Proiectarea procesului tehnologic de fabricație a pieselor din familia corpuri complexe. [302224]

UNIVERSITATEA „LUCIAN BLAGA” SIBIU

FACULTATEA DE INGINERIE

SPECIALIZAREA: TEHNOLOGIA CONSTRUCȚIILOR DE MAȘINI

Proiectarea procesului tehnologic de fabricație a pieselor din familia corpuri complexe.

Tehnologia de fabricație a reperului „SUPORT” clasică și CNC.

COORDONATOR ȘTIINȚIFIC:

Prof.univ.dr.ing. Dan Maniu DUȘE ABSOLVENT: [anonimizat]-Alexandru SLAVU

SIBIU – 2016

REZUMAT

Această lucrare este structurată în două părți: în prima parte am să prezint proiectarea procesului tehnologic de fabricație a [anonimizat] a doua parte voi prezenta tehnologia de fabricație a reperului „Suport” clasică și CNC.

[anonimizat], [anonimizat] a [anonimizat] a [anonimizat].

În cea de a doua parte a lucrării, [anonimizat] „Suport”, desen cu numărul D-316.022. De asemenea voi analiza materialul semifabricatului precum și succesiunea operațiilor și a calculelor economice aferente. [anonimizat]. 5 [anonimizat] (T-NT) necesar controlului operației nr. 9.

ABSTRACT

This work is structured in two parts: [anonimizat] "Support" classical and CNC.

[anonimizat], [anonimizat], [anonimizat].

[anonimizat] “Support”, drawing number D – 316.022. [anonimizat].[anonimizat] 5[anonimizat] a buffer size needed for control in the 9th operation.

[anonimizat], care îmbrățișează mai multe domenii. Le găsim în special pe automobile (blocul motor), [anonimizat](batiuri).

Motivația

Am ales această temă datorită dorinței de a [anonimizat]. [anonimizat].[anonimizat] o diversitate mare de piese și posibilitatea de a le îmbunătații continuu.

Tendințe de evoluție:

Tendințele ultimilor ani arată că primii producători care lansează un produs nou câștigă aproximativ 80% din piața de desfacere. Această constatare explică preocuparea companiilor de a scurta ciclul de fabricație, reducerea costurilor concomitent cu creșterea calității produselor prin optimizarea proceselor în diverse stadii de proiectare, fabricație și distribuție.

Structura procesului de cercetare

În prima parte a proiectului , este realizată o prezentare a rezultatelor cercetărilor de până acum. Am prezentat ce înseamnă corpurile complexe, mai exact am prezentat familia corpurilor complexe și le-am clasificat după rol și complexitate. Tot aici am vorbit si despre forme de alezaje principale, tipuri de găuri de fixare, condiții tehnice de fabricație, materialele folosite, analiza operațiilor, procesul tehnologic și prelucrarea suprafețelor.

STUDIU ASUPRA FAMILIEI CORPURILOR COMPLEXE

Prezentarea familiei corpurilor complexe

Familia corpurilor complexe cuprinde o varietate mare de piese atat din punct de vedere constructiv, formă geometrică și dimensiuni cât și din punct de vedere funcțional. Această clasă cuprinde batiurile de mașini-unelte, carcase, sănii, mese, blocurile motoare etc.

Caracteristica comună a acestor piese constă în aceea că au suprafețele plane relativ mari și dispuse paralel, perpendicular sau sub diverse unghiuri unele față de altele și prevăzute cu diverse alezaje de bază în care intră bucșe, lagăre, axe cu roți dințate, etc. Fără suprafețele menționate mai sus, piesele din această clasă au diferite alezaje filetate pentru fixare, alezaje de ungere sau auxiliare.

Semifabricatele folosite pentru realizarea pieselor complexe sunt in general turnate sau sudate. Semifabricatele sudate sunt realizate din table de oțel, diverse profile, elemente prelucrate prin așchier la forma finită sau doar la degroșare.

Caracteristica principală a corpurilor complexe, din punct de vedere funcțional, este că acestea îndeplinesc rolul pieselor de bază, pe care se asamblează piese cu funcții bine determinate. Corpurile complexe trebuie să asigure o precizie de poziție relativă a pieselor și mecanismelor componente ale ansamblurilor în stare statică sau dinamică de funcționare. Ele asigură orientarea și fixarea ansamblului de care aparțin, cu alte piese din ansamblu, împreună cu care formează diferite mașini, utilaje sau instalații. În același timp acestea preiau solicitările la care sunt supuse ansamblurile pe durata de funcționare și asigură o funcționare conformă a acestora prin disiparea vibrațiilor.

Rolul funcțional, dimensiunile constructive și diversitatea corpurilor complexe face dificilă realizarea unei clasificări completă și detaliată. Din această cauză, caracteristica comună rămâne existența a trei tipuri distincte de suprafețe:

– suprafețe plane exterioare sau combinații de suprafețe plane;

– suprafețe cilindrice interioare – alezaje principale;

– suprafețe cilindrice interioare filetate sau lise.

Dacă ne orientăm după rolul funcțional și forma contructivă a corpurilor complexe le putem clasifica astfel:

– piese complexe paralelipipedice (fig. 1.1) cu pereți subțiri, fromați din suprafețe plane și cu muchii rotunjite (cutiile de viteze, carcasele reductoare, etc. );

– piese complexe cu configurație predominantă cilindrică (fig. 1.2) și pereți subțiri (carcasele reductoarelor cu angrenaje conice)

– piese complexe de formă tubulară (fig. 1.3)

– piese cu formă spațială complexă (fig. 1.4)

– corpuri complexe sub formă de blocuri (fig. 1.5) cu un număr mare de suprafețe cilindrice (blocurile cilindrilor motoarelor si compresoarelor)

– corpuri cu fome geometrice complexe si precizii scăzute

– corpuri cu configurație simplă (fig. 1.6) (lagăre pentru arbori, corpuri ale robinetelor și venelor)

Pe lângă cele menționate mai sus, aparțin familiei corpurilor complexe și batiurile carucioarelor, săniile și mesele mașinilor-unelte (fig. 1.7), car prin destinația funcțională și prin contrucția lor se diferențiază în mare măsură de celelalte. Și la aceste piese se regăsescsuprafețe plane înguste și lungi, scurte și late, paralele si perpendiculare. O parte din aceste piese au rol de ghidaje sau lagăre, iar alezajele pot fi înfundate sau străpunse, în trepte sau drepte.

Fig. 1.1piese complexe paralelipipedice Fig.1.2 Piese complexe proeminent cilindrice

Fig. 1.3 Piese complexe de formă tubulară

Fig. 1.4Piese cu formă spațială complexă Fig. 1.5 Piese spațiale sub formă de blocuri

Fig. 1.6 Corpuri cu configurație simplă Fig. 1.7

Forme de alezaje principale

Alezajele principale sunt componente ale corpurilor complexe care au diverse roluri funcționale. Rolul principal este de sprijin sau reazăm pentru arbori prin suprafețe precise si netede, prin rulmenți si lagăre de alunecare.În construcția carcaselor există și elemente de asamblare fixe (capace, tije, etc.) sau pentru elemente de comandă.

La blocurile pentru motoare și compresoare, suprafețele cilindrice interioare fac parte din categoria alezajelor principale caracterizate prin condiții tehnice de execuție severe.

La formele caracteristice alezajelor principale (fig. 1.8) se remarca existența suprafețelor cilindrice, teșituri, degajări de lungime neprelucrate, canale circulare, alezaje în trepte, etc.

În funcție de rolul funcțional îndeplinit de alezajele principale și de carcase se definesc condițiile tehnice impuse.

Fig. 1.8 Formele caracteristice ale alezajelor

Tipuri de găuri de fixare

Găurile au rolul de a asigura montarea, asamblarea, orientarea și fixarea carcaselor.Acestea se împart în două categorii:

– găuri de orientare, pentru stabilirea poziției reciproce a carcaselor și a subansamblului în raport cu alte piese sau subansamble;

– găuri pentru fixare prin intermediul elementelor de fixare (șuruburi, prezoane).

Găurile de orientare au formă cilindrică sau conică și îndeplinesc un rol important în procesul de asamblare al carcaselor. Au un diametru cuprins intre 3…20mm și o conicitate de 1:50 sau 1:100. Precizia dimensională este cuprinsă în clasele 7…9 ISO de precizie, iar rugozitatea între 0,5..3,2  µm.

Găurile de fixare au rolul de a asigura fixarea la asamblarea elementelor componente ale ansamblului (reductor, cutie de viteze, etc.). Găurile sunt cilindrice filetate sau nefiletate, strapunse sau înfundate, iar gama dimensională este foarte largă fiind determinată de dimensiunile carcasei. Condițiile tehnice impuse la prelucrare sunt in conformitate cu STAS 2380, execuție mijlocie, deoarece rolul lor funcțional se limitează la asigurarea legăturii între elementele de strângere de tip șurub, prezon, piuliță, etc.

Condiții tehncile de fabriație a corpurilor complexe

Condițiile tehnice impuse pieselor din aceaastă clasă rezultă din necesitatea de a asigura poziția reciprocă a elementelor de mașini cu care se asamblează limitele toleranțelor impuse de proiectant. Astfel:

– la diametrele alezajelor de bază, toleranțele sunt cuprinse in clasa de precizie 5…7 ISO;

– erorile de formă geometrică nu trebuie să depășească limitele de 0,5…0,7 din câmpul de toleranță impus dimensiunii suprafeței respective;

– toleranța la distanța dintre axele alezajelor de bază și perpendicularitatea axelor sunt determinate dedestinația pe care o au piesele respective. De exemplu, pentru carcase în care se asamblează roți dințate, melci și roți melcate toleranțele amintite sunt de ordinul sutimilor de milimetru (0,04…0,06 mm);

-abaterile de la paralelism și coaxialitate a axelor de bază sunt cuprinse in limitele de ½ din toleranța celui mai mic diametru al alezajelor;

– suprafețele alezajelor principale au o rugozitate cuprinsă in limitele 3,2…0,8 µm;

– abaterea la perpedicularitate a suprafețelor față de axele de simetrie poate varia între 0,1…1,0 µm la 1 mm din rază, iar rugozitatea variază în limitele Ra=6,3…3.2 µm;

– abaterea de la liniaritate a suprafețelor plane din familia „corpuri complexe” este cuprinsă în limitele a 50…200 µm pe 100 mm lungime. Rugozitatea variază în limite mari în funcșie de rolul pe care îl îndeplinește suprafața plană respective. În majoritatea cazurilor rugozitatea suprafeelor de separate este Ra=6,3…1,6 µm.

Problemele tehnologice care apar la prelucrarea pieselor complexe se caracterizează prin faptul că trebuie să asigure în limitele impuse abaterile de la paralelism și perpendicularitate a axelor de simetrie a alezajelor principale a suprafețelor impuse; coaxialitate axelor de simetrie care servesc drept lagăre sau reazeme pentru axe; distanța dintre axele de simetrie ale unor alezaje; forma geometrică, etc.adică trebuie să asigure indeplinirea condițiilor tehnice cu un cost minim.

O problemă tehnologică importantă care apare la prelucrarea pieselor complexe este alegerea corectă a bazelor tehnologice, care trebuie alese, astfel încât baza de așezare să se confunde cu baza de măsurare și să se păstreze aceeași în toate operațiile sau într-un număr cât mai mare posibil.

Materiale și procedee tehnologice de fabricație a semifabricatelor pentru corpurile complexe:

Tehnologia de fabricație și materialele se aleg în funcție de următoarele condiții:

– constructiv – funcționale, acestea trebuie să indeplinească condiții de lucru cum ar fi: rezistența mecanică, rezisteța la coroziune, etc. Acestea sunt determinate de materialul utilizat și rolul funcțional al ansamblului din care face parte;

– tehnologice, proprietațile tehnologice ale materialului și forma semifabricatului trebuie să fie corespunzătoare cu tehnologia de prelucrare și caracteristicile de fabricație(turnabilitate, sudabilitate, etc.) ;

– economice, prin care se asigură fabricația economică a corpurilor complexe prin costul specific al materialului și prin tehnologia de fabricație a semifabricatului.

Materialele folosite în aceste condiții sunt: fontele cenușii (Fc250, Fc300), fonte maleabile (Fmn 35.10, Fma 42.04), oțelurile carbon turnate (OT45-2, OT50-2, OT55-2), oțeluri aliate turnate, fonte cu rezitență ridicată (Fmp 45.07, Fmp 50.05), oțeluri inoxidabile (T50SNMoC280, 20C130, 7TC70), oțeluri carbon obișnuite și metale neferoase.

Semifabricatele corpurilor complexe se execută prin turnare sau sudare.Alegerea procedeului de obținere a semifabricatelor se face în funcție de materialul, forma constructivă și dimensiunile semifabricatului, de precizia necesară și de volum producției.

Cele mai des utilizate procedee sunt procedeele de turnare în forme din amestec de turnare, formarea mecanică și turnarea în cochilie și turnarea în forme metalice.

Analiza operațiilor procesului tehnologic optim tipizat

Tehnologia de prelucrare a pieselor din familia corpuri complexe a fpst și este și în prezent diferită de la un producator la altul și chiar în cadrul aceleiași societeți comerciale s-au întâlnit procese tehnologice diferite de la o etapă de timp la alta. Anomalia se datorează în mare măsură nivelului de dezvoltare tehnică a producătorului, caracterului producției și diferitelor puncte de vedere personale ale tehnologiilor.

Tehnologia tipizată de prelucrare a pieselor din familia corpurilor complexe

Pe baza datelor din literatura de specialitate și a experienței diferiților producători, se prezintă(tabelul 1.1) procesul tehnologic tipizat de prelucrare a corpurilor complexe. Procesul tehnologic este general și cuprinde tehnologia de fabricație pentru cele trei tipuri de producții: de masă, de serie și de unicat.

Procesul tehnologic tipizat pentru prelucrarea pieselor din clasa „corpuri complexe”

Tabelul 1.1

În primele operații se realizează suprafețele plane și cilindrice (de orientare), dupa care se prelucrează suprafețele exterioare plane și alezajele principale. Operația de finisare se face in aceeași succesiune cu cea de degroșare.

În cazuri speciale, unde avem condiții tehnice restrictive (toleranțe mici) se impune introducerea operațiilor de semifinisare.

Corpurile complexe sudate se pot executa fie din elemente neprelucrate mecanic, fie din elemente prelucrate mecanic,urmând ca după asamblarea lor prind sudare să se prelucreze la dimensiunile finale.

În producția individuală succesiunea operațiilor rămâne aceeași, dar utilajul folosit este universal.În cele mai multe cazuri prelucrarea se face după trasaj, utilizarea dispozitivelor ar ridica mult costul pieselor.

Procesul tehnologic optim tipizat de prelucrare a carcaselor

Etapele de prelucrare a pieselor complexe din clasa carcase închise, suprafețele sunt următoarele:

– prelucrarea de degroșare și de finisare a suprafeței plane a tălpii semicarcasei inferioare;

– prelucrarea de degroșare și de finisare a suprafeței de separație a semicarcasei inferioare;

– prelucrarea de degroșare și de finisare a alezajelor cu axele perpendiculare pe suprafața tălpii semicarcasei inferioare (finisare a două alezaje);

– prelucrarea găurilor semicarcasei inferioare pentru asamblarea cu carcasa superioară;

– control intermediar ;

– prelucrarea de degroșare și de finisare a suprafeței de separație a semicarcasei superioare

– prelucrarea de degroșare și de finisare a alezajelor semicarcasei superioare pentru asamblarea cu semicarcasa inferioară;

– prelucrarea suprafețelor auxiliare;

– control intermediar;

– asamblarea semicarcaselor;

– prelucrarea de degroșare și de finisare a suprafețelor frontale ale alezajelor;

– prelucrarea găurilor pentru elementele de fixare a capacelor laterale;

– control final.

Schema de fixare și orientare caracteristică carcaselor închise este prezentată mai jos(fig. 1.9).Sunt marcate suprafețele și bazele de orientare și direcția forșelor de strângere.Tehnologia de prelucrare a fost concepută în condițiile unei producții de masă.

Alegerea procedeelor și rezolvarea problemelor referitoare la executarea prelucrărilor se va realiza pe baza informațiilor care vor fi prezentate în următoarele capitole.

Fig. 1.9 Schema de fixare și orientare a carcaselor închise

Procesul tehnologic optim tipizat de prelucrare a batiurilor, coloanelor și săniilor

În această clasă de piese batiul mașinii-unelte (fig. 1.10 a,b) este considerat ca fiind cel mai reprezentativ.La această piesă se regăsesc toate tipurile de suprafețe considerate ca suprafețe reprezentative, astfel:

– suprafețe plane, înguste și lungi (ghidajele);

– suprafețe plane, scurte și late (postamentul);

– suprafețe de capăt, perpendiculare pe ghidaje;

– alezaje principale și secundare, înfundate sau străpunse;

– alezaje lise și filetate de fixare

Fig. 1.10 a Batiu de strung normal

Fig.1.10 b

Fig. 1.10 b continuare

Fig. 1.10 b continuare

â

Prelucrarea suprafețelor plane

La prelucrarea suprafețelor plane se aplică metode specifice tipului de producție, astfel:

– la producție de piese unicate (serie mica) suprafețele se prelucrează prin rabotare, frezare și rectificare plană;

– la producția de serie mijlocie suprafețele se prelucrează prin frezare și rabotare pe mașini de frezat longitudinale sau de rabotat longitudinale;

– în cazul producției în masă suprafețele se prelucrează pe mașini de frezat cu tambur sau carusel, pe mașini de broșat plan sau pe mașini de rectificat plan.

Prelucrarea prin rabotare

Operația de rabotare se folosește la prelucrarea pieselor de dimensiuni mari și foarte mari. Se obțin precizii scazute de sub 0,2 mm/m la rectilinitate, măsurate în două direcții perpendiculare. La prelucrarea pe mașini-unelte obișnuite ca și precizie (cu grad normal de uzură a ghidajelor) se obțin precizii scăzute, cuprinse între 0,1…0,2 mm/m la mașinile de rabotat și de 0,5 mm/m la șepinguri.

Rabotarea (fig. 1.11) se face în mai multe faze, anume:

– degroșare;

– semifinisare;

– finisare.

Fig. 1.11 Rabotare

La prelucrarile prin rabotare productivitatea prelucrării este scăzută datorită timpului consumat la cursele în gol. Un avantaj este că utilizarea unui sistem tehnologic rigid oferă posibilitatea prelucrării cu adâncimi mari de așchiere.

Pentru creșterea productivitații prelucrării suprafețelor postamentului batiurilor prin rabotare, se recomandă divizarea adâncimilor de așchiere între două, trei sau patru cuțite (fig. 1.12), fixate în suporturile port-cuțiteale mașinii sau divizarea avansului transversal.

Fig 1.12 Divizarea adaosului de așchiere între 2-4 cuțite

Majoritatea producătorilor folosesc cuțite cu muchii așchietoare late, curbate și drepte(fig. 1.13)

Cuțitele îndoite permit prelucrarea cu regimuri intensive la degroșare și finisare. De preferat sunt cuțitele drepte datorităeliminării pericolului vibrațiilor.Cuțitele drepte le folosim atunci când lungimea în consolă nu determină procese instabile d prelucrare prin apariția de vibrații.La aceste cuțite, regimul de așchiere este împarțit în următoarele două faze:

– v = 10…18 m/min, s = 8…20 mm/c.d. și t = 0,4…0,8 mm;

– v = 6…8 m/min, s = 12…15mm/c.d. și t = 0,05…0,08 mm;

Fig.1.13 Cuțite utilizate la rabotare

Prelucrarea prin frezare

La frezarea suprafețelor plane se aplică în special la producția de serie mare și de masă, unde se inlocuiește rabotarea.

Suprafețele plane le prelucrăm cu ajutorul unor freze cilindrice, frontale, cilindro-frontale și cilindro-frontale cu coadă. Sistemul tehnologic si metoda de prelucrare se alege în funcție de caracteristicile suprafețelor prelucrate.

Astfel, frezele frontale cu dinți din carburi frezează suprafețele late și se folosesc diametre mari 90…150 mm, cu un număr mare de dinți care asigură prelucrarea printr-o singură trecere.

La suprafețele plane, orizontale și paralele cu suprafața de orientare la prelucrare, frezarea se face pe mașini-unelte de frezat verticale cu freză frontală și pe mașini de frezat orizontale cu freze cilindrice.Diametrul frezei frontale sau lungimea frezei acoperă lațimea suprafeței frezate.

Frezarea suprafețelor verticale perpendiculare pe suprafața de orientare la prelucrare se face pe mașini de frezat orizontale, universal sau longitudinal. Se pot utiliza și mașini de frezat longitudinale sau portale(fig. 1.14)

Fig. 1.14 Mașină de frezat cu portal

La un volum mare de producție este logic să se folosească soluții tehnologice de mare productivitate cum ar fi frezările pendulare, pe mașini de tip carusel sau mașini cu tambur rotativ.

Sculele care se folosesc sunt in general scule standardizate sau normalizate dar, se utilizează și capete speciale de frezat cu cuțite din oțel rapid sau armate cu plăcuțe.

Dintre toate soluțiile constructive de freze pentru prelucrarea suprafețelor plane pentru o productivitate ridicată se remarcă capetele de frezat din figura 1.15.

Fig. 1.15 Freze cu placuțe schimbabile

Prelucrare prin broșare

Broșarea este recomandată la prelucrarea suprafețelor plane în locul frezărilor acolo undenecesită un nivel foarte ridicat de productivitate.

Procesul de broșare are loc direct la suprafața exterioară a semifabricatului. Se obține într-o singură cursă a broșei cu o precizie ridicată și o calitate bună a suprafețelor. Fiecare dinte al broșei așchiază cate un strat de metal pe rând din adaosul total de prelucrare, iar dinții de calibrare ai broșei curăță suprafețele (fig. 1.16). La prelucrarea semifabricatelor turnate se recomandă utilizarea broșelor progresive (fig. 1.17), aceste broșe, prin construcția lor adoptată, nu așchiază pe toată lățimea suprafeței ci progesiv, dinții broșei având o lățime crescătoare.

Fig. 1.16 Broșe plate cu plăcuțe de cabluri metalice

Fig. 1.17 Broșe plate progresive

Mașinile utilizate la această operație sunt mașinile de broșat verticale(fig. 1.18), orizontale sau speciale. Mașinile orizontale se folosesc la prelucrarea pieselor grele și de mari dimensiuni (fig. 1.19). Mașinile de broșat speciale se utilizează în producție de serie mare și de masă la piese mari și de formă complexă.

Fig. 1.18 Mașină de broșat verticală

Fig. 1.19 Mașină de broșat orizontală

Avantajele oferite de procedeul de broșare sunt reprezentate de o precizie și o productivitate ridicată și de posibilitatea realizării unor suprafețe exterioare de formă complexă.

Dezavantajele sunt reprezentate de costul ridicat al sculelor așchietoare și de scăderea rigidității sistemului tehnologic de prelucrare datorate forțelor mari din proces și datorită carateristicilor constructive ale pieselor din familia corpurilor complexe.

Prelucrarea prin rectificare

Rectificarea se aplică suprafețelor plane a căror precizie de prelucrare și calitate nu poate fi asigurată prin operația de frezare sau rabotare. Se folosește la curățarea suprafețelor plane ale semifabricatelor turnate care prezintă curstă superficială dură ce nu poate fi îndepărtată prin frezare sau rabotare. Pentru rectificarea materialelor se recomandă următoarele sisteme tehnologice:

Rectificarea periferică, care se realizează pe mașini de rectificat plan(fig. 1.20) cu masă dreptunghiulară sau masă rotativă.

Caracteristicile procedeului sunt identice cu cele de la prelucrarea prin rectificare a suprafețelor de revoluție.

Rectificarea frontală se realizează pe mașini de rectificat cu masă dreptunghiulară sau rotundă. Discurile abrazive au o formă de taler (fig. 1.21) care acoperă lățimea de prelucrat. Suprafața dintre sculă și piesă este mare, ceea ce înseamnă forțe de așchiere mari.

Rectificarea cu segmenți se realizează cu mașini de rectificat cu masă dreptunghiulară sau rotundă exact la rectificarea frontală cu deosebirea că aici se utilizarea segmenți abrazivi prismatici(fig. 1.22). Segmenții abrazivi sunt poziționați astfel încât să existe spațiu de pătrundere mai ușoară a lichidului de răcire.

Fig. 1.20 Rectificarea plană

Fig. 1.21 Rectificarea frontală

Fig. 1.22 Rectificarea cu segmenți

Netezirea suprafețelor plane

La operațiile de finisare se folosesc diferite procedee de prelucrare în funcție de condițiile tehnice impuse la prelucrare și de tipul producției(frezare fină, răzuire și lepuire)

Frezare fină

Frezarea fină este un procedeu de prelucrare care se aplică în locul rectificării. Se obțin calități bune ale suprafețelor de 0,4…0,8 μm.

La această frezare se recomandă cu strictețe utilizarea unui sitem tehnologic cu rigiditate dinamică ridicată fară problema apariției vibrațiilor la turații mari.

Răzuirea suprafețelor plane

Răzuirea este unul din cele mai vechi procedee de finisare a suprafețelor plane care constă în identificarea prin tușare(fig. 1.23) a zonelor mai înalte ale suprafeței și apoi îndepărtarea lor printr-un procedeu de prelucrare denumit răzuire.

Răzuirea este sspecifică proceselor de finisare a ghidajelor la mașini-unelte și se execută manual sau mecanic.

Fig. 1.23 Scule pentru tușare

Durificarea suprafețelor plane

Acest procedeu este o metodă de creștere a durității stratului superficial al suprafețelor plane prin marirea rezistenței la uzură.

Există trei procedee de durificare, iar acestea sunt:

– durificare prin ecruisare mecanică;

– durificare prin călire superficială;

– durificare cromare.

Durificarea mecanică se execută după prelucrarea la finisare și constă în rularea sau lovirea suprafeței prelucrate. Utilajele sunt formate din mașini de frezat vertical sau rabotat și din dispozitivele de rulare(fig 1.24).

Dispozitivele de rulare dezvoltă forța necesară deformării prin intermediul elementelor elastice.

Fig. 1.24 Durificare prin ecruisare

Prelucrarea alezajelor principale

Metodele și procedeele de prelucrare ale alezajelor se aleg în funcție de factorii tehnici și economici, cum ar fi:

– forma, dimensiunea și lungimea alezajului;

– dispunerea alezajului

– condiții de prelucrare impuse

– dimensiunile de gabarit și forma

– materialul piesei

– volumul producției

Se prelucrează pe mașini orizontale de alezat și frezat, mașini radiale de găurit, mașini normale de strunjit și mașini de honuit.În producția mare și masă prelucrarea se face cu mașini-unelte agregat cu mai multe axe principale(fig 1.25).

Fig. 1.25 Mașină-unealtă agregat trilaterală

Tehnologia de fabricație a reperului „SUPORT” pe CNC

Prelucrarea corpurilor complexe pe MUCN

Prelucrarea corpurilor complexe pe mașini-unelte cu comandă numerică sau pe centre de prelucrare este posibilă doar pentru piese care respectă următoarele condiții:

– adaosul de prelucrare la semifabricat sa fie minim și uniform distribuit;

– caracteristicile tehnologice și mecanice să fie în limite cât mai restrânse, pentru a obține o durabilitate a sculelor bună;

– precizia de execuție impusă de condițiile tehnice să fie încadrată în limitele de precizie ale mașinii-unelte;

– semifabricatul să fie prevăzut cu suprafețe de orientare la prelucrare și să se poată fixa pe mașină și la prelucrările de degrpșare.

Utilizarea MUCN-urilor pentru piese din familia „corpuri complexe” asigură realizarea unei calități ridicate a suprafețelor prelucrate.

Programarea manuală a tehnologiei de prelucrare pe centre de prelucrare

Pentru exemplificarea prelucrării pe centrele de prelucrare se poate vedea prelucrarea carcasei din fig. 1.26.

Prelucrarea se face pe centrul de prelucrare CPH – 1 – 1 care deține un tablou de comandă NUMEROM 460 CNC și traducătoare de măsurare a deplasărilor de tip INDUCTOSYN.

Centrul de prelucrare CPH – 1 – 1 are următoarele caracteristici principale:

– suprafața mesei : 1250 x 1250

– numărul de indexări : 4 x 90°

– alezajul arborelui principal : ISO 50

– domeniul turațiilor arborelui principal : 20…4000 rot/min

– gama de viteze : 2, continue

– cursa longitudinală a mesei, x : 1250 mm

– cursa transversală a mesei, z : 800 mm

– cursa verticală a păpușii, y : 1000 mm

-domeniul vitezelor de avans : 5…5000 mm/min

– precizia de poziționare : 0,025/1000 mm

– precizia de repetabilitate : 0,015

– greutatea maximă a piesei : 5000 kg

– tipul magazinului de scule : lanț

– lungimea maximă a sculei : 110 mm

– puterea motorului principal : 20 kW

Fig. 1.26 Centru de prelucrare CPH – 1 – 1

Mașini unelte cu comandă numerică avansate

Pentru fabricarea reperului „Suport” adopt mașina-unealtă universală UMC-750SS (fig. 1.27).

Centrul de prelucrare UMC – 750SS este o mașină cu comandă numerică care funcționează la viteze și turații foarte mari. Funcționează pe 5 axe făcând astfel prelucrarea pieselor din familia corpurilor complexe foarte ușoară.Mașina are masă rotativă pe 2 axe și o suprafață de 630 x 500

Centrul de prelucrare UMC – 750SS are următoarele caracteristici principale:

– suprafața mesei : 630 x 500

– turația maximă : 2000 rot/min

– cursa longitudinală a mesei, x : 762 mm

– cursa transversală a mesei, z : 508 mm

– cursa verticală a păpușii, y : 508 mm

– greutatea maximă a piesei : 300 kg

– lungimea maximă a sculei : 305 mm

– diametrul maxim al sculei : 76 mm

– greutatea maximă a piesei : 5,4 kg

– puterea motorului principal : 22,4 kW

– viteza maximă de rotație : 15000 rpm

– cuplu maxim : 2000 rpm

Fig. 1.27 Mașină verticală universală UMC – 750SS

PROIECTAREA PROCESULUI TEHNOLOGIC DE FABRICAȚIE A REPERULUI „SUPORT D-316.022”

Tema proiectului:

Să se realizeze proiectarea procesului tehnologic de fabricație a reperului ”Suport” (fig. 2.1), desenul cu numărul D-316.022 pentru o producție anuală de 20000 de buc/an, într-un regim de lucru de 2 schimburi/zi.

Figura 2.1 Suport

Studiu tehnic

Studiul piesei pe baza desenului de execuție

Reperul „Suport” trebuie prelucrat în conformitate cu condițiile tehnice, deoarece astfel se asigură condiții bune de folosire.Pentru aceasta, în documentația de execuție a suportului se prescriu condiții tehnice care se referă la semifabricat, precizie dimensională și de formă, poziție reciprocă a suprafețelor și rugozitate.

Rolul funcțional al reperului

Piesa este folosită pe post de suport pentru verificarea perpendicularitații pieselor si alte verificari.

Analiza posibilităților de realizare a preciziei macro si micro-geometrice (dimensionale, de formă) prescrise în desenul reper.

Se reprezintă schița piesei fără cote (fig. 2.2) și se numerotează suprafețelele acestuia cu excepția unei teșituri, raze de racordare mici și suprafețe care nu mai urmează a fi prelucrate după elaborarea semifabricatului.În tabelul 3.1 se găsesc suprafețele pieselor.

Fig. 2.2 Schița suprafețelor

Tabelul 2.1

Analiza critică a condițiilor tehnice impuse piesei

Conform notei tehnice din desenul de execuție:

-Muchiile ascuțite se vor teși la 0,5×45°

-Toleranțe SR ISO 2768mk

Date privind tehnologia semifabricatului

Date asupra materialului semifabricatului(compoziție chimică, proprietăți fizico mecanice, etc.)

– Oțel carbon turnat in piese(OT600-2) STAS 600-65

– Rezistență la rupere, la tracțiune Kgf/mm2 min σr=60

– Limita de curgere Kgf/mm2 min σ0=35

– Gâtuirea la rupere % min z, 18

– Rezistența Kgf/ m/cm2 min KCU 30/2; 2,5

– Duritatea Brinell HB=169

– Alungirea la rupere % min comp.

– OT(oțel turnat)600(indică rezistemța minimă la rupere Rm[N/mm2])

-Compoziția chimică:

Carbon: 0,35-0,55%

Mangan: 0,40-0,90%

Siliciu: 0,20-0,42%

Sulf: max 0,05%

Fosfor: max 0,05%

Stabilirea metodei și a procedeului economic de realizare a semifabricatului

Aleg ca procedeu de elaborare al semifabricatului: turnarea in clasa II de precizie pentru material, flormă, dimensiune și serie STAS 1592/1-88

Tehnologia de obținere a semifacricatului prin procesul de turnare sub presiune

Recepție materie primă Stocare materie primă Topire Sablare cu alice de oțel Spălare Împachetare și etichetare Expediere

Adaosurile totale de prelucrare conform STAS. Stabilirea dimensiunilor intermediare

– Sus – 2,5mm

– Jos, lateral – 2mm

– Abateri limită – ±0,15

Schița semifabricatului (fig. 2.3)

Fig. 2.3 Schița semifabricatului

Proces tehnologic tip pentru acest tip de reper

Reperul face parte din familia „corpuri complexe”, iar procesul tehnologic este general și cuprinde tehnologia de fabricație pentru cele trei tipuri de producții: de masă, de serie și unicat.

În prima sau primele optații se realizează suprafețele de orientare (suprafețe plane și cilindrice). Sunt prelucrate apoi suprafețele plane exterioare și alezajele principale.

Urmează prelucrarea de finisare, care se face in aceeași seccesiune cu cea de degroșare.

În situațiile in care condițiile tehnice sunt restrictive (toleranțele dimensiunilor sunt mici) se impune introducerea operațiilor de semifinisare în procesul tehnologic.

Precizia semifabricatelor și carecterul producției impun prelucrarea cu sau fară trasaj, în dispozitive, sau parțial după trasaj și în dispozitiv.

În configurația pieselor complexe se regăsesc toate tipurile de suprafețe considerate ca suprafețe reprezentative. (fig. 2.4)

Fig. 2.4 Batiu

Proiectarea structurii și a succesiunii operațiilor procesului tehnologic

Operația 0. Recepție material turnat

Operația 1. Frezare frontala de degroșare (fig. 2.5)

Faze:

Prindere semifabricat

Frezare frontala cele 2 suprafețe la cota l=125mm

Desprindere semifabricat

Control

Mașina unealtă folosită este FV 320×1320

Fig. 2.5 Frezare frontală de degroșare

Operația 2. Frezare frontala de degroșare (fig. 2.6)

Faze:

Prindere semifabricat

Frezare frontală a celor 2 suprafețe la cota l=100mm

Desprindere semifabricat

Mașina unealtă folosită este FV320x1320

Ra=6,3 μm

Fig. 2.6 Frezare frontală de degroșare

Operația 3. Frezare frontală de degroșare (fig. 2.7)

Faze:

Prindere semifabricat

Frezare frontală a celor 2 suprafețe la cota l=20mm

Desprindere semifabricat

Mașina unealtă folosită este FV320x1320

Ra=6,3 μm

Fig. 2.7 Frezare frontală de degroșare

Operația 4. Frezare frontală de degroșare (fig. 2.8)

Faze:

Prindere semifabricat

Frezare frontală a celor 2 suprafețe la cota l=20mm

Desprindere semifabricat

Control

Mașina unealtă folosită este FV320x1320

Ra=6,3 μm

Fig. 2.8 Frezare frontală de degroșare

Operația 5. Frezare canale (fig. 2.9)

Faze:

Prins semifabricat

Frezare canal 16×20

Întors semifabricat

Frezare canal 16×20

Desprindere semifabricat

Control

Mașina unealtă folosită este FV320x1320

Fig. 2.9 Frezare canale

Operația 6. Frezare canal (fig. 2.10)

Faze:

Prins semifabricat

Frezare canal 16×2

Desprindere semifabricat

Control

Mașina unealtă folosită este FV320x1320

Fig. 2.10 Frezare canal

Operația 7. Control intermediar

Verificarea cotelor

Control aspect

Se folosesc mijloace de masurare precum șublere și ceasuri comparatoare.

Operația 8. Strunjire interioară de degroșare (fig. 2.11)

Faze:

Prindere semifabricat

Strunjire interioară Ø40 la l=20mm

Desprindere semifabricat

Mașina unealtă utilizată este SN-320.

Prinderea în universal cu 4 bacuri care se misca individual.

Fig. 2.11 Strunjire interioară de degroșare

Operația 9. Strunjire de finisare (fig. 2.12)

Faze:

Prindere semifabricat

Strunjire interioară Ø40 la l=20mm

Desprindere semifabricat

Control

Mașina unealtă utilizată este SN-320.

Prinderea în universal cu 4 bacuri care se misca individual.

Fig. 2.12 Strunjire de finisare

Operația 10. Burghiere ( fig. 2.13)

Faze:

Prins semifabricat

Burghiere 2x Ø 7,2;

Desprindere semifabricat

Control

Mașina utilizată este mașina de gaurit G25

Fig. 2.13 Burghiere

Operația 11.Filetare cu tarod (fig 2.14)

Faze:

Prindere semifabricat

Filetare M8

Desprindere semifabricat

Control

Mașina utilizată este mașina de gaurit G25

Fig. 2.14 Filetare cu tarod

Operația 12. Rectificare cota 125 (fig. 2.15)

Faze:

Prindere semifabricat

Rectificare frontală cota 125mm

Desprindere semifabricat

Control

Mașina utilizată pentru rectificare este – RP250 – cu ax orizontal

Fig. 3.15 Rectificare la cota 125

Proiectarea conținutului a 6 operații de prelucrare mecanica din procesul tehnologic

Vom alege 6 operații pentru care vom proiecta procesul tehnologic și anume operațiile 1,5,6,10,11 și 12.

Pentru 2 operații vom propune o a doua variantă:

Operația 1 – frezare cu grup de freze

Operația 10 – burghiere

Operația 1. Frezare frontală de degroșare (Fig 2.16)

a)Schița operației

Fig. 2.16

c)Mașina-unealtă și principalele caracteristici (tabelul 2.2): Mașină de frezat verticală FV 320×1320

Principalele caracteristici ale mașinii de frezat verticală FV 32×132

Tabelul 2.2

d) Sculele aschietoare

Freză frontală cu plăcuțe schimbabile din carburi metalice C160x75șSTAS 9211/2-86/P30

Principalele caracteristici ale frezei frontale C160x75șSTAS 9211/2-86/P30

Tabelul 2.3

e) Dispozitivul de prindere al semifabricatului:

menghină, accesoriu al mașinii unelte.

f) Dispozitivele de prindere pentru sculele așchietoare

dorn portfreză cu con morse și antrenare frontală ,Dorn 5×40 STAS 8707-79

g) Mijloace de control

șubler SR EN ISO 13385-1:2011

h) Fazele operației:

Prindere semifabricat

Frezare frontală cota 105mm

Întors semifabricat

Fezare frontală cota 24,5mm

Desprindere semifabricat

Control

i) Adausurile de prelucrare intermediare si totale

pentru frezare : 2Ap = 130-125=5 , Ap=2,5

j) Regimuri de așchiere

Bibliografie, volumul II frezări

adâncimea de așchiere : t = Ap=2,5[mm] -[4] Figura 14.1 b

lungimea de contact =105[mm]

avansul pe dinte al frezei : =0,12[mm/dinte] -[4] Tabelul 14.4

avansul pe rotație : = × z= 0,12 × 10 = 1,2 [mm/rot]

viteza de așchiere :

V = = x 0.5=

-[4] Tabelul 14.21

Unde:

-durabilitatea frezei : T=180 [min] – [4] Tabelul 14.13

-coeficientul de corecție:

==10,80,680,93=0,5 – [4] Relația(14.26)

Unde:

= 1 = 1 – [4] Tabelul 14.9

= 1 -[4] Tabelul 14.10

-[4] Tabelul 14.10

=0,8 -[4] Tabelul 14.12

= 0,68 -[4] Tabelul 14.15

= 0,93 -[4] Tabelul 14.20

turația : n= ==270,96[rot/min] -[4] Relația (14.3)

Alegem turația din treptele de turații ale mașinii unelte : = 235[rot/min]

viteza de așchiere recalculată: = = 118,12[m/min]

avansul pe minut : =1,20 235 =282 [mm/min]

=> =300 [mm/min]

componenta tangentială a forței de așchiere :

== [N] -[4] Relația (14.7)

Unde:

– =8250

-=1,1

-=0,75 – [4] Tabelul 14.7

-=1

–

-=0,4

= = 0,885 – [4] Relația 14.8

puterea efectivă de frezare:

===5,6 [kw] – [4] Relația 14.4

<

5,6<0,8 7,5

5,6<6 [kw]

k) Introducerea metodei de reglare a sculei la cotă

1÷2 așchii de probă

l) Norma tehnică de timp

timpul de pregatire – încheiere :

=26+2,5+11=39,5 [min] – [2] Tabelul 8.1

timpul de bază pentru faza 2 :

===0,42 [min]

timpul de bază pentru faza 4:

===0,19 [min]

timpul de bază total : tb=tb2 + tb4= 0,61 [min]

timpi ajutători : -=1,5 [min] -[2] Tabelul 8.34

-=0,45 [min] -[2] Tabelul 8.43

-=0,3 [min] -[2] Tabelul 8.47

-=0,22 [min] -[2] Tabelul 8.48

-=0,16 [min] -[2] Tabelul 8.49

=1,5+0.49+0,3+0,22+0,16=2,67 [min]

timp efectiv : =+=0,61+2,67= 3,28 [min]

timp deservire tehnică : = 5,5 % =0,61=0,03 [min] -[2] Tabelul 8.51

timpul de deservire organizatorică:

= 1,2% =3,28=0,03 [min] -[2] Tabelul 8.51

timpul de odihnă si necesități fiziologice:

– 3,5% =3,28= 0,11 [min] -[2] Tabelul 8.52

timpul unitar :

= =0,61+2,67+0,03+0,03+0,11=3,45 [min]

Operația 10. Burghiere Ø7,2(varianta 1) (fig. 2.17)

a) Schița operației

Fig. 2.17

c)Mașina unealtă și principalele caracteristici(tabelul 2.4) : Mașină de găurit G 25

Principalele caracteristici ale mașinii de găurit G25

Tabelul 2.4

d) Sculele așchietoare :

Burghiu elicoidal cu coadă STAS 4566-80 Rp 3

-d=7,2 [mm]

-L=66 [mm]

-l=28 [mm]

e)Dispozitivul de prindere al semifabricatului:

dispozitiv de găurit DG – 152214

orientare semifabricat: bazare pe 2 cepi cu reazem ai dispozitivului ,cu suprafața frezată 140×20 a semifabricatului , orientarea in spate pe suprafața frezată 140×81 pe 2 cepi si orientarea laterală pe suprafața verticală frezată a semifabricatului 81×20, pe un cep de orientare.

fixarea semifabricatului : cu talpă de presiune , direct pe suprafața de sus a semifabricatului.

f) Dispozitivele de prindere pentru sculele așchietoare :

reducție Morse 4/Morse 1

g) Mijloace de control :

Șubler SR EN ISO 13385 – 1 : 2011

h) Fazele operației:

Prindere semifabricat

Burghiere

Desprindere semifabricat

Control

i) Adausurile de prelucrare intermediare si totale

pentru găurire : 2Ac = 7,2 [mm]

j) Regimuri așchiere:

uzura admisibilă a burghiului pe fața de așezare 0,4…0,8 [mm]

duritatea economică: T=25

adâncimea de așchiere : t =D/2= =3,6[mm] – [4] Figura 14.1

avansul : = × = 0,9 × 0,063×= 0,18[mm/rot]

Unde :

=0,9 – [4] Tabelul 16.8

=0,063

alegem avansul din gama de avansuri ale mașinii unelte =>=0,13 [mm/rot]

viteza de așchiere :

V = = = – [5] Tabelul 16.22

Unde:

– =7

-=0,4 -[5] Tabelul 16.22

-m=0,2

-=0,5

==0,55 – [4] Relația (16.9)

Unde :

= 1 = 0,51

=1,14 – [5] Tabelul 16.23

=1

=0,95

turația : n= ==545,98[rot/min] -[4] Relația (14.3)

Alegem turația din treptele de turații ale mașinii unelte :=450[rot/min]

viteza de așchiere recalculată: ==10,17 [m/min]

forța și momentul de găurire:

F==1340=2135,14 [N]

=1340

=0,88 -[5] Tabelul 16.38

=0,77

=1,15 -[5] Relația(16.18)

=1

=0,97 -[5] Tabelele 16.41, 16.42, 16.43, 16.44

= 1

==129=680,41 [N]

=129

=1,56 -[5]Tabelul(16.38)

=0,83

=1,11 -[5]elația (16.19)

puterea efectivă de găurire:

===0,31 [kw] -[5]Relația (16.20)

<=3[kW]

k) Indicarea metodei de reglare a sculei la cotă

1÷2 așchii de probă

l) Norma tehnică de timp

timpul de pregatire – încheiere :

=4 [min] -[3] Tabelul 9.1

timpul de bază:

===0,57 [min] ] -[3] Tabelul 9.3

timpi ajutători : -=0,36 [min] -[3] Tabelul 9.50

-=0,16 [min] -[3] Tabelul 9.51

-=0,08 [min] -[3] Tabelul 9.52

-=0,2 [min] -[3] Tabelul 9.53

=0,36+0,16+0,08+0,2=0,8 [min]

timp operativ : =+=0,57 + 0,8 = 1,37[min]

timp deservire tehnică :

= 2 % =0,57=0,11 [min] -[3] Tabelul 9.54

timpul de deservire organizatorică:

= 1% =1,37=0,013 [min] -[3] Tabelul 9.54

timpul de odihnă si necesități fiziologice:

– 3,5% =1,37 = 0,04 [min] -[3] Tabelul 9.55

timpul unitar :

= =0,57+0,8+0,11+0,013+0,04=1,53 [min]

Operatia 5. Frezare canal 16×20 (varianta I) (fig. 2.18)

a)Schița operației

Fig. 2.18

c)Mașina unealtă și principalele caracteristici : Mașină de frezat verticală FV 32×132

Principalele caracteristici ale mașinii de frezat verticală FV 32×132

Tabelul 2.5

d)Sculele aschietoare

Freză deget cu cap sferic ,parte activă din carbură metalică EB 120A14-2C12 12×83

e)Dispozitivul de prindere al semifabricatului

menghină, accesoriu al mașinii unelte.

f) dispozitivele de prindere pentru sculele așchietoare

bucșă elastică Ø16

g) Mijloace de control

șubler SR EN ISO 13385-1:2011

h) Fazele operației

Prins semifabricat

Frezare canal 16×20

Întors semifabricat

Frezare canal 16×20

Desprindere semifabricat

Control

i) Adausurile de prelucrare intermediare si totale

pentru frezare : Ac = 20 [mm] adâncimea canalului

j) Regimuri de așchiere

adâncimea de așchiere : t = 20 [mm] – [4] Figura 14.1 g)

lungimea de contact =12[mm]

avansul pe dinte al frezei : =0,10 -[4] Tabelul 14.16

avansul pe rotație : = × z= 0,10 × 4 = 0,4 [mm/rot]

viteza de așchiere :

V = = = 17,75

= -[4] Tabelul 14.2

Unde:

durabilitatea frezei : T=80 [min] -[4] Tabelul 14.13

coeficientul de corecție:

=2,080,9=1,87 -[4]Relația(14.26)

Unde :

= 1 = 2,08 – [4] Tabelul 14.9

= 1 -[4] Tabelul 14.10

-[4] Tabelul 14.10

=0,9 -[4] Tabelul 14.12

turația : n= ==880,6[rot/min] -[4] Relația (14.3)

Alegem turația din treptele de turații ale mașinii unelte :=750[rot/min]

viteza de așchiere recalculată: ==28,27 [m/min]

avansul pe minut : =0,4 750 =300 [mm/min] -[4] Relația (14.1)

=> =300 [mm/min]

componenta tangentială a forței de așchiere :

== ,9[N] -[4] Relația (14.7)

Unde:

– =125

-=0,85

-=0,75 – [4] Tabelul 14.7

-=1

–

-=-0,13

= = 0,66 – [4] Relația (14.8)

puterea efectivă de frezare:

===0,65 [kw] –[4] Relația (14.4)

<

0,65<0,8 7,5

0,65<6 [kw]

k) Introducerea metodei de reglare a sculei la cotă

1÷2 așchii de probă

l) Norma tehnică de timp

timpul de pregatire – încheiere :

=26+2,5+11=39,5 [min] -[2] Tabelul 8.1

timpul de bază:

===0,98 [min] ] -[2] Tabelul 8.7

timpi ajutători : -=0,55 [min] -[2] Tabelul 8.34

-=0,54 [min] -[2] Tabelul 8.43

-=0,3 [min] -[2] Tabelul 8.47

-=0,22 [min] -[2] Tabelul 8.48

-=0,24 [min] -[2] Tabelul 8.49

=0,55+0,54+0,3+0,22+0,24=1,85 [min]

timp efectiv : =+=0,98 + 1,85 = 2,83[min]

timp deservire tehnică : = 5,5 % =0,98=0,05 [min] -[2] Tabelul 8.51

timpul de deservire organizatorică:

= 1,4% =2,83=0,04 [min] -[2] Tabelul 8.51

timpul de odihnă si necesități fiziologice:

– 3% =2,83 = 0,085 [min] -[2] Tabelul 8.52

timpul unitar :

= =0,98+1,85+0,05+0,04+0,085=3 [min]

Operația 11. Filetarea cu tarod (fig. 2.19)

a)Schița operației

Fig. 2.19

c)Mașina unealtă și principalele caracteristici : Mașină de filetat interior vertical MFIV-30

Principalele caracteristici ale mașinii de filetat MFIV-30

Tabelul 2.6

d)Sculele așchietoare :

Tarod x1 cu coadă STAS 1112/7-75 Rp 3

Principalele caracteristici ale tarozilor

Tabelul 2.7

e)Dispozitivul de prindere al semifabricatului:

menghină , accesoriu al mașinii unelte

f)Dispozitivele de prindere pentru sculele așchietoare :

mandrină pentru filet interior M8 – M20

g)Mijloace de control :

calibre tampon

h)Fazele operației :

Prins semifabricat

Filetare gaură M8 x2

Desprindere semifabricat

Control

i) Adausurile de prelucrare intermediare si totale

– 2 = 1,25 [mm]

j) Regimuri de așchiere :

duritatea economică: T=190 -[5] Tabelul 16.81

adâncimea de așchiere : =/2=0,62[mm]

avansul : == 1,25[mm/rot]

viteza de așchiere :

= = = -[5] Tabelul 16.81

Unde:

=1=0,55 – [5] Tabelul 16.80

turația : n= ==191,93[rot/min]

Alegem turația și recalculăm viteza de așchiere :

=180[rot/min]

viteza de așchiere recalculată: ==3,78 [m/min]

momentul de tensiune:

=2,7=2,7=54,1 [daN] – [5] Tabelul 16.83

puterea efectivă de filetare:

===0,18[kW] -[5] Tabelul 16.82

<=3,2[kW]

k) Introducerea metodei de reglare a sculei la cotă

prin conurile de atac ale sculelor

l) Norma tehnică de timp

timpul de pregatire – încheiere :

=6 [min] -[3] Tabelul 9.1

timpul de bază:

==[min] -[2] Relația 7,9

timpi ajutători : -=1,68 [min] -[3] Tabelul 9.50

-=0,62 [min] -[2] Tabelul 7.23

-=0,08 [min] -[3] Tabelul 9.52

-=0,93 [min] -[2] Tabelul 7.25

=1,68+0,62+0,08+0,93=3,31 [min]

timp operativ : =+=1,37 + 3,31 = 4,68[min]

timp deservire tehnică : = 2,2 % =1,37=0,03 [min] -[2] Tabelul 7.26

timpul de deservire organizatorică:

= 1,4% =4,68=0,06 [min] -[2] Tabelul 7.26

timpul de odihnă si necesități fiziologice:

– 2,5% =4,68 = 0,12 [min] -[2] Tabelul 7.26

timpul unitar :

==1,37+3,31+0,03+0,06+0,12=4,89 [min]

Operația 12. Rectificare cotei 125 (fig. 2.20)

a) Schița operației

Fig. 2.20

c) Mașina unealtă și principalele caracteristici :

Mașină de rectificat plan cu ax orizontal RPO 320.

Principalele caracteristici ale mașinii de rectificat RPO 320

Tabelul 2.8

d)Sculele așchietoare :

disc abraziv diamantat : 200(D)76,2(d)STAS 601/1-85

e)Dispozitivul de prindere al semifabricatului:

menghină,accesoriu al mașinii unelte

prismă de 90ș

masă magnetică a mașinii unelte

f)Dispozitivele de prindere pentru sculele așchietoare

șaibă cu : =76 h6 [mm] și =40 H7 [mm]

dorn Ø40 h6 [mm]

g)Mijloace de control : micrometru STAS 1374 – 88

h)Fazele operației :

Prindere semifabricat

Rectificat suprafeța plană

Desprindere semifabricat

Control

i)Adausuri de prelucrare intermediare și totale:

=0,25 [mm]

j)Regimuri de așchiere

durabilitatea economică : T= 15 [min] -[8] Tabelul 9.147

avansul longitudinal (de trecere ) – masa mașinii unelte

= = 0,3 50= 15 [mm/cursă dublă] -[5] Relația 22.24

– rectificare de finisare

-avans de patrundere (disc)

=0,060,80,631,6=0,04 [mm/cursă] -[5] Tabelele 22.35 și 22.36

indicele de acoperire a mesei :

==0,015 -[5] Relația 22.25

viteza de așchiere: v= 25 [m/s]=1500 [m/min] -[5]Tabelul 22.37

viteza avansului principal (longitudinal)

==[m/min] -[5] Relația 22.29

=1

=1,25 -[5] Tabelele 22.38 și 22.12

turația : n= ==2387,5[rot/min]

Alegem turația:

=1500[rot/min]

viteza de așchiere recalculată: ==942,4 [m/min]= 23,56 [m/s]

numărul de treceri:

i=== 6,25 =>7 treceri

puterea necesară:

N= 0,6 [kW] -[5] Relația 22.31

=2,3 [kW]

=0,8

=1 -[5] Tabelele 22.39 și 22.40

=1,1

k)Indicarea metodei de reglare a sculei la cotă

1 : 2 așchii de probă

l) Norma tehnică de timp

timpul de pregatire – încheiere :

=4,5+6,5+3+7=21 [min] -[3] Tabelul 12.25

timpul de bază:

===0,52 [min]

Unde:

-l=140 [mm]

-=28,5 [mm]

-=8[mm]

-n=1 piesă

-= lățimea de rectificat

-lățimea discului abraziv

timpi ajutători : -=0,41 [min] -[3] Tabelul 12.36

-=0,16 [min] -[3] Tabelul 12.37

-=0,39 [min] -[3] Tabelul 12.10

– =0,41+0,16+0,39=0,96 [min]

timp operativ : =+=0,52 + 0,96 = 1,48[min]

timp deservire tehnică : = = =0,05[min] -[3] Relația 12.21

=1,4 -[3] Tabelul 12.38

timpul de deservire organizatorică:

= 1,8% =1,48=0,02 [min] -[3] Tabelul 12.39

timpul de odihnă si necesități fiziologice:

– 3% =1,48 = 0,04 [min] -[3] Tabelul 12.24

timpul unitar :

= =0, 52+0,96+0,05+0,02+0,04=1,59 [min]

Operația 6. Frezare canal (fig. 2.21)

a)Schița operației

Fig. 2.21

c)Mașina unealtă și principalele caracteristici (tabelul 2.8) : Mașină de frezat verticală FV 32×132

Principalele caracteristici ale mașinii de frezat verticală FV 32×132

Tabelul 2.9

d)Sculele așchietoare

Freză deget cu cap sferic, parte activă din carbură metalică EB 120A14-2C12 12×83

e)Dispozitivul de prindere al semifabricatului

menghină, accesoriu al mașinii unelte.

f) Dispozitivele de prindere pentru sculele așchietoare

bucșă elastică Ø16

g) Mijloace de control

șubler SR EN ISO 13385-1:2011

h) Fazele operației

Prins semifabricat

Frezare canal 16×2

Desprindere semifabricat

Control

i) Adausurile de prelucrare intermediare si totale

pentru frezare : Ac = 20 [mm] adâncimea canalului

j) Regimuri de așchiere

adâncimea de așchiere : t = 20 [mm] – [4] Figura 14.1 g)

lungimea de contact =12[mm]

avansul pe dinte al frezei : =0,10 -[4] Tabelul 14.16

avansul pe rotație : = × z= 0,10 × 4 = 0,4 [mm/rot]

viteza de așchiere :

V = = = 17,75

= -[4] Tabelul 14.2

Unde:

durabilitatea frezei : T=80 [min] -[4] Tabelul 14.13

coeficientul de corecție:

=2,080,9=1,87 -[4]Relația (14.26)

Unde :

= 1 = 2,08 – [4] Tabelul 14.9

= 1 -[4] Tabelul 14.10

-[4] Tabelul 14.10

=0,9 -[4] Tabelul 14.12

turația : n= ==880,6[rot/min] -[4] Relația (14.3)

Alegem turația din treptele de turații ale mașinii unelte :=750[rot/min]

viteza de așchiere recalculată: ==28,27 [m/min]

avansul pe minut : =0,4 750 =300 [mm/min] -[4] Relația (14.1)

=> =300 [mm/min]

componenta tangentială a forței de așchiere :

== ,9[N] -[4] Relația (14.7)

Unde:

– =125

-=0,85

-=0,75 – [4] Tabelul 14.7

-=1

–

-=-0,13

= = 0,66 – [4] Relația (14.8)

puterea efectivă de frezare:

===0,65 [kw] -[4] Relația (14.4)

<

0,65<0,8 7,5

0,65<6 [kw]

k) Introducerea metodei de reglare a sculei la cotă

1÷2 așchii de probă

l) Norma tehnică de timp

timpul de pregatire – încheiere :

=26+2,5+11=39,5 [min] -[2] Tabelul 8.1

timpul de bază:

===0,98 [min] ] -[2] Tabelul 8.7

timpi ajutători : -=0,55 [min] -[2] Tabelul 8.34

-=0,54 [min] -[2] Tabelul 8.43

-=0,3 [min] -[2] Tabelul 8.47

-=0,22 [min] -[2] Tabelul 8.48

-=0,24 [min] -[2] Tabelul 8.49

=0,55+0,54+0,3+0,22+0,24=1,85 [min]

timp efectiv : =+=0,98 + 1,85 = 2,83[min

timp deservire tehnică : = 5,5 % =0,98=0,05 [min] -[2] Tabelul 8.51

timpul de deservire organizatorică:

= 1,4% =2,83=0,04 [min] -[2] Tabelul 8.51

timpul de odihnă si necesități fiziologice:

– 3% =2,83 = 0,085 [min] -[2] Tabelul 8.52

timpul unitar :

= =0,98+1,85+0,05+0,04+0,085=3 [min]

Operația 5. Frezare canal(metoda II) (fig. 2.22)

a)Schița operației

Fig. 2.22

c)Mașina unealtă și principalele caracteristici : Mașină de frezat verticală FV 32×132

Principalele caracteristici ale mașinii de frezat verticală FV 32×132

Tabelul 2.10

d)Sculele aschietoare

Freză disc STAS 580 – 75

D=80

d=27

b=16

z=10

e)Dispozitivul de prindere al semifabricatului

menghină, accesoriu al mașinii unelte.

f) dispozitivele de prindere pentru sculele așchietoare

dornul portfreză al mașinii unelte

g) Mijloace de control

șubler SR EN ISO 13385-1:2011

h) Fazele operației

Prins semifabricat

Frezare canal 16×20

Întors semifabricat

Frezare canal 16×20

Desprindere semifabricat

Control

i) Adausurile de prelucrare intermediare si totale

pentru frezare : Ac = 20 [mm] adâncimea canalului

j) Regimuri de așchiere

adâncimea de așchiere : t = 12 [mm] – [4] Figura 14.1 g)

lungimea de contact = Ac =20[mm]

avansul pe dinte al frezei : =0,14 [mm/dinte] -[4] Tabelul 14.16

avansul pe rotație : = × z= 0,14 × 10 = 1,4 [mm/rot]

viteza de așchiere :

V = = =

durabilitatea frezei : T=120 [min] -[4] Tabelul 14.13

coeficientul de corecție:

=2,080,9=1,87 – [4] Relația (14.20)

Unde :

= 1 = 2,08 – [4] Tabelul 14.9

= 1 -[4] Tabelul 14.10

-[4] Tabelul 14.10

=0,9 -[4] Tabelul 14.12

turația : n= ==259,8 [rot/min] -[4] Relația (14.3)

Alegem turația din treptele de turații ale mașinii unelte :=235[rot/min]

viteza de așchiere recalculată: ==59,06 [m/min]

avansul pe minut : =1,4 235 =329 [mm/min] -[4] Relația (14.1)

=> =300 [mm/min]

componenta tangentială a forței de așchiere :

== [N] -[4] Relația (14.7)

Unde:

– =682

-=0,86

-=0,72 – [4] Tabelul 14.7

-=1

–

-=-0, 3

= = 0,66 -[4] Relația (14.8)

puterea efectivă de frezare:

===1,15 [kw] -[4] Relația (14.4)

verificarea regimului de așchiere stabilit implică satisfacerea condiției

<

1,15<0,8 7,5

1,15<6 [kw]

k) Introducerea metodei de reglare a sculei la cotă

1÷2 așchii de probă

l) Norma tehnică de timp

timpul de pregatire – încheiere :

=26+2,5+11=39,5 [min] -[2] Tabelul 8.1

timpul de bază:

===0,37 [min] ] -[2] Tabelul 8.7

timpi ajutători : -=0,55 [min] -[2] Tabelul 8.34

-=0,54 [min] -[2] Tabelul 8.43

-=0,3 [min] -[2] Tabelul 8.47

-=0,22 [min] -[2] Tabelul 8.48

-=0,24 [min] -[2] Tabelul 8.49

=0,55+0,54+0,3+0,22+0,24=1,85 [min]

timp efectiv : =+=0,37 + 1,85 = 2,22[min]

timp deservire tehnică : = 5,5 % =0,37=0,02 [min] -[2] Tabelul 8.51

timpul de deservire organizatorică:

= 1,4% =2,22=0,03 [min] -[2] Tabelul 8.51

timpul de odihnă si necesități fiziologice:

– 3% =2,22 = 0,06 [min] -[2] Tabelul 8.52

timpul unitar :

= =0, 37+1,85+0,02+0,03+0,06=2,33 [min]

Operația 10. Burghiere(Metoda II) (fig. 2.23)

a)Schița operației

Fig. 2.23

c)Mașina unealtă și principalele caracteristici : Mașină de găurit G 25

Principalele caracteristici ale mașinii de găurit G25

Tabelul 2.11

d)Sculele așchietoare :

Burghiu elicoidal 5,8 cu coadă STAS 4566-80 Rp 3

-d=7,2 [mm]

-L=66 [mm]

l=28 [mm]

e)Dispozitivul de prindere al semifabricatului:

dispozitiv de găurit DG – 152214

orientare semifabricat: bazare pe 2 cepi cu reazem ai dispozitivului ,cu suprafața frezată 140×20 a semifabricatului , orientarea in spate pe suprafața frezată 140×81 pe 2 cepi si orientarea laterală pe suprafața verticală frezată a semifabricatului 81×20, pe un cep de orientare.

fixarea semifabricatului : cu talpă de presiune , direct pe suprafața de sus a semifabricatului.

f)Dispozitivele de prindere pentru sculele așchietoare :

în cele 2 alezaje conice Morse 1 ale capului multiax CM – 152214

g)Mijloace de control :

Șubler SR EN ISO 13385 – 1 : 2011

h)Fazele operației :

Prins semifabricat

Burghiat 2x la distanța de 35 [mm] între ele

Desprins semifabricat

Control

i) Adausurile de prelucrare intermediare si totale

pentru găurire : 2Ac = 5,8 [mm]

j)Regimuri de așchiere :

uzura admisibilă a burghiului pe fața de așezare 0,4…0,8 [mm]

duritatea economică: T=25

adâncimea de așchiere : t =D/2= =2,9[mm] – [4] Figura 14.1 g)

avansul : = × = 0,9 × 0,063×= 0,16[mm/rot]

unde :

=0,9 -[4] Tabelul 16.8

=0,063

alegem avansul din gama de avansuri ale mașinii unelte =>=0,13 [mm/rot]

viteza de așchiere

V = = = -[5] Tabelul 16.22

Unde:

– =7

-=0,4 -[5] Tabelul 16.22

-m=0,2

-=0,5

==0,55 – [4] Relația (16.9)

Unde :

= 1 = 0,51

=1,14 – [5] Tabelul 16.23

=1

=0,95

turația : n= ==621,8[rot/min] -[4] Relația (14.3)

Alegem turația din treptele de turații ale mașinii unelte :=450[rot/min]

viteza de așchiere recalculată: ==8,2 [m/min]

forța și momentul de găurire:

F==1340=1765,19 [N]

=1340

=0,88 -[5] Tabelul 16.38

=0,77

=1,15 -[5]Relația (16.18)

=1

=0,97 -[5] Tabelele 16.41, 16.42, 16.43, 16.44

= 1

==129=485,6 [N]

=129

=1,56 -[5] Tabelul 16.38

=0,83

=1,11 -[5]Relația (16.19)

puterea efectivă de găurire:

===0,22 [kw] -[5]Relația (16.20)

<=3[kW]

k) Introducerea metodei de reglare a sculei la cotă

prin bucșiile de ghidare ale dispozitivului de găurire

l) Norma tehnică de timp

timpul de pregatire – încheiere :

=4 [min] -[3] Tabelul 9.1

timpul de bază:

===0,29 [min] ] -[3] Tabelul 9.3

timpi ajutători : -=0,36 [min] -[3] Tabelul 9.50

-=0,04 [min] -[3] Tabelul 9.51

-=0,08 [min] -[3] Tabelul 9.52

-=0,10 [min] -[3] Tabelul 9.53

=0,36+0,04+0,08+0,10=0,58 [min]

timp operativ :=+=0,29 + 0,58 = 0,87[min]

timp deservire tehnică : = 2 % =0,29=0,05 [min] -[3] Tabelul 9.54

timpul de deservire organizatorică:

= 1% =0,87=0,08 [min] -[3] Tabelul 9.54

timpul de odihnă si necesități fiziologice:

– 3,5% =0,87 = 0,03 [min] -[3] Tabelul 9.55

timpul unitar :

= =0,87+0,58+0,05+0,08+0,03=1,61 [min]

II.Studiul economic

Caracterul producției pentru cele 2 operații in varianta I

==

Unde :

i – numărul operației ;

=4128 ore lucrătoare pe an , într-un regim de 2 schimburi pe zi ;

=tu , timpul unitar în [min/buc] ;

N =20000 [buc/an], programa anuală planificată;

==4,12 = producție mică (Sm)

==32,37 = producție unicat (U)

Calculul lotului optim de fabricație pentru cele 6 operații în varianta I

= -[6] Relația (16.1)

Unde:

– diagrama anuală de fabricație , inclusiv piesele de schimb , stocul de siguranță,rebuturile;

D – cheltuieli dependente de lotul de fabricație (pregătire – încheiere,întreținerea și funcționarea utilajului , etc.);

– costul semifabricatului până la începerea prelucrării mecanice;

cheltuieli independente de mărimea lotului de fabricație ;

– numărul de loturi aflate simultan

= 0,2 ÷ 0, 25 [lei/leu investit], – pierderea suportată de economia națională la un leu mijloace circulante imobilizate.

=(1 + )N + +=(1+)20000+50=5060 -[6] Relația (16.2) [buc]

Unde:

β- procentul de rebuturi (% 0,2) ;

N- programarea anuală planificată => N=20000 buc/an;

– numărul pieselor de schimb;

– numărul pieselor de siguranță.

+= 10 % N= 20000=2000 [buc]

= P [lei]

= costul semifabricatului până la începerea prelucrărilor mecanice

= greutate semifabricat [kg] =>=2 kg

P = costul unui kilogram oțel turnat [lei/kg] => P = 2,2 lei /kg

=22,2=4,4 lei

cheltuieli dependente de lotul de fabricație

D= [lei/lot]

– cheltuieli cu pregătirea – încheierea fabricației cu pregătirea administrativă a lansării lotului

– cheltuieli cu întreținerea si funcționarea utilajului

=(1+ ) [lei/lot]

P = 150 ….. 450 [%] –regia general a intreprinderii în procente => P=150 %

i= 1…. k – numărul operațiilor active ale procesului tehnologic => i=6 operații

= timpul de pregatire – încheiere pentru fiecare operație activă [min]

= retribuția orară de încadrare a lucrării la operația I [lei/oră] => =7,5 lei

mi = numărul de mașini necesare executării operației I

=(1+ ) [lei/lot]

= 116 [lei/lot]

D=+=87 + 116 =203 [lei/lot] -[6] Relația (16.3)

Valoarea aproximativă a cheltuielilor independente de mărimea lotului de fabricație :

= =8 lei

==814 buc

Lotul oprim n este de 814 bucăți

Calculul timpilor pe bucată

Pentru o producție anuală de 20000 bucăți și un lot optim de 814 bucăți ,timpii unitari se calculează astfel :

= + [min/buc]

= timpul pe bucată pentru operația i [min/buc]

= timpul unitar pentru operația i [min/buc]

= timpul de pregătire încheiere pentru operația i [min/lot]

= mărimea lotului optim de fabricație [buc]

= 2,1 + min

= 3 + min

= 2,33 + min

= 1,53 + min

= 1,61 + min

= 2,83+ min

= 4,89+ min

= 1,59+ min

Claculele economice justificative pentru stabilirea variantei economice pentru cele 2 operații tratate in 2 variante

Costul unei operații și a unui proces tehnologic pentru x piese , se poate determina cu relația:

= x+ [lei]

= costul prelucrării operației si a x piese [lei]

= cheltuielile independente de mărimea lotului de fabricație ( cheltuieli curente pentru o piesă pentru operația i) [lei/buc]

x= numărul de piese [buc]

[lei/buc]

= [lei] – costul semifabricatului = 4,4 lei

=costul manoperei pentru o piesă la operația i

=cheltuieli indirecte de sector (regie)

= cheltuieli indirecte generale pentru servicii tehnico – administrative

=costul exploatării mașinii unelte pe timpul executării operației i considerate ,pentru o piesă

= -[6] Relația (10.8)

=(3,5 4,5)[lei/buc]

() [lei/buc] -[6] Relația (16.9)

=2,3 [lei/buc] -[6] Relația (16.10)

= costul inițial al MU [lei]

= timpul pe bucată pentru operația i

== costul sau ,sculei ,verificatorului,necesare realizării operației considerate ,special proiectate pentru operația i.

=cota anuală de amortizare a accesoriilor menționate (când amortizarea se face într-un an și 50% când se face în 2 ani)

= cota de menținere (20÷30%) => adopt =20

=k

= numărul total de piese componente a dispozitivului

k= coeficientul echivalent costului mediu pe piesa componentă a dispozitivului

k=(20÷55%)

k= 20 pentru dispozitive simple

k=40 pentru dispozitive de complexitate medie

Operația 5. Frezare Varianta I

==4,4 lei

===0,38 lei

= =1,71 lei

=(4,4 =1,71 lei

=2,3 1,4 25000 3,04 =0,024 lei

=++++=8,22 lei

B=1,2 040 =0

x +0

Operația 5. Frezare Varianta II

==4,4 lei

===0,3 lei

= 0,3 =1,35 lei

=(4,4 =1,51 lei

=2,3 1,4 15000 2,37 =0,02 lei

=++++=7,58 lei

B=1,2 1040 =480

x +480

Prin egalarea a celor 2 ecuații obținute =>8,22 x +0 = 7,58x + 480 =>=750

Dacă x=20000 bucăți => =41100 lei

= 38380 lei

Grafic 2.1

Concluzie: din graficul(grafic 3.1) de mai sus reiese clar că , începand de la fabricarea piesei ,varianta a-IIa ,prelucrarea cu freza disc ,este mai economică.

Economia anuală realizabilă prin aplicarea unei variante în raport cu cealaltă:

=׀ =

=8,22 5000 – (7,58 5000 + 480)=41100-38380=2720 [ lei/an] -[6] Relația (16.16) [buc]

Perioada de amortizare a cheltuielilor speciale :

===0,17 [ani]

Operația 10.Burghiere Varianta I

==4,4 lei

===0,2 lei

= 0,2=0,9 lei

=(=1,375 lei

=2,3 1,4 15000 1,535 =0,03 lei

=++++=7,5 lei

B=1,2 040 =0

x +0

Operația 10.Burghiere Varianta II

==4,4 lei

===0,2 lei

= 0,2=0,9 lei

=(=1,375 lei

=2,3 1,4 15000 1,615 =0,02 lei

=++++=6,9 lei

B=1,2 1540 =720

x +720

Prin egalarea a celor 2 ecuații obținute =>7,5 x +0 = 6,9x + 720 =>=1200

Dacă x=20000 bucăți => =37500 lei

= 35220 lei

Grafic 2.2

Concluzie: din graficul de mai sus reiese clar că , începand de la fabricarea piesei ,varianta a-IIa ,prelucrarea cu cap multiax ,este mai economică.

Economia anuală realizabilă prin aplicarea unei variante în raport cu cealaltă:

=׀ =

=7,5 20000 – (6,9 20000 + 720)=37500-35220=2280 [ lei/an] -[6] Relația (16.16)

Perioada de amortizare a cheltuielilor speciale :

===0,31 [ani]

III. PROBLEME DE ORGANIZARE A PROCESULUI TEHNOLOGIC

Calculul numǎrului de mașini unelte necesare și a gradului de încǎrcare a utilajelor pentru cele 6 operații în varianta economic

[ore] – gradul de încărcare al utilajului (MU) “i” la operația “j”.

– numărul de utilaje (MU) “j” necesare pentru operația “i”

4128 [ore/an] – numărul aproximativ de ore lucrătoare pe an – într-un regim de 2 schimburi/zi;

N= 20000 [buc/an]– programa anualǎ totalǎ de fabricație

[min] – timpul pe bucată pentru operația “j”.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Concluzie – pentru realizarea celor 6 operații în variantă economică avem nevoie de următoarele mașini unelte.

2

2 mașini de găurit cu coloane – G25;

1

1

Amplasarea mașinilor-unelte in flux tehnologic

Tabel 2.12

Norme de tehnica securitatii muncii

Prelucrarea metalelor prin frezare

Fixarea sculei

Art. 36. Înainte de fixarea frezei se va verifica ascuțirea acesteaia, dacă aceasta corespunde materialului ce urmează a se prelucra, precum și regimul de lucru indicat în fișa de operații.

Art. 37. Montarea și demontarea frezei se vor face cu mâinile protejate.

Art. 38. După fixarea și reglarea frezei, se va regla și dispozitivul de protecție, astfel încât dinții frezei să nu poată prinde mâinile sau îmbrăcămintea lucrătorului în timpul lucrului.

Fixarea pieselor

Art. 39. (1) Fixarea pieselor pe mașina de frezat se va executa cu dispositive special de fixare sau în menghină.

(2) Se interzic improvizatiile pentru fixarea pieselor.

Art. 40. La fixarea în menghină sau direct pe masa mașinii a pieselor cu suprafețe prelucrate, se vor folosi menghine cu fălci zimțate sau plăci de reazem și strângere zimțate.

Art. 41. În timpul fixării sau desprinderii piesei, precum și la măsurarea pieselor fixate pe masa mașinii de frezat, se va avea grijă ca distanța dintre piesă și freză să fie cât mai mare.

Pornirea și exploatarea frezelor

Art. 42. (1) La operația de frezare, cuplarea avansului se va face numai după pornirea frezei.

(2) La pornirea mașinii de frezat, se va cupla mai întâi avansul, apoi se va opri freza.

Art. 43. În timpul funcționării mașinii de frezat, nu este permis ca pe masa mașinii să se găsească scule sau piese nefixate.

Art. 44. În timpul înlocuirii roților de schimb, mașina de frezat va fi deconectată de la rețea.

Art. 45. Verificarea dimensiunilor pieselor fixate pe masa mașinii, precum și a calității suprefeței prelucrate, se vor face numai după oprirea mașinii.

Prelucrarea metalelor prin găurire

Fixarea și demontarea sculelor

Art. 54. Mandrinele pentru fixarea burghielor si alezoarelor se vor strange și desface numai cu chei adecvate, care se vor scoate înainte de pornirea mașinii.

Art. 55. Burghiul sau alezorul din mandrina de prindere va fi bine centrat și fixat.

Art. 56. Scoaterea burghiului sau alezorului din mandrină se va face numai cu ajutorul unei scule special.

Art. 57. Se interzice folosirea burghielor cu coadă conică în universalele mașinilor.

Art. 58. Se interzice folosirea burghielor cu coadă cilindrică în bucșe conice.

Art. 59. Se interzice folosirea burghielor, alezoarelor sau sculelor de hornuit cu cozi uzate sau care prezintă crestături, urme de lovituri, etc.

Art. 60. Se interzice folosirea burghielor necorespunzătoare sau prost ascuțite.

Art. 61. Ascuțirea burghielor se va face numai cu burghiul fixat în dispositive special.

Art. 62. Cursa sculei ve fi astfel reglată încât aceasta să se pată retrage cât mai mult la fixarea sau desprinderea piesei.

Fixarea pieselor

Art. 63. Înaintea fixării piesei pe masa mașinii, se vor curăța canalele de așchii.

Art. 64. Prinderea și desprinderea piesei pe și de pe masa mașinii se vor face numai după ce scula s-a oprit complet.

Art. 65. Fixarea piesei pe masa mașinii se va face în cel puțin două puncta, fie cu ajutorul unor dispositive de fixare, fie cu ajutorul manghinei.

Pornirea și exploatarea mașinii

Art. 66. Înaintea pornirii mașinii, se va allege regimul de lucru corespunzător operației care se execute, sculele utilizate și materialului de prelucrat.

Art. 67. În timpul funcționării mașinii, se interzice frânarea cu mâna a axului por-mandrină.

PROIECTAREA UNOR SDV-URI NECESARE PENTRU EXECUTAREA PIESEI.

Proiectarea dispozitivului de frezat

Fig. 3.1 Dispozitiv de frezat

Stabilirea datelor inițiale necesare proiectării dispozitiviului

Formularea temei.

Să se proiecteze un dispozitiv pentru executarea canalelor necesare execuției reperului ”Suport”, pentru o producție anuală de 20.000 de bucăți și într-un regim de lucru de 2 schimburi pe zi.

Date în legătură cu materialul piesei și semifabricatului.

vezi partea de tehnologie.

Întocmirea fișei tehnologice cu operațiile de prelucrare anterioare.

vezi filmul tehnologic.

Date în legătură cu operația pentru care se proiectează dispozitivul.

Schița și fazele operației.

vezi partea de tehnologie.

Caracteristicile tehnice ale mașinii unelte.

vezi partea de tehnologie operația 5.

Scule utilizate.

freză deget cu cap sferic, parte activă din carbură metalică EB 120A14-2C12 12×83

Regimul de așchiere pentru găurire.

s=0,4 mm/rot; t =12[mm]; v=32,2 m/min; n =750 rot/min;

Forțele, momentele și puterea de așchiere.

== ,9[N] -[4] Relația (14.7)

Unde:

– =125

-=0,85

-=0,75 – [4] Tabelul 14.7

-=1

–

-=-0,13

= = 0,66 – [4] Relația (14.8)

Puterea efectivă de frezare:

===0,65 [kw] -[4] Relația (14.4)

SCHIȚA PRELUCRĂRII.

Figura 3.2 Schița operației

DESENUL PIESEI.

Figura 3.3 Suport

PROIECTAREA SCHEMEI DE ORIENTARE.

Stabilirea condițiilor tehnice necesare a se realiza în urma prelucrării.

Tabel 3.1

Stabilirea sistemului bazelor de orientare a semifabricatului în vederea prelucrării.

Corespunzător bazelor de cotare se identifică și se aleg bazele de orientare în vederea prelucrării: BO1, BO2, BO3.

Tabel 3.2

Calculul erorilor de orientare admisibile.

Tabelul 3.3

PROIECTAREA SCHEMEI DE FIXARE.

Schița semifabricatului necesară proiectării schemei de fixare.

Figura 3.4 Schema de fixare

Stabilirea mărimii forțelor de fixare

Tabelul 3.4

PROIECTAREA ELEMENTELOR DE ORIENTARE

Pentru proiectarea elementelor de orientare va trebui să se aibă în vedere următoarele condiții ce vor trebui să fie îndeplinite:

se vor distanța cât mai mult posibil acele elemente de orientare care materializează aceeași suprafață sau dreaptă și se vor rectifica pe cât posibil în stare asamblată;

se vor practica degajări sau festoane în vederea orientării semifabricatelor turnate sau frezate, având abateri dimensionale mari;

la contactul punctiform al semifabricatelor dure sau rugoase cu elemente de orientare, acestea vor fi placate cu pastile din carburi metalice;

se vor crea spații adecvate pentru curățirea suprafeșelor active ale elementelor de orientare;

se vor crea spații (găuri sau canale) pentru evacuarea de la sine a așchiilor;

se vor crea spații pentru ieșirea sculelor după prelucrare sau pentru protecția elementelor de orientare aflate la distanțe mici de scula care adesea poate avea bătaie radială;

se va urmării ca elementele de orientare să fie vizibile pentru muncitor în timpul orientării semifabricatului;

când orientarea se face pe două bolțuri este bine ca unul dintre ele să fie mai înalt pentru a permite o orientare simplă, succesivă;

când semifabricatul este greu, se recomandă utilizarea unor elemente de preorientare a lui.

PROIECTAREA ELEMENTELOR ȘI MECANISMELOR DE FIXARE

Pentru ca fixarea semifabricatului să se realizeze corect va trebui să se țină cont de următoarele recomandări:

la piesele fragile se vor prevedea limitatori de sarcină pentru elementele de strângere;

la capetele de presiune după caz se va alege materialul care nu va imprima urme pe suprafețele finite de strângere;

pentru semifabricatele cu abateri dimensionale mari se vor prevedea curse corespunzătoare pentru elementele mobile de strângere;

la sistemele de strângere a mai multor semifabricate simultan se vor prevedea elemente de compensare sau soluții constructive care să asigure forțe identice pentru toate semifabricatele;

se va verifica dacă forța de strângere nu va deforma elastic piesa astfel încăt prin revenire aceasta să iasă din cotă;

la vibrații se vor prevedea elemente de strângere cu autoblocare;

se va urmări la acționarea manuală a elementelor de strângere să se prevadă elemente adecvate și pe cât posibil aceeași cheie pentru toate elementele;

la dispozitivele nefixate pe masa mașinii se vor prevedea mânere de care să fie ținut în timpul strângerii;

se va urmări să se prevină rotirea sau răsucirea elementelor de strângere în timpul acționării;

se vor prevedea arcuri sau alte elemente care să ridice elementul de strângere de pe piesâ în timpul desfacerii;

se va verifica cursa elementelor de strângere la strângere și desfacere.

STABILIREA MATERIALELOR ELEMENTELOR COMPONENTE ALE ANSAMBLULUI.

Materialele pentru elementele componente ale dispozitivului se aleg corespunzător solicitărilor la care sunt supuse în funcționare.

Principalele solicitări întălnite la elementele componente ale dispozitivelor sunt solicitările de compresiune și în special uzura provocată de frecări între elemente active. Din aceste motive se pretind tratamente volumice sau superficiale. Pentru oțeluri, tratamentele uzuale sunt îmbunătățirile respectiv cementările, iar pentru fonte îmbătrânirea. Călirile aplicate elementelor de dispozitiv trebuie să conducă la durități ridicate. Pentru elementele la care se impun reveniri, duritatea medie finală trebuie să atingă aproximativ 40 HRC.

Elementele de dispozitiv confecționate din oțeluri de cementare sunt impuse inițial unui tratament de îmbogățire în carbon pe o adâncime de 0.8…1.2 mm, urmat de călire și revenire.

ROIECTAREA CALIBRULUI TAMPON PENTRU VERIFICAREA ALEZAJULUI ø40

Alezajul de control ø40mm.

Dimensiunile limită ale alezajului:

Dmax = 40,013[mm]

Dmin = 40[mm]

partea trece a calibrului va avea diametrul:

Z-distanța dintre centrul câmpului de toleranță a părții trece T a unui calibru nou și limita T a piesei;

H-toleranța de execuție a calibrului;

Z=0.0015mm;

H=0.0025mm- STAS 8222-68;

Y-limita de uzură a părții trece;

Y=0.002mm – STAS 8222-86;

Tnou =( 40 +0.0015) ± 0.00125 =40.0015 ± 0.00125 [mm];

Tuzat =(40 – 0.002) = 40.9988 [mm];

partea nu trece va avea diametrul:

NT = 40.013 ± 0.00125;

Fig. 4 Calibru tampon „T-NT”

Bibliografie

Dușe, D., Bologa, O., Tehnologii de prelucrare tipizate, Ed. Universității din Sibiu, Sibiu, 1995;

Picoș, C., ș.a., Normarea tehnică pentru prelucrări prin așchiere, vol. I, Ed. Tehnică, București, 1979;

Picoș, C., ș.a., Normarea tehnică pentru prelucrări prin așchiere, vol. II, Ed. Tehnică, București, 1982;

Picoș, C., ș.a., Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanică prin așchiere, vol. I Ed. Tehnică, București, 1992;

Matei, Gh. și Vida-Simiti, I. Toleranțe și control dimensional. Cluj-Napoca : Editura Tehnică Cluj-Napoca, 1993.

Picoș, C., ș.a., Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanică prin așchiere, vol. II, Ed. Tehnică, București, 1992;

Popescu, I., Tehnologia fabricării mașiniilor,vol I,I.Î.S Sibiu,1979.

Vlase, A., ș.a., Regimuri de așchiere, adaosuri de prelucrare și norme tehnice de timp, vol. I, Ed. Tehnică, București, 1984;

Vlase, A., ș.a., Regimuri de așchiere, adaosuri de prelucrare și norme tehnice de timp, vol. II, Ed. Tehnică, București, 1985;

Popescu, I., Dîrzu, V., Regimuri de așchiere pentru prelucrări pe mașini unelte, Vol. II, I.I.S. Sibiu, 1980;

Drăghici, Gh., Tehnologia construcției de mașini, București, E.D.P., 1984;

XXXXX Fonte și oțeluri. Standarde și comentarii, Ed. Tehnică, București, 1980;

XXXXX Scule așchietoare și portscule, Colecția STAS, vol. I, vol. II, Ed. Tehnică, București, 1987;

Regimuri de așchiere,adaosuri de prelucrare și norme tehnice de timp vol.I. București : Editura Tehnică București, 1984.

OPIS

Proiectul conține :

Parte scrisă – 120 pagini

Număr figuri – 56

Număr grafice – 2

Număr tabele – 17

Număr desene:

– Formate A0: 3

– Formate A3: 2