Pastilă Mobilă este prezentat în planșa numărul 1.

2. Desenul de Subansamblu/Ansamblu

Reperul Pastilă Mobilă face parte din ansamblul matriță de injectare care se folosește la obținerea unui produs din material plastic de tip tub.

3. Volumul de producție

Volumul de producție este de o bucată, [anonimizat].

4. Durata de realizare a produsului

Durata impusă de realizare a piesei este de 30 de zile.

5. Termenul de livrare

Termenul de livrare al piesei este 08.04.2016.

6. Datele unității de producție

Denumirea unității de producție SC.Dr Kocher.SRL

Dotarea tehnică avansată

Gradul de calificare al operatorilor foarte înalt

Regimul de utilizare al resurselor umane 3 schimburi / zi, 8 ore / schimb, 5 zile / săptămână

7. [anonimizat], iar profitul aferent să fie maxim.

8. Obiectivele principale

Obiectivul principal al proiectului îl constituie proiectarea unei noi tehnologii de prelucrare.

CAPITOLUL 2

ANALIZA CARACTERISTICILOR PRESCRISE PIESEI

2.1 Analiza desenului de execuție

Rugozitatea generală nu este specificată deasupra indicatorului în planșa numărul 1 (figura 2.1). Se va lucra cu o rugozitate generală de 0,8 µm.

Valorile nominale ale unor cote libere din planșa 1 sunt scrise cu precizie de 3 zecimale, nepotrivindu-se cu valorile toleranțelor generale din STAS (exemplu : 292.511).

În desenul de execuție pentru anumite cote este specificată clasa de toleranță a acestora, spre exemplu 286 g6, în schimb se vor preciza abaterile pentru acea cotă.

[anonimizat], pentru a [anonimizat]. [anonimizat] a fost concepută piesa.

Figura 2.1 Desen execuție piesă

2.2 Analiza caracteristicilor constructive prescrise piesei

A. Caracteristicile prescrise materialului

Reperul este confecționat din materialul 1.2343 ce corespunde calității X38CrMoV5-1.

Compoziția chimică

Compoziția chimică a materialului 1.2343 HRC 54 este prezentată în tabelul 2.1.

Tabel 2. 1 Compoziția chimică în % a materialului [1]

Proprietăți fizico-mecanice și tratamente termice

Tabel 2. 2 Proprietăți fizice [1]

Tabel 2. 3 Proprietăți mecanice [1]

Materialul este un oțel pentru prelucrat la cald cu stabilitate termică înaltă, ductibilitate excelentă, rezistență înaltă la șocuri termice și rezistență la uzură, potrivit pentru nitrurare și proprietăți bune la finisare.

Acestui material i se pot aplica tratamentele din tabelul 2.4.

Tabel 2. 4 Tratamente termice [1]

Pentru alte detalii, vezi în fig. 2.2 efectele temperaturii asupra durității și în fig. 2.3 temperaturile de formare a austenitei.

Fig 2. 2 Efectul temperaturii asupra durității [1]

Fig 2. 3 Diagrama transformărilor temperatură timp [1]

Starea de livrare

Materialul poate fi livrat în stare recoaptă, sub formă de bare forjate sau laminate, plăci, lingouri, semifabricate cu altă formă de bază stabilită în conformitate cu nevoile clientului.

B. Caracteristicile prescrise suprafețelor

Pentru stabilirea caracteristicilor prescrise suprafețelor piesei, au fost numerotate suprafețele acesteia începând cu S1 până la S26.

Numerotarea suprafețelor piesei este reprezentată în figura 2.3. pe baza analizei desenului de execuție au fost stabilite pentru fiecare suprafață în parte: precizia dimensională, precizia de formă macrogeometrică, precizia poziției relative, rugozitatea, precum și alte caracteristci ale suprafețelor. Toate suprafețele care alcătuiesc piesa sunt prezentate și analizate în tabelul 2.5.

Tabelul 2.5 Caracteristici suprafețe

Figura 2.4 Suprafețele piesei

C. Masa piesei

Masa piesei a fost calculată cu ajutorul programului Solid Works 2014×64 Student Edition. Pentru a putea face acest lucru am atribuit întâi material piesei, apoi, cu ajutorul funcției Mass Properties am determinat masa (figura 2.5).

Figura 2.5 Masa piesei

m = *V

m = 53047.234 grame = 53.047 kilograme

D. Clasa piesei

Conform literaturii de specialitate [2] reperul pasilă mobliă face parte din clasa plăci.

2.3 Analiza caracteristicilor funcționale ale piesei

A. Rolul funcțional

Piesa constituie o placă, care, atunci când este montată într-un ansamblu, formează o matriță pentru injecția unei piese din plastic de tip cot.

B. Rolul funcțional al suprafețelor piesei și ajustajele prescrise

Rolul funcțional al suprafețelor piesei

Cunoașterea rolului funcțional al piesei este prima etapa în proiectarea oricărui proces tehnologic de realizare a piesei respective. Rolul funcțional al piesei este dat de rolul funcțional al oricărei suprafețe ce delimitează piesa în spațiu, de aceea, în primul rând se stabilește rolul funcțional al fiecărei suprafețe.

Din punct de vedere al rolului lor funcțional. Suprafetele piesei se pot clasifica în:

1. Suprafețele de asamblare sunt caracterizate prin:

o anumită configurație geometrică;

precizie dimensională ridicată;

rugozitate mică;

prescripții referitoare la forma geometrică; [3]

2. Suprafețele funcționale sunt caracterizate prin:

precizie dimensionala ridicată (depinde de rolul funcțional în ansamblul din care face parte);

rugozitate mică ;

prescripții referitoare la poziția suprafeței în corespondență cu alte suprafețe;

eventuale prescripții referitore la configurația geometrică;

eventuale prescripții referitoare la proprietățile mecanice, aspectul suprafețelor. [3]

3. Suprafețe tehnologice:

Apar în timpul prelucrării și ajută la poziționarea piesei, ele pot ramane după terminarea prelucrării sau pot să dispară, în funcție de configurația geometrică finală a piesei.

Se caracterizează prin:

precizie dimensională corespunzatoare (neprecizata, de cele mai multe ori cote libere);

rugozitatea suprafeței corespunzatoare cu procedeul tehnologic de realizare a suprafeței;

fară prescripții sau eventuale prescripții referitoare la forma geometrică;

eventuale prescripții referitoare la poziția suprafeței în raport cu suprafețele ce urmeaza a fi prelucrate. [3]

4. Suprafețe auxiliare (de legatură)

Fac legatura intre suprafețele funcționale și cele de asamblare.

Se caracterizează prin:

precizia dimensională mică (neprecizată);

rugozitatea suprafeței mare (cea care rezultă din procedeul de obținere a semifabricatului);

fară prescripții referitoare la precizia de formă; [3]

Pe baza analizei suprafețelor piesei s-au stabilit următoarele roluri funcționale, după cum se arată în tabelul 2.6.

Tabel 2. 6 Stabilirea rolurilor funcționale ale piesei

Ajustajele și solicitările suprafețelor prescrise

Suprafețele care delimitează piesa, S1, S2, S3, S4, S5, S6, S21, S22, S23, S24, sunt în clasa de toleranță g, treapta de precizie 6. Acestea vor forma la asamblare un ajustaj cu joc, cu ramă în care se montează cele două semimatrițe. Alezajele se vor executa în clasa de precizie H7, deoarece prin acestea trec poansoane sau coloane pentru deschiderea matriței, ele necesitând ajustaj cu joc.

C. Concordanța dintre caracteristicile prescrise și cele impuse de rolul funcțional

În desenul inițial al piesei, atât pe marginile exterioare ale piesei (suprafețele S3, S4, S5, S6) cât și pe colțurile pastilei (suprafețele S21, S22, S23, S24) era precizată clasa de toleranță g, treapta de precizie 6, deoarece la asamblare se formează un ajustaj cu joc cu rama semimatrițelor, este suficient ca laturile piesei să fie în această clasă.

Rugozitatea generala a piesei nu era specificată, așadar am considerat că 0.8 ar fi o valoare optimă pentru rolul funcțional al piesei.

2.4 Analiza caracteristicilor tehnologice ale piesei

2.4.1 Prelucrabilitatea prin așchiere și prin alte procedee

Până la tratamentul termic, prelucrabilitatea este bună, ținând cont de faptul că materialul 1.2343 (oțel pentru scule) are o duritate relativ mare ceea ce determină prelucrarea cu viteze mai scăzute în raport cu prelucrarea oțelului obișnuit și un consum mare de scule. În același timp, consumul de energie este mai mare datorită rezistenței la rupere ridicată a materialului, iar rugozitatea obținută este cu o treaptă mai mică decât cea obținută în cazul oțelurilor nealiate.

După tratamentul termic, prelucrabilitatea materialului este foarte scăzută, putându-se efectua doar după prelucrări de rectificare, EDM, lustruiri, ECM, etc. Din punct de vedere a tehnologicității suprafețelor, majoritatea se pot prelucra prin așchiere, fiind totuși necesară prelucrara prin electroeroziune a unor suprafețe (S12, S13, S15) așchierea nefiind posibilă datorită dimensiunii mici și foarte complexe a canalelor.

De asemenea, piesa se poate prelucra foarte bine și prin alte metode neconvenționale. În concluzie, piesa se consideră tehnologică din punct de vedere al prelucrabilității prin așchiere, cu o prelucrabilitate relativ bună.

2.4.2 Forma constructivă a piesei

În urma analizei piesei se constată că piesa este constituită atât din suprafețe simple, cât și din suprafețe complexe (S11, S12, S13, S14, S15, S16, S25) cu o tehnologicitate bună. Piesa nu prezintă suprafețe care să necesite o prelucrare în construcție asamblată, acestea permițând poziționarea și orientarea piesei într-un dispozitiv special sau specializat.

Dată fiind cavitatea din piesă, de formă complexă, aceasta se poate realiza din plin cu îndepărtarea unei cantități mari de material.

2.4.3 Alegerea unor suprafețe ca bază de referință, de orientare și de fixare

Determinarea bazelor tehnologice are ca scop scoaterea în evidență a suprafețelor care se vor prelucra în primele operații ale procesului tehnologic, acestea urmând a fi utilizate cât mai mult posibil. Suprafața S1, poate fi folosită ca bază tehnologică, deoarece este suprafață plană și are cea mai mare întindere, utilizarea acesteia ca bază tehnologică nemodificând suprafața din punct de vedere al calității.

– ca bază de referință se propune S1

– ca bază de orientare se propune S2

– ca bază de fixare se propune S2

2.4.4 Prescierea rațională a toleranțelor și a rugozității suprafețelor prelucrate

Rugozitatea generala a piesei nu era specificată, așadar am considerat că 0.8 ar fi o valoare optimă pentru rolul funcțional al piesei.

A. Gradul de unificare al caracteristicilor constructive

Analiza tehnologicității piesei se face cu ajutorul unor indici tehnico-economici absoluți sau relativi, cum ar fi gradul de unificare al diferitelor elemente constructive, ce se calculează cu următoarea relație (rel 2.1) conform literaturii [4]:

(rel 2.1)

Unde:

lt – număr total de elemente constructive de tipul respectiv

ld – număr de elemente diferite

– Pentru alezaje:

– Pentru filete:

– Pentru raze de racordare:

– Pentru canale:

– Gradul mediu de unificare:

În concluzie, piesa are un grad de unificare foarte bun, nu sunt necesare propuneri de unificare ulterioare.

B. Concordanța dintre caracteristicile prescrise și condițiile de tehnologicitate

Pe baza analizelor efectuate anterior, se poate observa că există o bună concordanță între caracteristicile prescrise și cele impuse de rolul funcțional și că piesa prezintă o tehnologicitate destul de ridicată, fapt ce permite realizarea piesei în condiții optime de prelucrare.

CAPITOLUL 3

STABILIREA ACTIVITĂȚILOR TEHNOLOGICE PRINCIPALE NECESARE FABRICĂRII PIESEI

În general, în funcție de specificul unui produs de tip piesă, principalele activități tehnologice care se realizează pentru obținerea caracteristicilor prescrise acestuia sunt cele de prelucrare – denumite prelucrări, de asamblare, de control și de manipulare. Aceste activități se stabilesc după cum urmează.

3.1 Stabilirea metodelor și procedeelor de prelucrare principale

Convențional, în funcție de natura determinată de precizia procedeelor prin care se realizează și de importanță, prelucrările necesare fabricării unei piese pot fi : primare – pentru obținerea semifabricatului – și intermediare sau/și finale – pentru obținerea unor caracteristici prescrise de precizie înaltă, respectiv, principale – primare, intermediare sau/și finale și complementare – pregătitoare, ajutătoare și de finisare. [4]

După caz, se stabilesc pe considerente tehnico economice, una sau două variante de prelucrări principale tehnic acceptabile necesare obținerii caracteristicilor prescrise piesei:

– metode : turnare, deformare, agregare de pulberi, sudare, lipire, așchiere, eroziunea etc.

– procedee : laminarea, extrudarea, forjarea, matrițarea, turnarea în forme permanente, frezare, stunjire, burghiere, rectificare etc.

– natura prelucrărilor : de precizie mare, mijlocie, mică, de degroșare, de finisare, de semifinisare [4]

A. Stabilirea prelucrărilor principale pentru semifabricare

Metode și procedee de prelucrare pentru semifabricare

Pe baza datelor inițiale (volumul de producție, dotarea tehnică a unității, cerințele tehnico-economice, obiectivele principale etc.) și a caracteristicilor constructiv-funcționale și tehnologice prescrise piesei (caracteristici prescrise materialului – natură, compoziție, structură, proprietăți, tratamente termice – masa și clasa piesei, rolul funcțional și tehnologicitatea contrucție), se propun procedeele de forjare și laminare, întrucât seria de fabricație este de tip unicat nu este rentabil să recurgem la matrițare, iar tipul materialului (oțel pentru scule) exclude turnarea și agregarea de pulberi.

Laminarea este procedeul de prelucrare prin deformare plastică (la cald sau la rece), la care materialul este obligat să treacă forțat printre doi cilindri aflați în mișcare de rotație.

Metoda prezintă o serie de avantaje, precum obținerea de produse cu proprietăți mecanice superioare celor turnate, o structura cu cristale fine, consum minim de metal, precizie mare, posibilitatea realizării unor piese cu forme complexe.

Dintre dezavantajele metodei se pot menționa costul ridicat al mașinilor și instalațiilor, utilizarea unor forțe mari de deformare, poate fi folosită doar în cazul unor piese de dimensiune mică. [5]

Forjarea liberă este procedeul de prelucrare a unui semifabricat metalic prin deformare plastică la cald, fără fisurare, prin intermediul forțelor statice sau dinamice executate de prese sau ciocane.

Metalul prelucrat prin forjare este mai rezistent decât cel obținut prin turnare sau cel din piesele prelucrate pe mașini unelte. Aceasta se datorează curgerii grăunților în urma forjării. Pe măsură ce metalul este presat (lovit), grăunții se deformează și urmăresc forma piesei, astfel încât aceștia își pastrează continuitatea în secțiune. Unele tehnologii moderne beneficiază de avantajul acestui raport mare între rezistență-sarcină.

Multe metale sunt forjate la cald, dar fierul și aliajele feroase sunt aproape întotdeauna forjate la căldură extremă. Aceasta din două motive: dacă vor fi tratate termic prin călire, materialele dure ca fierul și oțelul ar deveni extrem de greu prelucrabile, în al doilea rând oțelul poate fi durificat prin alte mijloace decât prelucrarea la cald, astfel încât este mai economică forjarea la cald față de tratamentul termic. Aliajele care sunt pretabile la călirea prin precipitare, precum majoritatea aliajelor de aluminiu și titan, pot fi, de asemenea, forjate la cald în loc să fie tratate termic. Celelalte materiale trebuie să fie durificate pirntr-un proces propriu de forjare. [5]

În concluzie vom opta pentru metoda de deformare plastică prin procedeul de forjare liberă.

Adaosurile totale de prelucrare și adaosurile tehnologice

Stabilirea unei tehnologii corecte de forjare, duce la execuția pieselor cu un consum minim de material, combustibil și de manopera de forjare și de prelucrare ulterioară prin așchiere. La elaborarea planului de operații se ține cont de următoarele elemente: felul producției (unicat), natura, felul și dimensiunile materialului, utilajului, dispozitivele și mijloacele de manipulare și transport și de instalațiile de încălzire.

Pe baza metodei și procedeului de semifabricare ales, și în funcție de dimensiunile piesei, s-au stabilit următoarele adaosuri tehnologice precum și modul de dispunere al acestora pe suprafața piesei conform literaturii [6] .

– pentru cota de 300 mm, adaosul total de prelucrare este 21 mm

– pentru cota de 292 mm, adaosul total de prelucrare este 21 mm

– pentru cota de 286 mm, , adaosul total de prelucrare este 21 mm

– pentru cota de 95 mm, , adaosul total de prelucrare este 10 mm

Construcția semifabricatului

În figura 3.1 este prezentată schița semifabricatului în care sunt evidențiate adaosurile de prelucrare cu culoare roșie și cele tehnologice cu culoare albastră, precum și modul de dispunere pe suprafețele piesei.

Figura 3.1 Schița semifabricatului

Având în vedere faptul că tipul producției este unicat, în ambele variante de proiectare a structurii preliminare a procesului și sistemului tehnologic de prelucrare se va aplica „principul concentrării activităților pentru constituirea operațiilor”.

B. Stabilirea prelucrărilor principale pentru fabricarea intermediară sau/și finală

Metode pentru stabilirea prelucrărilor necesare obținerii caracteristicilor prescrise

Există metode care permit stabilirea simultană ca natură (degroșare, semifinisare, finisare, superfinisare) cât și ca procedeu (strunjire, frezare).

Stabilirea prelucrărilor necesare folosind metoda coeficienților de precizie

Se aplică metoda coeficienților de precizie pe suprafețele S1, S5, S18.

Suprafața S1

Suprafața aleasă pentru aplicarea metodei coeficienților de precizie este suprafața S1.

Datele problemei:

– Semifabricat forjat Rasf= 50 µm

Stabilirea prelucrărilor necesare obținerii rugozității prescrise Rap=0,8 µm

Calculul coeficientului total necesar:

(rel 3.1) [8]

Stabilirea prelucrărilor intermediare tehnic acceptabile și a coeficienților intermediari asociați acestora Ki.

Stabilirea prelucrării finale prin care se obține Rap=0,8 µm

Conform literaturii, suprafața fiind plană, operația finală va fi de rectificare de finisare.

Stabilirea coeficientului intermediare de la ultima prelucrare (rectificarea de finisare). Se propune rectificarea de degroșare

Rarect.degr.= 1,6 µm

(rel 3.2)

Se impune astfel stabilirea și a altor prelucrări care să ducă la un coeficient total >KTnec.

Stabilirea coeficientului intermediare la rectificarea de degroșare

Se propune ca înaintea frezării de degroșare să se realizeze frezarea de finisare cu Rafrez.fin.=6,3 µm.

(rel 3.3)

Ktot= 2*3,93 ≃ 8

Stabilirea coeficientului intermediar la frezarea de finisare

Se propune ca înaintea frezării de finisare să se realizeze frezarea de degroșare cu Rafrez.deg=25 µm.

(rel 3.4)

Ktot=2*3,93*3,97=31,20

Stabilirea coeficientului intermediar la frezarea de degroșare.

(rel 3.5)

Ktot = K1*K2*K3*K4=2*3,93*3,97*2= 62,41 ≃ 62,5

Suprafața S5

Datele problemei:

– Semifabricat forjat Rasf= 50 µm

Stabilirea prelucrărilor necesare obținerii rugozității prescrise Rap=0,8 µm

Calculul coeficientului total necesar:

(rel 3.1) [8]

Stabilirea prelucrărilor intermediare tehnic acceptabile și a coeficienților intermediari asociați acestora Ki.

Stabilirea prelucrării finale prin care se obține Rap=0,8 µm

Conform literaturii, suprafața fiind plană, operația finală va fi de rectificare de finisare.

Stabilirea coeficientului intermediare de la ultima prelucrare (rectificarea de finisare). Se propune rectificarea de degroșare

Rarect.degr.= 1,6 µm

(rel 3.2)

Se impune astfel stabilirea și a altor prelucrări care să ducă la un coeficient total >KTnec.

Stabilirea coeficientului intermediare la rectificarea de degroșare

Se propune ca înaintea frezării de degroșare să se realizeze frezarea de finisare cu Rafrez.fin.=6,3 µm.

(rel 3.3)

Ktot= 2*3,93 ≃ 8

Stabilirea coeficientului intermediar la frezarea de finisare

Se propune ca înaintea frezării de finisare să se realizeze frezarea de degroșare cu Rafrez.deg=25 µm.

(rel 3.4)

Ktot=2*3,93*3,97=31,20

Stabilirea coeficientului intermediar la frezarea de degroșare.

(rel 3.5)

Ktot = K1*K2*K3*K4=2*3,93*3,97*2= 62,41 ≃ 62,5

Suprafața S18

Datele problemei: semifabricatul se obține prin găurire IT13 ; T=0,27mm

Stabilirea prelucrărilor necesare obținerii dimensiuniii de IT10

Calculul coeficientuli total necesar

(rel 3.6)

Stabilirea prelucrărilor intermediare tehnic acceptabile și a coeficienților intermediari asociați acestora Ki.

Stabilirea prelucrării finale : se impune Tp=0,07 mm

Datorită faptului că suprafața este cilindrică interioară, operația finală va fi alezare de finisare care asigură treapta de precizie IT10.

Stabilirea coeficientului intermediar la alezarea de finisare:

Se propune ca înaintea alezării de finisare să se facă alezarea de degroșare IT11 T=0,11mm

(rel 3.8)

Se impune astfel stabilirea și a altor prelucrări care să ducă la un coeficient total >KTnec.

Stabilirea coeficientului intermediar la alezarea de degroșare

(rel 3.9)

Ktot = K1*K2 = 1,57 *2,45 = 3,846 ≃ 3.85

Stabilirea prelucrărilor necesare folosind metoda calculului diferenței treptei/clasei de precizie ΔIT (tabel 3.1)

Tabel 3.1 Stabilirea prelucrărilor necesare prin calculul diferenței treptei

Stabilirea prelucrărilor principale pentru fabricarea intermediară și/sau finală (tabel 3.2)

Tabel 3.2 Stabilirea prelucrărilor principale

CAPITOLUL 4

PROIECTAREA STRUCTURII PRELIMINARE A PROCESULUI și SISTEMULUI TEHNOLOGIC

4.1 Calculul ritmului de fabricare și estimarea tipului de producție

Proiectarea unui proces și sitem tehnologic de fabricare optim se realizează în două mari etape, respectiv:

– etapa proiectării preliminare simplificate

– etapa proiectării integrale de detaliu

În etapa proiectării preliminare, se stabilește structura procesului numai la nivelul operațiilor și fazelor principale și structura sistemului tehnologic prin alegerea utilajelor și S.D.V.-urilor numai ca tip.

Etapa proiectării integrale se realizează prin includerea în structura preliminară și a celorlalte componente structurale precum operațiile complementare și fazele auxiliare.

Proiectarea structurii preliminare se realiează prin construirea operațiilor și a fazelor principale, stabilirea succesiunii acestora și alegerea utilajelor și S.D.V.-urilor numai ca tip, pe baza ritmului real de fabricare, după caz, și estimării tipului de producție, a aplicării principiilor și resctircșiilor tehnico-economice, a cunoașterii procesului tehnologic tip sau existent.

Calculul ritmului de fabricare

La proiectarea proceselor organizate pe linii tehnologice în flux, îndeosebi, în producția de masă. și uneori, în cea de serie când se aplică principiul diferențierii activităților, divizarea procesului în operații, alegerea utilajelor și proiectarea S.D.V.-urilor se face în funcție de mărimea ritmului liniei de fabricație, astfel încât să asigure condiția de sincronizare a operațiilor.

Calculul ritmului real de fabricație se face cu relația (4.1):

(rel 4.1)

Unde:

z – numărul zilelor lucrătoare pe durata producției indicate

ks – numărul de schimburi pe zi

h – numărul de ore lucrătoare pe schimb

cp – coeficient ce ține seama de timpul consumat cu întreținerea și repararea utilajului

N – numărul total de piese care se impun a fi fabricate pe durata de producție indicată

În cazul de față :

z = 5 zile

Ks = 3 schimburi/zi

h = 8 ore/schimb

cp = 0,96

N = 1 piese/ săptămână

Estimarea tipului de producție

Tipul producției se stabilește după proiectarea structurii integrale a procesului și sistemului tehnologic, când se cunosc timpii efectivi de lucru, normați, pentru fiecare operație.

În această etapă a proiectării preliminare a structurii proceslui tehnologic, pentru elaborarea și analiza unor variante de proces cât mai apropiate de cea optimă, tipul producției se determină prin estimarea timpului necesar realizării piesei, în funcție de mărimea, complexitatea și precizia caracteristicilor prescrise etc. sau pe baza datelor procesului tehnologic aplicat la produsul considerat, sau la un produs similar, în unitatea de producție.

Pe baza rimtului real de fabricare, calculat la punctul anterior, se calculează coeficientul tipului de producție K, cu relația (4.2).

(rel 4.2)

Unde:

K – coeficientul tipului de producție ( de sericitate )

rreal – ritm real de fabricare

tpest –timp producție estimat

În funcție de valoarea coeficientului K se face estimarea tipului de producție, pe baza relațiilor (4.3):

– pentru K ≤ 1 – producție de masă

– pentru 1<K≤6 – producție de serie mare

– pentru 6<K≤10 – producție de serie mijlocie (rel 4.3)

– pentru 10<K≤20 – producție de serie mică

– pentru K>20 – producție de unicat

Comparând coeficientul K obținut în calculul anterior cu relațiile pentru estimarea tipului de producție, se observă că pentru reperul „Pastilă mobilă”, tipul estimat al producției este acela de unicat.

4.2 Prezentarea principiilor și restricțiilor tehnico-economice privind conținutul fazelor și operațiilor

Principii privind constituirea fazelor și operațiilor

Restricții impuse pe baza principiului concentrării activităților

Având în vedere faptul că tipul producției este unicat, realizându-se o singură piesă, se impune proiectarea procesului tehnologic conform principiului concentrării activităților tehnologice.

Pe baza acestui principiu, au fost impuse o serie de restricții după cum urmează:

– frezarea suprafețelor orizontale (S1 și S2) și de contur (S3, S4, S5, S6) într-o singură operație

– realizarea tuturor găuririlor și alezajelor într-o singură operație

– realizarea tuturor filetelor într-o singură operație

– realizarea tuturor rectificărilor într-o singură operație

– realizarea prelucrărilor prin electroeroziune cu electrod masivîntr-o singură operație

Împărțirea procesului tehnologic în operații, ține seama de aceste restricții și recomandări astfel încât operațiile vor conține cât mai multe prelucrări de același tip compactizând procesul tehnologic.

Restricții impuse pe baza diferențierii

Cu toate că procesul de prelucrare trebuie să se bazeze pe principiul concentrării activităților, există totuși restricții impuse pe baza principiului diferențierii impuse de caracteristicile piesei, și anume:

– frezarea suprafețelor frontale și a conturului piesei se prelucrează într-o operație diferită de cea de frezare a cavităților piesei, pentru frezarea de degroșare a suprafețelor frontale operație este necesară o mașină de putere mare.

– rectificarea de degroșare va fi realizată înntr-o operație separată față de rectificarea de contur de finisare, necesitând altă mașină, rectificarea de degroșare se aplică pentru baze precise, după tratamentul termic se poate face înca o prelucrare de rectificare

– prelucrările prin EDM se fac în operații diferite, prelucrarea cu electrod masiv se va face într-o operație, iar cea cu electroeroziune cu fir se va face în altă operație, deoarece este necesară schimbarea mașinii și a sculei, cele două operații neputând fi grupate într-una singură.

B. Restricții privind stabilirea conținutului și succesiunii operațiilor și fazelor

a. Restricții privind poziția-succesiunea realizării unor prelucrări, suprafețe și operații complementare

Ordinea de realizare a operațiilor respective și a prelucrărilor trebuie să fie inversă gradului de precizie a prelucrărilor.

Suprafețele cu precizie dimensională și geometrică mare și rugozitate mică se finisează în ultima operație.

Prelucrarea filetelor, găurilor prin care se face după prelucrarea suprafețelor S1 și S2.

Prelucrările realizate prin frezare și găurire se vor realiza înaintea eventualelor tratamente termice, iar cele de rectificare și lustruire, se vor realiza după tratamentul termic.

Se prevede autocontrolul după fiecare operație și inspecție intermediară după operațiile importante, iar la sfârșit se va face o inspecșie finală.

Demagnetizare după rectificarea plană;

Spalare/degresare după EDM;

Conservare ambalare;

b. Restricții privind alegerea suprafețelor tehnologice și a schemelor de orientare și fixare

Restricții referitoare la alegerea suprafețelor tehnologice la prima operație de prelucrare:

La prima operație suprafața prelucrată va fi S1, având cele mai mari dimensiuni, ulterior fiind alese și alte suprafețe.

Începând cu operația a doua, la celelalte operații orientarea se face numai pe suprafețe prelucrate.

Restricții privind stabilirea schemei de orientare, poziționare și fixare a piesei; Forma constructivă a piesei și dimensiunile acesteia nu impun restricții privind schema de orientare, poziționare și fixare a piesei. Suprafețele de orientare și poziționare propuse sunt S2, S4, S5.

4.3 Prezentare structurii procesului tehnologic tip

Conform literaturii de specialitate [9], la acest subcapitol se prezintă structura unui proces tehnologic tip.

Prelucrarea suprafețelor alese ca suprafețe tehnologice pentru operațiile ulterioare, dacă este posibil, pentru toate.

Prelucrarea de degroșare a suprafețelor cu rol funcțional deosebit numite suprafețe principale.

Prelucrarea de degroșare a suprafețelor cu rol funcțional mai scăzut numite suprafețe secundare.

Prelucrarea de finisare a suprafețelor principale.

Prelucrarea de finisare a suprafețelor secundare.

Realizarea prelucrărilor de tratament termic și durificare.

Prelucrarea de fimnisare prin procedee abrazive sau neconvenționale a suprafețelor principale.

4.4 Prezentarea procesului tehnologic existent

În cadrul experienței din practica la firma Assa Abloy România, am analizat diverse procese tehnologice pentrut piese similare de tip matriță, un proces tehnologic fiind alcătuit astfel.

Prelucrarea de degroșare a suprafeței considerată bază principală.

Prelucrarea de degroșare a suprafeței paralele cu baza principală.

Prelucrarea de degroșare a suprafețelor plane perpendiculare pe baza principală.

Prelucrarea găurilor filetate sau nefiletate cu axe perpendiculare pe baza principală ( în cazul în care realizarea găurilor nu necesită finisare, se vor finisa numai 2 găuri care vor deveni baze tehnologice).

Prelucrarea alezajelor perpendiculare pe baza principală.

Prelucrarea găurilor filetate sau nefiletate paralele cu baza principală.

Realizarea prelucrărilor de tratament termic și durificare.

Realizarea prelucrărilor neconvenționale (EDM).

Prelucrări de lustruire.

Inspeciție finală.

4.5 Stabilirea structurii preliminare a procesului și sistemului tehnologic

A. Construirea preliminară a operațiilor principale

Pe baza ritmului estimat de fabricare, a tipului de producție și a structurii procesului tehnologic tip, construirea preliminară a operațiilor și fazelor este următoarea:

Forjare liberă

Frezare degroșare suprafețe orizontale și de contur

Rectificare plană

Găurire, alezare

Filetare

Frezare CNC

Tratament termic

Electroeroziune cu electrod masiv

Rectificare plană de finisare

Lustruire electrochimică

Inspecție

Forjare liberă

Frezare degroșare suprafețe orizontale și de contur

Rectificare plană

Găurire, alezare

Filetare

Frezare CNC

Tratament termic

Electroeroziune cu electrod masiv

Electroeroziune cu fir finisare

Lustruire electrochimică

Inspecție

Stabilirea succesiunii preliminare a operațiilor și fazelor principale

Forjare liberă

Frezare degroșare suprafețe orizontale și de contur

Rectificare plană

Găurire, alezare

Filetare

Frezare CNC

Tratament termic

Electroeroziune cu electrod masiv

Rectificare plană de finisare

Lustruire electrochimică

Inspecție

Stabilirea mijloacelor tehnologice ca tip

Operația 1: presă

Operația 2: mașină de frezat universală

Operația 3: mașină de rectificat plan

Operația 4: mașină-unealtă cu comandă numerică în 5 axe

Operația 5: cuptor

Operația 6: mașină de prelucrat prin electroeroziune cu electrod masiv

Operația 7: mașină de rectificat plan

Operația 8: cameră de contrapresiune

Operația 9: se execută manual

Stabilirea sculelor

Pe baza caracteristicilor activităților tehnologice, tipul semifabricatului, tipul producției, productivitatea impusă, gradul de complexitate al activităților tehnologice, tipul utilajului și a sculelor și disponibilității de dispozitive, tipurile de dispozitive de prindere a piesei și a sculelor pentru fiecare operație sunt:

Operația 1: ciocan pneumatic

Operația 2: freză tip cap de frezat

Operația 3: disc abraziv cilindric

Operația 4: burghiu, tarod, freză

Operația 5: baie de săruri

Operația 6: electrozi din cupru

Operația 7: disc abraziv cilindric și de tip oală

Operația 8: electrod din cupru

Operația 9: șubler, ceas comparator, micrometru

Stabilirea dispozitivelor de prindere

Pe baza caracteristicilor activităților tehnologice, tipul semifabricatului, tipul producției, productivitatea impusă, gradul de complexitate al activităților tehnologice, tipul utilajului și a sculelor și disponibilității de dispozitive, tipurile de dispozitive de prindere a piesei și a sculelor pentru fiecare operație sunt:

Operația 1: clește

Operația 2: menghină pentru prinderea piesei și mandrină pentru prinderea frezei

Operația 3: platoul magnetic al mașinii

Operația 4: menghină, dispozitiv universal

Operația 5: –

Operația 6: dispozitiv universal pentru prinderea piese și dispozitiv specializat pentru prinderea electrozilor

Operația 7: platoul magnetic al mașinii

Operația 8: dispozitiv de prindere a piesei

Operația 9: dispozitiv de control universal

Stabilirea mijloacelor de inspecție

Potrivit tipului caracteristicilorc onstructive, tipul producției, productivitatea impusă, a preciziei caracteristicilor care se controlează, a preciziei mijloacelor de control și a disponibilității de mijloace de control, tipul acestora pentru fiecare operație este:

Operația 1: șubler

Operația 2: șubler, etalon de rugozitate, rugozimetru

Operația 3: șubler, etalon de rugozitate

Operația 4: șubler de interior, alezometru

Operația 5: –

Operația 6: micrometru

Operația 7: etalon de rugozitate

Operația 8: șubler, micrometru

Operația 9: șubler, alezometru, micrometru, etaloane de rugozitate, dispozitiv universal pentru controlul paralelismului și planeității.

Stabilirea mediilor de lucru

Operația 1: –

Operația 2: emulsie

Operația 3: emulsie

Operația 4: –

Operația 5: baie de săruri

Operația 6: dielectric

Operația 7: emulsie

Operația 8: electrolit

Operația 9: –

Tabelul 4.1 Determinarea operațiilor preliminare, varianta 1

Fig 4.2 Determinarea operațiilor preliminare, varianta 2

CAPITOLUL 5

PROIECTAREA STRUCTURII INTEGRALE A PROCESULUI ȘI SISTEMULUI TEHNOLOGIC

5.1 Stabilirea structurii integrale la nivel de proces și sistem tehnologic de fabricare

5.1.1 Stabilirea prelucrărilor complementare

Pentru a putea proiecta integral un proces și sistem tehologic, pe lângă prelucrările principale care au fost analizate în cadrul structurii preliminare, în funcție de produs și de operațiile de prelucrare principale propuse, pentru realizara condițiilor nceseare există și o serie de prelucrări, denumite complementare, ce trebuie stabilite. Aceste prelucrări complementare, după caz, pot fi grupate în operații separate sau pot fi introduse în cadrul operațiilor luate în discuție în structura preliminară. [9]

Prelucrări complementare pregătitoare

Având în vedere caracteristicile produsului, cum ar fi natura și starea semifabricatului, forma și dimensiunile acestuia, prelucrările principale de semifabricare și intermediare și/sau finale luat în considerare în structura preliminară, am decis ca fiind necesară ungerea, în vederea reducerii forțelor de frecare, spălarea după prelucrarea EDM, și demagnetizarea după rectificări.

Prelucrări complementare de finisare

Pentru îmbunătățirea finală a caracteristicilor produsului sunt necesare următoarele prelucrări complementare de finisare:

– degresare după operațiile de EDM

– după operațiile de DM și lustruire

– uscare

5.1.2 Stabilirea activităților tehnologice de asamblare

În procesul tehnologic nu este necesară nicio operație de asamblare.

5.1.3 Stabilirea activităților tehnologice de inspecție

Activitățile de control sunt necesare în urma fiecărei operații principale de prelucrare pentru preîntâmpinarea eventualelor neconformități ale produsului, dar ele pot fi introduse și ca faze în cadrul operațiilor al căror rezultat trebuie verificat, opțional efectuând-se și o inspecție intermediară finală. Ultima operație este inspecția finală.

5.1.4 Stabilirea activităților de manipulare și transport

Deoarece piesa are dimensiuni mari, iar masa ei este foarte mare, poate fi transportată și manipulată cu ajutorul utilajelor de transport (stivuitoare, cărucioare-lize etc) de la un post la altul, sau prin intermediul unui sistem automat de vehicule de tip AVG, ce urmăresc fluxul de producție.

5.1.5 Stabilirea listei sau a nomenclatorului operațiilor procesului tehnologic

Lista operațiilor structurii preliminare:

Forjare liberă

Frezare degroșare suprafețe orizontale și de contur

Rectificare plană

Găurire, alezare, filetare, frezare CNC

Tratament termic

Electroeroziune cu electrod masiv

Rectificare plană de finisare

Lustruire electrochimică

Inspecție finală

Lista operațiilor structurii integrale la nivel de proces, nomenclatorul operațiilor procesului tehnologic:

Forjare liberă

Frezare degroșare suprafețe orizontale și de contur

Rectificare plană

Demagnetizare

Găurire, alezare, filetare, frezare CNC

Rectificare finisare plană și de contur

Demagnetizare

Tratament termic

Electroeroziune cu electrod masiv

Spălare

Rectificare plană de finisare

Lustruire electrochimică

Degresare

Spălare

Uscare

Inspecție finală

5.2 Proiectarea structurii integrale la niveul fiecărei operații

Structura integrală la nivel de operație s-a proiectat pe baza nomenclatorului operațiilor stabilit la capitolul anterior. Pentru aceasta s-a stabilit pentru fiecare operație principală elementele structurale:

Numărul curent și denumirea operației

Schema tehnologică și schița operației

Metoda de reglare la dimensiune

Schema de orientare și poziționare a piesei

Adaosurile și dimensiunile intermediare

Regimurile, forțe și momente de lucru

Caracteristicile mijloacelor de lucru

Procedee de reglare cinematice

Procedee de reglare la dimensiune și cote tehnologice

Norma de timp

Tipul producției

Analiza economică și organizarea operației

5.2.1 Proiectarea structurii integrale pentru operația 1

Operația de semifabricare este : Forjarea liberă.

Această operație a fost discutată în capitolul anterior.

5.2.2 Proiectarea structurii integrale pentru operația 2

5.2.2.1 Numărul de ordine și denumirea operației:

Operația numărul 2: Frezare degroșare suprafețe orizontale și de contur

Proiectarea schiței și schemei tehnologice a operației

În figura 5.1 se prezintă schița de degoșare suprafețe orizontale și de contur.

Fig. 5.1 Frezare plană și de contur

Stabilirea fazelor operației și succesiunea acestora

a. Orientare și fixare piesă;

1.Frezare de degroșare la cota 95,80 ;

b.Rotire piesă cu 180°;

2.Frezare de degroșare la cota 95,80;

3.Frezare de degroșare la cota 287,078 ;

c. Rotire piesă cu 180°;

3.Frezare de degroșare la cota 287,078 ;

d.Rotire piesă cu 90°;

4. Frezare de degroșare la cota 301,079 ;

e.Rotire piesa cu 180°;

5. Frezare de degroșare la cota 301,079;

f. Rotire piesă cu 90°;

6.Frezare de finisare la cota 95,36 ;

g.Rotire piesa cu 180°;

7. Frezare de finisare la cota 95,36 ;

8. Frezare de finisare la cota 286,49 ;

h.Rotire piesa cu 180°;

9. Frezare de finisare la cota 286,49 ;

i. Rotire piesă cu 90°;

10. Frezare de finisare la cota 300,49 ;

j.Rotire piesa cu 180°;

11. Frezare de finisare la cota 300,49 ;

k.Desprindere piesă;

l.Inspecție

Stabilirea metodei de reglare la dimensiune

Metoda de reglare la dimensiune este modalitatea prin care, în funcție de felul operației care se analizează (de prelucrare, de asamblare, de inspecție sau de manipulare) se concepe să se stabilească poziția sculei (pentru operațiile de prelucrare sau de asamblare), a mijloacelor de inspecție – palpator etc. (pentru operațiile de inspecție) etc. în raport cu sistemul tehnologic, cu axele mașinilor, cu dispozitivul care poziționează și orientează piesa și în final cu suprafața piesei, astfel încât să se obțină forma, dimensiunile sau alte caracteristici care se realizează în operația considerată.

În funcție de principiul care a stat la baza procesului tehnologic analizat și anume principiul concentrării activităților sau principiul diferențierii acestora, există două mari metode de reglare (a sculelor) la dimensiune, respectiv:

1. Metoda reglării automate, denumită în cazul operațiilor de prelucrare ca metoda prelucrării cu sculă reglată la cotă, care se recomandă să se adopte numai în cazul proceselor proiectate pe principiul diferențierii activității tehnologice (când producția este de serie, mijlocie sau mare, și de masă).

2. Metoda reglării individuale, denumită în cazul operațiilor de prelucrare ca metoda prelucrării fără sculă reglată la cotă, care se recomandă să se adopte numai pentru cazul proceselor tehnologice proiectate pe principiul concentrării activităților tehnologice (când producția este de unicat sau de serie mică). [2]

Tipul producției pentru reperul Pastilă mobilă 1 este de unicat, iar procesul tenologic se proiectează pe principiul concentrării activităților, așadar se va alege ca metodă de reglare la dimensiune metoda reglării individuale, iar unul din procedeele ce pot fi utilizate fiind cel bazat pe așchii de probă.

Stabilirea schemei de pozitionare-orientare a piesei și a cotelor tehnologice

Schema de pozitionare-orientare a pisei și a cotelor tehnologice este prezentată în figura 5.1 și constă în preluarea a 3 grade de libertate pe suprafața S2, 2 grade de libertate pe suprafața S4 și de un grad de libertate pe suprafața S6.

5.2.2.6 Stabilirea adaosurilor intermediare de prelucrare și a dimensiunilor intermediare ale suprafețelor

Adaosurile intermediare de prelucrare reprezintă adaosurile care se îndepărtează de pe suprafață la o prelucrare de degroșare, semifinisare, finisare sau superfinisare. Aceste prelucrări posibile,se pot realiza în cadrul aceleiași operații, dar din faze diferite, sau în operații distincte.

Stabilirea acestor adaosuri se face prin calcul sau prin alegerea din normative.În continuare se prezintă modul de calcul al adaosurilor intermediare.

Pentru obținerea suprafeței la cota cu rugozitatea de 0,8µm, se impune realizarea următoarelor prelucrări:

Frezare de degroșare cu Ra=12,5µm;

Frezare de finisare cu Ra=6,3µm;

Rectificare de degroșare cu Ra=3,2µm;

Rectificare de finisare cu Ra=0,8µm;

Relația de calcul a adaosului (5.1) este:

Ajmin=Rzj-1 + Sj-1 + pj-1 + Ap-o j-1 (5.1)

unde:-Rzj-1 este înălțimea neregularităților profilului rezultat în faza precedentă

-Sj-1 este adâncimea stratului superficial defect format în faza precedent

-pj-1 este abaterea spațial a supraftei de prelucrat față de bazele tehnologic ale piesei

-Ap-o j-1 este eroarea de instalare,care se consideră a fi zero.

1. Rectificare de finisare

– operația anterioară este rectificarea de degroșare (formula 5.2)

Afr min=Rzrd + Srd + prd + Ap-o rf (5.2)

Conform tabelului 4.13 [8] , s-au ales următoarele valori:

Rzrd = 10 µm;

Srd = 20 µm ([8]-Tab.4.10);

sf = Δc * L= 0,3 (µm/mm) *300 (mm)= 90 µm;

rd =sf * k = 0,06 * 90 = 5,4 µm (unde k este coeficient de micșorare a abaterilor pentru degroșare=0,06 , iar pentru finisare=0,025 [8] )

L este lungimea totală a suprafeței = 300;

Δc este curbura specifică a semifabricatului 0,3 (µm/mm) ([8] tab 1.4)

Arf min=10 + 20+ 5,4 =35,4 µm

Arf nom= Arf min+ Trd = 35,4 + 52 = 87,4 µm = 0,0874 mm

Trd=(300/IT7) = 52 µm (IT7 este clasa de toleranța pentru dimensiunea de 300 mm asigurată de rectificarea de finisare)

dmax = dmax rf + 2*Arf nom = (300+2*0,0874) = 300,175 mm;

Deci rectificarea de degroșare se realizează la cota 300,175 mm.

2. Rectificare de degroșare

-operația anterioară este frezarea de finisare (formula 5.3):

Afr min=Rzff + Sff + pff + Ap-o rd (5.3)

Conform tabelului 4.13-[8],s-au ales următoarele valori:

Rzff = 10 µm;

Sff = 15µm ([8]-Tab.4.10);

sf = Δc * L=0,3 (µm/mm) x 300 (mm) = 90 µm;

ff =sf * k = 90* 0,025=2,25 µm, unde k este coeficient de micșorare a abaterilor (degroșare=0,06, finisare=0,025-[8] )

L este lungimea totală a suprafeței = 300 mm;

Δc este curbura specifică a semifabricatului 0,3 (µm/mm)([8] tabelul 1.4)

Ard min= 15 +10 + 2,25 = 27,25 µm

Ard nom= Ard min + Tff = 27,25 + 130 = 157,25 µm =0,157 mm

Trd= (300/IT9) = 130 µm (IT9 este clasa de toleranța pentru dimensiunea de 300 mm asigurată de rectificarea de degroșare);

dmax=dmax rd + 2*Ard nom=(300,175 +2 * 0,157)= 300,489 mm

Deci frezarea de finisare se realizează la cota 300,489 mm.

3. Frezarea de finisare

-operația anterioară este frezarea de degroșare (formula 5.4):

Afd min=Rzfd + Sfd + pfd + Ap-o ff (5.4)

Conform tabelului 4.13-Picos,s-au ales următoarele valori:

Rzfd = 30µm;

Sfd = 50µm ([8]-Tab.4.10);

sf = Δc x L= 0,3 (µm/mm) x 300 (mm) = 90 µm;

fd=sf x k = 90 x 0,06 = 5,4 µm, unde k este coeficient de micșorare a abaterilor (degroșare=0,06,finisare=0,025-[8])

L este lungimea totală a suprafeței = 300;

Δc este curbura specifică a semifabricatului 0,3 (µm/mm)([8] tabelul 1.4)

-Aff min = 30 + 50 + 5,4 = 85,4µm;

-Arf nom= Arf min + Trd = 85,4 + 210 = 295,4 µm = 0,295 mm

-Trd= (300 /IT10) = 210 µm(IT10 este clasa de toleranța pentru dimensiunea de 300 mm asigurată de frezarea de finisare)

dmax=dmax rd + 2*Aff nom= (300,489+2 * 0,295)= 301,079 mm;

Deci frezarea de degroșare se realizează la cota 301,079.

4. Frezarea de degroșare

-operația anterioară este semifabricarea (formula 5.5):

Afd min=Rzsf + Ssf + psf + Ap-o fd (5.5)

Conform tabelului 4.13-[8],s-au ales următoarele valori:

Rzsf + Ssf = 3000µm ([8]-Tab.6.11);

sf= Δc * L= 0,3(µm/mm)* 300(mm) = 90 µm;

L este lungimea totală a suprafeței = 300

Δc este curbura specifică a semifabricatului 0,3 (µm/mm)([8] tabelul 1.4)

Asf min = 90 +3000=3090µm

Asf nom= Asf min + Tfd = 3090 +320 = 3410 µm =3,410 mm

-Tfd = (300 /IT11) = 320 µm (IT11 este clasa de toleranța pentru dimensiunea de 300 mm asigurată de frezare de degroșare)

dmax=dmax fd + 2*Asf nom=(301,079 + 2 * 3,41)= 307,899 mm

Deci semifabricarea se realizează la cota 307,899 mm.

Pentru obținerea suprafeței la cota cu rugozitatea de 0,8µm, se impune realizarea următoarelor prelucrări:

Frezare de degroșare cu Ra=12,5µm;

Frezare de finisare cu Ra=6,3µm;

Rectificare de degroșare cu Ra=3,2µm;

Rectificare de finisare cu Ra=0,8µm;

Relația de calcul a adaosului (5.1) este:

Ajmin=Rzj-1 + Sj-1 + pj-1 + Ap-o j-1 (5.1)

unde:-Rzj-1 este înălțimea neregularităților profilului rezultat în faza precedentă

-Sj-1 este adâncimea stratului superficial defect format în faza precedent

-pj-1 este abaterea spațial a supraftei de prelucrat față de bazele tehnologic ale piesei

-Ap-o j-1 este eroarea de instalare,care se consideră a fi zero.

1. Rectificare de finisare

– operația anterioară este rectificarea de degroșare (formula 5.2)

Afr min=Rzrd + Srd + prd + Ap-o rf (5.2)

Conform tabelului 4.13-[8] , s-au ales următoarele valori:

Rzrd = 10 µm;

Srd = 20 µm ([8]-Tab.4.10);

sf = Δc * L= 0,3 (µm/mm) *286 (mm)= 85,8 µm;

rd =sf * k = 0,06 * 85,8 = 5,14 µm (unde k este coeficient de micșorare a abaterilor pentru degroșare=0,06 , iar pentru finisare=0,025 [8] )

L este lungimea totală a suprafeței = 286;

Δc este curbura specifică a semifabricatului 0,3 (µm/mm) ([8] tab 1.4)

Arf min=10 + 20+ 5,14 =35,14 µm

Arf nom= Arf min+ Trd = 35,14 + 52 = 87,14 µm = 0,0871 mm

Trd=(286/IT7) = 52 µm (IT7 este clasa de toleranța pentru dimensiunea de 286 mm asigurată de rectificarea de finisare)

dmax = dmax rf + 2*Arf nom = (286+2*0,0871) = (286,174) mm;

Deci rectificarea de degroșare se realizează la cota 286,174 mm.

2. Rectificare de degroșare

-operația anterioară este frezarea de finisare (formula 5.3):

Afr min=Rzff + Sff + pff + Ap-o rd (5.3)

Conform tabelului 4.13-[8],s-au ales următoarele valori:

Rzff = 10 µm;

Sff = 15µm ([8]-Tab.4.10);

sf = Δc * L=0,3 (µm/mm) x 286 (mm) = 85,8 µm;

ff =sf * k = 85,8 * 0,025 = 2,14 µm, unde k este coeficient de micșorare a abaterilor (degroșare=0,06, finisare=0,025-[8] )

L este lungimea totală a suprafeței = 286 mm;

Δc este curbura specifică a semifabricatului 0,3 (µm/mm)([8] tabelul 1.4)

Ard min= 15 +10 + 2,14 = 27,14 µm

Ard nom= Ard min + Tff = 27,14 + 130 = 157,14 µm =0,157 mm

Trd= (286/IT9) = 130 µm (IT9 este clasa de toleranța pentru dimensiunea de 286 mm asigurată de rectificarea de degroșare);

dmax=dmax rd + 2*Ard nom=(286,174 +2 * 0,157)= 286,488 mm

Deci frezarea de finisare se realizează la cota 286,488 mm.

3. Frezarea de finisare

-operația anterioară este frezarea de degroșare (formula 5.4):

Afd min=Rzfd + Sfd + pfd + Ap-o ff (5.4)

Conform tabelului 4.13-Picos,s-au ales următoarele valori:

Rzfd = 30µm;

Sfd = 50µm ([8]-Tab.4.10);

sf = Δc x L= 0,3 (µm/mm) x 286 (mm) = 85,8 µm;

fd=sf x k = 85,8 x 0,06 = 5,14 µm, unde k este coeficient de micșorare a abaterilor (degroșare=0,06, finisare=0,025-[8])

L este lungimea totală a suprafeței = 286;

Δc este curbura specifică a semifabricatului 0,3 (µm/mm)([8] tabelul 1.4)

-Aff min = 30 + 50 + 5,14 = 85,14µm;

-Arf nom= Arf min + Trd = 85,14 + 210 = 295,14 µm = 0,295 mm

-Trd= (286 /IT10) = 210 µm(IT10 este clasa de toleranța pentru dimensiunea de 286 mm asigurată de frezarea de finisare)

dmax=dmax rd + 2*Aff nom= (286,488+2 * 0,295)= 287,078 mm;

Deci frezarea de degroșare se realizează la cota 287,078.

4. Frezarea de degroșare

-operația anterioară este semifabricarea (formula 5.5):

Afd min=Rzsf + Ssf + psf + Ap-o fd (5.5)

Conform tabelului 4.13-[8],s-au ales următoarele valori:

Rzsf + Ssf = 3000µm ([8]-Tab.6.11);

sf= Δc * L= 0,3(µm/mm)* 286(mm) = 85,8 µm;

L este lungimea totală a suprafeței = 286

Δc este curbura specifică a semifabricatului 0,3 (µm/mm)([8] tabelul 1.4)

Asf min = 85,8 +3000 = 3085,8 µm

Asf nom= Asf min + Tfd = 3085,8 +320 = 3405,8 µm =3,405 mm

-Tfd = (286 /IT11) = 320 µm (IT11 este clasa de toleranța pentru dimensiunea de 286 mm asigurată de frezare de degroșare)

dmax=dmax fd + 2*Asf nom=(287,078 + 2 * 3,40)= 293,878 mm

Deci semifabricarea se realizează la cota 293,878 mm.

Pentru obținerea suprafeței la cota cu rugozitatea de 0,8µm, se impune realizarea următoarelor prelucrări:

Frezare de degroșare cu Ra=12,5µm;

Frezare de finisare cu Ra=6,3µm;

Rectificare de degroșare cu Ra=3,2µm;

Rectificare de finisare cu Ra=0,8µm;

Relația de calcul a adaosului (5.1) este:

Ajmin=Rzj-1 + Sj-1 + pj-1 + Ap-o j-1 (5.1)

unde:-Rzj-1 este înălțimea neregularităților profilului rezultat în faza precedentă

-Sj-1 este adâncimea stratului superficial defect format în faza precedent

-pj-1 este abaterea spațial a supraftei de prelucrat față de bazele tehnologic ale piesei

-Ap-o j-1 este eroarea de instalare,care se consideră a fi zero.

1. Rectificare de finisare

– operația anterioară este rectificarea de degroșare (formula 5.2)

Afr min=Rzrd + Srd + prd + Ap-o rf (5.2)

Conform tabelului 4.13-[8] , s-au ales următoarele valori:

Rzrd = 10 µm;

Srd = 20 µm ([8]-Tab.4.10);

sf = Δc * L= 0,3 (µm/mm) * 95 (mm)= 28,5 µm;

rd =sf * k = 0,06 * 28,5 = 1,71 µm (unde k este coeficient de micșorare a abaterilor pentru degroșare=0,06 , iar pentru finisare=0,025 [8] )

L este lungimea totală a suprafeței = 95;

Δc este curbura specifică a semifabricatului 0,3 (µm/mm) ([8] tab 1.4)

Arf min=10 + 20 + 1,71 =31,71 µm

Arf nom= Arf min+ Trd = 31,71 + 35 = 66,71 µm = 0,0667 mm

Trd=(95/IT7) = 35 µm (IT7 este clasa de toleranța pentru dimensiunea de 35 mm asigurată de rectificarea de finisare)

dmax = dmax rf + 2*Arf nom = (95+2*0,0667) = 95,133 mm;

Deci rectificarea de degroșare se realizează la cota 95,133 mm.

2. Rectificare de degroșare

-operația anterioară este frezarea de finisare (formula 5.3):

Afr min=Rzff + Sff + pff + Ap-o rd (5.3)

Conform tabelului 4.13-[8],s-au ales următoarele valori:

Rzff = 10 µm;

Sff = 15µm ([8]-Tab.4.10);

sf = Δc * L=0,3 (µm/mm) x 95 (mm) = 28,5 µm;

ff =sf * k = 28,5 * 0,025 = 0,71 µm, unde k este coeficient de micșorare a abaterilor (degroșare=0,06, finisare=0,025-[8] )

L este lungimea totală a suprafeței = 95 mm;

Δc este curbura specifică a semifabricatului 0,3 (µm/mm)([8] tabelul 1.4)

Ard min= 15 +10 + 0,71 = 25,71 µm

Ard nom= Ard min + Tff = 25,71 + 87 = 112,71 µm = 0,113 mm

Trd= (95/IT9) = 87 µm (IT9 este clasa de toleranța pentru dimensiunea de 95 mm asigurată de rectificarea de degroșare);

dmax=dmax rd + 2*Ard nom=(95,133 +2 * 0,113)= 95,359 mm

Deci frezarea de finisare se realizează la cota 95,359 mm

3. Frezarea de finisare

-operația anterioară este frezarea de degroșare (formula 5.4):

Afd min=Rzfd + Sfd + pfd + Ap-o ff (5.4)

Conform tabelului 4.13-Picos,s-au ales următoarele valori:

Rzfd = 30µm;

Sfd = 50µm ([8]-Tab.4.10);

sf = Δc x L= 0,3 (µm/mm) x 95 (mm) = 28,5 µm;

fd=sf x k = 28,5 x 0,06 = 1,71 µm, unde k este coeficient de micșorare a abaterilor (degroșare=0,06, finisare=0,025-[8])

L este lungimea totală a suprafeței = 95;

Δc este curbura specifică a semifabricatului 0,3 (µm/mm)([8] tabelul 1.4)

-Aff min = 30 + 50 + 1,71 = 81,71 µm;

-Arf nom= Arf min + Trd = 81,71 + 140 = 221,71 µm = 0,222 mm

-Trd= (95 /IT10) = 140 µm(IT10 este clasa de toleranța pentru dimensiunea de 95 mm asigurată de frezarea de finisare)

dmax=dmax rd + 2*Aff nom= (95,359 +2 * 0,222)= 95,803 mm;

Deci frezarea de degroșare se realizează la cota 95,803 mm.

4. Frezarea de degroșare

-operația anterioară este semifabricarea (formula 5.5):

Afd min=Rzsf + Ssf + psf + Ap-o fd (5.5)

Conform tabelului 4.13-[8],s-au ales următoarele valori:

Rzsf + Ssf = 3000µm ([8]-Tab.6.11);

sf= Δc * L= 0,3(µm/mm)* 95(mm) = 28,5 µm;

L este lungimea totală a suprafeței = 95

Δc este curbura specifică a semifabricatului 0,3 (µm/mm)([8] tabelul 1.4)

Asf min = 28,5 +3000 = 3028,5 µm

Asf nom= Asf min + Tfd = 3028,5 +220 = 3248,5 µm =3,249 mm

-Tfd = (95 /IT11) = 220 µm (IT11 este clasa de toleranța pentru dimensiunea de 95 mm asigurată de frezare de degroșare)

dmax=dmax fd + 2*Asf nom=(95,803+ 2 * 3,249)= 102,301 mm

Deci semifabricarea se realizează la cota 102,301 mm.

Tabelul 5.1 Adaosuri intermediare

5.2.2.7 Stabilirea caracteristicilor mijloacelor tehnologice

5.2.2.7.1 Caracteristicile mașinii unelte

Se alege o mașină corespunzatoare operației respective (se va avea în vedere marimea piesei, gama de prelucrare, precizia mașinii, precizia execuției, etc)

Am optat pentru un centru de prelucrare cu cinci axe de la firma DMG MORI (fig 5.2), modelul DMU 50, deoarece masa mașinii este suficient de mare pentru a putea prelucra reperul de față și poate suporta greutăți de până la 500 kg. De asemenea, vom folosi același centru de prelucrare cu cinci axe și pentru operațiile de găurire și filetare.

Fig. 5.2 Centru prelucrare cu cinci axe DMG MORI DMU 50 [12]

Tabelul 5.2 Parametrii tehnici ai mașinii [12]

5.2.2.7.2 Caracteristicile sculei așchietoare

Se utilizează freză frontală IQ845 FSY-R07 de la firma ISCAR.

Fig. 5.3 Freză frontală IQ845 FSY-R07 de la firma ISCAR [13]

Tabelul 5.3 Parametrii freză frontală IQ845 FSY-R07

Se va alege o freză frontală de diametru Ø315 și numărul de dinți z=20.

5.2.2.7.3 Dispozitive de prindere

-menghina pentru prinderea piesei: MENGHINĂ DE INALTA PRECIZIE M028/500

-mandrina pentru prinderea frezei:

5.2.2.7.4 Mijloace de inspecție

Șublerul cu cadran 300 mm / 0,02 mm permite măsurarea lungimilor de maxim 300 mm cu o precizie de 0,02 mm. Afișarea distanței se realizează cu ajutorul cadranului cu care este prevăzut acest șubler STAS 1373-80.

Figura 5.6 Șubler

– etalon de rugozitate și rugozimetru

5.2.2.8 Stabilirea regimurilor de lucru

Pentru suprafața S1, de dimensiune 300×286 mm se efectuează frezare plană de degroșare și de finisare.

A.Frezare de degroșare

A1. Stabilirea adâncimii de așchiere

Deoarece lățimea piesei este de 286 de mm se va alege o freză cu diametrul de 300 mm. Adaosul de prelucrare este relativ mare (3410 µm = 3,41 mm) se vor efectua 2 treceri. În acest caz adâncimea de prelucrare va fi egală cu: t1 = t2 =1705 µm= 1,7 mm.

A2. Stabilirea vitezei de așchiere

Pentru calculul vitezei de așchiere se va folosi formula 5.6 din tabelul 11.24-[8].

Va= x Kvp [m/mm] (5.6)

unde:

D=diametrul frezei (315 mm);

t= adâncimea de așchiere (1,7 mm);

T=durabilitatea sculei (300) conform tabel 9.26 [7];

tl =lungimea de contact dintre freză și suprafața de prelucrat (286 mm);

Sd = avansul pe dinte (0,1 mm) conform Tab. 11.17 [8];

Kvp=coeficientul de corecție pentru materialul prelucrat (Kvp = 0,88) [8] tabelul 11.16;

Va = x 0,88=226,746 m/mm;

A3. Stabilirea turației

Turația se stabilește conform relației 5.7:

n= [rot/min] ( rel 5.7)

n == 230 rot/min

A4. Verificarea puterii consumate

Determinarea puterii consumate se face cu relația 5.9:

Nc= [kW] ( rel 5.9)

Unde:

Nc=puterea consumată prin așchiere

Vr=viteza de așchiere(m/min)

n=randamentul mașinii[%]

Fr=forta specifică de așchiere în cazul frezării

Determinarea Fr se face cu relația 5.10:

Fr=CF x x x tluF x Z x D-qF[daN] (5.10)

Valorile coeficienților CF,xF,yF,UF și qF la frezarea frontala se prezintă în tabelul 11.21 [8]

Fr = 68 x 286 0.86 x 0,10,74 x 1.71 x 20 x 315-0.86 = 387.18 daN

Nc == 14 kW

Nc<Nm =>> 14 < 14,5 unde Nm este puterea mașinii

B. Frezarea de finisare

B1. Stabilirea adâncimii de așchiere

Pentru suprafața S1 adaosul de prelucrare are o valoare relativ mică (395 µm), iar lățimea piesei (286 mm) este mai mică decât diametrul sculei (315 mm). În acest caz, adâncimea de așchiere este egală cu adaosul de prelucrare (0,395 mm).

B2. Stabilirea vitezei de așchiere

Pentru calculul vitezei de așchiere se va folosi formula din tabelul 11.24-[8];

Va= x Kvp ( rel 5.6)

unde:

D = diametrul frezei (315 mm)

t = adâncimea de așchiere(0,395 mm)

T = durabilitatea sculei (300) conform tabel 9.26 [7]

tl = lungimea de contact dintre freză și suprafața de prelucrat ( 286 mm)

Sd = avansul pe dinte (0.23 mm) conform Tab. 11.17 [8];

Kvp = coeficientul de corecție pentru materialul prelucrat (Kvp = 0,88 ) [8] tabelul 11.16

Va = x 0,88 = 213.674 m/mm;

B3. Stabilirea turației

Turația se stabilește conform relației 5.7:

n == 237.813 rot/min (rel 5.7)

B4. Verificarea puterii consumate

Determinarea puterii consumate se face cu relația 5.9:

Nc= [kW] (rel 5.9)

Unde:

Nc = puterea consumată prin așchiere

Vr = viteza de așchiere(m/min)

n = randamentul mașinii[%]

Fr = forta specifică de așchiere în cazul frezării

Determinarea Fr se face cu relația 5.10:

Fr=CF x x x tluF x Z x D-qF[daN] (5.10)

Valorile coeficienților CF,xF,yF,UF și qF la frezarea frontala se prezintă în tabelul 11.21 [8]

Fr = 68 x 286 0.86 x 0,230,74 x 0,3951 x 20 x 315-0.86 = 166.62 daN

Nc == 8.53 kW

Nc<Nm =>> 8.53 < 14,5 unde Nm este puterea mașinii

Pentru suprafața S2 se folosesc aceleași metode de calcul și aceleași valori, suprafețele fiind în oglinda și egale.

Pentru suprafețele S3,S4,S5,S6 de dimensiune 300×95 mm se efectuează frezare plană de degroșare și de finisare.

A.Frezare de degroșare

A1. Stabilirea adâncimii de așchiere

Deoarece lățimea piesei este de 286 de mm se va alege o freză cu diametrul de 300 mm. Adaosul de prelucrare este relativ mare (3405 µm = 3,40 mm) se vor efectua 2 treceri. În acest caz adâncimea de prelucrare va fi egală cu: t1 = t2 =1705 µm= 1,7 mm.

A2. Stabilirea vitezei de așchiere

Pentru calculul vitezei de așchiere se va folosi formula 5.6 din tabelul 11.24-[8].

Va= x Kvp [m/mm] (rel 5.6)

unde:

D=diametrul frezei (315 mm);

t= adâncimea de așchiere (1,7 mm);

T=durabilitatea sculei (300) conform tabel 9.26 [7];

tl =lungimea de contact dintre freză și suprafața de prelucrat (286 mm);

Sd = avansul pe dinte (0,1 mm) conform Tab. 11.17 [8];

Kvp=coeficientul de corecție pentru materialul prelucrat (Kvp = 0,88) [8] tabelul 11.16

Va = x 0,88=226,746 m/mm;

A3. Stabilirea turației

Turația se stabilește conform relației 5.7:

n= [rot/min] ( rel 5.7)

n == 230 rot/min

A4 Verificarea puterii consumate

Determinarea puterii consumate se face cu relația 5.9:

Nc= [kW] (rel 5.9)

Unde:

Nc=puterea consumată prin așchiere

Vr=viteza de așchiere(m/min)

n=randamentul mașinii[%]

Fr=forta specifică de așchiere în cazul frezării

Determinarea Fr se face cu relația 5.10:

Fr=CF x x x tluF x Z x D-qF[daN] (5.10)

Valorile coeficienților CF,xF,yF,UF și qF la frezarea frontala se prezintă în tabelul 11.21 [8]

Fr = 68 x 286 0.86 x 0,10,74 x 1.71 x 20 x 315-0.86 = 387.18 daN

Nc == 14 kW

Nc<Nm =>> 15,46< 25 unde Nm este puterea mașinii

B. Frezarea de finisare

B1. Stabilirea adâncimii de așchiere

Pentru suprafața S2 adaosul de prelucrare are o valoare relativ mică ( 395 µm), iar lățimea piesei (286 mm) este mai mică decât diametrul sculei (315 mm). În acest caz, adâncimea de așchiere este egală cu adaosul de prelucrare (0,295 mm).

B2. Stabilirea vitezei de așchiere

Pentru calculul vitezei de așchiere se va folosi formula din tabelul 11.24-[8];

Va= x Kvp (rel.5.6)

unde:

D = diametrul frezei (315 mm)

t = adâncimea de așchiere (0,295 mm)

T = durabilitatea sculei (300) conform tabel 9.26 [7]

tl = lungimea de contact dintre freză și suprafața de prelucrat ( 286 mm)

Sd = avansul pe dinte (0.23 mm) conform Tab. 11.17 [8];

Kvp = coeficientul de corecție pentru materialul prelucrat (Kvp = 0,88 ) [8] tabelul 11.16

Va = x 0,88 = 220 m/mm;

B3. Stabilirea turației

Turația se stabilește conform relației 5.7:

n == 244.86 rot/min (rel 5.7)

B4. Verificarea puterii consumate

Determinarea puterii consumate se face cu relația 5.8:

Nc= [kW] (rel 5.8)

Unde:r

Nc = puterea consumată prin așchiere

Vr = viteza de așchiere(m/min)

n = randamentul mașinii[%]

Fr = forta specifică de așchiere în cazul frezării

Determinarea Fr se face cu relația 5.9:

Fr=CF x x x tluF x Z x D-qF[daN] (rel 5.9)

Valorile coeficienților CF,xF,yF,UF și qF la frezarea frontala se prezintă în tabelul 11.21 [8]

Nc == 6.5 kW

Nc<Nm =>> 6.5 < 25 unde Nm este puterea mașinii

5.2.2.9 Stabilirea procedeelor de reglare cinematică

Regarea cinematică se va face din programul mașinii.

5.2.2.10 Stabilirea normei de timp

Timp operativ incomplet pentru frezarea de degroșare suprafața S1,S2 [7] tab 11.13: t0=2,9 min

Timp operativ incomplet pentru frezarea de degroșare suprafața S4,S3,S5,S6 [7] tab 11.13: t0=1,4 min

Timp operativ incomplet pentru frezarea de finisare suprafața S1,S2 [7] tab 11.14: t0=2,9 min

Timp operativ incomplet pentru frezarea de finisare suprafața S4,S3,S5,S6 [7] tab 11.14: t0=1,2 min

Din tabelul 11.82 [7] se alege coeficientul de corecție al timpilor operativi: K=1

În această situație, timpii corectați vor fi:

pentru degroșare suprafața S1,S2

pentru degroșare suprafața S4, S3, S5, S6

pentru finisare suprafața S1,S2

pentru finisare suprafața S4, S3, S5, S6

Din tabelul 11.88 [7] se alege timpul ajutător pentru prinderea și desprinderea semifabricatului: ta=8,4 min.

Din tabelul 11.94 [7] se aleg următorii timpi:

– timpul de pregărire încheiere Tpi=20 min

– timpul de deservire a locului de muncă Td=Top *10/100

– timpul de odihnă și necesități firești To=Top *10/100

Cunoscând acești timpi, se calculează timpul operativ complet pe operație:

Top = t01+t02+ta= 4*2,9+2*1,4+4*2,9+*2*1,2+8,4 = 36,8 min

Tn=Top+Td+To+Tpi/n = 36,8+3,68+3,68+27 = 71,16 min

5.2.3 Proiectarea structurii integrale pentru operația 3

5.2.3.1 Numărul de ordine și denumirea operației

Operația numărul 3: Rectificare plană de degroșare.

5.2.3.2 Proiectarea schiței și schemei tehnologice a operației

Fig. 5.7 Rectificarea de degroșare

5.2.3.3 Stabilirea fazelor,operațiilor și succesiunii acestora

a. Orientare și fixare piesă pe platoul magnetic;

1. Rectificare de degroșare la cota ;

b. Rotire piesă cu 180°;

2. Rectificare de degroșare la cota;

3. Rectificare de degroșare la cota ;

c. Rotire piesă cu 180°;

4. Rectificare de degroșare la cota ;

d. Rotire piesă cu 90°;

4. Rectificare de degroșare la cota

e. Rotire piesă cu 180°;

5. Rectificare de degroșare la cota

f. Desprindere piesă;

g. Inspecție.

5.2.3.4 Stabilirea metodei de reglare la dimensiune

În urma celor discutate la punctul anterior, anume, la operația de frezare de degroșare , metoda de reglare la dimensiune este cea a reglării individuale.

5.2.3.5 Stabilirea schemei de pozitionare-orientare a piesei și a cotelor tehnologice

Schema de pozitionare-orientare a piesei și a cotelor tehnologice este prezentată în figura 5.7 și constă în preluarea a 6 grade de libertate pe suprafața S1, pe platoul magnetic.

5.2.3.6 Stabilirea adaosurilor intermediare de prelucrare și a dimensiunilor intermediare ale suprafețelor

Adaosurile intermediare de prelucrare reprezintă adaosurile care se îndepărtează de pe suprafața la o prelucrare de degroșare, semifinisare, finisare sau superfinisare. Aceste prelucrări se pot realiza în cadrul aceleiași operații ,dar în faze diferite sau în operații distincte.

Stabilirea acestor adaosuri se face prin calcul sau prin alegerea din normative. În subcapitolul anterior s-a prezentat modul de calcul al adaosurilor intermediare.

Tabelul 5.6 Adaosuri intermediare

5.2.3.7 Stabilirea caracteristicilor mijloacelor tehnologice

5.2.3.7.1 Caracteristicile masinii-unelte

Operația de rectificare de degroșare se realizează utilizându-se mașina PBP-400A având următoarele caracteristici:

5.2.3.7.2 Caracteristicile sculei așchietoare

Tabelul 5. Parametrii tehnici ai sculei așchietoare

tip liant:liant ceramic

tip operație:rectificare plană

tip corp:cilindric plan

În funcție de materialul prelucrat și tipul rectificării se aleg următoarele, conform [7],tabel 9.142:

material abraziv:E

granulatie:50…40

duritate:J-K

liant:C

5.2.3.7.3 Dispozitive de prindere

Pentru prelucrarea piesei se vor utilize următoarele dispositive de prindere:

platou magnetic;

ax pentru prindere sculei.

5.2.3.7.4 Mijloace de inspecție

Micrometru STAS 1374-8

Etalon de rugozitate;

5.2.3.7.5 Mediu de lucru

Prelucrarea are loc în emulsie de ulei în apă 20%.

5.2.3.8.1 Stabilirea regimurilor de lucru

Pentru dimensiunea 300 rectificare de degroșare.

Stabilirea adâncimii de așchiere

Ard=157,25 µm pentru degroșare ≈158 µm

t=0,015…0,04=0,025 mm conform [7], tabel 9.150

i == = 6,32 =>>7 treceri;

Stabilirea avansului

St=0,025 mm/cursa pentru degroșare.

Viteza de avans a mesei se stabilește conform tabelului 9.163 din [17] vs=18 m/min

Stabilirea durabilității economice a discului abraziv

Conform tabelului 9.147 [7] durabilitatea economică pentru discul abraziv de diametru 315 mm este Tec=15 min.

Stabilirea vitezei de așchiere

Conform tabelului 9.163 [7]viteza de așchiere este vas=23,5 m/min.

Stabilirea turației discului abraziv

Turația pentru degroșare se stabilește conform relației:

Nrd===1425 rot/min

Nrd ales=1450 rot/min

Viteza reală se calculează cu relația:

Vr=== 23,91 m/min;

x 100=x100= = 1,7 % < 5%

Pentru dimensiunea rectificare de degroșare

Stabilirea adâncimii de așchiere

Ard=157,14 µm pentru degroșare ≈158 µm

t=0,015…0,04=0,025 mm, conform [7], tabel 9.150

i == = 6,32 =>>7 treceri;

Stabilirea avansului

Avansul transversal se calculează cu ajutorul formulei din [7], tabelul 9.15:

St=0,025 mm/cursa pentru degroșare.

Viteza de avans a mesei se stabilește conform tabelului 9.163 din [7] vs=18 m/min

Stabilirea durabilității economice a discului abraziv

Conform tabelului 9.147 [7],durabilitatea economică pentru discul abraziv de diametru 315 mm este Tec=15 min.

Stabilirea vitezei de așchiere

Conform tabelului 9.163 [7], viteza de așchiere este vas=23,5 m/min.

Stabilirea turației discului abraziv

Turația pentru degroșare se stabilește conform relației:

Nrd===1425 rot/min

Nrd ales=1450 rot/min

Viteza reală se calculează cu relația:

Vr=== 23,91 m/min;

x 100=x100= = 1,7 % < 5%

Pentru dimensiunea 95 rectificare de degroșare

Stabilirea adâncimii de așchiere

Ard=112,71 µm pentru degroșare ≈113 µm

t=0,015…0,04=0,03 mm [7], tabel 9.150

i == = 3,76 =>>4 treceri;

Stabilirea avansului transversal

Avansul transversal se calculează cu ajutorul formulei din [7],tabelul 9.15:

St=(0,4…0,7) x H=0,5 x 40=0,020 mm/cursa pentru degroșare.

Viteza de avans a mesei se stabilește conform tabelului 9.163 [7],vs=20 m/min

Stabilirea durabilității economice a discului abraziv

Conform tabelului 9.147 [7],durabilitatea economică pentru discul abraziv de diametru 315 mm este Tec=15 min.

Stabilirea vitezei de așchiere

Conform tabelului 9.163 [7],viteza de așchiere este vas=23,5 m/min.

Stabilirea turației discului abraziv

Turația pentru degroșare se stabilește conform relației:

Nrd===1425 rot/min

Nrd ales=1450 rot/min

Viteza reală se calculează cu relația:

Vr=== 23,91 m/min;

x 100=x100= = 1,7 % < 5%

5.2.3.8 Stabilirea procedeelor de regalare cinematică

Reglarea cinematică se va face în funcție de dimensiunile piesei pentru a fi eliminate eventuale curse sau mișcări ale meselor/sculei inutile care ar mării timpul de prelucrare dar și care pot scădea productivitatea. Aceste reglări sunt făcute de operator în funcție de toți acești factori, cursele meselor fiind limitate la ceea ce se cere/impune în funcție de reperul care va trebui executat. În cazul de față masa are dimensiunea de 305×1020 mm, cursa longitudinală a mesei este de 1130 mm, iar dimensiunea maximă a piesei este de 300 mm, pentru a elimina din mișcările inutile ale mașinii se vor poziționa opritori pe masă astfel încât cursa mașinii să fie limitată la 318 mm.

5.2.3.10 Stabilirea normei de timp

Timpul normat pe operație se calculează cu relația:

Tn=Tb+Ta+Tdt+Tdo+Ton+Tpi/n;

unde:-Tn=timp normat pe operație;

-Tpi=timp pregatire-incheiere;

-n=număr de piese(1 buc);

-Tb=timp de baza;

-Ta=timp auxiliar

-Tdt=timp deservire tehnică;

-Tdo=timp deservire organizatorică

-Ton=timp de odihnă și necesități firești;

Tb=Tbd1+Tbd2+Tbd3

Tbd1=timp de baza necesar pentru rectificarea de degroșare a suprafețelor S1,S2 de dimensiune 300 mm

Tbd2=timp de baza necesar pentru rectificarea de degroșare a suprafețelor S5,S6 de dimensiune 286 mm

Tbd3=timp de baza necesar pentru rectificarea de degroșare a suprafețelor S3,S4 de dimensiune 95 mm

Tbd1= xx x K = x 1 x 7 x 1,3 = 0,46 min

Tbd2= xx x K = x 1 x 7 x 1,3= 0,45 min

Tbd3= xx x K = x x 4 x 1,3 = 2.7 min

Tb=(0.45+0.46+2.7) x 2= 7.22 min

Bp-latimea piesei

BD-latimea discului abraziv

βt x BD-avansul transversal de trecere

h-adaos de prelucrare

sp-adancimea de așchiere

K-coeficient de corecție tabel 12.76 [7]

l1 + l2- tabel 12.77 [7]

Ta=ta1+ta2+ta3+ta4+ta5+ta6

ta1=3 min – în legătură cu prinderea și desprinderea piesei

ta2=0,1 min – apropierea pietrei de piesă

ta3=0,03 min – pentru cuplarea avansului de trecere

ta4=0,05 min – pentru cuplarea vitezei de avans

ta5=0,04 min – pentru pornirea și oprirea sistemului de răcire

ta6=0,8 min – pentru măsurători

Ta= ta1 + ta2 + ta3 + ta4 + ta5 + ta6 = 3×3 +0,1 x 6 + 0,03 x 6 + 0,05 x 6+ 0,04 x 6 + 0,8 x 3 = 9 + 0,6 + 0,18 +0,3 + 0,24 + 2,4 =12.72 min

Tdt = Tdt+Tdo= + (Tb+Ta) x=4.25

Tom= == 0.59 min

Tpi=Tp1+Tp2=20 min ; == 20 min

Tn= 7.22+12.72+4.25+0.59+20 = 44.78 min

5.2.4 Proiectarea structurii integrale pentru operația 4

5.2.4.1 Numarul de ordine și denumirea operației:

Operația numărul 4 : Demagnetizare

Produsele din materiale feromagnetice supuse magnetizării păstrează în continuare un câmp magnetic numit remanent sau rezidual, dependent de caracteristicile magnetice, intensitatea și tipul câmpului aplicat, direcția de magnetizare și geometria piesei. Demagnetizarea presupune reducerea gradului de magnetizare la un nivel acceptabil, demagnetizarea completă este practic imposibilă. Demagnetizarea se impune când magnetismul remanent are consecințe dăunătoare asupra piesei sau ansamblului în care funcționează cum ar fi: [10]

– Provocarea uzurii pieselor datorită reținerii particulelor metalice.

– Perturbarea funcționării aparatelor electrice de măsura și control din apropierea lor.

– Provocarea devierii arcului electric la o sudare ulterioară.

– Înrăutățirea aspectului suprafeței la acoperirea cu lacuri sau vopsele prin favorizarea aderenței de particule metalice (așchii, pulberi).

– Denaturarea rezultatelor unei examinări cu particule magnetice ulterioare. [10]

Uzual, demagnetizarea se realizează pe instalațiile care produc magnetizarea, putându-se folosi mai multei metode:

Magnetizarea acestora cu un câmp contrar, până la anularea inducției din piesă.

Inversarea succesivă a polarității în curent continuu și micșorarea acestuia până la zero, metodă care impune o instalație specială care să realizeze acest lucru.

Demagnetizarea în câmp alternativ descrescător prin micșorarea curentului până la anularea buclei histerezis.

Demagnetizarea prin deplasarea produsului magnetizat într-un câmp alternativ constant. Intensitatea câmpului pentru demagnetizare trebuie să fie mai mare decât a celui care a produs magnetizarea, iar deplasarea produsului trebuie făcută cu viteză constantă până la o distanța față de instalație recomandată de producător (aprox. 0,6 m).

Demagnetizarea prin deplasarea instalației de demagnetizare față de produs, în aceleași condiții ca la punctul anterior. În acest caz instalația de demagnetizare este formată din jug electromagnetic sau bobină portabilă de curent alternativ.

Demagnetizare prin trecerea curentului electric alternativ direct prin piesă sau cu conductor (central, adiacent, excentric, înfășurat), descrescător până la valoarea zero.

Demagnetizare prin câmp termic, trecând produsul peste temperatura corespunzătoare punctului Curie. [10]

Având în vedere tipul piesei de demagnetizat și posibilitățile secției se va alege ca metodă de demagnetizare cea în câmp alternativ descrescător prin micșorarea curentului până la anularea buclei histerezis.

5.2.5 Proiectarea structurii integrale pentru operația 5

5.2.5.1 Numarul de ordine și denumirea operației:

Operația nr 5: Găurire, Alezare, Filetare, Frezare CNC

Deoarece găurirea, alezarea și filetarea se fac pe aceeași mașină unealtă, vom împărți operația în faze în felul următor:

Faza 1 – Găurire

Faza 2 – Alezare

Faza 3 – Filetare

Faza 4 – Frezare CNC

5.2.5.2 Proiectarea schiței și schemei tehnologice a operației

Figura 5.9 Operația de găurire-alezare

5.2.5.3 Stabilirea fazelor operației și succesiunea acestora :

Faza 1:

a. Prinderea piesei pe masa mașinii

b. Centrare piesă pe masa mașinii

1. Găurire Ø10,8×32 pentru 4 găuri

2. Găurire Ø11,5×15 pentru 2 găuri;

4. Găurire 7,5 5 găuri;

c.Rotire piesă 180ș;

5. Găurire Ø10,8×32 pentru 4 găuri;

6. Găurire Ø8,5×63 pentru 5 găuri

d.Desprindere piesă;

e.Inspecție.

Faza 2:

a. Prinderea piesei pe masa mașinii

b. Centrare piesă pe masa mașinii

1. Alezare x15 pentru 2 găuri;

2. Alezare pentru 5 găuri

c. Rotire piesă 180ș;

3. Alezare x63 pentru 5 găuri

d. Desprindere piesă;

e. Inspecție.

Faza 3:

a.Orientare și fixare piesă;

1.Filetare M12x 32 pentru 4 găuri;

b.Rotire piesă la 180;

2.Filetare M12x32 pentru 4 găuri;

c.Desprindere piesă;

d.Inspecție.

Faza 4:

a. Orientare și fixare piesă

– Se va centra piesă pe X și Y, se ia Z=0 în centrul piesei la suprafața acesteia;

b. Se vor lua lungimi de sculă;

c. Se vor apela programele făcute de proiectant pentru a se freza suprafața;

1. Se va face frezarea suprafeței cu o Freză cilindro-frontala (deget) cu 3 tăișuri F003;

d. Desprindere piesă.

e. Inspecție

5.2.5.4. Stabilirea metodei de reglare

Deoarece utilajul folosit este de tipul CNC, se va crea un program de poziționare a piesei.

5.2.5.5 Stabilirea schemei de pozitionare-orientare a piesei și a cotelor tehnologice

Schema de pozitionare-orientare a pisei și a cotelor tehnologice este prezentată în figura 5.9 și constă în preluarea a 3 grade de libertate pe suprafața S2, 2 grade de libertate pe suprafața S4 și de un grad de libertate pe suprafața S6.

5.2.5.6 Stabilirea adaosurilor intermediare de prelucrare și a dimensiunilor intermediare ale suprafețelor.

Faza 1:

Adaosurile intermediare de prelucrare repezinta adaosurile care se îndepărtează de pe suprafață la o prelucrare de degroșare, semifinisare, finisare sau superfinisare.Aceste prelucrări posibile ,se pot realiza în cadrul aceleiași operații,dar în faze diferite sau în operații distincte.

Stabilirea acestor adaosuri se face prin calcul sau prin alegerea din normative [1].

Adaosul de prelucrare pentru suprafața cu cota ø12 este: Ap=

Adaosul de prelucrare pentru suprafața cu cota ø8 este: Ap=

Adaosul de prelucrare pentru suprafața cu cota ø9 este: Ap=

Adaosul de prelucrare pentru suprafața cu cota (înainte de filetare) ø10,8 este: Ap=

Faza 2:

Adaosul de prelucrare pentru suprafața cu cota ø12H7 este: Ap=

Adaosul de prelucrare pentru suprafața cu cota ø8H7 este: Ap=

Adaosul de prelucrare pentru suprafața cu cota ø9m este: Ap=

Faza 3:

În acest caz adaosul de prelucrare la filetare se calculează cu ajutorul relației 5.12:

Ap = (mm) (5.12)

Pentru filetul M12:

==== 0,9 (mm)=>>este necesară o singură trecere deoarece operația se va face pe o mașină unealtă

Faza 4:

Pentru faza 4 nu putem calcula cu exactitate adaosul de prelucrare, acesta variind în funcție de suprafața ce urrmează a fi prelucrată.

5.2.5.7 Stabilirea caracteristicilor mijloacelor tehnolgice

5.2.5.7.1 Stabilirea utilajului tehnologic

Pentru operația 5 se va folosi același utilaj de la operația numărul 2, anume un centru de prelucrare cu cinci axe de la firma DMG MORI modelul DMU 50.

5.2.5.7.2 Stabilirea sculei așchietoare

Faza 1:

Pentru găurire se vor utiliza burghie cu diametrul de ø 7.5 (SCD 075-029-080 AP3), ø8,5 (SCD 085-035-100 AP3), ø10,2 ( SCD 108-040-120 AP3) respectiv ø11.5 (SCD 115-040-120 AP3) de la firma ISCAR, aceste burghie au o structură monobloc fără gaură pentru lichid de răcire fig (5.10). [13]

Tabelul 5.9 Parametrii tehnici ai sculei așchietoare [13]

Fig. 5.10 Burghiu [13]

Faza 2:

Pentru operația de alezare degoșare și finisare se va folosi alezorul ajustabil BHF MB50-50X68 BL de la firma ISCAR (fig. 5.11). [13]

Tabelul 5.10 Parametrii tehnici ai sculei așchietoare [13]

Fig.5.11 Alezor [13]

Faza 3:

Pentru operația de filetare se va folosi un tarod TPH M-12X1.75-W de la firma ISCAR (fig 5.12) pentru filete interioare de adâncime mare. [13]

Tabelul 5.11 Parametrii tehnici ai sculei așchietoare[13]

Fig. 5.12 Tarod [13]

Faza 4:

Pentru această operație se vor folosi freze cilindro-frontale (deget) pentru suprafețele de pe care trebuie să se îndepărteze mult material cu D=16 mm, iar de pe suprafețele de dimensiuni mai mici cu o precizie ridicată se va folosi o freză cu D=4 mm. [13]

Fig. 5.13 Freză

Tabelul 5.12 Parametrii tehnici ai sculei așchietoare [13]

5.2.5.7.3 Dispozitive de prindere

Pentru prelucrarea piesei în primele 3 faze se va utiliza un dispozitiv special de prindere pe masa mașinii.

Pentru prelucrarea piesei în faza a 4 a se vor utiliza următoarele dispozitive de prindere:

popi de așezare;

bride de fixare;

5.2.5.7.4 Stabilirea sculei așchietoare

Pentru verificarea reperului se vor utiliza următoarele mijloace de inspecție:

Șubler de interior STAS 1373/1-87

Micrometru de interior STAS 429

Șubler 150/0.01 STAS 1373/1-87

Inspecție vizuală

Șurub etalon

5.2.5.7.5 Mediu de lucru

Prelucrarea se realizează în emulsie de ulei în apă 20%.

5.2.5.8 Stabilirea regimurilor de lucru

Faza 1:

A1. Stabilirea adâncimii de așchiere

Adâncimea de așchiere este reprezentată de adaosul de prelucrare pe rază:

Tabelul 5.13 Adaosul de prelucrare pe rază [6]

A2. Stabilirea avansului de așchiere

Conform tabelului 9.98 din [6] au rezultat următoarele valori ale avansului de așchiere:

Tabelul 5.14 Avans de așchiere [6]

A3. Stabilirea durabilității economice și uzura admisibilă a sculei așchietoare

Uzura admisibilă a burghielor ha=1,0….1,2 mm pentru prelucrarea materialelor din oțel,conform tabelului 9.116 [6].

ha=1,2 mm

Pentru burghie elicoidale se recomandă conform tabelului 9.113 [6] următoarele valori:

Tabelul 5.15 Uzura admisibilă a burghielor [6]

A4. Stabilirea vitezei de așchiere

Conform tabelului 9.121 [6] au rezultat următoarele valori ale vitezei de așchiere:

Tabelul 5.16 Viteza de așchiere [6]

Unde :

– kv, kp, kn – coeficienți de corecție

– v = vtabel x kv x kp x kn m/min

A5. Stabilirea turației sculei

Turația se stabilește conform relației 5.7:

n= rot/min (rel 5.7);

Viteza reală se calculează conform relației:

vr= m/min

Tabelul 5.17 Viteza de așchiere și turația [6]

A6. Verificarea puterii motorului electric

Valoarea momentului de torsiune Mt se alege din tabelul 9.121 [6] în funcție de diametrul găurii și de valoarea avansului.

Tabelul 5.18 Momentul de torsiune [6]

Puterea reală se calculează cu ajutorul formulei 5.8, iar η=0,8(randamentul mașinii).

Nr= (rel 5.8)

Puterea motorului electric al mașinii este de 25 kW, iar Nr verifică relația Nr<NME pentru orice moment de torsiune ales.

Faza 2:

B1. Stabilirea adâncimii de așchiere

Adâncimea de așchiere este reprezentată de adaosul de prelucrare pe rază, vom realiza alezarea de finisare printr-o singură trecere [6] tab 9.97.

Tabelul 5.19 Adâncimea de așchiere

B2. Stabilirea avansului de așchiere

Conform tabelului 9.104 din [6] au rezultat următoarele valori ale avansului de așchiere:

Tabelul 5.20 Avansul de așchiere [6]

B3. Stabilirea durabilității economice și uzura admisibilă a sculei așchietoare

Pentru alezoare se recomandă conform tabelului 9.118 [6] următoarele valori:

Tabelul 5.21 Durabilitatea economică a sculei [6]

B4. Stabilirea vitezei de așchiere

Conform tabelului 9.121 [6] au rezultat următoarele valori ale vitezei de așchiere:

Tabelul 5.22 Viteza de așchiere [6]

Unde :

– k1 în funcție de rezistența materialului tab 9.133 [6]

– k2 în funcție de durabilitate tab 9.145 [6]

– v = vtabel x k1 x k2 m/min

B5. Stabilirea turației sculei

Turația se stabilește conform relației 5.7:

n= rot/min (rel 5.7);

Viteza reală se calculează conform relației:

vr= m/min

Tabelul 5.23 Viteza de așchiere și turația de așchiere [6]

B6. Verificarea puterii motorului electric

Puterea consumată în cadrul operației de alezare nu depășește puterea maximă a centrului de prelucrare verticală, așadar nu are sens să o calculăm.

Faza 3:

C1. Stabilirea adâncimii de așchiere

Adâncimea de așchiere este egală cu adaosul de prelucrare t=Ap= 0,9 mm

C2. Stabilirea avansului de așchiere

s = p = 1,75 mm/rot tab 11.74 [6]

C3. Stabilirea durabilității economice a sculei

Conform tabelului [6] tab 9.10.

T= 90 min.

C4. Stabilirea vitezei de așchiere

v= = 2.82 m/min

C5. Stabilirea turației de așchiere

Conform tabelului [6] tab 11.74 turația de așchiere este n=75 rot/min.

Faza 4:

Pentru această prelucrare se va introduce în program un avans de S=1000-1200 mm/min și cu o turație de T=2300-2500 rot/min.

5.2.5.9 Stabilirea procedeelor de reglare cinematică

Reglarea cinematică se va face din comenzile programului. Deplasarea între găuri sau între suprafețle piesei se va face prin comandă numerică.

5.2.5.10 Stabilirea normelor de timp

Faza 1:

Tn=Top + Td + Ton + Tpi/n

Unde:

Top-timp operativ

Td-timp de deservire organizatorică Td=Top*10/100

Ton-timp de odihnă și necesități firești Ton=Top*10/100

Tpi-timp de pregatire-incheiere

Top=Top1 + Top2 + Top3 + Top4

Tabelul 5.24 Stabilirea normelor de timp [6]

Top= 5xTop1 +5xTop2 + 8xTop3 + 2xTop4 = 5 x 3,68 + 5×3,55 + 8×2,96 + 2×2,31 = 64,45 min

Tn =Top + Td + Ton + Tpi/n= 64,45+6,45+6,45+27=104,35 min

Faza 2:

Tn=Top + Td + Ton + Tpi/n

Unde:

Top-timp operativ

Td-timp de deservire organizatorică Td=Top*10/100

Ton-timp de odihnă și necesități firești Ton=Top*10/100

Tpi-timp de pregatire-incheiere

Top=Top1 + Top2 + Top3 + Top4

Tabelul 5.25 Stabilirea normelor de timp [6]

Top= 5xTop1 +5xTop2 + 2xTop = 5 x 1,54 + 5 x 1,49 + 2 x 1,43 = 18,01 min

Tn= Top + Td + Ton + Tpi/n=18,01+1,8+1,8+27 = 48,61 min

Faza 3:

Tn=Top + Td + Ton + Tpi/n

Unde:

Top-timp operativ tab 11. [6]

Td-timp de deservire organizatorică

Ton-timp de odihnă și necesități firești

Tpi-timp de pregatire-incheiere

n-nr de piese(1)

Ta=1,27 min

Top=Top1 + Top2 + Top3 + Top4

Top1=Topi + Ta

Ta-timp auxiliar

Tab 11.81 [6]

Top=4×0,65+1,27=3,87 min

Tn = 4×0,65+1,27+1,04+1,04+8= 13,95 min

Faza 4:

Pentru faza 4 nu putem determina cu exactitate un timp operativ din cauza complexității ridicate a suprafețelor de prelucrat.

Norma de timp pentru primele 3 faze:

Tn=104,35+48,61+13,95=166,91 min

5.2.6 Proiectarea structurii integrale pentru operația 7

5.2.6.1 Numărul de ordine și denumirea operației:

Operația numărul 7: Rectificare plană de finisare

5.2.6.2 Proiectarea schiței și schemei tehnologice a operației:

Fig. 5.14 Rectificare de finisare

5.2.6.3 Stabilirea fazelor, operațiilor și succesiunii acestora:

a. Orientare și fixare piesă pe platoul magnetic;

1. Rectificare de finisare la cota ;

b. Rotire piesă cu 180°;

2. Rectificare de finisare la cota ;

c. Rotire piesă cu 90°;

3. Rectificare de finisare la cota ;

d. Rotire piesă cu 180°;

4. Rectificare de finisare la cota ;

e. Rotire piesă cu 90°;

5. Rectificare definisare la cota ;

f. Rotire piesă cu 180°;

6. Rectificare de finisare la cota;

g. Desprindere piesă;

h. Inspecție

5.2.6.4 Stabilirea metodei de reglare la dimensiune

Tipul producției pentru reperul Pastilă mobilă 1 este de unicat, iar procesul tehnologic se proiectează pe principiul concentrării activităților, așadar se va alege ca metodă de reglare la dimensiune metoda reglării individuale.

5.2.6.5 Stabilirea schemei de pozitionare-orientare a piesei și a cotelor tehnologice

Schema de pozitionare-orientare a piesei și a cotelor tehnologice sunt prezentate în figura 5.14 și constă în preluarea a 3 grade de libertate pe suprafață S1 ,2 grade de libertate pe suprafață S4 și de un grad de libertate pe suprafață S5.

5.2.6.6 Stabilirea adaosurilor intermediare de prelucrare și a dimensiunilor intermediare ale suprafețelor

Adaosurile intermediare de prelucrare reprezintă adaosurile care se îndepărtează de pe suprafață la o prelucrare de degroșare, semifinisare, finisare sau superfinisare. Aceste prelucrări se pot realiza în cadrul aceleiași operații, dar în faze distincte.

Stabilirea acestor adaosuri se face prin calcul sau prin alegerea din normative. În capitolul anterior s-a prezentat modul de calcul al daosurilor intermediare.

Tabelul 5.26 Stabilirea adaosurilor intermediare

5.2.6.7 Stabilirea caracteristicilor mijloacelor tehnologice

5.2.6.7.1 Caracteristicile masinii-unelte

Operația de rectificare de degroșare se realizează utilizându-se mașina PBP-400A folosită și la rectificarea plană de degroșare anterioară.

5.2.6.7.2 Caracteristicile sculei așchietoare

Tabelul 5.26 Caracteristicile sculei așchietoare

tip liant:liant ceramic

tip operație:rectificare plană

În funcție de materialul prelucrat și tipul rectificării se aleg următoarele

conform [7], tabel 9.142:

-material abraziv:E

-granulatie:50…40

-duritate:J-K

-liant:C

5.2.6.7.3 Dispozitive de prindere

Pentru prelucrarea piesei se vor utilize următoarele dispositive de prindere:

platou magnetic;

ax pentru prinderea sculei.

5.2.6.7.4 Mijloace de inspecție

Micrometru STAS 1374-8

Etalon de rugozitate

5.2.6.7.5 Mediu de lucru

Prelucrarea are loc în emulsie de ulei în apă 20%.

5.2.6.8 Stabilirea regimurilor de lucru

Pentru dimensiunea rectificare de finisare .

Stabilirea adâncimii de așchiere

Arf = 87,4 µm pentru finisare ≈ 87,5 µm

t = 0,015…0,04=0,03 mm, conform [7],tabel 9.150

i=== 2,91=>>3 treceri;

Stabilirea avansului transversal

Avansul transversal se calculează cu ajutorul formulei din [7],tabelul 9.148:

St=(0,4…0,7) x H=0,5 x 40=20 mm/cursa pentru finisare.

Viteza de avans a mesei se stabilește conform tabelului 9.163 din [7] vs=20 m/min

Stabilirea durabilității economice a discului abraziv

Conform tabelului 9.147 [7],durabilitatea economică pentru discul abraziv de diametru 315 mm este Tec=15 min.

Stabilirea vitezei de așchiere

Conform tabelului 9.163 [7] viteza de așchiere este vas=23,5 m/sec.

Stabilirea turației discului abraziv

Turația pentru finisare se stabilește conform relației:

Nrf === 1795 rot/min;

Nrd ales=1450 rot/min

Viteza reală se calculează cu relația:

Vr == = 23,91 m/sec;

x 100=x 100 == 0,17%<5%.

Pentru dimensiunea rectificare de finisare

Stabilirea adâncimii de așchiere

Arf=87,14 µm pentru finisare ≈87 µm

t=0,015…0,04=0,03 mm ,conform [7],tabel 9.150)

i===2.9=>>3 treceri;

Stabilirea avansului transversal

Avansul transversal se calculează cu ajutorul formulei din [7],tabelul 9.15:

St=(0,4…0,7) x H=0,5 x 40=20 mm/cursa pentru finisare.

Viteza de avans a mesei se stabilește conform tabelului 9.163 din [7] vs=20 m/min

Stabilirea durabilității economice a discului abraziv

Conform tabelului 9.147 [17],durabilitatea economică pentru discul abraziv de diametru 250 mm este Tec=15 min.

Stabilirea vitezei de așchiere

Conform tabelului 9.163 [7] viteza de așchiere este vas=23,5 m/sec.

Stabilirea turației discului abraziv

Turația pentru finisare se stabilește conform relației:

Nrf===1795 rot/min;

Nrd ales=1450 rot/min

Viteza reală se calculează cu relația:

Vr == = 23,91 m/sec;

x 100=x 100 == 0,17%<5%.

Pentru dimensiunea rectificare de finisare

Stabilirea adâncimii de așchiere

Arf=66.71 µm pentru finisare ≈ 67 µm

t=0.015…0.04=0.03 mm, conform [7],tabel 9.150

i===2.23=>>2 treceri;

Stabilirea avansului transversal

Avansul transversal se calculează cu ajutorul formulei din [7],tabelul 9.15:

St=(0,4…0,7) x H=0,5 x 40=20 mm/cursa pentru finisare.

Viteza de avans a mesei se stabilește conform tabelului 9.163 din [7], vs=20 m/min.

Stabilirea durabilității economice a discului abraziv

Conform tabelului 9.147 [7] ,durabilitatea economică pentru discul abraziv de diametru 250 mm este Tec=15 min.

Stabilirea vitezei de așchiere

Conform tabelului 9.163 [7], viteza de așchiere este vas=23,5 m/sec.

Stabilirea turației discului abraziv

Turația pentru finisare se stabilește conform relației:

Nrf===1795 rot/min;

Nrd ales=1450 rot/min

Viteza reală se calculează cu relația:

Vr == = 23,91 m/sec;

x 100=x 100 == 0,17%<5%.

5.2.6.9 Stabilirea procedeelor de regalare cinematică

Reglarea cinematică se va face în funcție de dimensiunile piesei pentru a fi eliminate eventuale curse sau mișcări ale meselor/sculei inutile care ar mării timpul de prelucrare dar și care pot scădea productivitatea. Aceste reglări sunt făcute de operator în funcție de toți acești factori, cursele meselor fiind limitate la ceea ce se cere/impune în funcție de reperul care va trebui executat. În cazul de față masa are dimensiunea de 305×1020 mm, cursa longitudinală a mesei este de 1130 mm, iar dimensiunea maximă a piesei este de 300 mm, pentru a elimina din mișcările inutile ale mașinii se vor poziționa opritori pe masă astfel încât cursa mașinii să fie limitată la 318 mm.

5.2.6.10 Stabilirea normei de timp

Timpul normat pe operație se calculează cu relația:

Tn=Tb+Ta+Tdt+Tdo+Ton+Tpi/n;

unde:

Tn=timp normat pe operație;

Tpi=timp pregatire-incheiere;

n=număr de piese(1 buc);

Tb=timp de bază;

Ta=timp auxiliar

Tdt=timp deservire tehnică;

Tdo=timp deservire organizatorică

Ton=timp de odihnă și necesități firești;

Tb=Tbf1+Tbf2+Tbf3

Tbf1=timp de bază necesar pentru rectificarea de finisare a suprafețelor S1,S2 de dimensiune 300 mm

Tbf2=timp de bază necesar pentru rectificarea de finisare a suprafețelor S3,S5 de dimensiune 286 mm

Tbf3=timp de bază necesar pentru rectificarea de finisare a suprafețelor S4,S6 de dimensiune 95mm

Tbd1= xx x K = x x 3 x 1,3 = 3,65 min

Tbd2= xx x K = x x 3 x 1,3= 3,54 min

Tbd3= xx x K = x x 2 x 1,3 = 1,34 min

Tb=(3,65+3,54+1,34) x 2= 17,06 min

Bp-latimea piesei

BD-latimea discului abraziv

βt x BD-avansul transversal de trecere

h-adaos de prelucrare

sp-adancimea de așchiere

K-coeficient de corecție(tab. 12.76 [7])

l1 + l2-tab 12.77 [7].

Ta=ta1+ta2+ta3+ta4+ta5+ta6

ta1=3 min – în legătură cu prinderea și desprinderea piesei

ta2=0,1 min – apropierea pietrei de piesă

ta3=0,03 min – pentru cuplarea avansului de trecere

ta4=0,05 min – pentru cuplarea vitezei de avans

ta5=0,04 min – pentru pornirea și oprirea sistemului de răcire

ta6=0,8 min – pentru măsurători

Ta= ta1 + ta2 + ta3 + ta4 + ta5 + ta6 = 3×3 +0,1 x 6 + 0,03 x 6 + 0,05 x 6+ 0,04 x 6 + 0,8 x 3 = 9 + 0,6 + 0,18 +0,3 + 0,24 + 2,4 =12.72 min

Tdt = Tdt+Tdo= +(Tb+Ta) x = 4.25

Tom = = = 0.89 min

Tpi=Tp1+Tp2=20 min ; = = 20 min

Tn=17,06+12.72+4.25+0.89+20= 54,92 min

5.2.7 Proiectarea structurii integrale pentru operația 8

5.2.7.1 Numărul de ordine și denumirea operației:

Operația numărul 8: Electroeroziune cu electrod masiv

5.2.7.2 Schița operației

În figura 5.15 este prezentată schița operației în care se prezintă suprafețele care sunt prelucrate, caracteristicile acestora, schema de poziționare și orientare, electrodul în poziția de lucru și mișcările acestora.

Fig 5.15 Electroeroziune cu electrod masiv

5.2.7.3 Stabilirea fazelor operației și succesiunii acestora

Prinderea piesei

Centrarea piesei pe masa mașinii

Prindere dorn de centrare în capul mașinii

Identificare coordonate de lucru X, Y, Z, cu ajutorul dornului

Prindere electrod-sculă 1

Reglarea la dimensiuni

Introducerea dielecricului în bazinul mașinii

Realizarea programului de lucru

Prelucrarea cavității

Evacuare dielectric

Desprindere elecrtod-sculă 1

Prindere electrod sculă 2

Reglarea la dimensiuni

Umplerea bazinului cu dielectric

Realizarea programului de lucru

Prelucrarea cavității

Evacuare dielectric

Desprindere electrod-sculă 2

Prindere electrod-sculă 3

Reglarea la dimensiuni

Umplerea bazinului cu dielectric

Realizarea programului de lucru

Prelucrarea cavității

Desprindere electrod-sculă 3

Prindere electrod-sculă 4

Realizarea programului de lucru

Prelucrarea cavității

Desprindere electrod-sculă 4

Evacuarea dielectricului

Desprindere piesă

Spălare piesă

Inspecție

5.2.7.4 Stabilirea metodei de reglare la dimensiune

Având în vedere faptul că tipul producției este de unicat, reglarea la dimensiune se face prin metoda reglării individuale, prelucrarea având loc fără scula reglată la cotă. În cazul operațiilor de aschiere pot fi folosite așchii de probă, lame spion, tangentarea pe contur sau pe elemente calibrate. Pentru operația de electroeroziune alegem modul de tangentare pe conturul piesei deoarece laturile exterioare au o precizie foarte bună.

Poziționarea electrodului sculă pentru prelucrarea cavității se realizează cu ajutorul dispozitivului EROWA care ajută la suprapunerea axei mașinii cu axa piesei. Dispozitivele EROWA sunt folosite pentru a reduce timpii de centrare-poziționare a electrodului. Electrodul prelucrează montat într-un dispozitiv special astfel încât axa „zero” a electrodului este suprapusă cu axa „zero” a mașinii.

Pentru electrodul 1 :

Fig. 5.16 Reglarea la dimensiune pentru electrodul 1

Unde 51 și 80

Pentru electrodul 2 :

Fig. 5.17 Reglarea la dimensiune pentru electrodul 2

Pentru electrodul 3:

Fig. 5.18 Reglarea la dimensiune pentru electrodul 3

Unde 70 și 27

5.2.7.5 Stabilirea schemei de poziționare și orientare a piesei și a cotelor tehnologice

Schema de poziționare și orientare constă în preluarea a 3 grade de libertate pe suprafața S1, prin reazemul [1] ( care poate fi compus din 2 plăcuțe sau 3 cepi ), 2 grade de libertate pe suprafața S3 prin reazemul [2] și un grad pe suprafața S4 prin reazemul [3]. În total se preiau 6 grade de libertate.

5.2.7.6 Stabilirea regimului de lucru

Pentru modelarea electrodului se folosește cuprul electrolitic ( este de preferat în detrimentul grafitului deoarece elimină mai puține impurități în dielectric, iar acesta se poate prelucra pe o mașină de frezat de tip CNC fără a elimina particole de praf dăunătoare atât pentru operator cât și pentru mașină).

Pentru electrodul 1:

EDM de semifinisare : se urmărește ca productivitatea Qw să fie maximă pentru o rugozitate de 3,2

Aef= 10 * 11 = 110 mm2 = 1.1 cm2

Jopt= 25 A/ cm2

Inec = 25 * 1.1 = 27.5 A

Iales(ELER) = 25 A

Tabelul 5.27 Stabilirea regimurilor de lucru [11]

Calculul adaosului de prelucrare: EDM (semifinisare) -> Frezare CNC

AminEDM(semifinisare)= Rzfrezare + Sfrezare + ρfrezare + ApofEDM(s)+SLEDM(s) =

= 30 + 250 + 0,25 + 0 + 168 = 448,25 = 0.448 [mm]

Anom= AminEDM(semifinisare) + TEDM(F) = 448,25 + 9 = 457,25 = 0.457 [mm]

Areală=1.1 cm2

Pentru electrodul 2:

EDM de semifinisare : se urmărește ca productivitatea Qw să fie maximă pentru o rugozitate de 3,2

Aef= 2 * 24,12 * 10,05 = 484,812 mm2 = 4,8 cm2

Jopt= 25 A/ cm2

Inec = 25 * 4,8 = 120 A

Iales(ELER) = 50 A

Tabelul 5.28 Stabilirea regimurilor de lucru [11]

AminEDM(semifinisare)= Rzfrezare + Sfrezare + ρfrezare + ApafEDM(D)+SLEDM(D) =

= 30 + 250 + 0,25 + 0 + 195 = 475,25 = 0.475 [mm]

Anom= AminEDM(semifinisare) + TEDM(F) = 475,25 + 13 = 476,25 = 0.476 [mm]

Areală=4,8 cm2

Pentru electrodul 3:

EDM de degroșare : se urmărește ca productivitatea Qw să fie maximă.

Aef= 145,4 * 18,38= 2837,87 mm2 = 28,3 cm2

Jopt= 25 A/ cm2

Inec = 25 * 28,3 = 707,5 A

Iales(ELER) = 50 A

Tabelul 5.29 Stabilirea regimurilor de lucru [11]

EDM de finisare : se urmărește ca Ra să fie minimă.

Tabelul 5.30 Stabilirea regimurilor de lucru [11]

Stabilirea operațiilor:

Ordinea prelucrării: EDM (degroșare), apoi EDM (finisare).

Ordinea calculului adaosurilor de prelucrare: EDM (finisare), apoi EDM (degroșare).

EDM finisare:

AminEDM(F)= RzEDM(D) + SEDM(D) + ρEDM(D) + ApafEDM(F)+SLEDM(F) =

= 20 + 200 + 0,2 + 0 + 195 = 415,2 = / [mm]

Anom= AminEDM(F) + TEDM(F) = 415,2 + 18 = 433,2 = 0.433 [mm]

EDM degroșare:

AminEDM(D)= Rzfrezare + Sfrezare + ρfrezare + ApafEDM(D)+SLEDM(D) =

= 40 + 350 + 0,4 + 0 + 500 = 890,4 = 0.890 [mm]

Anom= AminEDM(D) + TEDM(D) = 890,4 + 25 = 915,4 = 0.915 [mm]

Areală= 28,3 cm2

5.2.7.7 Caracteristicile mijloacelor tehnologice de fabricare

5.2.7.7.1 Utilaj tehnologic

Mașina de prelucrat prin electroeroziune ELER 01:

Particularități constructive ale mașinii:

Această mașină de prelucrat prin electroeroziune ELER 01 (fig. 5.19), echipată cu generator GEP 25 MF, este destinată prelucrării pieselor de gabarit mic din materiale dure în stare călită, bune conducătoare de electricitate. Mașina se utilizează pentru prelucrări de degroșare și de finisare a alezajelor cilindrice, conice sau profilate. Principalele elemente de structură ale mașinii sunt rezervorul și instalația de circulație și filtrare a dielectricului, batiu, masa de lucru, banc de lucru, montant, unitate de lucru, afișare numerică, instalație hidraulică, echipament electric, generator de impulsuri GEP 25 MF. [15]

Fig 5.19 Mașina de prelucrat prin electroeroziune ELER 01; vederea generală a mașinii [15]

Caracteristicile tehnice principale:

Productivitatea maximă la prelucrarea cu electrozi din cupru a oțelurilor tratate (HRC 62…64) 125 mm/min

Cursa longitudinală și transversală a mesei 250 mm și 150 mm

Precizia de deplasare a mesei 0.01/100 mm/min

Rezoluția 0,01 mm prin echipamentul de afișare numerică și 0,010 mm pe tambur

Greutatea maximă admisă pe masă 150 daN

Temperatura maximă a lichidului din bacul de lucru : 35oC

Cursa maximă a capului de lucru 150 mm

Precizia de urmărire a cursei: 0,01 mm pe comparator

Capacitatea rezervorului pentru dielectric 210 dm3

Tipul generatorului de impulsuri: tranzistorizat, cu impulsuri comandate, multicanal cu finisare

Curentul maxim de lucru: 25 A

Electrodul de lucru : cupru, grafit, aliaje cupru-wolfram sau oțel [15]

5.2.7.7.2. Caracteristicile sculelor

Vom utiliza ca scule, electrozi din cupru în construcție asamblată sau monobloc în funcție de forma și dimensiunile suprafeței prelucrate.

Construcția și dimensiunile electrozilor vor fi prezentate ulterior în capitolul 9.

5.2.7.7.3. Dispozitive de prindere

Pentru prelucrarea piesei se vor folosi următoarele dispozitive de prindere:

Capul electrod al mașinii ELER

Dispozitiv universal de prindere pentru fixarea piesei

Dispozitiv EROWA pentru prinderea electrozilor

5.2.7.7.4. Mijloace de inspecție

Pentru controlul piesei se vor utiliza următoarele mijloace de inspecție universale:

Șubler 150mm / precizie 0.02mm [profix]

Etalon de rugozitate

Micrometru

5.2.7.7.5. Mediul de lucru

Prelucrarea prin EDM are loc în lichid dielectric. În funcție de mașina utilizată și regimul de lucru se alege și dielectricul. În acest caz, pentru mașina ELER 01 și pentru regimurile de lucru stabilite anterior se utilizează motorina ca dielectric.

5.2.7.6 Stabilirea normei de timp

Timpul normat pe operație se calculează cu relația :

Ttotal = Tb + Ta + Td +Ton+ Tpi/n

Unde:

n – număr de piesei (n=1)

Tb – timp de bază

Ta – timp auxiliar

Td – timp de deservire

Tpi – timp de pregătire încheiere = 20 de minute

Valorile Ta la electroeroziune cu electrod masiv:

Tabelul 5.31 Valori timp auxiliar [11]

tfp – timp fixare piesă 2..5 min

tfe – timp fixare electrod 0,5…1 min

tub – timp de umplere bazin dielectric 3…7 min

tgb – timp de golire bazin 2..5 min

tce – timp de centrare electrod 5…12 min

tm – timp măsurători 1…3 min

tms – timp măsurători suplimentare 3…5 min

tsp – timp scoatere piesă 1…2 min

tse – timp scoatere electrod 0,2…0,5 min

tspălare – timp pentru spălarea piesei și bazinului 2…4 min

Ta calculat pentru 4 electrozi ( doi de semifinisare, unul de finisare și unul de degroșare )

Ta = 4 + 0,8*4 + 6*3 + 4*3 + 10*4+ 2*4 + 5*4 + 1 + 1,5*4 + 4 = 116.2 min

Ta = 116.2 min

Td = (1…3)%( Tb + Ta )

Td = (Tb + Ta ) = 0.01 ( 1924 + 116) = 20,4 min

Ton = (Tb + Ta ) = 0,02 (1924 + 116) = 40,8 min

Pentru electrodul 1:

La semifinisare :

Vasemif 1= Areală * AminEDM = 110 * 0.448 = 49,28 mm3

Tb1semif = = = 22,14 min

Pentru electrodul 2:

La semifinisare :

Vasemif 2= Areală * AminEDM = 484,812 * 0.475 = 230,285 mm3

Tb2semif = = = 28,12 min

Pentru electrodul 3:

La degrosare :

Vadegr = Areală * AminEDM = 2837,87 * 0.915 = 2 596,651 mm3

Tb degrosare= = = 73,41 min

La finisare :

Vafinis = Areală * AminEDM = 2837,87 * 0.415 = 1 177,716 mm3

Tb finisare= = = 516,20 min

Tb3 = Tb degrosare + Tb finisare = 73,41 + 516,20 = 589,61 min

Tb = 22,14 + 28,12 + 516,61 = 566,87 min

Ttotal = Tb + Ta + Td + Ton + Tpi / n = 566,87 + 116,2 + 20,4 +40,8 + 20 = 1447,74 min

5.2.8 Proiectarea structurii integrale pentru operația 8:

5.2.8.1 Numărul de ordine și denumirea operației:

Operația numărul 8: Electroeroziune cu electrod filiform

Operația de electroeroziune cu electrod filiform este prezentată ca o alternativă pentru operația de rectificare de degroșare a suprafețelor exterioare ale conturului piesei. Având în vedere complexitatea redusă a conturului exterior al piesei și a faptului că nu se pretează utilizarea acestui tip de prelucrare pentru găurile din interior piesei, se va utiliza rectificarea de finisare pentru obținerea rugozității necesare.

5.2.8.2 Schița operației

În figura 5.20 este prezentată schița operației în care se prezintă suprafețele care sunt prelucrate, electrodul în poziția de lucru și mișcările acestora. Adițional, pe ca să se poată înțelege cât mai bine schița operației, am adăugat o imagine (fig. 21) cu piesa prelucrată prin intermediul programului MasterCam x4.

Figura 5.20 Schița operației 8

Figura 5.21 Print screen program

5.2.8.3. Fazele operației

a.Prindere piesă

b.Poziționare fir

c.Umplere bazin cu dielectric

1.Prelucrare pe contur

d.Golire bazin

e.Desprindere piesă

f.Spălare piesă

g. Inspecție

5.2.8.4 Stabilirea schemei de poziționare și orientare a piesei

Schema de poziționare și orientare constă (fig. 20) în prelucrarea a 3 grade de libertate pe suprafață S1 prin reazemul [1] (care poate fi 2 plăcuțe sau 3 cepi) , 2 grade de libertate pe suprafață S5 prin reazemul [2] și un grad pe suprafață S3 prin reazemul 3.

5.2.8.5 Stabilirea regimului de lucru

a) stabilirea diametrului electrodului în funcție de raza de rotunjire admisă

pentru ra >0,12 mm, df =0,2mm

b) stabilirea diametrului electrodului în funcție de grosimea piesei prelucrate

pentru gp =95 mm, df =0,2mm

c)stabilirea forței de întindere P

pentru df =0,2 mm=> P=400 gf=0,4 Kgf = 0,4 x 9,81 = 3,92

d) alegerea capacitate de descărcare

df >0,2mm => c=100 microF

e)stabilirea tensiunii de lucru în gol

u0 = poziția 5

f)stabilirea vitezei de rulare

gp = 95 mm => vr = 40mm/s

g)tensiunea de lucru

gp = 95mm => Ua =80V

h) intensitatea curentului

gp = 95 mm, Aef = (d+ 2SL)x gp =(0,2+2×0,06)x95= 30,4 mm2 = 0,304cm2

J=25

Inec =Jx Aef = 25 x 0,304 = 7,5

Figura 5.22 Diametrul electrodului fir

i) capacitatea de tăiere

gp = 95 mm => vs = 12mm2/min

j) interstițiul lateral SL

SL= ;

k) lățimea tăieturii

gp = 95mm =>lt=0,32mm

l) stabilirea mediului de lucru: apă deionizată

5.2.8.6 Stabilirea adaosului de prelucrare

Amin =;

5.2.8.7 Caracteristicile mijloacelor tehnologice

mașina Agie

caracteristici scule

dispozitive de prindere

mijloace de inspecție: șubler ,micrometru

mediu de lucru: apă deionizată

Stabilirea normei de timp

Pentru stabilirea normei de timp vom folosi următoarea relație din literatură [11]:

Tb = min;

At –aria taiata

At =2 x 286 x 95 +2 x 300 x 95= 111340 mm2

Ta=3 + 0,8 + 6 + 4 +9 + 3 + 4 + 1 + 0,5 +3 =35 min;

Td =(Tb+ Ta)=0,01(+35) = 93,13 min;

Ttotal = Tb+Ta +Td = + 35 +93,13+20 = 9426 min.

5.2.8.9 Stabilirea programului de lucru CNC

%

O0001(PASTILA MOBILA)

(DATE=DD-MM-YY – 07-04-16 TIME=HH:MM – 13:36)

(MCX FILE – D:\FACULTATE\FAC 4\SEM 1\TPPN\DESENE_TPPN\MEIN\PASTILA MOBILA EDM.MCX)

(NC FILE – D:\FACULTATE\MASTERCAM\WIRE\NC\PASTILA MOBILA.NC)

N100 G0 G21 G90

N110 G92 X-89.2512 Y-161.4279 I100. J0.

N120 G0 X-89.2512 Y-161.4279

N130 M60

N140 M35

N150 M81

N160 S101 D1

N170 G42 G1 X-108.9 Y-155.4999

N180 G2 X-108.4 Y-154.9999 I.5

N190 G1 X-89.2512

N200 X147.6

N210 G3 X162.6 Y-139.9999 J15.

N220 G1 Y129.6022

N230 G3 X147.6 Y144.6022 I-15.

N240 X147.2073 Y144.5971 J-15.

N250 G1 X-108.7927 Y137.8935

N260 G3 X-123.4 Y122.8986 I.3927 J-14.9949

N270 G1 Y0.

N280 Y-139.9999

N290 G3 X-108.5 Y-154.9995 I15.

N300 G2 X-108.0033 Y-155.4995 I-.0033 J-.5

N310 G1 Y-155.5029

N320 G40 X-108.6347 Y-175.198

N330 G42 G1 X-108.5033 Y-155.4995

N340 G2 X-108.7517 Y-155.2495 I.0016 J.25

N350 X-108.5017 Y-154.9995 I.25

N360 G1 X-108.5

N370 M01

N380 G3 X-108.4 Y-154.9999 I.1 J14.9996

N390 G2 X-108.15 Y-155.2499 J-.25

N400 X-108.4 Y-155.4999 I-.25

N410 G40 G1 X-89.2512 Y-161.4279

N420 S102 D2

N430 G42 G1 X-108.9 Y-155.4999

N440 G2 X-108.4 Y-154.9999 I.5

N450 G1 X-89.2512

N460 X147.6

N470 G3 X162.6 Y-139.9999 J15.

N480 G1 Y129.6022

N490 G3 X147.6 Y144.6022 I-15.

N500 X147.2073 Y144.5971 J-15.

N510 G1 X-108.7927 Y137.8935

N520 G3 X-123.4 Y122.8986 I.3927 J-14.9949

N530 G1 Y0.

N540 Y-139.9999

N550 G3 X-108.4 Y-154.9999 I15.

N560 G2 X-107.9 Y-155.4999 J-.5

N570 G40 G1 X-89.2512 Y-161.4279

N580 M50

N590 M30

%

CAPITOLUL 6

6.1 Analiza economică a proceselor si sistemelor tehnologice de fabricare

Această analiză se efectuează pentru cele două variante de proces și sistem tehnologic de fabricare tehnic posibile PTSF-TP și are ca scop determinarea procesului și sistemului tehnologic optim PSTF-O pe baza unui criteriu economic.

6.1.1 Stabilirea PTSF-O pe baza costului de fabricație a piesei

Costul fabricației piesei CF se poate determina cu o relație simplificată de forma (rel. 6.1):

CFi = Cmati + Cmani + CM-Ui + CDi + CSi + CUi + CRi (rel. 6.1)

unde:

Cmati = costurile materialului, în lei

Cmani = costurile manoperei, în lei

CM-Ui = costul mașinii unelte, în lei

CDi = costul dispozitivelor, în lei

CSi = costul sculelor, în lei

CUi = costul verificatoarelor, în lei

CRi = costul regiei totale, în lei

Pentru stabilirea variantei optime a PTSF se procedează după cum urmează:

6.1.1.1. Calculul costului materialului Cmati se face cu relația (rel. 6.2):

Cmati=Vmati+Vdesi (rel. 6.2)

unde: Vmati = valoarea materialului, în lei

Vdesi = valoarea deșeurilor utilizate, în lei

Cmati= (70 lei/kg * 22) = 1540 lei

Costul manoperei Cmani se face cu relația (rel. 6.3):

Cmani=S op(tef+tpi/n)+Sreg*tpi/n (rel. 6.3)

unde: Sop =salariul operatorului, în lei/oră sau lei/min;

Sreg =salariul reglorului, în lei/oră sau lei/min.

I. Frezare plană

Cmani= 10(60+15/1) + 8*15/1=870 lei

Tef= tb + ta = 45 + 15 = 60 min

II. Electroeroziune (tăiere cu fir)

Cmani = 10(100+15/1) + 8*15/1=1200 lei

Tef = tb+ta = 90+10 = 100 min

Calculul costului exploatării mașinii unelte CMul se poate face pe baza determinării cotei de amortizare a mașinii unelte

Cota cât revine pe unitatea de produs se determină, în funcție de durata de funcționare în ani a mașinii și de costul reparațiilor capitale, cu relația (rel. 6.4):

CMui=tef*CRM-U (rel. 6.4)

unde: CRM-U = reprezintă cheltuielile cu mașina, în lei/min, determinate pe baza unui calcul de revenire:

CRM-U1 = = 0,06

CRM-U2 = = 0,012

I. CM-Ui=tef * CRM-U = 60 * 0,06 = 3,6 lei

II. CM-Ui=tef * CRM-U = 100 * 0,012 = 1,2 lei

6.1.1.4 Calculul costului dispozitivelor CDi se face în mod similar celui pentru mașini unelte cu ajutorul relației (rel. 6.5):

CDi= (VD/nan)*(1/aD+CrepD/100) (rel. 6.5)

unde: VD = valoarea dispozitivului, în lei

Nan = numărul pieselor fabricate pe an

AD = numărul de ani în care se amortizează dispozitivul

CrepD = cheltuielile pe an cu reparațiile și întreținerea dispozitivului

I. CDi = 200 (1/1 +10/100) = 220 lei

II. CDi = 200 (1/1 +10/100) = 220 lei

6.1.1.5. Calculul costului sculelor CSi se face cu relația (rel. 6.6):

CSi= (Vs/ntot)*(1+CintrS/100) (rel. 6.6)

unde: Vs = valoarea sculelor, în lei

Ntot = numărul total de piese care se prelucrează cu sculele respective

CintrS = cheltuieli cu întreținerea sculelor

I. CS1 = 100 (1 +1/10) = 110 lei

II. CS2 = 50 (1 +2/10) = 60 lei

6.1.1.6. Calculul costului verificatoarelor Cvi, se face cu ajutorul relației (rel. 6.7):

CVi= (Vv/nan)*(1/Qv+CrepV/100) (rel. 6.7)

unde: Vv= valoarea dispozitivului, în lei

Nan=numărul de piese fabricate pe an

Qv=numărul de ani în care se amortizează verificatorul

CrepV=cheltuielile pe an cu reparațiile și întreținerea verificatorului

I. CVi=400(1/3+20/100) = 213 lei

II. CVi=400(1/3+20/100) = 213 lei

6.1.1.7. Calculul costului regiei, CRi, se face cu relația(rel. 6.8):

CRi=Cmani*R/100(rel. 6.8)

unde: R = cheltuieli cu regia exprimate în procente

I. CR1 = 645 * 25/100 = 161 lei

II. CR2 = 720 * 25/100 = 180 lei

6.1.1.8 Determinarea variantei optime de PSTF și PSTFO se face cu relația(rel. 6.9):

CFi= Cmati+Cmani+CM-Ui+CDi+CSi+CUi+CRi (rel. 6.9)

I. CF1=1408 + 870 + 3,6 + 220 + 110 + 213 + 161 = 3370 lei

II. CF2=1408 + 1200 + 2,2 + 220 + 63 + 213 + 180 = 3406 lei

În urma acestei analize rezultă că varianta cea mai bună pentru sistemul tehnologic este varianta I și anume frezarea plană, deoarece costurile sunt mai ridicate în cazul variantei cu electroeroziune cu fir.

Partea a doua

Proiectarea unor echipamente de fabricare

CAPITOLUL 7

PROIECTAREA UNUI DISPOZITIV PENTRU OPERAȚIA DE GĂURIRE, ALEZARE, FILETARE, FREZARE CNC

7.1 Date inițiale privind proiectarea echipamentului

7.1.1 Tipul și schița operației: Găurire, Alezare, Filetare, Frezare CNC

În următoarea figură (fig. 7.1) se prezintă schița operației de găurire, filetare, alezare, frezare CNC. Această piesă este executată în toleranțe generale mH conform SR EN 22768-1, iar muchiile ascuțite se rotunjesc R0.1 … R0.3.

Fig. 7.1 Schița operației

Stabilirea fazelor operației și succesiunea acestora :

Faza 1:

a. Prinderea piesei pe masa mașinii

b. Centrare piesă pe masa mașinii

1. Găurire Ø10,8×32 pentru 4 găuri

2. Găurire Ø11,5×15 pentru 2 găuri;

4. Găurire 7,5 5 găuri;

c.Rotire piesă 180ș;

5. Găurire Ø10,8×32 pentru 4 găuri;

6. Găurire Ø8,5×63 pentru 5 găuri

d.Desprindere piesă;

e.Inspecție.

Faza 2:

a. Prinderea piesei pe masa mașinii

b. Centrare piesă pe masa mașinii

1. Alezare x15 pentru 2 găuri;

2. Alezare pentru 5 găuri

c. Rotire piesă 180ș;

3. Alezare x63 pentru 5 găuri

d. Desprindere piesă;

e. Inspecție.

Faza 3:

a.Orientare și fixare piesă;

1.Filetare M12x 32 pentru 4 găuri;

b.Rotire piesă la 180;

2.Filetare M12x32 pentru 4 găuri;

c.Desprindere piesă;

d.Inspecție.

Faza 4:

a. Orientare și fixare piesă

– Se va centra piesă pe X și Y, se ia Z=0 în centrul piesei la suprafața acesteia;

b. Se vor lua lungimi de sculă;

c. Se vor apela programele făcute de proiectant pentru a se freza suprafața;

1. Se va face frezarea suprafeței cu o Freză cilindro-frontala (deget) cu 3 tăișuri F003;

d. Desprindere piesă.

e. Inspecție

7.1.2 Caracteristicile sistemului tehnologic

7.1.2.1 Caracteristicile mașinii-unelte

Se alege o mașină corespunzatoare operației respective (se va avea în vedere marimea piesei, gama de prelucrare, precizia mașinii, precizia execuției, etc)

Am optat pentru un centru de prelucrare cu cinci axe de la firma DMG MORI (fig 7.2), modelul DMU 50, deoarece masa mașinii este suficient de mare pentru a putea prelucra reperul de față și poate suporta greutăți de până la 500 kg. De asemenea, vom folosi același centru de prelucrare cu cinci axe și pentru operațiile de găurire și filetare. [12]

Fig. 7.2 Centru prelucrare cu cinci axe DMG MORI DMU 50 [12]

Tabel 7.1 Parametrii tehnici ai mașinii [12]

7.1.2.2 Caracteristicile sculelor așchietoare

Faza 1:

Pentru găurire se vor utiliza burghie cu diametrul de ø 7.5 (SCD 075-029-080 AP3), ø8,5 (SCD 085-035-100 AP3), ø10,2 ( SCD 108-040-120 AP3) respectiv ø11.5 (SCD 115-040-120 AP3) de la firma ISCAR, aceste burghie au o structură monobloc fără gaură pentru lichid de răcire fig (7.3). [13]

Tabel 7.2 Parametrii tehnici ai sculei așchietoare [13]

Fig. 7.3 Burghiu [13]

Faza 2:

Pentru operația de alezare degoșare și finisare se va folosi alezorul ajustabil BHF MB50-50X68 BL de la firma ISCAR (fig. 7.4). [13]

Tabel 7.3 Parametrii tehnici ai sculei așchietoare [13]

Fig.7.4 Alezor [13]

Faza 3:

Pentru operația de filetare se va folosi un tarod TPH M-12X1.75-W de la firma ISCAR (fig 7.5) pentru filete interioare de adâncime mare.

Tabel 7.4 Parametrii tehnici ai sculei așchietoare [13]

Fig. 7.5 Tarod [13]

Faza 4:

Pentru această operație se vor folosi freze cilindro-frontale (deget) pentru suprafețele de pe care trebuie să se îndepărteze mult material cu D=16 mm, iar de pe suprafețele de dimensiuni mai mici cu o precizie ridicată se va folosi o freză cu D=4 mm.

Fig. 7.5 Freză [13]

7.1.3 Cerințe tehnico-economice

Se prelucrează o singură piesă anual.

Dispozitivul trebuie să asigure precizia prescrisă. Costul prelucrării reperului în dispozitiv trebuie să fie minim, iar productivitatea prelucrării trebuie să fie maximă.

7.1.4 Masa piesei

Masa piesei a fost calculată cu ajutorul programului Solid Works 2014×64 Student Edition. Pentru a putea face acest lucru am atribuit întâi material piesei, apoi, cu ajutorul funcției Mass Properties am determinat masa.

Fig. 7.6 Masa piesei

7.1.5 Numărul de piese prelucrate simultan

Acest dispozitiv este proiectat pentru prinderea unei singure piese.

7.1.6 Tipul dispozitivului

Pentru realizarea operației de găurire-filetare-alezare-frezare a reperului „Pastilă Mobilă” se proiectează un dispozitiv special de găurire.

7.1.7 Poziția de prindere

Pentru reperul „Pastilă Mobilă” este necesară o singură prindere în funcție de schița operației.

7.2 Date constructiv-funcționale

Vom proiecta un dispozitiv de orientare și fixare pentru operația de găurire.

Pentru înțelegerea conceptului de „dispozitiv” trebuie precizat că pentru realizarea oricărei activități umane putem întâmpina probleme legate de definirea activității/procesului, creearea unei tehnologii, adaptarea acelei tehnologii pentru o mașină-unealtă și crearea unui dispozitiv special pentru a putea micșora timpul și efortul necesar unei prelucrări. [2]

Dispozitivul este un element component al sistemelor tehnice, care realizează anumite funcții, precum:

− Prinderea, adică poziționarea, orientarea și fixarea, sculelor sau pieselor, la operațiile de fabricare, adică de prelucrare, de inspecție, de asamblare sau manipulare;

− Prelucrarea

– Generarea unor suprafețe complexe;

− Divizarea, în cazul fabricării – prelucrării, inspecției, asamblării etc., unor suprafețe multiple etc.

Dispozitivul se definește, în caz general, conform DEX, ca fiind „ansamblu de piese legate între ele într-un anumit fel (de obicei imobil), care îndeplinește o funcție bine determinată într-un sistem tehnic”. O altă definiție a dispozitiviului utilizat în sistemele tehnologice de fabricare poate fi „sistem tehnic constituind o unitate din punct de vedere constructiv-funcțional, care stabilește și menține poziția și orientarea produselor, sculelor sau altor mijloace de fabricare și care poate prelua și alte funcții ale mașinii sau operatorului uman”. [2]

Utilizarea dispozitivelor are o influență mare asupra următorilor indicatori tehnico – economici:

1. Creșterea preciziei fabricării pieselor, prin eliminarea erorilor de trasaj și de verificare a poziției piesei în raport cu traiectoriile mijloacelor de lucru – scule, palpatoare etc.; prin păstrarea – menținerea constantă a condițiilor de generare-prelucrare, măsurare, asamblare sau manipulare, care facilitează interschimbabilitatea pieselor fabricate; prin diminuarea sau eliminarea vibrațiilor din procesele de prelucrare, măsurare,asamblare și manipulare, cu avantaje foarte mari asupra creșterii preciziei de prelucrare (a dimensiunilor, formei macro și microgemetrice, poziției relative etc.) [2]

2. Creșterea productivității muncii, prine eliminarea totală a operațiilor de trasare, prin eliminarea verificării poziționării și orientării piesei și reducerea timpilor auxiliari; prin suprapunerea timpilor auxiliari și a timpilor de bază și reducerea timpilor pe bucată; prinm icșorarea timpilor de fixare – desfacere; prin reducerea timpilor de bază prin aplicarea unor regimuri mai intense datorităposibilităților de strângere a pieselor cu forțe mai mari; prin reducerea timpilor de asamblare și montaj, prin micșorarea sau eliminarea timpilor pentru ajustările suplimentare și potriviri. [2]

3. Îmbunătățirea condițiilor de muncă ale operatorilor, prin reducerea efortului fizic și intelectual, cerut de poziționarea și orientarea pieselor;prin reducerea consumului de energie musculară, prin mecanizarea sau chiar automatizarea strângerii și desfacerii pieselor; prin asigurarea protecției muncii pentru operatori, prin dotarea dispozitivelor cu sisteme de protecția muncii. [2]

4. Reducerea investițiilor, prin adaptarea mașinilor existente pentru realizarea de produse noi; prin modernizarea mașinilor existente; prin schimbarea destinației și reutilizarea unor M-U depreciate fizic și moral. [2]

Principalele grupe de elemente componente care se pot găsi în structura diferitelor dispozitive de fabricare sunt:

Elemente pentru poziționarea și orientarea pieselor, denumite reazeme principale sau auxiliare singulare;

Elemente pentru asigurarea contactului pieselor cu reazemele;

Elemente pentru fixarea pieselor în dispozitiv;

Elemente de tip mecanisme pentru poziționarea, orientarea și fixarea pieselor;

Elemente pentru rigidizarea pieselor, denumite reazeme suplimentare;

Elemente pentru indexare sau divizare și blocarea dispozitivului;

Elemente pentru reglarea sau/și ghidarea mijloacelor de lucru;

Elemente de sprijin, care constituie corpul dispozitivului;

Elemente pentru asigurarea legăturii cu corpul dispozitivului;

Elemente pentru echilibrarea dispozitivului;

Elemente pentru antrenarea sau realizarea mișcărilor dispozitivului;

Elemente pentru scoaterea sau aruncarea pieselor;

Elemente pentru mecanizarea și automatizarea dispozitivului;

Elemente pentru asamblarea dispozitivului;

Elemente pentru asigurarea legăturii, poziției și orientării cu utilajul-mașina de

fabricare;

Elemente pentru protecția operatorului;

Elemente pentru manevrarea și transportul dispozitivelor [Curs Vișan ]

Am ales centrul de prelucrat vertical DMU 50 deoarece masa mașinii este suficient de mare pentru a putea prelucra reperul de față și poate suporta greutăți de până la 1 000 kg. Masa mașinii are un sistem de canale ”T” (fig. 7.7), iar mașina este dotată cu un sistem laser pentru a asigura o mai bună precizie de poziționare a sculei.

Fig. 7.7 Masa mașinii

7.3 Construcții de referință

Dispozitive de găurit cu placă de ghidare fixă – în construcție clasică (fig. 7.8) [2]

Fig. 7.8 [2]

Dispozitive de găurit cu placă de ghidare mobilă rabatabilă – răsturnabil – în construcție clasică (fig. 7.9) [2]

Fig. 7.9 [2]

Dispozitive de găurit cu placă de ghidare mobilă ridicabilă – în construcție clasică (fig. 7.10) [2]

Fig. 7.10 [2]

Dispozitive de găurit cu placă de ghidare mobilă detașabilă – amovibilă – în construcție clasică (fig. 7.11) [2]

Fig. 7.112

Dispozitive de găurit răsturnabile – în construcție clasică (fig. 7.12) [2]

Fig. 7.12

Dispozitive de găurit rotative – cu axa verticală – în construcție clasică (fig. 7.13) [2]

Fig. 7.13

Dispozitive de găurit rotative – cu axa orizontală în construcție clasică – varianta turnată tipizată (fig. 7.14) [2]

Fig. 7.14 [2]

Dispozitive de găurit rotative – cu axa orizontală în construcție clasică – varianta sudată asamblată (fig. 7.15) [2]

Fig. 7.15 [2]

Dispozitive de găurit pentru capete multiax – în construcție clasică (fig. 7.16) [2]

Fig.7.16 [2]

Dispozitive de găurit cu instalarea piesei în dispozitiv– în construcție modulară (fig. 7.17) [2]

Fig. 7.17 [2]

7.4 Proiectarea schemei de poziționare, orientare și fixare optime

7.4.1 Proiectarea schemei de poziționare și orientare optime

Schema de poziționare și orientare a piesei la operația considerată, se stabilește ca schemă optimă, prin aplicarea unei metodologii specifice, numai la operația pentru care se va proiecta dispozitivul de poziționare, orientare și fixare a piesei, în acest caz operația de găurire, adâncire, filetare, alezare.

Poziționarea este activitatea în care se realizează stabilirea unei poziții unice a piesei într-un sistem tehnologic prin preluarea unui anumit număr de grade de libertate de tip translații, egale și identice cu gradele de libertate necesare pentru stabilirea poziției în spațiu a tuturor bazelor asociate suprafețelor care se fabrică în operația considerată. [9]

Poziția suprafețelor care se fabrică este prescrisă în desen numai prin caracteristici dimensionare liniare de tip:

– dimensiuni liniare cu toleranțe individuale

– toleranțe la coaxialitate și la concentricitate

– toleranțe de poziție nominal, individuale

– toleranțe la simetrie, individuale

Orientarea este activitatea în care se realizează stabilirea unei poziții unice a piesei într-un sistem tehnologic prin preluarea unui anumit număr de grade de libertate de tip rotații, egale și identice cu gradele de libertate necesare pentru stabilirea poziției în spațiu a tuturor bazelor asociate suprafețelor care se fabrică în operația considerată. [9]

Orientarea suprafețelor care se fabrică în operația considerată, respectiv a bazelor asociate acestora, este prescrisă în desene prin caracteristici dimensionale unghiulare și/sau liniare de tip:

– dimensiuni unghiulare, cu toleranțe indivduale

– toleranțe la paralelism, individuale

– toleranțe la perpendicularitate, individuale

– toleranțe la înclinare, individuale

– toleranțe la coaxialitate, individuale

7.4.1.1 Etapele proiectării schemelor de poziționare și orientare optime pentru operația de fabricare

Etapa 1. Proiectarea schemelor de poziționare și orientare tehnic posibile SPO-TP

Faza 1. Identificarea condițiilor prescrise care determină mărimea, poziția și orientarea suprafețelor de fabricare (tabelul 7.2)

Tabelul 7.2

Faza 2. Identificarea bazelor și sistemelor de baze asociate suprafețelor de fabricare și suprafețelor de cotare

Identificarea bazelor și sistemelor de baze asociate suprafeței(lor) de fabricare și suprafețelor de cotare se face pe baza aplicarii conceptelor de suprafețe, baze și sisteme de baze de referinta

Sistemele de baze asociate suprafeței(lor) de fabricare și suuprafetelor de cotare se prezinta în tabelul 7.3 :

Tabelul 7.3

Bazele de cotare vor fi notate cu BC.

Bazele de fabricare vor fi notate cu BF.

Fig. 7.18

Faza 3. Selectarea condițiilor prescrise și obținerea condițiilor de poziționare și orientare determinate

Condițiile dimensionale prescrise suprafeșelor, se clasifică, în funcție de modul în care sunt realizate, în următoarele categorii:

Condiții care impun poziția relativă a suprafețelor și sunt realizate prin poziționarea și orientarea piesei, denumite condiții determinante. Acestea sunt considerate în etapa stabilirii schemei de poziționare și de orientare a piesei, prin impunerea unui anumit număr și tip de grade de libertate care trebuie preluate piesei prin poziționare și orientare.

Condiții care impun poziția relativă a suprafețelor și sunt realizate prin construcția echipamentelor, denumite condiții constructive. Acestea impun precizia constructivă cu care trebuie realizate elementele componente ale echipamentelor.

Condiții care impun mărimea suprafețelor și sunt realizate de dimensiunile sculelor sau/și de prelucrările stabilite, denumite condiții de mărime. Acestea impun precizia dimensiunilor sculelor, a prelucrărilor, etc. [9]

Condițiile prescrise: selectarea acestora și obținerea condițiilor determinate se prezintă în tabelul 7.4.

Tabelul 7.4

Fig. 7.19 Variante de poziționare și orientare

Faza 4. Stabilirea varintelor de poziționare și orientare, pentru fiecare condiție determinantă și simbolizarea poziționarii și orientării:

Stabilirea variantelor de poziționare și orientare, pentru fiecare condiție determinantă și simbolizarea poziționării și orientării, se face în funcție de suprafețele reperului (piesei) care pot fi alese ca suprafețe de contact cu reazemele, denumite suprafețe tehnologice.

Variantele de poziționare și orientare pentru fiecare condiție determinantă se prezinta în tabelul 7.5:

Tabelul 7.5

Faza 5. Stabilirea schemelor de poziționare și orientare tehnic posibile, SPO-TP

Stabilirea schemelor de poziționare și orientare tehnic posibile, SPO-TP, se realizează prin combinarea variantelor de poziționare și orientare tehnic posibile, realizate pentru fiecare condiție determinantă, și se prezintă în tabelul 7.6 :

Tabelul 7.6

Etapa 2. Proiectarea schemelor de poziționare și orientare tehnic acceptabile SPO-TA

Faza 1. Calculul abaterilor de poziționare și orientare admisibile, pentru fiecare pozitie determinanta .

Stabilirea relației generale de calcul:

Daca se ține seama de toate erorile care determină abaterea totală care se obține la o operație dată de fabricare, abaterea de poziționare și orientare admisibilă a unei dimensiuni sau condiții liniare simbolizata cu , ca o componentă a abaterii totale, se poate detremina cu relația (rel 7.1):

Apo, admL= TL- ω (rel 7.1)

pentru dimensiuni sau condiții Ci liniare, în care:

TL – tolerant dimensiunilor sau condițiilor “L”

ω- coeficient denumit “precizie medie economica”, care tine seama de influenta tuturor erorilor care determina abaterea totala de fabricare.

Daca se inlocuieste coeficientul cu relatia (rel 7.2):

(rel 7.2)

din expresia de mai sus se obtine relatia generală (rel 7.3) pentru calculul abaterii de poziționare și orientare admisibile, sub forma:

Apo, admL= TL- ω=( 1- Kω ) x TL= Kpo x TL (rel 7.3)

pentru dimensiuni sau condiții liniare, în care:

Kpo – are valoarea ½ , pentru o selectare normala, în cazul dimensiunilor sau condițiilor de precizie mijlocie sau normal.

Calculul abaterilor de poziționare și orientare admisibile, pentru fiecare condiție determinanta CDi, se prezinta în tabelul 7.7:

Tabelul 7.7

Faza 2. Calculul abaterilor de poziționare și orientare caracteristice, pentru fiecare condiție determinantă dată de fiecare SPO-TP, respectiv de fiecare reazem al acesteia.

Abaterea de poziționare și orientare caracteristică reprezintă diferența dintre valoarea maximă și valoarea minimă obținută prin calcul pentru o dimensiune liniară L datorată poziționării și orientării.

Cauzele apariției:

neconcordanța suprafețelor tehnologice cu suprafețele de cotare;

neconcordanța bazelor suprafețelor tehnologice cu bazele reazemelor;

abaterile de forma, macro și micro geometrică, și de pozitie relativa a suprefetelor tehnologice și suprafețelor active ale reazemelor.

Relația de calcul sintetică-simplificată : “Abaterea de poziționare și orintare caracteristică a unei dimensiuni liniare L determinata de un reazem Rzi, simbol , este egala cu toleranța dimensiunii liniare L’ care lega baza de cotare a dimensiunii L de baza reazemului Rzi, respective:

pentru dimensiuni sau condiții liniare.

Calculul abaterii de poziționare și orintare caracteristice se face la fiecare SPO-TP, pentru fiecare condiție determinanta CDi și respective pentru fiecare reazem din structura acesteia Rzi, pe baza unei scheme de calcul.

Calculul abaterilor de pozitionare și orientare caracteristice pentru SPO-TP: [1]+[3]+[6]

Calculul abaterii pentru condiția C5 (respectarea cotei 300 g6):

Reazemul [1]: Apo,car–C5Rz1=0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C5;

Reazemul [3]: Apo,car–C5Rz3=0 deoarece reazemul [3] nu participă la realizarea condiției C5;

Reazemul [6]: Apo,car –C5Rz6= 0 deoarece baza de cotare coincide cu baza reazemului [6]→ Bcot≡Bteh≡Brez;

Calculul abaterii pentru condiția C6 (respectarea cotei 286 g6):

Reazemul [1]: Apo,car –C6Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C6;

Reazemul [3]: Apo,car–C6Rz3=0 deoarece baza de cotare coincide cu baza reazemului [3] → Bcot≡Bteh≡Brez

Reazemul [6]: Apo,car –C6Rz6= 0 deoarece reazemul [6] nu participă la realizarea condiției C6;

Calculul abaterii pentru conditia C7 (respectarea cotei 40±0.3):

Reazemul [1]:Apo,car –C7Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C7

Reazemul [3]: Apo,car –C7Rz3= 0 deoarece baza de cotare coincide cu baza reazemului [3] → Bcot≡Bteh≡Brez

Reazemul [6]:Apo,car –C7Rz6= 0 deoarece reazemul [6] nu participă la realizarea condiției C7

Calculul abaterilor de pozitionare și orientare caracteristice pentru SPO-TP: [1]+[4]+[6]

Calculul abaterii pentru conditia C5 (respectarea cotei 300 g6):

Reazemul [1]: Apo,car –C5Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C1;

Reazemul [4]: Apo,car –C1Rz4= 0 deoarece reazemul [4] nu participă la realizarea condiției C1;

Reazemul [6]: Apo,car–C1Rz6= 0 deoarece baza de cotare coincide cu baza reazemului [6]→ Bcot≡Bteh≡Brez

Calculul abaterii pentru conditia C6(respectarea cotei 286 g6 ):

Reazemul [1]: Apo,car –C6Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C3;

Reazemul [4]: Apo,car –C6Rz4= 0,097 IT8 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [4] Bcot≠Bteh≡Brez

Reazemul [6]: Apo,car –C6R6= 0 deoarece reazemul [6] nu participă la realizarea condiției C3;

Calculul abaterii pentru conditia C7 (respectarea cotei 40±0.3):

Reazemul [1]: Apo,car –C7Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C7

Reazemul [4]: Apo,car–C7Rz4=0,097 IT8 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [4] Bcot≠Bteh≡Brez

Reazemul [6]: Apo,car –C7Rz6= 0 deoarece reazemul [6] nu participă la realizarea condiției C7

c. Calculul abaterilor de pozitionare și orientare caracteristice pentru SPO-TP: [1]+[3]+[5]

Calculul abaterii pentru conditia C5 (respectarea cotei 300 g6):

Reazemul [1]: Apo,car –C5Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C5;

Reazemul [3]:Apo,car –C5Rz3= 0,097 IT8 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [3] Bct≠Bteh≡Brez

Reazemul [5]: Apo,car –C5Rz5= 0 deoarece baza de cotare coincide cu baza reazemului [5] → Bcot≡Bteh≡Brez

Calculul abaterii pentru conditia C6 (respectarea cotei 286 g6 ):

Reazemul [1]: Apo,car –C6Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C6;

Reazemul [3]:Apo,car –C6Rz3= 0 deoarece reazemul [3] nu participă la realizarea condiției C6;

Reazemul [5]: Apo,car–C6Rz5= 0 deoarece reazemul [5] nu participă la realizarea condiției C6;

Calculul abaterii pentru conditia C7 (respectarea cotei 40±0.3):

Reazemul [1]:Apo,car – C7Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C7

Reazemul [3]:Apo,car – C7Rz3= 0 deoarece reazemul [3] nu participă la realizarea condiției C7

Reazemul [5]: Apo,car –C8Rz5= 0 deoarece reazemul [5] nu participă la realizarea condiției C7

d. Calculul abaterilor de pozitionare și orientare caracteristice pentru SPO-TP: [1]+[3]+[7]

Calculul abaterii pentru conditia C5 (respectarea cotei 300 g6):

Reazemul [1]: Apo,car – C5Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C5;

Reazemul [3]: Apo,car – C5Rz3= 0 deoarece reazemul [3] nu participă la realizarea condiției C1;

Reazemul [7]: Apo,car –C5Rz7=0,097/2=0,049 IT8/2 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [7] Bcot≠Bteh≡Brez

Calculul abaterii pentru conditia C6 (respectarea cotei 286 g6):

Reazemul [1]: Apo,car –C6Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C3;

Reazemul [3]:Apo,car –C6Rz3= 0 deoarece baza de cotare coincide cu baza reazemului [3] → Bcot≡Bteh≡Brez

Reazemul [7]: Apo,car –C6Rz8= 0 deoarece reazemul [8] nu participă la realizarea condiției C3;

Calculul abaterii pentru conditia C7 (respectarea cotei 40±0.3):

Reazemul [1]:Apo,car –C7Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C7;

Reazemul [3]:Apo,car –C7Rz3= 0 deoarece baza de cotare coincide cu baza reazemului [3] → Bcot≡Bteh≡Brez

Reazemul [7]: Apo,car –C7Rz8= 0 deoarece reazemul [8] nu participă la realizarea condiției C7;

e. Calculul abaterilor de pozitionare și orientare caracteristice pentru SPO-TP: [1]+[4]+[7]

Calculul abaterii pentru conditia C5 (respectarea cotei 300 g6):

Reazemul [1]: Apo,car – C5Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C5;

Reazemul [4]: Apo,car – C5Rz4= 0 deoarece reazemul [4] nu participă la realizarea condiției C5;

Reazemul [7]: Apo,car – C1Rz7 = 0 deoarece reazemul [7] nu participă la realizarea condiției C5;

Calculul abaterii pentru conditia C6 (respectarea cotei 286 g6):

Reazemul [1]: Apo,car – C6Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C6;

Reazemul [4]:Apo,car –C6Rz4= 0,097 IT8 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [4] Bcot≠Bteh≡Brez

Reazemul [7]:Apo,car –C6Rz7= 0,097/2=0,049 IT8/2 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [7] Bcot≠Bteh≡Brez

Calculul abaterii pentru conditia C7 (respectarea cotei 40±0.3):

Reazemul [1]:Apo,car –C7Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C7

Reazemul [4]:Apo,car –C7Rz4= 0,097 IT8 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [4] Bcot≠Bteh≡Brez

Reazemul [7]: Apo,car –C7Rz7= 0 deoarece reazemul [7] nu participă la realizarea condiției C7;

f. Calculul abaterilor de pozitionare și orientare caracteristice pentru SPO-TP: [1]+[5]+[8]

Calculul abaterii pentru conditia C5 (respectarea cotei 300 g6):

Reazemul [1]: Apo,car – C5Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C1;

Reazemul [5]: Apo,car – C5Rz5= 0 deoarece reazemul [5] nu participă la realizarea condiției C1;

Reazemul [8]: Apo,car –C5Rz8= 0,097 IT8 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [8] Bcot≠Bteh≡Brez

Calculul abaterii pentru conditia C6 (respectarea cotei 286 g6):

Reazemul [1]: Apo,car – C6Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C6

Reazemul [5]:Apo,car – C6Rz5= 0,097/2=0,049 IT8/2 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [5] Bcot≠Bteh≡Brez

Reazemul [8]:Apo,car –C6Rz7= 0 deoarece reazemul [8] nu participă la realizarea condiției C6;

Calculul abaterii pentru conditia C7 (respectarea cotei 40±0.3):

Reazemul [1]:Apo,car –C7Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C7;

Reazemul [5]:Apo,car –C7Rz5= 0,097/2=0,049 IT8/2 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [5] Bcot≠Bteh≡Brez

Reazemul [7]: Apo,car –C7Rz7= 0 deoarece reazemul [7] nu participă la realizarea condiției C7;

g. Calculul abaterilor de pozitionare și orientare caracteristice pentru SPO-TP: [1]+[6]+[8]

Calculul abaterii pentru conditia C5 (respectarea cotei 300 g6):

Reazemul [1]: Apo,car – C1Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C5;

Reazemul [6]: Apo,car – C1Rz6= 0 deoarece reazemul [6] nu participă la realizarea condiției C5;

Reazemul [8]: Apo,car –C1Rz8= 0,097/2=0,049 IT8/2 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [8] Bcot≠Bteh≡Brez

Calculul abaterii pentru conditia C6 (respectarea cotei 286 g6):

Reazemul [1]: Apo,car – C3Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C6;

Reazemul [3]: Apo,car – C3Rz5= 0 deoarece baza de cotare coincide cu baza reazemului [6]

Reazemul [8]: Apo,car – C3Rz8= 0 deoarece reazemul [8] nu participă la realizarea condiției C6;

Calculul abaterii pentru conditia C7 (respectarea cotei 40±0.3):

Reazemul [1]: Apo,car – C7Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C7;

Reazemul [3]: Apo,car – C7Rz5= 0 deoarece baza de cotare coincide cu baza reazemului [6]

Reazemul [8]: Apo,car – C7Rz8= 0 deoarece reazemul [8] nu participă la realizarea condiției C7;

h. Calculul abaterilor de pozitionare și orientare caracteristice pentru SPO-TP: [1]+[4]+[5]

Calculul abaterii pentru conditia C5 (respectarea cotei 300 g6):

Reazemul [1]: Apo,car – C5Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C1;

Reazemul [4]: Apo,car – C5Rz3= 0 deoarece reazemul [4] nu participă la realizarea condiției C1;

Reazemul [5]: Apo,car –C5Rz5=0,097 IT8 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [5] Bcot≠Bteh≡Brez

Calculul abaterii pentru conditia C6 (respectarea cotei 286 g6):

Reazemul [1]: Apo,car – C6Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C6;

Reazemul [4]:Apo,car –C6Rz4= 0,097 IT8 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [4] Bcot≠Bteh≡Brez

Reazemul [5]:Apo,car –C6Rz8= 0 deoarece reazemul [5] nu participă la realizarea condiției C6;

Calculul abaterii pentru conditia C7 (respectarea cotei 40±0.3):

Reazemul [1]: Apo,car – C7Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C7;

Reazemul [4]:Apo,car –C7Rz4= 0,097 IT8 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [4] Bcot≠Bteh≡Brez

Reazemul [5]: Apo,car – C7Rz8= 0 deoarece reazemul [8] nu participă la realizarea condiției C7;

i.Calculul abaterilor de pozitionare și orientare caracteristice pentru SPO-TP: [1]+[7]+[8]

Calculul abaterii pentru conditia C5 (respectarea cotei 300 g6):

Reazemul [1]: Apo,car – C5Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C5;

Reazemul [7]:Apo,car – C5Rz7= 0 deoarece reazemul [7] nu participă la realizarea condiției C5;

Reazemul [8]: Apo,car –C5Rz8=0,097/2=0,049 IT8/2 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [8] Bcot≠Bteh≡Brez

Calculul abaterii pentru conditia C6 (respectarea cotei 286 g6):

Reazemul [1]: Apo,car – C6Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C6;

Reazemul [7]:Apo,car –C6Rz7= 0,097/2=0,049 IT8/2 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [7] Bcot≠Bteh≡Brez

Reazemul [8]: Apo,car – C6Rz8= 0 deoarece reazemul [8] nu participă la realizarea condiției C6;

Calculul abaterii pentru conditia C7 (respectarea cotei 40±0.3):

Reazemul [1]:Apo,car – C7Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C7;

Reazemul [7]:Apo,car –C7Rz7= 0,097/2=0,049 IT8/2 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [8] Bcot≠Bteh≡Brez

Reazemul [8]: Apo,car – C7Rz8= 0 deoarece reazemul [8] nu participă la realizarea condiției C7;

j. Calculul abaterilor de pozitionare și orientare caracteristice pentru SPO-TP: [2]+[3]+[6]

Calculul abaterii pentru conditia C5 (respectarea cotei 300 g6):

Reazemul [2]: Apo,car –C5Rz2= 0 deoarece reazemul [2] nu participă la realizarea condiției C1;

Reazemul [3]:Apo,car –C5Rz3= 0 deoarece reazemul [3] nu participă la realizarea condiției C1;

Reazemul [6]:Apo,car –C5Rz6= 0 deoarece baza de cotare coincide cu baza reazemului [6]

Calculul abaterii pentru conditia C6 (respectarea cotei 286 g6):

Reazemul [2]: Apo,car –C6Rz2= 0 deoarece reazemul [2] nu participă la realizarea condiției C6;

Reazemul [3]:Apo,car –C6Rz3= 0 deoarece baza de cotare coincide cu baza reazemului [3] ;

Reazemul [6]: Apo,car –C6Rz6= 0 deoarece reazemul [6] nu participă la realizarea condiției C6;

Calculul abaterii pentru conditia C7 (respectarea cotei 40±0.3):

Reazemul [2]:Apo,car –C7Rz7= 0 deoarece reazemul [2] nu participă la realizarea condiției C7;

Reazemul [3]:Apo,car –C7Rz7= 0 deoarece baza de cotare coincide cu baza reazemului [3]

Reazemul [6]: Apo,car –C7Rz7= 0 deoarece reazemul [6] nu participă la realizarea condiției C7;

k. Calculul abaterilor de pozitionare și orientare caracteristice pentru SPO-TP: [2]+[4]+[6]

Calculul abaterii pentru conditia C5 (respectarea cotei 300 g6):

Reazemul [2]: Apo,car – C5Rz2= 0 deoarece reazemul [2] nu participă la realizarea condiției C5;

Reazemul [4]: Apo,car – C5Rz4= 0 deoarece reazemul [4] nu participă la realizarea condiției C1;

Reazemul [6]: Apo,car – C1Rz6= 0 deoarece baza de cotare coincide cu baza reazemului [6]

Calculul abaterii pentru conditia C6 (respectarea cotei 286 g6):

Reazemul [2]: Apo,car – C6Rz2= 0 deoarece reazemul [2] nu participă la realizarea condiției C6;

Reazemul [4]:Apo,car –C3Rz4= T(195) IT8 =0,072 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [4] Bcot≠Bteh≡Brez

Reazemul [6]: Apo,car –C3Rz6= 0 deoarece reazemul [6] nu participă la realizarea condiției C6;

Calculul abaterii pentru conditia C7 (respectarea cotei 40±0.3):

Reazemul [2]: Apo,car – C7Rz2= 0 deoarece reazemul [2] nu participă la realizarea condiției C7;

Reazemul [4]:Apo,car –C7Rz4= T(195) IT7 =0,072 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [4] Bcot≠Bteh≡Brez

Reazemul [6]: Apo,car –C7Rz6= 0 deoarece reazemul [6] nu participă la realizarea condiției C7;

l. Calculul abaterilor de pozitionare și orientare caracteristice pentru SPO-TP: [2]+[3]+[5]

Calculul abaterii pentru conditia C5 (respectarea cotei 300 g6):

Reazemul [2]: Apo,car – C5Rz2= 0 deoarece reazemul [2] nu participă la realizarea condiției C5;

Reazemul [3]:Apo,car –C5Rz5= 0 deoarece reazemul [5] nu participă la realizarea condiției C5;

Reazemul [5]:Apo,car –C5Rz5= 0 deoarece baza de cotare coincide cu baza reazemului [5]

Calculul abaterii pentru conditia C3 (respectarea cotei 286 g6):

Reazemul [2]: Apo,car – C3Rz2= 0 deoarece reazemul [2] nu participă la realizarea condiției C3;

Reazemul [3]: Apo,car –C3Rz3= 0,097/2=0,049 IT8/2 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [3] Bcot≠Bteh≡Brez

Reazemul [5]: Apo,car –C3Rz5= 0 deoarece reazemul [5] nu participă la realizarea condiției C3;

Calculul abaterii pentru conditia C7 (respectarea cotei 40±0.3):

Reazemul [2]: Apo,car – C7Rz2= 0 deoarece reazemul [2] nu participă la realizarea condiției C7;

Reazemul [3]:Apo,car –C7Rz3= T(195)/2 IT8 =0,072/2=0,035 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [5] Bcot≠Bteh≡Brez

Reazemul [5]: Apo,car – C7Rz5= 0 deoarece reazemul [5] nu participă la realizarea condiției C7;

m. Calculul abaterilor de pozitionare și orientare caracteristice pentru SPO-TP: [2]+[3]+[7]

Calculul abaterii pentru conditia C5 (respectarea cotei 70±0.2):

Reazemul [2]: Apo,car – C1Rz2= 0 deoarece reazemul [2] nu participă la realizarea condiției C5;

Reazemul [3]: Apo,car – C1Rz3= 0 deoarece reazemul [3] nu participă la realizarea condiției C5;

Reazemul [7]: Apo,car –C1Rz7= 0,097/2=0,049 IT8/2 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [7] Bcot≠Bteh≡Brez

Calculul abaterii pentru conditia C6 (respectarea cotei 286 g6):

Reazemul [2]: Apo,car –C6Rz2= 0 deoarece reazemul [2] nu participă la realizarea condiției C6;

Reazemul [3]:Apo,car –C6Rz3= 0 deoarece baza de cotare coincide cu baza reazemului [3]

Reazemul [7]: Apo,car – C6Rz7= 0 deoarece reazemul [7] nu participă la realizarea condiției C3;

Calculul abaterii pentru conditia C7 (respectarea cotei 40±0.3):

Reazemul [2]: Apo,car – C7Rz2= 0 deoarece reazemul [2] nu participă la realizarea condiției C7;

Reazemul [3]:Apo,car –C7Rz3= 0 deoarece baza de cotare coincide cu baza reazemului [3]

Reazemul [7]: Apo,car –C7Rz7= 0 deoarece reazemul [7] nu participă la realizarea condiției C7;

n. Calculul abaterilor de pozitionare și orientare caracteristice pentru SPO-TP: [2]+[4]+[7]

Calculul abaterii pentru conditia C5 (respectarea cotei 300 g6):

Reazemul [2]: Apo,car – C5Rz2= 0 deoarece reazemul [2] nu participă la realizarea condiției C5;

Reazemul [4]: Apo,car – C5Rz4= 0 deoarece reazemul [4] nu participă la realizarea condiției C5;

Reazemul [7]:Apo,car –C5Rz7= 0,097/2=0,049 IT8/2 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [7] Bcot≠Bteh≡Brez

Calculul abaterii pentru conditia C6 (respectarea cotei 286 g6):

Reazemul [2]: Apo,car – C3Rz2= 0 deoarece reazemul [2] nu participă la realizarea condiției C6;

Reazemul [4]:Apo,car –C3Rz4= 0,097/2=0,049 IT8/2 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [4] Bcot≠Bteh≡Brez

Reazemul [7] : Apo,car –C3Rz7= 0 deoarece reazemul [7] nu participă la realizarea condiției C6;

Calculul abaterii pentru conditia C7 (respectarea cotei 40±0.2):

Reazemul [2]: Apo,car – C7Rz2= 0 deoarece reazemul [2] nu participă la realizarea condiției C7;

Reazemul [4]:Apo,car –C7Rz4= 0,097 IT8 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [4] Bcot≠Bteh≡Brez

Reazemul [7]: Apo,car –C7Rz7= 0 deoarece reazemul [7] nu participă la realizarea condiției C7;

o. Calculul abaterilor de pozitionare și orientare caracteristice pentru SPO-TP: [2]+[3]+[7]

Calculul abaterii pentru conditia C5 (respectarea cotei 300 g6):

Reazemul [2]: Apo,car – C5Rz2= 0 deoarece reazemul [2] nu participă la realizarea condiției C5;

Reazemul [3]: Apo,car – C5Rz5= 0 deoarece reazemul [3] nu participă la realizarea condiției C5;

Reazemul [7]: Apo,car – C5Rz7= 0,097 IT8 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [7] Bcot≠Bteh≡Brez

Calculul abaterii pentru conditia C6 (respectarea cotei 286 g6):

Reazemul [2]: Apo,car –C3Rz2= 0 deoarece reazemul [2] nu participă la realizarea condiției C6;

Reazemul [3]:Apo,car –C3Rz3= deoarece reazemul [3] nu participă la realizarea condiției C6;

Reazemul [7] : Apo,car –C3Rz7= 0 deoarece reazemul [7] nu participă la realizarea condiției C3;

Calculul abaterii pentru conditia C7 (respectarea cotei 40±0.3):

Reazemul [2]:Apo,car –C7Rz2= 0 deoarece reazemul [2] nu participă la realizarea condiției C7;

Reazemul [3]:Apo,car –C7Rz5= 0,097 IT8deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [3] Bcot≠Bteh≡Brez

Reazemul [7]: Apo,car –C8Rz7= 0 deoarece reazemul [7] nu participă la realizarea condiției C7;

p. Calculul abaterilor de pozitionare și orientare caracteristice pentru SPO-TP: [2]+[4]+[5]

Calculul abaterii pentru conditia C5 (respectarea cotei 300 g6):

Reazemul [2]: Apo,car – C5Rz2= 0 deoarece reazemul [2] nu participă la realizarea condiției C5;

Reazemul [3]:Apo,car –C5Rz5= 0 deoarece reazemul [5] nu participă la realizarea condiției C5;

Reazemul [5]:Apo,car –C5Rz5= 0 deoarece baza de cotare coincide cu baza reazemului [5]

Calculul abaterii pentru conditia C6 (respectarea cotei 286 g6):

Reazemul [1]: Apo,car – C6Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C6;

Reazemul [4]:Apo,car –C6Rz4= 0,097 IT8 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [4] Bcot≠Bteh≡Brez

Reazemul [5]:Apo,car –C6Rz8= 0 deoarece reazemul [5] nu participă la realizarea condiției C6;

Calculul abaterii pentru conditia C7 (respectarea cotei 40±0.3):

Reazemul [1]: Apo,car – C7Rz1= 0 deoarece reazemul [1] nu participă la realizarea condiției C7;

Reazemul [4]:Apo,car –C7Rz4= 0,097 IT8 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [4] Bcot≠Bteh≡Brez

Reazemul [5]: Apo,car – C7Rz8= 0 deoarece reazemul [8] nu participă la realizarea condiției C7;

r. Calculul abaterilor de pozitionare și orientare caracteristice pentru SPO-TP: [2]+[7]+[8]

Calculul abaterii pentru conditia C5 (respectarea cotei 300 g6):

Reazemul [2]: Apo,car – C5Rz2= 0 deoarece reazemul [2] nu participă la realizarea condiției C5;

Reazemul [7]:Apo,car –C5Rz5= 0 deoarece reazemul [7] nu participă la realizarea condiției C5;

Reazemul [8]:Apo,car –C5Rz5= 0 deoarece baza de cotare coincide cu baza reazemului [8]

Calculul abaterii pentru conditia C6 (respectarea cotei 286 g6):

Reazemul [2]: Apo,car – C6Rz2= 0 deoarece reazemul [2] nu participă la realizarea condiției C6;

Reazemul [7]:Apo,car –C6Rz7= 0,097/2=0,049 IT8/2 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [7] Bcot≠Bteh≡Brez

Reazemul [8]: Apo,car – C6Rz8= 0 deoarece reazemul [8] nu participă la realizarea condiției C6;

Calculul abaterii pentru conditia C7 (respectarea cotei 40±0.3):

Reazemul [2]:Apo,car – C7Rz2= 0 deoarece reazemul [2] nu participă la realizarea condiției C7;

Reazemul [7]:Apo,car –C7Rz7= 0,097/2=0,049 IT8/2 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [8] Bcot≠Bteh≡Brez

Reazemul [8]: Apo,car – C7Rz8= 0 deoarece reazemul [8] nu participă la realizarea condiției C7;

s. Calculul abaterilor de pozitionare și orientare caracteristice pentru SPO-TP: [2]+[5]+[8]

Calculul abaterii pentru conditia C5 (respectarea cotei 300 g6):

Reazemul [2]: Apo,car – C5Rz2= 0 deoarece reazemul [2] nu participă la realizarea condiției C5;

Reazemul [5]:Apo,car –C5Rz5= 0 deoarece reazemul [5] nu participă la realizarea condiției C5;

Reazemul [8]:Apo,car –C5Rz5= 0 deoarece baza de cotare coincide cu baza reazemului [8]

Calculul abaterii pentru conditia C6 (respectarea cotei 286 g6):

Reazemul [2]: Apo,car – C6Rz2= 0 deoarece reazemul [2] nu participă la realizarea condiției C6

Reazemul [5]:Apo,car – C6Rz5= 0,097/2=0,049 IT8/2 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [5] Bcot≠Bteh≡Brez

Reazemul [8]:Apo,car –C6Rz7= 0 deoarece reazemul [8] nu participă la realizarea condiției C6;

Calculul abaterii pentru conditia C7 (respectarea cotei 40±0.3):

Reazemul [2]:Apo,car –C7Rz2= 0 deoarece reazemul [2] nu participă la realizarea condiției C7;

Reazemul [5]:Apo,car –C7Rz5= 0,097/2=0,049 IT8/2 deoarece baza de cotare nu coincide cu baza reazemului [5] Bcot≠Bteh≡Brez

Reazemul [7]: Apo,car –C7Rz7= 0 deoarece reazemul [7] nu participă la realizarea condiției C7;

Faza 3. Selectarea sechemelor de pozitionare și orientare tehnic acceptabile. SPO-TA. . :

Selectarea schemelor de pozitionare și orientare tehnic acceptabile.SPO-TA, se face prin aplicarea criteriului tehnic pentru fiecare schema, pe baza relatiei urmatoare (rel 7.4):

Apo,carCt< Apo,admCi (rel 7.4)

Unde:

Apo,carCi este abaterea de pozitionare și orientare caracteristica sau de calcul asociata
unei scheme, respectiv data de fiecare reazem în fiecare conditie determinanta C;;

Apo,admd este abaterea de pozitionare și orientare admisibila, în fiecare conditie
determinanta Ci;.

Selectarea schemelor de pozitionare și orientare tehnic acceptabile. SPO-TA, se

prezinta centralizat în tabelul 7.8:

Tabelul 7.8

Etapa 3. Stabilirea schemei de pozitionare și orientare optimă SPO-O

Stabilirea schemei de pozitionare și orientare optima, SPO-O, se face aplicand criterii economice de selectare, prin rezolvarea urmatoarelor faze și activitati:

Faza 1. Stabilirea criteriilor economice de selectare și a coeficientilor de importanta a criteriilor

Stabilirea criteriilor economice de selectare

Se pot adopta următoarele criterii:

Criteriul costului, complexității constructive, dificultații reglării și pretentiilor de intretinere;

Criteriul productivitatii;

Criteriul usurintei în exploatare, comoditatii și manevrabilitatii;

Criteriul gradului de adaptabilitate la schimbarea produselor;

Criteriul durabilitatii, fiabilitatii și a sigurantei în exploatare.

Principalele criterii economice de selectare a schemei optime pot fi:

Criteriul costului, complexitatii constructive, dificultatii reglarii și pretentiilor de intretinere;

Criteriul productivitatii;

Criteriul usurintei în exploatare, comoditatii și manevrabilitatii;

Stabilirea coeficientilor de importanta a criteriilor economice de selectare

Pentru stabilirea lor se pot folosi doua scari:

Scara de la 0 la 1, în care ;

Scara de la 0 la 10, în care .

Pentru cele trei criterii considerate mai sus, coeficientii pot fi:

;

;

Faza 2. Stabilirea matricei unităților valorice

Pentru selectarea economică se impune ca, pentru fiecare criteriu luat în considerare sa se stabileasca pe o scara de la 1 la 10, matricea unitatilor valorice si, pe aceasta baza sa se determine unitatea valorica sau “nota”, care se asociaza fiecarui criteriu, conform tabelului 7.9 :

Tabelul 7.9

Faza 3. Selectarea schemei de pozitionare și orientare optima

Pentru selectarea economica a schemei de pozitionare și orientare optima, SPO-O, se determina matricea utilitatilor, astfel incat pe baza ei sa se determine utilitatea “U” numai pentru acele reazeme care preiau aceleasi grade de libertate, dar sunt diferite, din punct de vedere al conceptiei și constructiei, și apartin unor scheme tehnic acceptabile diferite:

, în care este utilitatea unui reazem pe baza criteriului “i”

Pentru un criteriu Ci, utilitatea , a unui reazem se determina cu expresia:

unde:

este nota acordata reazemului pe baza criteriului Ci conform matricei unitatilor valorice;

este coeficientul de importanta al criteriului Ci stabilit pentru fiecare criteriu.

Pentru selectarea schemei optime se realizeaza tabelele de analiza și decizie, pentru fiecare categorie de reazeme.

Tabel 7.10

DECIZIE:

În urma analizei tabelelor se observă că schema de orientare optimală este schema cu componenta: [2]+[6]+[3].

CAPITOLUL 8

PROIECTAREA UNEI CAMERE DE CONTRAPRESIUNE PENTRU PRELUCRAREA ELECTROCHIMICĂ

8.1 Considerații Generale

Lustruirea Electrochimică

Lustruirea electrochimică (ECM) presupune realizarea unui anod constituit din obiectul de prelucrat numit anod și a unui catod reprezentat prin sculă, într-o baie de electrolit în care se găsesc soluții cu caracter bazic, acid sau neutru, ce conțin ioni. Acești ioni sunt capabili să formeze ușor, săruri solubile, folosind o tensiune relativ redusă (mai mică de 24 V), densitate de curent (J=0,05-0,5A/cm2) suficientă pentru a produce îndepărtarea produselor de oxidare formate pe suprafața anodului. [16]

Fenomenul de dizolvare anodică se produce în mediul electrolitic ca o urmare a câmplului electric creat între catod și anod. Pe suprafața catodului se formează un strat pasivizat sub forma unei pelicule vâscoase neutre din punct de vedere electric a cărei grosime este mai mică în regiune microvârfurilor, de unde rezultă că rezistența electrică a acesteia este mai mică în aceste zone. Mai mult, intensitatea E este mai mare în zona microvârfurilor. De aceea, aici începe mai întâi dizolvarea particulelor de metal – densitatea de curent este maximă – mergând treptat spre fundul microdepresiunilor până când va fi atacată întreaga suprafață. Rezultă că există un timp critic când trebuie oprită prelucrarea. [16]

Schema de lucru este specifică procesului de electroliză și constă în scufundarea într-o baie de electrolit atât a piesei legată la polul pozitiv, cât și a electrodului-sculă legat la polul negativ al unei surse de curent continuu.

Tehnologia de lustruire electrochimică cuprinde întotdeauna trei etape specifice:

Pregătirea suprafeței (degresare, îmbunătățire rugozitate)

Lustruirea propriu-zisă

Operații finale de îndepărtare a electrolitului

Electrochimic se pot lustrui, în general, orice tipuri de piese utilizate în construcția de mașini, cum ar fi: armături, diferite repere de la mașini și aparate acoperite cu pulberi metalice, scule așchietoare, organe de mașini, probe metalografice, arcuri, țevi, benzi, sârme, palete de turbină etc.

Prin lustruirea electrochimică se urmărește micșorarea rugozității suprafețelor, reducerea valorii coeficienților de frecare, mărirea rezistenței la coroziune, creșterea capacității de reflectare a luminii, mărirea aderenței straturilor depuse ulterior și, în unele situații, mărirea limitei de elasticitate, creșterea permeabilității magnetice a oțelului electrotehnic și a permaloiului, reducerea capacității de emisie electronică etc.

Suprafețele lustruite electrochimic sunt caracterizate printr-o uzură foarte mică și printr-un coeficient de frecare redus. Experiențele au arătat că lustruirea electrochimică a roților dințate prelucrate prin frezare a redus uzura dinților la 1/7, iar în cazul roților dințate rectificate, uzura dinților a fost redusă la jumătate. [16]

Plecând de la o suprafață cu o rugozitate de 0,63 ÷ 1,25 µm, se poate ajunge la 0,08 ÷ 0,1 µm, iar pentru a obține o rugozitate de 0,63 ÷ 1,25 µm este necesar ca rugozitatea inițială a suprafeței, înainte de lustruire, să fie de 5 ÷ 10 µm, acestea pentru a asigura o durată rezonabilă a procesului de lustruire electrochimică, de circa 0,5 ÷ 15 min.

Trebuie să se țină cont și de faptul că, prin lustruirea electrochimică, abaterile de formă rezultate în urma operației de rectificare anterioară se copiază, iar în cazul alegerii unor regimuri de lucru neadecvate, se pot chiar mări.

Avantaje lustruire electrochimică:

efect de îmbunătățire sensibilă a rugozității suprafeței

creșterea rezistenței la coroziune și a rezistenței la oboseală

8.2 Calculul și Construcția Electrodului – Sculă

Concepția electrodului sculă destinat prelucrării prin eroziune electrochimică a unei anumite suprafețe pune o serie de probleme a căror rezolvare influențează direct asupra bunei desfășurări a procesului – printre care:

alegerea materialului din care să fie confecționat ;

modul de fixare în capul port-electrod al instalației;

stabilirea formei camerei de distriubuție a electrolitului în funcție de de tipul de curgere ales;

stabilirea formei și a dimensiunilor exterioare funcție de suprafața de prelucrat precum și a distribuției de orificii de circulație a electrolitului;

rezistența mecanică a electrodului-sculă în funcție de diferitele solicitări la care este supus în timpul prelucrării (în special forțele exercitate de presiunea de curgere a electrolitului);

izolarea electrică a tuturor suprafețelor inactive ale electrodului-sculă, ca de exemplu cele laterale ale electrozilor prisamatici etc.

Activitatea de proiectare a unei scule destinate prelucrării prin eroziune electrochimică este foarte complexă, orice greșeală în acest stadiu poate pune în pericol buna desfășurare a procesului și se reflectă ulterior în costuri de producție ridicate, este necesară o verificare atentă a procesului. [16]

Deși în cazul lustruirii electrochimice nu există contact direct între electrod și piesă, există totuși solicitări multiple de care trebuie să se țină cont atât în proiectare cât și în faza de execuție a electrodului sculă.

Pentru a putea construi un electrod – sculă trebuie să determinăm teoretic forma geometrică a acestuia în funcție de profilul care trebuie realizat și de condițiile de prelucrare, se testează apoi experimental și sa fac corecțiile de rigoare. Stabilirea analitică a formei geometrice asigură, cel puțin teoretic, determinarea profilului ideal, însă, în practică o multitudine de factori dependenți de parametri electrici, cinematici și hidrodinamici îți influențează stabilitatea procesului, fiind necesare numeroase ajustări și corecții pentru a obține procesul optim.

Se utilizează modele teoretice de calcul a dimensiunilor electrozilor – sculă, acestea sunt necesare pentru obținerea unei prime aproximări asupra dimenisiunilor electrozilor. La confecționarea acestora trebuie rezolvate numeroase probleme ce țin de utilizarea materialelor corespunzătoare, prinderea și poziționarea în camera de contrapresiune, conectarea la sursa de alimentare cu curent continuu, circulația electrolitului în interiorul interstițiului de lucru, izolarea unor zone în scopul reducerii influențelor externe. [16]

Electrozii prezintă o suprafață activă frontală, în general dispusă perpendicular pe direcția de avans, care se continuă pe suprafața laterală printr-o fațetă de atac de grosime “f”; restul suprafeței laterale, retrasă în raport cu fațeta de atac, este acoperită cu un material electroizolant care împiedică dizolvarea laterală. Grosimea fațetei de atac influențează în mod direct mărimea interstițiului de lucru lateral: cu cât este mai mare, cu atât interstițiul crește în condițiile păstrării constante a tuturor celorlalți parametrii.

Stabilirea variantei constructive optime a zonei de atac se poate face atât analitic cât și experimental pentru diverse tipodimensiuni de găuri prelucrate electrochimic. De asemenea, o influență deosebită asupra preciziei de prelucrare o au forma și dimensiunile stratului izolator pe exteriorul sculei. În acest caz, stradul izolator ales este o vopsea epoxidică aplicată în câmp electrostatic.

Electrozii-sculă utilizați la operațiile de prelucrare electrochimică pot fi de construcție monobloc sau asamblată, deoarece avem nevoie de un singur electrod, nu este necesar să poată fi schimbat rapid și nu se ține cont de considerentele economice, vom folosi un electrod de tip monobloc.

Fata de atac va avea forma negativului suprafeței de prelucrat, realizându-se o subdimensionare în funcție de mărimea interstițiului lateral . În figura 8.1 se prezintă electrodul.

Fig. 8.1 Electrodul sculă

8.3 Stabilirea Parametrilor Electro-Tehnologici ai regimului de lucru

Regimurile electrice de prelucrare electrochimică influențează direct productivitatea, precizia de formă si dimensională, precum și rugozitatea suprafețelor realizate. La prelucrarea electrochimică, se pot utiliza în general, intensități de curent ajungând până la 5000 – 6000 A, corespunzător unor densități de curent de 4 – 100 A/cm2, în funcție de puterea sursei de alimentare a mașinii. [16]

Tensiunile folosite pot avea valori cuprinse intre 8 – 24 V, în funcție atât de dimensiunile suprafeței care se prelucrează, cât și de materialele din care sunt confecționați electrodul-sculă și electrodul-piesă.

Un rol important la prelucrarea electrochimică revine regimurilor hidrodinamice utilizate (viteza de curgere a electrolitului, presiunea, pierderile de sarcină etc.), precum și parametrilor cinematici utilizați (viteza de avans) și celor constructivi ai electrodului-sculă.

Determinarea teoretică și experimentală a tuturor factorilor regimurilor de prelucrare electrochimică trebuie să se facă în condițiile realizării unei precizii dimensionale și de formă, precum și unei rugozități cât mai bune a suprafețelor.

Valorile parametrilor de lucru la prelucrarea electrochimică se pot stabili de regulă prin două metode și anume:

– se determină analitic și apoi valorile obținute sunt corijate cu coeficienți de corecție experimentali;

– se determină cu ajutorul diagramelor și nomogramelor ridicate pe baze teoretice și care țin seama și de condițiile concrete de prelucrare.

Ca parametri de bază, pentru stabilirea factorilor regimului de lucru la prelucrarea electrochimică, se consideră aria suprafeței prelucrate, în funcție de mărimea căreia se vor alege și celelalte valori. Trebuie menționat faptul că, toate diagramele de alegere a factorilor de regim sunt caracteristice electrolitului utilizat în timpul prelucrării.

Aria suprafeței de prelucrat a fost calculată cu ajutorul programului Solidworks 2014×64 edition (fig. 8.2).

A = 3542,91 mm2 = 35,43 cm2

Fig 8.2 Aria suprafeței

Stabilirea parametrilor de lucru

Din diagramele și monogramele existente în bibliografie se extrag:

Intensitatea curentului de lucru: I = 3000 [A]

Viteza de avans : S = 1 [mm/min]

Tensiunea de lucru U = 18 [V]

Densitate de curent : q = 85 [A/cm2]

Conductibilitatea specifică soluției de electrolit [ X= 0,2 1/Ω cm ]

Căderea de tensiune în interstițiul de lucru ΔU = 3 [V]

Echivalentul chimic al carburii metalice ε = 10

Densitatea carburii metalice ρ = 7,8 [g/cm2 ]

Constanta lui Faraday F = 26.8 [A/h]

Interstițiul lateral : xl = 0,8 mm

Interstițiul frontal : xf = 0,4 mm

Fig. 8.3 [16]

8.3 Calculul și construcția Camerei De Contrapresiune

Pentru fiecare caz de prelucrare prin eroziune electrochimică este nevoie de un echipament special care să conțină un ansamblu de dispozitive indispensabile punerii sale în funcțiune și care trebuie să îndeplinească diferite funcții:

primirea curentului electric de către elementele anodice și catodice;

distribuția electrolitului în zona de lucru;

poziționarea precisă și fixarea piesei în raport cu electrodul-sculă.

Principalele elemente ale echipamentului sunt: electrodul-sculă, camera de distribuție a electrolitului în camera de contrapresiune și montajul port-piesă pe masa mașinii.

Camera de contrapresiune este un element al echipamentului a cărui utilizare este influențată de diferite moduri de curgere a electrolitului cum ar fi: curgerea inversă, curgerea tangențială, curgerea directă cu contrapresiune.

Viteza și felul curgerii electrolitului sunt unii dintre cei mai importanți parametri ai prelucrării electrochimice, deoarece, prin intermediul electrolitului, se asigură atât procesul de dizolvare anodică, cât și depasivizarea hidrodinamică, evacuarea căldurii și a produselor reziduale din zona de lucru etc.

Viteza de curgere a electrolitului trebuie să fie de circa 6 – 60 m/s, iar presiunea să aibă valori de p = 0,07 – 2,8 MPa.

De asemenea, o influență deosebită asupra stabilității prelucrării o au variațiile de presiune din zona de lucru, a căror determinare teoretică și practică permite realizarea preciziei dimensionale impuse.

În aceste condiții, precum și pentru a se asigura o bună spălare a zonei de lucru și a se evita astfel apariția scurtcircuitelor, se impune – așa cum s-a arătat – utilizarea camerelor de contrapresiune, astfel încât să se realizeze o presiune aproximativ constantă în zona de lucru.

În vederea obținerii unei circulații uniforme a electrolitului în camera de contrapresiune, este necesară o evacuare corespunzătoare a produselor rezultate în procesul de dizolvare anodică, împiedicându-se astfel apariția zonelor cu electrolit staționar.

La calcularea camerelor de contrapresiune se impune determinarea ariei orificiilor de ieșire a electrolitului în afara camerei de contrapresiune, astfel încât să se micșoreze căderea de presiune de pe traseul electrolitului (datorită pierderilor de sarcină). În aceste condiții, se poate utiliza un calcul de aproximație cu ajutorul ecuației lui Bernoulli (rel 8.1):

(rel. 8.1)

unde:

v1 – viteza de intrare a electrolitului în zona de lucru [m/s];

v1= 6 [m/s]

p1 – presiunea electrolitului în zona de lucru [MPa];

p1= 0.4 [Mpa]

v2 – viteza de ieșire a electrolitului din camera de contrapresiune [m/s];

p2 – presiunea de ieșire a electrolitului [MPa];

p2= 0.3 [MPa]

g – accelerația gravitațională [m/s2];

g=9.8 [m/s2]

z1 – distanța de la electrodul sculă la masa mașinii [mm];

z1= 602 [mm]

z2 – distanța de la axa orificiilor de ieșire a electrolitului din camera de contrapresiune până la masa mașinii [mm];

z2 = 712 [mm]

y – greutatea specifică a electrolitului [kg/m3].

y= 7.8 [kg/m3]

Hr – pierderi laminare la sarcină

Hr= 10

Aplicând ecuația de continuitate, viteza electrolitului la intrarea în electrodul-sculă se determină cu următoarea relație:

V1=Q/S1 [m/s]

S1= 20 [mm2]

Q= 18,84 [mm3/s]

V1= 1,06

Unde:

Q – este debitul de electrolit

S1 – este aria secțiunii conductei interioare a electrodului-sculă

Utilizându-se cele două relații se poate determina expresia vitezei de ieșire a electrolitului din camera de contrapresiune, conform următoarei relații (rel. 8.2) :

(rel. 8.2)

v2 = 18,71 [m/s]

Debitul de electrolit se poate calcula cu relația:

unde: S2 este aria suprafeței unui orificiu de ieșire a electrolitului din camera de contrapresiune [mm2]; n – numărul de orificii de ieșire a electrolitului, rezultă:

[m2]

V2= 18,84 [m/s]

În timpul prelucrării, datorită mișcării de avans a electrodului-sculă, cota z1 scade impunându-se în aceste condiții o creștere a suprafeței S2 a orificiilor de ieșire a electrolitului.

Volumul camerei de contrapresiune va fi de (5…10) ori mai mare decât volumul piesei de prelucrat (Vp).

Volum piesă = 6899540.215 cubic millimeters = 6899.540215 cm3 = 6900 cm3

Volum camera = 20 700 cm3 .

Fig. 8.3 Volum piesă

CAPITOLUL 9

PROIECTAREA UNUI LANȚ ULTRAACUSTIC

9.1 Proiectarea concentratorului ultrasonic

Componenta principală a blocului ultrasonic este transductorul alcătuit din generator de vibrații mecanice cu frecvență ultrasonică și concentratorul de vibrații prin intermediul căruia vibrațiile sunt transmise sculei de lucru.

În funcție de natura mediului în care se lucrează, transductoarele sunt de două tipuri:

transductoare imersabile, utilizate prin suspendare în cuve de diferite dimensiuni;

transductoare neimersabile, utilizate prin fixare rigidă și care prezintă avantajul că nu sunt supuse acțiunilor de abraziune cavitațională.

Alegerea tipului de transductor se face în funcție de natura mediului de propagare a oscilațiilor, de parametrii valorici ai energiei ultrasonice de natura sursei de energie primară, etc.

În funcție de aceste elemente generatoare de vibrații ultrasonice (transductoarele) pot fi de diferite tipuri constructive:

electromecanice;(electromagnetice, magnetostrictive, piezoelectrice, etc)

aerodinamice;

hidrodinamice;

mecanice.

În domeniul prelucrărilor dimensionale sunt utilizate cu precădere

transductoarele magnetostrictive și cele piezoelectrice.

Construcția transductoarele magnetostrictive se bazează pe propietatea unor materiale ca fierul și nichelul de a-și modifica dimensiunile sub acțiunea câmpurilor magnetice.

Materialele cele mai des utilizate pentru construcția transductoarele de tip magnetostrictiv sunt feritele (combinații ale oxizilor unor metale cu oxidul de fier), materialele obținute prin presarea și sinterizarea pulberilor în configurația specifică formei transductorului.

În general există două tipuri constructive de transductoare magnetostrictive și anume:

Sub formă de bare (tuburi)– utilizate pentru frecvențele mai mici de 20 KHz;

Sub formă de plăci plane(tole) asamblate în pachete și izolate între ele – utilizate pentru frecvențele de 8 – 100 KHz.

Cele mai des utilizate sunt transductoarele sub formă de pachet cu una sau două ferestre.

În cazul aplicațiilor active ale ultrasunetelor, la generatorul de vibrații mecanice de frecvență ultrasonică, se cuplează concentratoare ultrasonice, care transmit aceste vibrații amplificate la scula propriu-zisă de prelucrare.

Aceste concentratoare indeplinesc în principal următoarele funcții ale prelucrării:

concentrează și focalizează energia ultrasonică în zona de lucru;

măresc amplitudinea vibrațiilor sculei de lucru;

prin forma lor variată, permit utilizarea ultrasunetelor la o gamă foarte largă de operații de prelucrare clasice;

sporesc la maxim randamentul prelucrării.

Din punct de vedere constructiv, în principiu, se impune ca lungimea concentratorului să fie egală cu un număr întreg de jumătăți de lungimi de undă ale vibrațiilor produse de generator.

Caracteristica funcțională a concentratorului de vibrații este dată de mărimea factorului de amplificare K, care arată de câte ori amplitudinea vibrațiilor în zona de lucru este mai mare decât amplitudinea vibrațiilor produse de generatorul de vibrații.

Valorile cele mai mari ale factorului de amplificare (K= 20-22) se obțin în cazul utilizării concentratoarelor de forma exponențială.

În cazul utilizării unui concentrator exponențial specific, elementele lui constructive se determină astfel:

În funcție de dimensiunile suprafeței prelucrate se stabilește diametrul d al concentratorului. Scula va fi montată pe concentrator în construcție asamblată, iar diametrul d va fi ales astfel încât scula să poată fi montată pe concentrator.

d = 93 mm

În funcție de diametrul d, se determină dinensiunile de fixare ale concentratorului D, cu relația:

(rel 9.1)

Lungimea concentratorului se determină cu relația:

(rel 9.2)

Unde:

CL – viteza ultrasunetului în materialul respectiv – 5200 m/s;

f – frecvența ultrasunetelor – 20 kHz;

n – raportul dintre lungimea barei și jumătatea lungimii de undă a vibrațiilor elastice;

Se alege n= 3

Stabilirea legii de variație a profilului concentratorului se stabilește cu ajutorul valorii determinate a diametrului D, astfel:

(rel 9.3)

Unde:

D – este diametrul concentratorului măsurat în secțiunea aflată la distanța x de suprafața D;

ß – este exponentul de reducere a secțiunii ( se alege din diagrame în funcție de frecvența vibrațiilor ultrasonice și de mărimea raportului de reducere N).

ß = 0.01

Fig. 9.1 Alegerea valorii eponentului ß

Legea de variație a profilului concentratorului este:

( rel 9.4)

Legea de variație a ariei secțiunii diametrale este:

(5)

(rel 9.6)

Lungimea de undă a vibrațiilor ultrasonice se determină cu relația:

(7)

Coordonatele punctului nodal se determină cu relația:

(rel 9.8)

9.2 Proiectarea sculei

În cazul de față, producția este de tip unicat și având în vedere și dimensiunea cavității de prelucrat d = 10mm , se optează ca concentratorul si scula sa fie in constructie monobloc.

Dimensionarea sculei se face cu relația:

d = dn -2(T-da)

Unde:

T – toleranța de execuție care se ia din desenul de execuție al piesei; T=0,1 mm

da – dimensiunea maximă a particulelor abrazive, da=0.20 m;

d > j – dimensiunea nominală a suprafeței prelucrate , care se ia din desenul execuție al piesei, dn = 93 mm

Ca urmare diametrul sculei va fi:

(rel 9.9)

Deoarece prelucrarea este de finisare, unghiul de înclinare al zonei de atac a sculei este cuprins între a=0,1 … 0,3grade.

9.3 Stabilirea regimurilor de prelucrare

Caracteristicile prelucrării ultrasonice sunt influențate în mod direct de următorii factori:

Amplitudinea și frecvența oscilațiilor;

Presiunea exercitată de sculă asupra piesei;

Forma sculei;

Dimensiunea și duritatea particulelor abrasive;

Viscozitatea particulelor abrasive;

Mărimea ariei și adâncimea suprafeței prelucrate.

În cazul prelucrarii de finisare ultrasonică a suprafeței menționate în tema de proiect, avem următorii parametrii ai regimului de prelucrare:

Amplitudinea oscilațiilor ultrasonice A = 300 μm;

Frecvența oscilațiilor ultrasonice f = 20 kHz;

Presiunea statică exercitată de sculă asupra piesei p = 3 daN/cm2;

Presiunea dinamică a suprafeței abrasive spre zona de lucru 0,3 Mpa.

Ținând cont de dimensiunea cavității prelucrate d = 93 mm, se va utiliza o instalație universală de prelucrare cu ultrasunete cu o putere a generatorului ultrasonic de P = 500 W.

Având în vedere că materialul prelucrat este 1,2343 ( echivalent STAS X38CrMoV5-1 ) și ținând seama de puterea generatorului ultrasonic s-a ales productivitatea Q = 9,5 mm3/min.

9.4 Alcătuirea programului de calcul al dimensiunilor și formei concetratorului

Calculul concentratorului s-a efectuat cu ajutorul programului LabView 7.1. În figurile următoare se prezintă programul de calcul.

Fig. 9.2 Program de calcul

CAPITOLUL 10

PROIECTAREA ELECTROZILOR PENTRU PRELUCRAREA PRIN ELECTROEROZIUNE A SUPRAFEȚELOR ACTIVE

10.1 Dimensionarea electrozilor

10.1.1 Principalele elemente tehnologice care determină proiectarea părților active ale electrozilor

a) Tipul suprafeței care se prelucrează poate fi:

Alezaj

Arbore

Suprafață complexă

În cazul reperelor din proiect ce trebuie prelucrate prin EDM, toate suprafețele prelucrate sunt complexe și alezaje, tip cavitate. Pentru exemplificarea caracteristicilor specifice prelucrării prin electroeroziune s-a atașat o schiță generală a procesului în figura 10.1.

Figura 10. 1 Schiță generală a procesului

b) Caracteristici prescrise suprafeței prelucrate.

Precizia dimensiunilor și poziția toleranței dimensiunilor piesei față de linia dimensiunilor nominale

Precizia formei macrogeometrice

Precizia formei microgeometrice

Proprietățile stratului superficial al suprafeței prelucrate

Adâncimea stratului superficial Hzit

Adâncimea stratului durificat Hhb

Adâncimea stratului fisurat Hf

c) Modul de generare al suprafețelor piesei

Prin copiere simplă, fără mișcare orbitală, cu subdimensionarea electrodului-sculă, se ține seama doar de valoarea interstițiului de lucru.

d) Tipul prelucrării

De degroșare

De finisare

De semifinisare

e) Regimul de prelucrare ales

Cuplul de material electrod-piesă

Polaritatea prelucrării

Metoda și procedeul de spălare

Regimul electric

Interstițiul de lucru

Electrodul 1

Fig. 10.2 Dimensionarea electrodului 1

SLsemifinisare = 0.132 mm

Toleranțele părții active sunt înscrise în clasa de precizie m.

Pentru electrodul 1 TD = 0,4 mm

d10,1 = ( 10,1 -2*0.132) ± 1/3 * 0.4 = 9,83 ± 0.13 mm

d2,3 = ( 2,3 – 2*0.132) ± 1/3 * 0.1 = 2,03 ± 0.03 mm

Pentru restul cotelor se va proceda în aceeași manieră.

Electrodul 2

Fig. 10.3 Dimensionarea electrodului 2

SLsemifinisare = 0.195 mm

Toleranțele părții active sunt înscrise în clasa de precizie m.

Pentru electrodul 2 TD = 0,4 mm

D19,4 = ( 19,4 -2*0.195) ± 1/3 * 0.4 = 19 ± 0.13 mm

d12 = ( 12 – 2*0.195) ± 1/3 * 0.4 = 11.61 ± 0.13 mm

Pentru restul cotelor se va proceda în aceeași manieră.

Electrodul 3

În cazul EDM de degroșare:

Fig. 10.4 Dimensionarea electrodului 3 – Vedere laterală – Degroșare

Fig. 10.5 Dimensionarea electrodului 3 – vedere din față – degroșare

SLdegroșare = 0,5 mm

Pentru electrodul 3

D62,6 = ( 62,6 -2*0.5) ± 1/3 * 0,6 = 61,6 ± 0.20 mm

D148,1 = ( 148,1 – 2*0.5) ± 1/3 * 1 = 147,1 ± 0.33 mm

D10,7 = ( 10,7 -2*0.5) ± 1/3 * 0,4 = 9,7 ± 0.13 mm

Toleranțele părții active sunt înscrise în clasa de precizie m.

Pentru restul cotelor se va proceda în aceeași manieră.

În cazul EDM de finisare:

Fig. 10.6 Dimensionarea electrodului 3 – vedere laterală – finisare

SLfinisare = 0,195 mm

D62,6 = ( 62,6 -2*0.195) ± 1/3 * 0,6 = 62,2 ± 0.20 mm

D148,1 = ( 148,1 – 2*0.195) ± 1/3 * 1 = 147,7 ± 0.33 mm

D10,7 = ( 10,7 -2*0.195) ± 1/3 * 0,4 = 10,3 ± 0.13 mm

Toleranțele părții active sunt înscrise în clasa de precizie m.

Pentru restul cotelor se va proceda în aceeași manieră.

Partea a treia

Studiu privind implementarea unui sistem automat de aprovizionare a posturilor de lucru în flux continuu prin AGV

CAPITOLUL 11

Fenomene magnetice și utilizarea lor în sisteme de transport în logistică industrială de tip AVG

Scopul acestei lucrări este de a demonstra beneficiile unui flux continuu aprovizionat prin vehicule ghidate automat. Aceste vehicule numite simplificat AVG fac legătura între procesele suport și producția propriu-zisă, facilitând comunicarea între etapele producției, acestea pot transporta toate materialele necesare realizării unei operații, pe un traseu bine delimitat, atât în spațiu cât și în timp, sistemul lor de ghidare bazându-se pe recepționarea câmpurilor magnetice. [17]

Pentru a putea înțelege mai bine modul lor de operare vom discuta întâi despre magnetism și fenomene magnetice:

A. Magnetism

Magnetismul este un fenomen fizic ce se manifestă prin forțe de atracție sau de respingere intre corpuri, forțele magnetice își au originea în mișcarea electronilor sau a altor particule cu sarcină electrică. Atunci cînd magnetismul este produs de sarcini electrice libere, de exemplu în curentul electric, în plasmă sau în fluxuri de particule încărcate electric, fenomenul se numește electromagnetism. Și electronii aflați în mișcare orbitală în atom produc magnetism; acesta este mai lesne de observat în magneții permanenți, de exemplu în mineralele naturale precum magnetitul (un oxid de fier, Fe3O4) sau în fier și unele aliaje ale sale (inclusiv o parte din oțeluri) care pot fi magnetizate. [17]

Tipuri de magnetism

Diamagnetism: apare la toate materialele, și reprezintă tendința unui material de a se opune unui câmp magnetic aplicat. Cu toate acestea, într-un material cu proprietăți paramagnetice, comportamentul paramagnetic domină, astfel, comportamentul diamagnetic se observă doar într-un material pur diamagnetic. În aceste tipuri de materiale nu există electroni nepereche, așadar, în aceste cazuri, magnetizarea apare din mișcările orbitale ale electronilor, care pot fi înțelese dupa cum urmează:

Atunci când un material este pus într-un câmp magnetic, electronii care înconjoară nucleul vor avea aplicată asupra lor o forță Lorentz din câmpul magnetic. În funcție de direcția în care electronul orbitează, această forță poate crește forța centripetă pe electroni, trăgându-le în față nucleul, sau poate scădea forța, trăgându-le departe nucleul, dupa cum este prezentat în (fig. 11.1). [17]

Exemple de materiale diamagnetice: bismut, mercur, carbon etc.

Fig 11.1 Diamagnetism perfect [18]

Paramagnetism: proprietate a unor corpuri de a se magnetiza (slab și temporar) prin introducerea lor într-un câmp magnetic, dupa cum este prezentat în (fig. 11.2). Spre deosebire de materialele diamagnetice, acestea au un electron nepereche, iar cand asupra lor acționeaza un câmp magnetic exterior, aceste materiale tind sa se alinieze in aceeasi direcție cu câmpul aplicat.

Exemple de materiale paramagnetice: tungsten, cesiu, aluminiu, litiu, magneziu, sodiu etc.

Fig 11.2 Paramagnetism [18]

Feromagnetism: proprietate a unor metale de a fi atrase puternic de câmpul magnetic și de a căpăta astfel o magnetizare permanentă, intensă și de același sens cu câmpul magnetic. Un feromagnet, asemeni unei substanțe paramagnetice, are electroni nepereche. Cu toate acestea , în plus față de tendința electronilor de a fi paraleli cu un câmp aplicat, există, de asemenea , în aceste materiale o tendință ca electronii să se orienteze paralel unul față de cealalt pentru a menține o stare redusă de energie. Astfel, chiar și în absența unui câmp aplicat, momentele magnetice ale electronilor se aliniază între ele . În (fig 11.3) putem observa cum materialul capătă o magnetizare de același sens cu câmpul magnetic ce acționează asupra lui.

Fiecare substanță feromagnetică are propria temperatură individuală, numită temperatura Curie peste care isi pierde proprietatile feromagnetice.

Feromagnetismul apare doar la câteva substanțe; cele comune sunt fier, nichel, cobalt, aliajele acestora, precum și unele aliaje ale metalelor rare.

Fig. 11.3 Feromagentism [18]

Magneți

Magnetul este un material sau un obiect care produce câmp magnetic. Acesta îi conferă proprietăți particulare cum ar fi exercitarea unei forțe de atracție asupra unui material feromagnetic.

Grecii au descoperit, în antichitate, aproape de orașul Magnezia din Asia Mică, o piatră care are proprietatea de a atrage bucățile de fier. Această rocă este formată dintr-un minereu numit magnetită. [19]

Magneții pot fi de două categorii: magneți naturali (de exemplu orice bucată de magnetită este un magnet natural) și magneți artificiali (obținuți, de exemplu, prin frecarea unor bucăți de fier cu un magnet natural).

Polii magnetici sunt extremitățile unui magnet, acestea fiind zonele în care se manifestă cel mai puternic proprietățile magnetice. Magnetul atrage doar corpurile care conțin unul dintre cele trei metale cu proprietăți feromagnetice: fier, nichel și cobalt.

Magneții naturali sunt reprezentați de magnetit (sau magnetită), aceasta este un mineral din grupa oxizilor de fier cu proprietăți feromagnetice, fiind oxidul de fier cel mai rezistent față de acizi și baze, cristalizează în sistemul cubic, cu formula chimică Fe3O4. Ionul de fier din mineral poate fi fier bivalent sau trivalent, de aceea magnetita este prezentată ca oxid de fier(II,III); duritatea mineralului pe scara lui Mohs este 5,5 – 6,5, culoarea neagră, urma neagră cu un luciu mat, metalic. [19]

Mineralul ia naștere pe cale naturală prin procesele de vulcanism, la temperaturi ridicate (cca. 600 °C) temperatură cedată de lava vulcanică rocilor înconjurătoare.Prin ieșire la suprafață a lavei se reduc presiunea ce determină degajarea de gaze în cantități mari, așa numiții vapori de apă atacă rocile din punct de vedere chimic formându-se calcare dolomitice, fiind astfel eliminat bioxidul de carbon, formându-se hidroxizi alcalini.Dacă lava conține fier vor lua naștere oxizi de fier, care prin răcire cristalizează dând naștere la magnetit Fe3O4 sau minerale înrudite neavând proprietăți magnetice ca hematitul Fe2O3.

De asemenea, el poate fi produs pe cale artificială, prima metodă utilizată e metoda lui V.A.M. Brabers care cu ajutorul procedeului de topire pe straturi (printr-o încălzire prin inducție) în cuptorul cu oglindă la temperaturi și tensiuni de suprafață controlate, se obțin din α-Fe2O3 cu o puritate de 99.9%, cristale cu o mărime medie de 2 – 5 cm care vor fi în cuptorul cu oglindă 70 de ore la o temperatură de 1130 °C într-o atmosferă de CO2 și H2 tratat pentru a echilibra tensiunile din material și eliminarea formării unei rețele cristaline defectuoase în structura magnetitului.

Pe de altă parte, magneții artificiali mai pot fi împarțiți în 2 categorii, cea a magneților permanenți si a celor temporari.

Un magnet permanent este un obiect confecționat dintr-un material care este magnetizat pentru a-și crea propriul câmp magnetic persistent. Un exemplu de zi cu zi este un magnet de frigider folosit pentru a ține bilete pe o ușă de frigider. Materialele care pot fi magnetizate, cele care sunt de asemenea și foarte puternic atrase de un magnet, sunt numite feromagnetice (sau ferimagnetice). Acestea includ fier, nichel, cobalt, unele aliaje de metale rare și unele minerale naturale, cum ar fi magnetită.

Materiale feromagnetice pot fi împărțite în materiale magnetice "soft, care pot fi magnetizate, dar nu tind să rămână așa, și materiale "hard", care rămân. Magneții permanenți sunt realizati din materiale feromagnetice "hard", cum ar fi aliaj de AlNiCo și ferită care sunt supuse prelucrării speciale într-un câmp magnetic puternic în timpul fabricației, pentru a alinia structura lor internă microcristalina, ceea ce le face foarte greu de demagnetizat. Pentru a demagnetiza un magnet saturat, un anumit câmp magnetic trebuie aplicat, iar acest prag depinde de coercitivitatea materialului respectiv.

Un exemplu de magnet temporar este electromagnetul, acesta este facut dintr-o bobină de sârmă care acționează ca un magnet atunci când un curent electric trece prin ea, dar încetează să mai fie un magnet atunci când se oprește curentul. De multe ori, bobina este înfășurată în jurul unui nucleu de material ușor feromagnetic, cum ar fi oțelul, ce duce la îmbunătățirea câmpului magnetic produs de bobina.

Poli magnetici

Magneții prezintă o trăsătură comună: caracterul magnetic pare a fi concentrat în două puncte, numite poli, unul care arată nordul și unul care arată sudul. Extremitățile magnetului se numesc poli, deoarece lăsând liber magnetul în poziție orizontală, magnetul se va așeza cu vârfurile către polii magnetici ai Pământului ( Polul Sud si Polul Nord ), care este și el un magnet gigantic. Acesta este principiul de funcționare al busolei.

Ambele extremități ale magnetului atrag fierul nemagnetizat, dar dacă apropiem doi magneți, atunci polul nord al unuia atrage polul sud al celuilalt și viceversa. În același timp, cei doi poli sud-sud, respectiv nord-nord, se vor respinge reciproc. Așadar, polii de acelasi nume se resping. Totuși, pare paradoxal că polul nord al magnetului se orientează către Polul Nord al Pământului. Aceasta se explică prin faptul că polul magnetic al Pământului din apropierea Polului Nord este de fapt un Polul Sud Magnetic.

B. AGV (vehicule ghidate automat)

Roboții sunt unul din lucrurile indispensabile funcționării societății umane a secolului XXI. Întâlniți atât în procesele de producție, cât și în alte arii de interes precum divertisment, transporturi, comunicații, medicină sau agricultură, roboții îmbunătățesc performanțele umane din punct de vedere cantitativ și calitativ.

Roboții industriali sunt cel mai folosit tip, aceștia fiind și primii care au apărut, ca răspuns la nevoia efectuării mai rapide și mai exacte a unor operații repetitive, deseori întâlnite în procesele de producție. Marea majoritate a structurilor robotice folosite în industrie au bază fixă, operând ca brațe robotice (manipulatoare) într-un mediu bine delimitat. În ultimele decenii, în vederea soluționării problemelor legate de transport, au fost introduse vehiculele ghidate în mod automat (AGV – „Automated Guided Vehicle”). [20]

Un vehicul ghidat automat (AGV) este un robot mobil care urmează un traseu alcatuit din markeri sau fire în podea, sau folosește magneți sau lasere pentru navigare. Este cel mai des folosit în aplicații industriale pentru a deplasa materialele prin unitatea de producție sau depozit.

AGV-urile cresc eficiența și reduc costurile, ducând la automatizarea unității de producție sau a depozitului. Primul AGV a fost inventat de Barrett Electronics în 1953. AGV-ul poate tracta obiecte aflate în spatele lui ce se pot atașa în mod autonom. Remorcile pot fi utilizate pentru a muta materii prime sau produse finite. AGV-urile sunt utilizate în aproape fiecare industrie, spre exemplu, industria celulozei, metalelor, ziarelor și industrii de fabricații generale. În (fig. 11.4) avem un exemplu de vehicul produs de firma Intellicart, acesta are un sistem de navigare pe baza de benzi magnetice.

Fig. 11.4 AGV Intellicart

AVG-urile pot fi considerate drept hipersisteme mecatronice complexe compuse din următoarele părți principale: sistemul mecanic care realizează mișcarea dorită a obiectului manipulat în mediul de operare prin acționarea manipulatorului și/sau a platformei mobile; sistemul de acționare cu funcția de a pune în mișcare cuplele cinematice ale sistemului mecanic prin intermediul unor subsisteme de antrenare cu motoare legate la sursa de energie; sistemul senzorial prin care se culeg informații privind valorile parametrilor interni care descriu starea sistemului robotului industrial, precum și valorile parametrilor externi asociați spațiului de operare și/sau sistemului perirobot; sistemul de conducere care procesează informațiile primite de la sursa de informație (operatorul uman, sisteme de conducere similare și superioare) și/sau de la sistemul senzorial.

Sistemul de navigare

AGV-urile se deplasează între oricare două puncte, iar modul în care se realizează se bazează pe un sistem de acționare propriu și pe un sistem de navigație care are la bază o traiectorie materializată optic , magnetic sau electromagnetic. Astfel, acestor sisteme de transport li se poate programa o traiectorie fixă sau variabilă, în limita sistemului de ghidare și navigație. [21]

Navigare după o traiectorie fixă.

Urmărirea traiectoriei

Urmarirea unei traiectorii sta la baza primelor sisteme de navigatie utilizate la AGV-uri. Caracteristicile acestor metode de navigatie sunt:

– traiectoria este bine marcata pe sol;

– traiectoria este continua;

– traiectoria este fixa, dar poate fi modificata.

2) Crearea unei traiectorii

1. aplicare unei benzi magnetice pe sol;

2. aplicarea unei benzi chimice fotosensibile pe sol;

3. aplicarea unei benzi reflectorizante pe sol;

4. îngroparea unui fir electric chiar sub suprafata solului.

Primele trei metode necesită poziționarea unui senzor pe exteriorul vehiculului care poate detecta prezența suprafeței montate pe sol. Rolul senzorului este de a menține vehiculul ghidat pe traiectoria trasată. Dacă se modifică direcția traiectoriei, senzorul detectează această modificare, generând reacția către controller-ul aflat pe AGV, iar acest controller transmite sistemului de ghidare modificarea necesară pentru a se păstra mișcarea în lungul traiectoriei.

A patra metoda este realizata prin îngroparea unui fir alimentat la curent. În acest caz, senzorul utilizat la celelalte trei metode este înlocuit de o antena de dimensiuni mici alcatuita din bobine de magnetizare (fig. 11.5). La trecerea curentului electric, în jurul firului se creeaza un câmp magnetic. Cu cât firul este mai aproape de antena AGV-ului cu atât câmpul este mai puternic. [22]

Fig. 11.5 Sistem de navigare [22]

Câmpul magnetic este perfect simetric fața de conductor sau de fir. La o anumita distanța fața de fir, câmpul are aceeasi intensitate de fiecare parte a firului. Intensitatea câmpului este detectata de bobina din antena si determina apariția unei tensiuni în înfasurare. Pentru a se putea realiza o corecție a direcției, antena vehiculului are doua înfasurari. Atunci când vehiculul este centrat deasupra firului îngropat, în cele doua înfasurari sunt induse tensiuni egale. Daca vehiculul se deplaseaza foarte puțin descentrat fața de fir, cele doua tensiuni induse vor avea intensitați diferite. Diferenta dintre intensitatea semnalelor din înfasurari este direct proporționala cu deplasarea fata de înfasurare. Aceasta diferența este amplificata si aplicata, prin bucla de reacție a sistemului de control aflat pe vehicul, servomotorului de acționare, care acționeaza roțile vehiculului pâna când se vor primi doua semnale egale ca intensitate, iar traiectoria este corectă.[22]

Benzi magnetice

În această lucrare vom alege sa discutam despre sistemul de ghidare pe baza de benzi magnetice. În acest caz, se creaza un traseu alcatuit din bezi magnetice lipite pe podea, acestea sunt usor de aplicat, ținandu-se cont de un numar relativ redus de factori.

Benzile au o parte magnetică si una adezivă, cea magnetică este alcatuită din pudră de ferită si plastic sintetic, au o grosime de 1.7-2 mm, o greutate de 70g/m, temperatura recomandata de utilizare este între 0 si 40o Celsius, dar rezistă si la temperaturi de -20 pâna la 80o Celsius. Aceste benzi au o toleranță crescută la uzură, rezistă la diverse tipuri de uleiuri (ulei de motor, lichid de transmisie, lichid hidraulic), la terebentină, la kerosen, apă, antigel, pe de altă parte nu rezistă la hidrocarburi clorinate, la cetonă si la acizi neorganici.

Pe lungimea benzii alterneaza poli magnetici de sud si nord. Markerii magnetici sunt alcatuiți dintr-o bucată de bandă magnetică de polaritate opusă care se află stânga și / sau dreapta pistei centrale. Marker oferii o metodă foarte simpla si eficientă pentru a identifica anumite locații de-a lungul liniei.

Instalarea sistemului de benzi magnetice

Modelarea mediilor în care operează AVG presupune determinarea formelor, pozițiilor și dimensiunilor obiectelor și obstacolelor de tip construcție (pereți, stâlpi, paravane etc.) care stau la baza elaborării unei hărți necesare pentru planificarea traseelor de navigare. Problema navigării roboților mobili, inclusiv a celor industriali, în mediile care operează, presupune parcurgerea următoarelor etape: localizare (absolută sau relativă) bazată pe senzori (percepție), generare hartă locală (mapare), planificarea traseului (căii) și urmărirea acestuia. În practica modelării mediilor de operare primele două etape, fiind strâns legate, se realizează de obicei simultan, sub denumirea de localizare și mapare simultană (SLAM – Simultaneous Localization And Mapping). [24]

Planificarea traiectoriilor de deplasare presupune parametrizarea traseelor de deplasare în raport cu variabila timp. În cazul calculării traiectoriei de evitare a unei scene cu obstacole fixe, un traseu poate fi generat cu ajutorul unui algoritm de planificare clasic. Odată cu introducerea obstacolelor dinamice, dat fiind faptul că orice stare prezentă este ireversibilă, scopul algoritmilor de planificare a traiectoriei la un moment de timp ales este găsirea unui traseu care să nu intersecteze obstacolele statice sau dinamice. Metodele de planificare a traseelor roboților mobili bazate pe harți ale mediului de operare, generate manual sau automat, sunt: grafice (metoda descompunerii în celule; diagrama vizibilității obstacolelor) grafo-analitice sau pur analitice.

Pentru instalarea benzii magnetice trebuie intâi sa pregatim mediul de lucru, se indeparteaza orice urma de ulei, praf, grasime etc (se folosește acetona sau un solvent similar ) de pe suprafața de lucru si apoi se lasa sa se usuce complet. Temperatura optima de lipire este intre 0 si 40o celsius pentru a preveni dilatarea/contractarea. Banda se lipește paralel cu traseul predefinit și trebuie sa fie complet plata pe suprafața de montaj. Orice curba sau iregularitate va duce la scaderea preciziei de măsurare a senzorului. Trebuiesc respectate punctele de referința ale benzii si pozițiile marker-ilor de oprire.

Costuri implementare sistem AVG

Vom presupune că dorim sa implementăm acest sistem de transport materie primă într-o fabrică de dimensiuni reduse. Se dorește stabilirea unei legaturi între depozit (supermarket) si unitatea de produție. Prin introducerea acestui sistem vom limita numărul de operatori logistici, robotul asumandu-și rolul de mizusumashi (persoana responsabila cu alimentarea liniei de producție, in japoneză însemnand “păianjen de apă”).

Vom considera ca traseul are o dimensiune de 125 metri, cu 5 markeri de oprire din 25 în 25 de metri, un punct pentru depozit și 4 puncte pentru posturile de lucru ce trebuie sa fie aprovizionate.

Pentru lungimea dorita vom avea nevoie de 3 role de banda magnetica MTAPE50NR de la firma Roboteq cu specificatiile 5.08cm x 0.1143cm x 45.72m, acestea costa 252 $ fiecare, prețul total ajungând la 756 $.

Fig. 11.6 Senzorul MGS1600

Senzorul MGS1600 (fig. 11.6) este capabil sa dectecteze si sa raporteze poziția câmpului magnetic de-a lungul axei sale orizontale. Senzorul este specific pentru aplicațiile robotice, fiind special programat sa urmeze traseul impus de bandă, de asemenea, el poate sa prevadă bifurcațiile de pe drum și sa vireze la stânga sau la dreapta în funcție de programarea sa, MGS1600 are un limbaj de scriptare ușor de folosit, putând fi customizat după preferițele clientului, existând chiar si posibilitatea de a vedea în timp real, prin intermediul unui computer, variațiile în campul magnetic. Costul unui senzor este de 445 $, acesta se monteaza pe vehiculul purtator. [24]

Lățimea senzorului este de 160 mm, acesta poate detecta câmpul pe o raza de 10-60 mm, voltajul de alimentare este între 4,5-30 V, greutatea sa este de 160 g și dimensiuni de 165mm x 30mm x 25mm.

Costul unui vehicul purtator este de aproximativ 20 000 $ în funcție de complexitatea sarcinilor pe care este capabil sa le îndeplinească, gradul de automatizare și greutatea maximă ce poate fi tractată de catre vehicul.

La toate aceste costuri se adaugă și cel al instruirii personalului, creerea unor carucioare personalizate tipului de producție și angajarea unei echipe de mentenanță.

Avantaje și dezavantaje

Procesul de producție începe cu resurse umane, instalații, materii prime și se termină cu produsele finite. Crește productivitatea în cazul în care aceeași cantitate de resurse inițiale generează mai multe produse finite la sfârșitul procesului.

AGV-ul este o soluție extrem de eficientă, flexibilă și modulară pentru necesarul de transporturi automatizate de produse, fără șoferi, în uzine și ateliere. AGV-ul se deosebește prin posibilitațile de configurare ale sale: el este ghidat pe benzi magnetice lipite pe sol, ceea ce asigură o flexibilitate fără egal în termeni de configurare de rute și de modificări de trasee. Conceput și asamblat conform principiilor japoneze ale strictului necesar, în jurul a 3 baze mecanice și electronice, AGV-ul este echipat cu o structură personalizată pe aplicația dumneavoastră. Această structură este demontabilă, adaptabilă și reutilizabilă.

În jurul celor 4 tipuri de aplicații AGV se modifică o infinitate de variante, limitate doar de imaginație. Principiul AGV-ului se înscrie în filozofia « Lean »: eliminarea Muda de transport prin accelerarea ritmurilor de livrare și reducerea costului de transport: containere mici, fără șofer, simplitate și fiabilitate. [25]

Dus, întors, urmărire linie de asamblare

Bucle logistice. Supermarket-uri (magazine)

Coș portant – JIT între liniile de asamblare

Trenuri logistice fara șofer

Linie mobilă de asamblare.

Alimentarea liniei se face cu ajutorul unor trenulețe cu o frecvență de livrare mare. Principalele avantaje ale containerelor care pot fi transportate manual, în locul containerelor mari: o mai bună productivitate a logisticii: motostivuitoarele și costurile lor ridicate sunt înlocuite cu trenulețe polivalente, care circulă între supermarket-uri și zonele care mărginesc linia. Containerele mici sunt introduse în flux pe supermarket-uri și rafturi amplasate pe marginea liniei, ceea ce asigură cea mai bună rotație a activului circulant.

De asemnenea, un alt avantaj ar fi faptul ca se pot crea linii de asamblare mobile prin intermediul trenulețelor, operatorii pot avea posturi fixe, iar vagoanele AVG-ului servind drept mese de lucru.

Principalele dezavantaje ale utilizării sistemelor AVG sunt reprezentate de costul ridicat al investiției și de faptul ca funcționeaza doar în sistemul din care fac parte.

Un alt dezavantaj este reprezentat de uzura în timp a benzilor magnetice, acestea se pot deteriora datorită neîngrijirii corespunzatoare și a frecarii dintre bandă și diverse roți de utilaje.

De asemenea o cădere în funcționarea acestor vehicule înseamna oprirea liniei pe durata reparării utilajului sau relocarea de operatori de la posturile mai puțin solicitante pentru a asigura distribuția manuală a materialelor necesare producției.

CAPITOLUL 12

Crearea unui flux continuu de a aprovizonare a posturilor de lucru din unitatea de producție

În 1912, acum mai bine de 100 de ani, se năștea Taiichi Ohno. Ideea lui revoluționară a Sistemului de Producție Toyota a fost discutată îndelete, în special de când cartea ”Mașina Care A Schimbat Lumea” (editura Harper Perennial, 1991) a prezentat lumii conceptul de „producție lean”. Exact cât de multe s-au schimbat, și cum am putea să evaluăm asta, ține doar de modul cum definim cu exactitate cuvântul „lean”. [26]

De asemenea, acum mai bine de 100 de ani, Henry Ford se pregătea să deschidă faimoasa fabrică de asamblare Highland Park, unde urma să arate lumii puterea producției în flux – conceptul de bază a ceea ce numim noi gândire lean. Cam în aceeași perioadă, au apărut numeroase inovații esențiale gândirii lean: ingineria industrială se naște ca o știință a proiectării metodelor de lucru eficiente, psihologia modernă se dezvoltă pe baza descoperirilor din neuroștiință, începe să se înțeleagă mecanismul de învățare umană și teorii ale învățării organizaționale, iar metoda științifică devine baza rezvolvării problemelor lean. Nu poți face lean fără toate acestea. [26]

Organizarea producției în flux se poate defini ca un mod de organizare a producției prin specializarea locurilor de munca în executarea anumitor operații necesare pentru fabricarea unui produs, a unor piese, sau unui grup de produse sau piese asemanatoare. Acest lucru se obține prin amplasarea locurilor de munca în ordinea impusă de succesiunea executării operatiilor și prin deplasarea produselor sau pieselor de la un loc de munca la altul, cu diverse mijloace de transport, iar întregul proces de producție se desfășoară conform unui ritm stabilit anterior.

Organizarea producției în flux se caracterizează prin:

divizarea procesului tehnologic pe operații egale sau multiple sub raportul volumului de muncă și precizarea celei mai rationale succesiuni a executarii lor

repartizarea excutării unei operații sau a unui grup restrâns de operații pe un anumit loc de muncă

amplasarea locurilor de muncă în ordinea impusă de succesiunea executării operațiilor tehnologice,

trecerea diferitelor materii prime, piese și semifabricate de la un loc de muncă la altul în mod continuu sau discontinuu cu ritm reglementat său liber în raport cu gradul de sincronizare a executării operațiilor tehnologice

executarea în mod concomitent a operațiilor la toate locurile de muncă în cadrul liniei de producție în flux

deplasarea materialelor, a pieselor, semifabricatelor sau produselor de la un loc de muncă la altul prin mijloacele de transport adecvate

executarea în cadrul formei de organizare a producției în flux a unui fel de produs sau piesa sau a mai multor produse asemănătoare din punct de vedere constructiv, tehnologic și al materiilor prime utilizate [27]

În cazul nostru, pentru a ajunge în forma finală produsul de tip pastilă mobilă trebuie să parcurgă următoarele etape (fig. 12.1):

Fig. 12.1 Etapele fabricării produsului

Fluxul continuu poate fi definit ca producerea și transferul a cate unei piese (sau a unui lot redus și omogen de piese) de la o operație la operația urmatoare, de-a lungul întregului flux de producție cât de continuu posibil, fiecare operație furnizoare producând atât cât este nevoie pentru operația imediat următoare (operația client). Fluxul continuu poate fi realizat în mai multe feluri: de la linia de asamblare automată, până la locurile de munca manuale. În acest caz ne propunem să conectăm locurile de muncă manuale și semiautomate prin intermediul unui sistem de aprovizionare bazat pe vehicule ghidate automat.

În abordarea lean, punctul de plecare al fluxului informațional este procesul de asamblare finală, sau unde este predată comanda clientului, apoi fluxul se duce în amonte prin intermediul kanban. Pe de altă parte, fluxul de materiale se deplasează în aval de la materie primă la asamblarea finală. În ambele cazuri fluxul ar trebui să fie constant, fără întreruperi.

Pentru cazul companiei noastre nu putem să alcătuim un flux continuu propriu-zis datorită faptului că, pentru a ajunge în forma sa finală, piesa, trebuie să treacă prin anumite etape de mai multe ori, spre exemplu, piesa trebuie să fie rectificată la începutul și sfârșitul procesului tehnologic. Însă, pentru a ușura transmiterea informațiilor între posturile de lucru și pentru a asigura o continuitate în procesul de producție, am propus crearea unui flux continuu hibrid, materialele și piesele mișcându-se încontinuu pe un traseu bine stabilit prin intermediul vehiculelor AVG, iar posturile de lucru alimentându-se în funcție de instrucțiunile de producție de pe eticheta kanban.

Vehiculele ghidate automat parcurg un traseu continuu, ce trece prin toate secțiile fabricii într-un interval de timp bine delimitat. La fiecare post de lucru sunt amplasați markeri pe podea ce îi transmit senzorului un semnal pentru oprirea vehiculului, având apoi opțiunea de a îl reporni manual sau după un anumit interval de timp bine delimitat. În cazul în care sunt folosite mai multe vehicule pe același traseu, nu este recomandată pornirea manuală a vehiculului, ci determinarea unui timp optim de staționare astfel încât toate posturile de lucru să fie capabile să se reaprovizioneze simultan.

Fig. 12.2 Traseu AGV

În producția lean, unealta specifică pentru comunicarea instrucțiunilor de producție pentru reglarea cererii de materiale este kanban-ul. Pe măsură ce procesele din aval consumă stoc, sunt trimise semnale înapoi în amonte prin kanban pentru a reaproviziona stocul consumat. Pentru comunicarea pe distanțe mari este folosit un fel de kanban electronic pentru a îl înlocui pe cel fizic, dar pentru spațiul restrâns din compania analizată, etichetele kanban sunt foarte utile pentru a transmite informații pe flux.

Reguli de utilizare kanban:

Procesul din aval se trage din procesul din amonte

Procesul din aval reaprovizionează cu cantitatea consumată

Niciun defect nu este permis să fie transmis între procese

Eticheta kanban trebuie atașată sau transmisă împreună cu piesa sau containerul

Nu pot fi produse sau transmise piese fără o instrucțiune kanban

Cantitatea indicată pe etichetă trebuie să reflecte conținutul containerului pentru a asigura acuratețea informației [28]

Tipuri de Kanban:

Trebuie reținut faptul că în fiecare proces intern eticheta de kanban este o instrucțiune de a produce o cantitate specifică dintr-un anumit tip de piesă sau o piesă în sine, în acest caz pastila mobilă. De asemenea, eticheta kanban asigură toată informația necesară pentru celulă și sistemul de transmitere a materialelor pentru a produce cantitatea corectă și de a o trimite în locația corectă. [28]

Locația în depozitul de produse finite

Locația celulei de producției

Tipul piesei, descrierea piesei, cantitatea ce trebuie produsă

Alte materiale necesare

CAPITOLUL 13

Proiectarea unui cărucior personalizat pentru transportul matrițelor

După ce am decis traseul pe care îl va parcurge AGV-ul, frecvența cu care va vizita posturile de lucru și timpul de staționare necesar pentru aprovizonare și reaprovizionare, am hotărât că vom utiliza cărucioare speciale pentru transportarea matrițelor.

Pentru a facilita transmiterea informațiilor de la un post la altul, am dorit ca pe acele cărucioare să se poată transporta atât piesa cât și elemenetele auxiliare necesare prelucrării ei într-o anumită etapă, etichetele kanban, și să aibă un loc special pentru depozitarea contianerelor goale ce trebuie să ajungă în depozit.

Așadar, masa va fi prevăzută cu trei nivele de depozitare:

Primul nivel: suprafața principală de depozitare, acolo va fi amplasată pastila mobilă. Piesa se va transporta de la mașina unealtă până pe cărucior prin intermediul unei mese hidraulice cu înălțime reglabilă.

Al doilea nivel: acest nivel va fi dedicat depozitării materialelor auxiliare necesare pentru producerea piesei (exemplu: șuruburi, piulițe, elemente de plastic, etc.) Depozitarea acestor materiale se va face în cutii de plastic de plastic de diferite dimensiuni, simlare celor din figura 9, de la firma Kaiser+Kraft.

Al treilea nivel: spațiu destinat depozitării containerelor și recipientelor goale, a ambalajelor voluminoase de tipul cutiilor de carton etc.

Fig. 12.1 Cutii de plastic pentru piese mici [29]

Căruciorul va fi manipulat atât de operatori cât și de sistemul automat de trenulețe, așadar a fost echipat cu două mânere la diferite înălțimi, în funcție de modul de manipulare. Mânerul superior a fost dotat cu un recipient în care vor fi poziționate în mod vizibil etichetele kanban.

Forma finală a căruciorului poate fi observată în figura 12.2:

Fig. 12.2 Cărucior AGV

Partea a patra

Concluzii finale

CAPITOLUL 14

14.1 Concluzii finale privind procesul tehnologic

Lucrarea aceasta are ca scop proiectarea unui nou process de fabricare și sistem tehnologic pentru produsul „Pastilă mobilă I-03” prezentat în planșa numărul 1 atașată în index. Pentru realizarea acestui lucru au fost stabilite unele premise inițiale, discutate mai amănunțit în capitolul 1, precum întreprinderea în care are loc prelucrarea acestui produs, tipul producției, numărul de operatori și schimburi, data de livrare etc.

În ciuda faptului că una din premisele proiectului a fost realizarea piesei cu costuri minime, iar profitul afferent să fie maxim, o parte din echipamentele utilizate în acest proiect sunt moderne și reprezintă o investiție majoră. Am ales să utilizez aceste echipamente deoarece conferă o mai mare flexibilitate în cazul unei schimbări de producție, de la realizarea unor componente simple până la realizarea unor componente cu suprafețe foarte complexe cu un grad de precizie înalt, oferă posibilitatea trecerii de la o producție de unicat la o producție de serie mică și mijlocie.

Un capitol deosebit de important al acestei prime părți a proiectului a fost proiectarea structurii integrale a procesului și sistemului tehnologic, în cadrul acestui capitol am stabilit regimurile de lucru pentru fiecare dintre operațiile parcurse de piesă. Aceste calcule au fost realizate cu ajutorul formulelor din literatură, între timp, datorită progreselor tehnologice, este posibil ca acești parametri să varieze pentru un centru de prelucrat modern, ajungându-se la timpi mai buni de prelucrare. Vom considera timpii obținuți în urma calculelor ca timpi de referință pentru obținerea unei astfel de piese, cu posibilitatea de a fi îmbunătățiți.

15.2 Concluzii finale privind proiectarea echipamentelor de fabricare

Scopul acestei părți a fost realizarea unor echipamente și dispozitive de prelucrare, aceastea au un rol foarte important deoarece asigură prinderea, prelucrarea-generearea, și divizarea unosr suprafețe multiple. Toate dispozitivele prezentate în acest proiect sunt au o construcie clasică, sunt speciale, și se pot utiliza pentru o singură piesă.

Utilizarea acestor dispozitive generează anumite avantaje precum: creșterea preciziei fabricării pieselor, creșterea productivității muncii, reducerea investițiilor prin adaptarea mașinilor existente pentru utilizarea de produse noi.

15.3 Concluzii finale privind implementarea unui sistem automat de aprovizionare a posturilor de lucru în flux continuu prin AGV

Scopul acestei părți este de a demonstra beneficiile unui flux aprovizionat continuu prin vehicule ghidate automat. Aceste vehicule numite simplificat AVG fac legătura între procesele suport și producția propriu-zisă, facilitând comunicarea între etapele producției, acestea pot transporta toate materialele necesare realizării unei operații, pe un traseu bine delimitat, atât în spațiu cât și în timp, sistemul lor de ghidare bazându-se pe recepționarea câmpurilor magnetice.

Pentru cazul companiei noastre nu putem să alcătuim un flux continuu propriu-zis datorită faptului că, pentru a ajunge în forma sa finală, piesa, trebuie să treacă prin anumite etape de mai multe ori, spre exemplu, piesa trebuie să fie rectificată la începutul și sfârșitul procesului tehnologic. Însă, pentru a ușura transmiterea informațiilor între posturile de lucru și pentru a asigura o continuitate în procesul de producție, am propus crearea unui flux continuu hibrid, materialele și piesele mișcându-se încontinuu pe un traseu bine stabilit prin intermediul vehiculelor AVG, iar posturile de lucru alimentându-se în funcție de instrucțiunile de producție de pe eticheta kanban.

Pentru aceste vehicule AGV am creat un cărucior special pentru transportul piesei noastre, prezentat mai în detaliu în capitolul 13. Acest cărucior poate transporta atât piesa noastră cât și materiale auxiliare, ambalaje și instrucțiuni de asamblare, etc.

Acest sistem logistic va fi susținut de un sistem de management de tip lean. Scopul acestuia este de a pregăti fabrica pentru un sistem JIT (just-in-time). Acesta este un sistem de fabricație sau o tehnică de organizare a producției,dezvoltată în Japonia, care sugerează că orice stocuri în procesul de producție constituie pierderi (risipă) care trebuie eliminate din proces. Un principiu de bază al JIT este de a produce numai ceea ce este necesar, la comandă fermă, când este necesar și în cantitatea necesară. Astfel se reduc stocurile, în particular stocurile de producție neterminată și costurile pentru stocurile aflate pe fluxul de fabricație.

Bibliolgrafie

[1] http://www.totalmateria.com/subgroup.aspx?LN=RO&id1=451088&db=S , ulltima accesare 14.11.2015

[2] Note de curs la Tehnologii de Fabricare 2, A. Vișan, N. Ionescu

[3] Note de curs la Tehnologia Materialelor, Gh. Amza

[4] Vișan A., Ionescu N., Tehnologii și dispozitive de fabricare

[5] http://www.scritub.com/tehnica-mecanica/PRELUCRAREA-PRIN-DEFORMARE-PLA33633.php, ultima accesare 27.10.2015

[6] A. Vlase, Regimuri de așchiere, adaosuri de prelucrare și norme de timp, Volumul 1, Editura Tehnică, București

[7] A. Vlase, Regimuri de așchiere, adaosuri de prelucrare și norme de timp, Volumul 2, Editura Tehnică, București

[8] C. Picoș , Calculul adaosurilor de prelucrare și al regimurilor de lucru, Editura Tehnică, București

[9] ] A. Vișan, N. Ionescu , Ghid pentru proiectul de an

[10] http://www.creeaza.com/referate/fizica/PROCEDURI-DE-DEMAGNETIZARE549.php, ultima accesare 01.03.2016

[11] A. Vișan, N. Ionescu, Tehnologii De Prelucrare Prin Electroeroziune

[12] http://en.dmgmori.com/blob/123874/dde0f533146bc1c6047edc7f022b26ac/pm0uk15-dmu-50-70-pdf-data.pdf, ultima accesare 01.03.2016

[13] Catalog de unelte de la firma Iscar, http://www.iscar.com/eCatalog/ , ultima accesare 01.03.2016

[14] http://www.promacz.cz/pbp-400-a-bruska-na-plocho.html , ultima accesare 06.05.2016

[15] Cartea tehnică a mașinii de prelucrat prin electroeroziune cu electrod masiv ELER 01

[16] N. Marinescu, Tehnologii de prelucrare electrochimică și procedeee conexe

[17] S. V. Vonsovski, Teoria modernă a magnetismului, Editura Tehnică, 1956

[18] http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/, ultima accesare 05.05.2015

[19] http://scientia.ro/stiinta-la-minut/istoria-ideilor-si-descoperirilor-stiintifice/6786-magnetul.html, ultima accesare 05.04.2015

[20] Ing. M Duguleană, Învățarea roboților mobili pentru deplasare și manipulare în medii industrial, teză de doctorat, 2011, Universitatea Transilvania din Brașov

[21] Conf. dr. ing. G. Enciu, Articol revista MSDI : Sisteme de transport în logistică industrială de tip AGV-Automated Guided Vehicle, autor

[22] A. Cotuna, D. Bob, Aplicații ale magneților permanenți în industrie. Magnetul permanent. Alegere. Stabilitate

[23] http://motioncontrolsrobotics.com/robotic-applications/automated-material-handling/automatic-guided-carts-agc/ , ultima accesare 05.04.2015

[24] http://www.roboteq.com/index.php/applications/how-to/278-building-a-magnetic-track-guided-agv , ultima accesare 05.04.2015

[25] http://www.trilogiq.ro/agv/ , ultima accesare 05.04.2015

[26] T. Ohno , Workplace management, McGrawHill, 2012

[27] Curs Economie Industrială, Facultatea de Științe Economice, Colegiul Universitar Drobeta Turnu Severin, http://www.svedu.ro/curs/ei/c8.html , ultima accesare 01.06.2016

[28] A. Smalley, Creating Level Pull, Lean Enterprise Institure Inc. , 2004

[29] Catalog produse Kaiser+Kraft , http://www.catalog-kk.ro/depozitare.php?iid=6&category=Cutii+plastic+si+metal&action=item&title=cutii-din-plastic-pentru-piese, ultima accesare 01.06.2016