Proiectarea Sculelor Aschietoare Folosite In Vederea Prelucrarii pe Agregat, a Pieselor de Tip – Taler Boghiu

CUPRINS

CAPITOLUL I

MAȘINI-UNELTE AGREGATE ………………………………………………………………………………………….3

I.I. Definire și domeniu de utilizare. Clasificare

mașini – unelte agregate. ……………………………………………………………………………………………………..3

I.II. Tipuri de mașini – unelte agregate. Unități de bază. ………………………………………..3

I.III. Schemă cinematică și funcționarea agregatului pentru

prelucrat piese tip – taler boghiu …………………………………………………………………………………………7

CAPITOLUL II

PROIECTAREA SCULELOR AȘCHIETOARE

FOLOSITE PENTRU PRELUCRAREA

PIESELOR TIP „Taler boghiu” ……………………………………………………………………………………………9

II.I. Calculul geometric al angrenajelor dințate cilindrice,

ale celor două trepte din cutia port-sculă ……………………………………………………………………….9

II.II. Cuțite de strung ………………………………………………………………………………………………………………22

II.III Proiectarea cuțitelor de strung …………………………………………………………………………………24

II.IV Proiectarea burghiului spiral Ø50 .………………………………………………………………………38

CAPITOLUL III

TEHNOLOGIA DE EXECUȚIE A ROȚII DINȚATE (z=39, m=3) ………………………43

III.I. Analiza tehnologică a piesei ……………………………………………………………………………………44

III.II. Alegerea semifabricatului ……………………………………………………………………………………………..45

III.III. Determinarea adaosurilor de prelucrare,

calculul dimensiunilor intermediare ……………………………………………………………………………………46

III.IV. Stabilirea itinerariului tehnologic ………………………………………………………………………………50

III.V. Alegerea mașinilor-unelte și a S.D.V.- urilor ……………………………………………………….54

III.VI. Proiectarea regimurilor de așchiere ………………………………………………………………………55

III.VII. Calculul normei tehnice de timp ……………………………………………………………………………66

CAPITOLUL IV

CALCULUL COSTULUI DE FABRICAȚIE

PENTRU PIESA – roată dințată (m = 3, z = 39) ……………………………………………………………73

CAPITOLUL V

NORME DE PROTECȚIA MUNCII

DE PREVENIRE ȘI STINGERE A INCENDIILOR ………………………………………………………76

BIBLIOGRAFIE ……………………………………………………………………………………………………………………………78

=== Scule aschiet. pentru exec. taler boghiu ===

CUPRINS

CAPITOLUL I

MAȘINI-UNELTE AGREGATE ………………………………………………………………………………………….3

I.I. Definire și domeniu de utilizare. Clasificare

mașini – unelte agregate. ……………………………………………………………………………………………………..3

I.II. Tipuri de mașini – unelte agregate. Unități de bază. ………………………………………..3

I.III. Schemă cinematică și funcționarea agregatului pentru

prelucrat piese tip – taler boghiu …………………………………………………………………………………………7

CAPITOLUL II

PROIECTAREA SCULELOR AȘCHIETOARE

FOLOSITE PENTRU PRELUCRAREA

PIESELOR TIP „Taler boghiu” ……………………………………………………………………………………………9

II.I. Calculul geometric al angrenajelor dințate cilindrice,

ale celor două trepte din cutia port-sculă ……………………………………………………………………….9

II.II. Cuțite de strung ………………………………………………………………………………………………………………22

II.III Proiectarea cuțitelor de strung …………………………………………………………………………………24

II.IV Proiectarea burghiului spiral Ø50 .………………………………………………………………………38

CAPITOLUL III

TEHNOLOGIA DE EXECUȚIE A ROȚII DINȚATE (z=39, m=3) ………………………43

III.I. Analiza tehnologică a piesei ……………………………………………………………………………………44

III.II. Alegerea semifabricatului ……………………………………………………………………………………………..45

III.III. Determinarea adaosurilor de prelucrare,

calculul dimensiunilor intermediare ……………………………………………………………………………………46

III.IV. Stabilirea itinerariului tehnologic ………………………………………………………………………………50

III.V. Alegerea mașinilor-unelte și a S.D.V.- urilor ……………………………………………………….54

III.VI. Proiectarea regimurilor de așchiere ………………………………………………………………………55

III.VII. Calculul normei tehnice de timp ……………………………………………………………………………66

CAPITOLUL IV

CALCULUL COSTULUI DE FABRICAȚIE

PENTRU PIESA – roată dințată (m = 3, z = 39) ……………………………………………………………73

CAPITOLUL V

NORME DE PROTECȚIA MUNCII

DE PREVENIRE ȘI STINGERE A INCENDIILOR ………………………………………………………76

BIBLIOGRAFIE ……………………………………………………………………………………………………………………………78

CAPITOLUL I

MAȘINI-UNELTE AGREGATE

I.I. Definire și domeniu de utilizare. Clasificare mașini – unelte agregate.

Mașinile-unelte agregate fac parte din marea categorie a sistemelor de mașini-unelte. Sistem de mașini-unelte este ansamblul de mașini-unelte, grupate pe o suprafață productivă, amplasate într-o anumită ordine și destinate realizării unui proces tehnologic dat.

Mașina-unealtă agregată este sistemul de mașini-unelte pe un batiu comun pe care se execută procese tehnologice de așchiere.

Condiția necesară și suficientă de existență a mașinii-unelte agregată este existența a minimum două lanțuri cinematice principale, minimum două lanțuri cinematice de avans și a unui batiu comun. Pe mașina-unealtă agregată pot fi executate prelucrări prin găurire, alezare, filetare, lărgire, adâncire, lamare, frezare, strunjire, etc.

Mașinile-unelte agregate pot fi clasificate după mai multe criterii, astfel :

a) după numărul posturilor de lucru :

cu un post

cu mai multe posturi, fiecare post putând fi fix sau mobil

b) după forma traiectoriei de transport :

cu transfer liniar

cu transfer circular

c) funcție de modul de agregare, mașinile-unelte pot fi :

agregate în serie

agregate în paralel

agregate mixt

I.II. Tipuri de mașini – unelte agregate. Unități de bază.

Nomenclatura mașinilor agregate este conform STAS 7870 – 86.

Organizarea compunerii mașinilor agregate depinde, în esență, de criteriul constructiv și cel tehnologic.

În toate cazurile posibile mașina trebuie să aibă un post de alimentare-evacuare a piesei, notat cu P0, celelalte posturi Pi , i =1……….n fiind posturi de lucru (de obicei nmax =8).

Mașinile-unelte agregat în serie sunt construite din mai multe unități de lucru care prelucrează o singură piesă succesiv după fiecare direcție, pe care sunt plasate unități de

lucru care execută prelucrări diferite sau mai multe piese, care pentru prelucrarea lor completă necesită mișcarea de transfer a fiecăreia, din post în post, obținându-se piesa finită în postul de evacuare, care poate coincide cu postul de alimentare. În fiecare post se execută prelucrări diferite de cele din celelalte posturi. Numărul posturilor de lucru agregate în serie trebuie să rezulte din divizarea optimă a procesului tehnologic.

În figura 1.1, se prezintă mașina agregată serie cu transfer circular de tip masă inelară indexabilă.

Fig. 1.1 Mașină agregat serie cu transfer circular, tip masă indexabilă

Am notat următoarele părți componente :

BCM – batiu central pentru masă inelară indexabilă

MI – masă inelară indexabilă

DF – dispozitiv de fixare a piesei

UL – unitate de lucru

CC – coloana centrală a batiului

Avantajul economic al mașinii-unelte agregată serie cu tambur indexabil, în raport cu celelalte, constă în suprafața ocupată mai mică. Posturile de alimentare-evacuare se rezervă în acest scop, în aceste posturi nu se efectuează prelucrări.

Mașinile-unelte agregate mixt întrunesc calitățile celor agregate serie și paralel.

Ele funcționează pe principiul prelucrării succesiv-simultană, oferă un grad foarte mare de concentrare a procesului tehnologic și deci o productivitate superioară celor precedente. Se utilizează în special, în punctele de strangulare a fluxului tehnologic, pentru procese tehnologice complexe și piese cu configurație geometrică complexă.

În figura 1.2, se prezintă construcția unei mașini agregat de tip cap revolver cu două mese laterale.

Fig. 1.2 Mașină-agregat tip cap revolver cu două mese laterale

S-au notat părțile componente :

CM11, CM21, capete multiaxe

P1, P2, posturile de lucru

MC, masă circulară indexabilă

CF, cap de forță cu cap revolver

Mașina agregat prelucrează astfel un tip de piesă 1 la postul P1, și alt tip de piesă 2 la postul P2.

Unitățile de bază constituie structura de susținere a unităților de lucru și de transfer, ca-n figura 1.3.

Din punct de vedere funcțional unitățile de bază se clasifică în unități centrale, unități

laterale, unități de reglare și unități speciale.

Unitățile centrale sunt batiurile centrale care susțin mesele de transport și dispozitivele de fixare a pieselor. Ele au o construcție specifică sistemului de transport. Astfel există batiuri centrale pentru mașini agregate paralel cu unul sau mai multe posturi, pentru mașini agregate serie cu masă liniară, circulară, inelară și tambur.

Unitățile laterale sunt batiurile laterale pentru unități de lucru și pentru montanți, montanții și consolele. Ele au rolul de a susține unitățile de lucru și se fixează pe unitățile centrale.

Fig. 1.3 Unitate de bază

Am notat părțile componente principale ale unei unități de lucru :

BC – batiu central

BL – batiu lateral

M – montant

C – consolă

AU – adaos pentru unitatea de lucru

AL – adaos pentru batiu lateral

AM – adaos pentru montant

Unitățile de reglare sunt adaosurile la unitățile de lucru, batiuri laterale și montanți care permit reglarea parametrilor constructivi de bază ai mașinii agregat.

Ele se fixează pe batiuri laterale și pe cele centrale permițând realizarea aliniamentului și antraxelor.

Unitățile speciale sunt tunelele de protecție, suporți pentru capete multiaxe, dispozitivele de fixare a piesei, batiurile pentru sistemele de schimbare a sculelor.

I.III. Schemă cinematică și funcționarea agregatului pentru prelucrat piese tip – taler boghiu

Acesta se compune din următoarele părți componente:

motor electric cutie port-scule numărul 1;

cutia port-scule numărul 1;

scule așchietoare;

piesa de prelucrat taler boghiu;

dispozitivul de orientare și fixare al piesei;

cutia port-scule numărul 2;

motor electric cutie port-scule numărul 2;

Fig. 1.4 Agregat pentru prelucrat piese tip – taler boghiu

batiu agregat pentru prelucrat piese tip taler boghiu.

Schema cinematică a agregatului se prezintă în figura 1.4.

Piesa de prelucrat taler boghiu (4), este orientată și fixată pe placa de bază a batiului agregatului (8), prin intermediul dispozitivului de orientare și fixare al piesei (5), fixarea fiind realizată mecanic cu bride și șuruburi.

De asemenea pe agregatul pentru prelucrarea pieselor tip taler boghiu, se mai montează cutiile port-sculă 1 (2) și 2 (6), care vor fi acționate de către motoarele electrice 1 (1) și 2 (7), prin intermediul unor cutii de viteze existente (angrenaje intermediare cu trei viteze).

În acest fel piesa de prelucrat – taler boghiu – se va prelucra mecanic prin așchiere din două părți, executându-se operații de strunjire cilindrică interioară degroșare și finisare, lamare, găurire, lărgire și alezare,

Ca și scule așchietoare principale amintim:

1 bucată bară pentru strunjire degroșare;

1 bucată bară pentru strunjire finisare;

1 bucată bară pentru găurit și lamat;

1 bucată bară pentru strunjire finisare Φ55;

1 bucată bară pentru strunjire finisare Φ45;

3 bucăți burghie spirale Φ50.

Pe diversele bare se montează cuțite de strung, cuțite de lamat, funcție de dimensiunea de executat la piesa taler boghiu.

Placa de baza se montează pe batiul agregatului, iar după reglarea corpului dispozitivului de orientare și fixare, acesta se va știftui cu pană mobilă.

Caracteristici tehnice ale agregatului pentru prelucrat piese tip taler boghiu:

Motoarele electrice – 2 bucăți, ce realizează antrenarea sculei:

puterea motorului, PMe = 8 kW;

turația motorului, n = 1450 rot/min;

turația la ieșirea prin cuplajul unității de așchiere, nsc = 510 rot/min.

CAPITOLUL II

PROIECTAREA SCULELOR AȘCHIETOARE

FOLOSITE PENTRU PRELUCRAREA

PIESELOR TIP „Taler boghiu”

II.I. Calculul geometric al angrenajelor dințate cilindrice, ale celor două trepte din cutia port-sculă

Algoritmul de calcul al danturilor cilindrice cu dinți drepți, se găsește în [7], tabelul (14.21).

Treapta I

Date inițiale :

– numerele de dinți :

z1 = 39

z1 = 40

– unghiul de înclinare al dintelui :

= 0

– modulul standardizat :

mn = 3

– modulul frontal :

– profilul de referință standardizat :

n = 20 ; h*a = 1 ; c* = 0,25

– unghiul profilului în plan frontal :

t = n = 20

– distanța dintre axe de referință, aw :

aw = 118,5 mm

– deplasările specifice (normale) de profil, xI(2) , se calculează ulterior

– lățimea danturii :

b1 = b2 + (0,5 … 1,5)mn = 35 mm

Parametrii de bază ai angrenajului

– distanța dintre axe, a :

– unghiul de angrenare, w :

w = t = 20

– suma deplasărilor specifice (normale) de profil, x , (pentru aw a) :

unde :

x = 0

– deplasările specifice (normale) de profil, xi , (pentru aw a) :

x1 = x2 = 0 (a = aw) , nu există deplasare de profil.

– diametrul de divizare, d :

d1 = mtz1 = 117 mm

d2 = mtz2 = 120 mm

– diametrul de picior, df :

– înălțimea dinților, h:

– scurtarea dinților, h :

unde :

– diametrul de cap, da:

=123 mm

=126 mm

– diametrul de bază, db :

109,944 mm

112,763 mm

Verificarea calităților geometrice ale angrenajului

– verificarea lipsei ascuțirii dinților pe cilindrul de cap, grosimea dinților, sa1 ≥ 0,3 :

mm

unde :

mm

unde :

– verificarea lipsei subtăierii, u1 ≥ 0 :

mm

mm

– verificarea lipsei interferenței profilurilor,

mm

mm

unde : a1(2) – unghiul de presiune la vârful dintelui, rezultă din :

– verificarea continuității angrenării în plan frontal, :

se recomandă pentru angrenaje cu dinți drepți, 1,2

– gradul de acoperire axial, :

la angrenaje cu dinți drepți = 0

– gradul de acoperire total, :

= + =1,711

Dimensiunile nominale de control:

Pentru verificarea profilului frontal și direcției dinților

– raza de bază, rb :

– razele de curbură în punctele caracteristice ale profilului,

; ; calculate anterior,

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

– condiția flancării directe,

24,4152 > 21,2767

– unghiul de înclinare al direcției pe cilindrul de bază, b :

b = 0

Pentru verificarea poziției relative a dinților

– pasul angrenării,

Pentru verificarea poziției profilului de referință

– coarda constantă, :

– înălțimea la coarda constantă, :

– condiția de măsurare a coardei constante;

11,2367 < 22,22226 < 27,5739

11,7497 < 22,7352 < 28,10899

unde : ; ;

razele de curbură ale profilului la vârful dinților

– unghiul de presiune x1,2 în punctul de măsurare a lungimii peste dinți (pe cilindrul de diametru dx1,2 = d1,2 + 2×1,2mn)

x1 = t = 20

x2 = t = 20

– numărul de dinți (de calcul) Nc , în intervalul de măsură al lungimii WN :

4,83 dinți 5 dinți

4,94 dinți 5 dinți

– lungimea peste N dinți, WN :

– condițiile de măsurare a lungimii WN :

;

– diametrul bilelor (rolelor) de control DB , la măsurarea peste bile (role) :

DB tab = 5,493 mm

– unghiul de presiune la centrul bilelor (rolelor) de control B1,2 :

B1 = 2329’ =23,483

B2 = 23 24’=23,4

– diametrul cilindrului de așezare a centrelor bilelor (rolelor) de control dB1,2 :

mm

mm

– lungimea peste bile, MB1,2 :

; la roțile cu z1,2 par

; la roțile cu z1,2 impar

MB1 = 119,872 + 5,493 = 125,365 mm

MB2 = 122,868 cos + 5,493 = 128,26 mm

– condiția de măsurare a lungimii, MB

MB1da1 ; 125,365 123

MB2da2 ; 128,26 126

Treapta II

Date inițiale :

– numerele de dinți :

z1 = 3

z1 = 42

– unghiul de înclinare al dintelui :

= 0

– modulul standardizat :

mn = 3

– modulul frontal :

– profilul de referință standardizat :

n = 20 ; h*a = 1 ; c* = 0,25

– unghiul profilului în plan frontal :

t = n = 20

– distanța dintre axe de referință, aw :

aw = 118,5 mm

– deplasările specifice (normale) de profil, xI(2) , se calculează ulterior

– lățimea danturii :

b1 = b2 + (0,5 … 1,5)mn = 45 mm

Parametrii de bază ai angrenajului

– distanța dintre axe, a :

– unghiul de angrenare, w :

w = t = 20

– suma deplasărilor specifice (normale) de profil, x , (pentru aw a) :

unde :

x = 0

– deplasările specifice (normale) de profil, xi , (pentru aw a) :

x1 = x2 = 0 (a = aw) , nu există deplasare de profil.

– diametrul de divizare, d :

d1 = mtz1 = 111 mm

d2 = mtz2 = 126 mm

– diametrul de picior, df :

– înălțimea dinților, h:

– scurtarea dinților, h :

unde :

– diametrul de cap, da:

=117 mm

=132 mm

– diametrul de bază, db :

104,305 mm

118,4 mm

Verificarea calităților geometrice ale angrenajului

– verificarea lipsei ascuțirii dinților pe cilindrul de cap, grosimea dinților, sa1 ≥ 0,3 :

mm

unde :

mm

unde :

– verificarea lipsei subtăierii, u1 ≥ 0 :

mm

mm

– verificarea lipsei interferenței profilurilor,

mm

mm

unde : a1(2) – unghiul de presiune la vârful dintelui, rezultă din :

– verificarea continuității angrenării în plan frontal, :

se recomandă pentru angrenaje cu dinți drepți, 1,2

– gradul de acoperire axial, :

la angrenaje cu dinți drepți = 0

– gradul de acoperire total, :

= + =1,7102

Dimensiunile nominale de control:

Pentru verificarea profilului frontal și direcției dinților

– raza de bază, rb :

– razele de curbură în punctele caracteristice ale profilului,

; ; calculate anterior,

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

– condiția flancării directe,

23,3728 > 20,212

– unghiul de înclinare al direcției pe cilindrul de bază, b :

b = 0

Pentru verificarea poziției relative a dinților

– pasul angrenării,

Pentru verificarea poziției profilului de referință

– coarda constantă, :

– înălțimea la coarda constantă, :

– condiția de măsurare a coardei constante;

10,2107 < 21,196 < 26,5018

12,7758 < 25,315 < 29,1737

unde : ; ;

razele de curbură ale profilului la vârful dinților

– unghiul de presiune x1,2 în punctul de măsurare a lungimii peste dinți (pe cilindrul de diametru dx1,2 = d1,2 + 2×1,2mn)

x1 = t = 20

x2 = t = 20

– numărul de dinți (de calcul) Nc , în intervalul de măsură al lungimii WN :

4,6 dinți 5 dinți

5,16 dinți 5 dinți

– lungimea peste N dinți, WN :

– condițiile de măsurare a lungimii WN :

;

– diametrul bilelor (rolelor) de control DB , la măsurarea peste bile (role) :

DB tab = 5,493 mm

– unghiul de presiune la centrul bilelor (rolelor) de control B1,2 :

B1 = 2338’ =23,6333

B2 = 2316’=23,2666

– diametrul cilindrului de așezare a centrelor bilelor (rolelor) de control dB1,2 :

mm

mm

– lungimea peste bile, MB1,2 :

; la roțile cu z1,2 par

; la roțile cu z1,2 impar

MB2 = 128,882 + 5,493 = 134,315 mm

MB1 = 113,855 cos + 5,493 = 119,185 mm

– condiția de măsurare a lungimii, MB

MB1da1 ; 119,185 117

MB2da2 ; 134,315 132

II.II. Cuțite de strung

II.II.I. Geometria sculei așchietoare

Diversitatea mare a formelor și pieselor supuse prelucrărilor, a determinat o mare varietate de scule așchietoare. Toate sculele așchietoare au o parte activă care participă direct în procesul de așchiere și o parte de fixare ce servește la prinderea acesteia pe mașina unealtă.

Partea activă a sculei vine în contact direct cu piesa și cu așchia detașată-n timpul prelucrării.

Elementele geometrice sunt comune tuturor sculelor așchietoare, pentru definirea acestora se consideră cuțitul de strung ca sculă reprezentativă, STAS 6599 – 81, figura 2.1:

Fig. 2.1 Cuțit de strung

II.II.II Materiale folosite în procesul de așchiere

a) Oțeluri pentru cuțite

Sunt utilizate în construcția părții așchietoare a cuțitelor pentru strunjirea de degroșare a oțelului și a fontelor cu durități de 260 …… 280 HB, ca și pentru cuțitele destinate danturării roților dințate – în acest caz nu se recomandă folosirea mărcii Rp3.

Marca Rp3, se recomandă de asemenea, pentru prelucrarea cu viteze mari v = 60 ……

70 m/min.

Cuțitele cu lungimi mai mari de 40 mm, se execută cu un corp sudat din OLC45 sau 40Cr10, având duritatea 35 …… 40 HRC. Corpul cuțitelor se recomandă a se executa din 40Cr10, OLC45, OLC50, în construcția sudată cu partea așchietoare, sau sub formă de plăcuță lipită sau prinsă mecanic.

Compoziția chimică a oțelului Rp3, STAS 7382/88, care se prezintă în tabelul următor:

b) Carburi metalice sinterizate

Materialele obținute din această categorie, notate uneori prin simbolul CMS sunt carburi metalice dure și refractare de wolfram (tungsten), de tipul WC (și uneori în plus W2C) sinterizate de regulă în cobalt, acesta având rol de liant, sau carburi de W și Ti și eventual (TaC) sinterizate în cobalt.

Carburile metalice utilizate în construcția sculelor așchietoare sunt clasificate prin STAS 6374 – 80, în trei grupe principale, în funcție de proprietăți (derivate în esență din compoziția chimică, granulație și tehnologie de fabricație) notate prin simbolurile P, M, și K.

În cazul nostru concret de proiectare a cuțitelor de strung, se folosește grupa P – (P10) și (P20).

Grupa principală P, conține materiale sinterizate din carburi de W, Ti și Ta în cobalt, având duritate și în consecință rezistență la uzare mare, dar tenacitate mică.

Plăcuțele realizate cu materiale din această categorie sunt recomandate pentru așchierea oțelurilor, în special a oțelurilor cu așchii de curgere și eventual a fontelor maleabile.

În tabelul următor se prezintă compoziția și proprietățile carburilor metalice sinterizate grupele P10, P20.

Domeniile de utilizare, ale grupelor de carburi metalice pentru scule așchietoare, se prezintă mai jos:

P10 – material prelucrat: oțel turnat sau deformat plastic – degroșare și finisare – strunjire prin copiere, filetare pe strung sau prin frezare, viteze de așchiere mari, avansuri mici până la mijlocii (s1 mm/rot), utilizare condiționată de o adâncime uniformă și fără întreruperi;

P20 – material prelucrat: oțel turnat sau deformat plastic – fontă maleabilă cu așchii lungi – degroșare și finisare, strunjire prin copiere, frezare, viteze de așchiere mijlocii, avansuri mici (s2 m/rot).

II.III Proiectarea cuțitelor de strung

a) Cuțit dreapta pentru finisare

Cuțitul de strung cu partea activă din amestecuri de carburi metalice, are fața de degajare cu o fațetă orientată sub un unghi γ0 < 0, și se prezintă în figura 2.2.

Se alege un cuțit cu fața de degajare plană.

Unghiul de degajare γ0 50………200.

Se alege : γ0 =100, tabelul 3.2, [6], pagina 95.

Unghiul de așezare se alege funcție de avans :

α0 = 100………200, pentru s < 0,3 mm/rot

α0 = 60………80, pentru s 0,3 mm/rot

Se alege : α0 =60, tabelul 3.2, [6], pagina 95.

Fața de degajare se recomandă a fi plană pentru prelucrarea materialelor fragile, dure și foarte dure.

Pe fața de degajare apare o fațetă ce se micșorează odată cu creșterea avansului: f = 0,5 mm.

Unghiul de atac principal, ж0, pentru prelucrare pe sisteme tehnologice suficient de rigide :

ж0 = 600, tabelul 3.4, [6], pagina 96

Fig. 2.2 Cuțit drept pentru finisare

Unghiul de atac secundar, ж10, se alege funcție de calitatea prelucrării.

ж10 = 150, tabelul 3.4, [6], pagina 96

Unghiul de înclinare, λ0, se alege :

λ0 = 60, tabelul 3.5, [6], pagina 97

Pentru calculul de rezistență se consideră cuțitul încastrat în suportul port – cuțit solicitat numai la încovoiere de forțele de așchiere și de forța principală FZ.

Pentru secțiunile rotunde, dimensionarea se face cu relația :

d3 = [mm3] [6]pag.97

Unde :

FZ = 700 N, forța principală de așchiere;

l = 25 mm, lungimea în consolă;

σa=160 N/mm2, rezistența admisibilă la încovoiere, pentru materialul cozii OL60.

d = mm

se alege o secțiune rotundă cu diametrul d =10 mm

Din STAS 6373/1 – 86, se alege plăcuța din carbură metalică, tip E, pentru cuțitul folosit, figura 2.3:

Fig. 2.3 Plăcuță de așchiere tip E

Dimensiunile standardizate ale plăcuței E10 sunt:

l = 4 mm; t = 10 mm; s = 2,5 mm.

Coada cuțitului se verifică și la rigiditate statică, săgeata f pe care cuțitul o capătă sub acțiunea forțelor de așchiere, nu trebuie să depășească anumite valori admisibile, funcție de calitatea prelucrării.

f 0,1 mm, pentru degroșare

f 0,05 mm, pentru finisare

Săgeata f se poate calcula cu relația :

f = [mm] [6], pag. 98

unde :

E = 2,1105 N/mm2, modulul de elasticitate al materialului corpului cuțitului OL60;

Ix, momentul de inerție al secțiunii corpului cuțitului [mm4].

Unde :

Ix = [mm4] [6], pag. 98

Avem : d = 10 mm

Ix = mm4

Se calculează săgeata f :

f = mm fadmisibil

b) Cuțit drept pentru degroșare

Cuțitul de strung cu partea activă din amestecuri de carburi metalice, are fața de degajare cu o fațetă orientată sub un unghi γ0 < 0, și se prezintă în figura 2.4.

Pentru calculul de rezistență se consideră cuțitul încastrat în suportul port – cuțit solicitat numai la încovoiere de forțele de așchiere și de forța principală FZ.

Pentru secțiunile rotunde, dimensionarea se face cu relația :

d3 = [mm3] [6]pag.97

Unde :

FZ = 750 N, forța principală de așchiere;

l = 15 mm, lungimea în consolă;

σa =160 N/mm2, rezistența admisibilă la încovoiere, pentru materialul cozii OL60.

d = mm

se alege o secțiune rotundă cu diametrul d =10 mm

Coada cuțitului se verifică și la rigiditate statică, săgeata f pe care cuțitul o capătă sub acțiunea forțelor de așchiere, nu trebuie să depășească anumite valori admisibile, funcție de calitatea prelucrării.

f 0,1 mm, pentru degroșare

f 0,05 mm, pentru finisare

Săgeata f se poate calcula cu relația :

f = [mm] [6], pag. 98

Fig. 2.4 Cuțit drept pentru degroșare

unde :

E = 2,1105 N/mm2, modulul de elasticitate al materialului corpului cuțitului OL60;

Ix, momentul de inerție al secțiunii corpului cuțitului [mm4].

Unde :

Ix = [mm4] [6], pag. 98

Avem : d = 10 mm

Ix = mm4

Se calculează săgeata f :

f = mm fadmisibil

Din STAS 6373/1 – 86, se alege plăcuța din carbură metalică, tip B2, pentru cuțitul folosit, figura 2.5:

Fig. 2.5 Plăcuță de așchiere, forma B2

Dimensiunile standardizate ale plăcuței B6, sunt:

l = 6mm; t = 4mm; s = r = 2,5 mm.

c) Cuțit drept pentru degroșare II

Cuțitul de strung cu partea activă din amestecuri de carburi metalice, are fața de degajare cu o fațetă orientată sub un unghi γ0 < 0, și se prezintă în figura 2.6.

Pentru calculul de rezistență se consideră cuțitul încastrat în suportul port – cuțit solicitat numai la încovoiere de forțele de așchiere și de forța principală FZ.

Pentru secțiunile rotunde, dimensionarea se face cu relația :

d3 = [mm3] [6]pag.97

Unde :

FZ = 850 N, forța principală de așchiere;

l = 30 mm, lungimea în consolă;

σa =160 N/mm2, rezistența admisibilă la încovoiere, pentru materialul cozii OL60.

Fig. 2.6 Cuțit drept pentru degroșare II

d = mm

se alege o secțiune rotundă cu diametrul d = 12 mm

Avem : d = 12 mm

Ix = mm4

Se calculează săgeata f :

f = mm fadmisibil

Din STAS 6373/1 – 86, se alege plăcuța din carbură metalică, tip B8, pentru cuțitul folosit, având dimensiunile standardizate:

l = 8 mm; t = 5 mm; s = r = 3 mm.

d) Cuțit de lamat

Cuțitul de strung cu partea activă din amestecuri de carburi metalice, are fața de degajare cu o fațetă orientată sub un unghi γ0 < 0, și se prezintă în figura 2.7.

Fig. 2.7 Cuțit de lamat

Pentru calculul de rezistență se consideră cuțitul încastrat în suportul port – cuțit solicitat numai la încovoiere de forțele de așchiere și de forța principală FZ.

Pentru secțiunile pătrate, dimensionarea se face cu relația :

B H2 = [mm3] [6]pag.97

Avem: H = 1,5 B și l = 1,5 H;

Unde :

FZ = 6000 N, forța principală de așchiere;

l = 30 mm, lungimea în consolă;

σa =160 N/mm2, rezistența admisibilă la încovoiere, pentru materialul cozii OL60.

se alege o secțiune dreptunghiulară având dimensiunile B = 20 mm, H = 12 mm.

Avem : B = 20 mm, H = 12 mm.

B = mm

Ix = mm4

Se calculează săgeata f :

f = mm fadmisibil

Din STAS 6373/1 – 86, se alege plăcuța din carbură metalică, tip B20, pentru cuțitul folosit, având dimensiunile standardizate:

l = 20 mm, t= 12mm; s = r = 7 mm.

e) Cuțit I

Cuțitul de strung cu partea activă din amestecuri de carburi metalice, are fața de degajare cu o fațetă orientată sub un unghi γ0 < 0, și se prezintă în figura 2.8.

Fig. 2.8 Cuțit I

Pentru calculul de rezistență se consideră cuțitul încastrat în suportul port – cuțit solicitat numai la încovoiere de forțele de așchiere și de forța principală FZ.

Pentru secțiunile pătrate, dimensionarea se face cu relația :

B H2 = [mm3] [6]pag.97

Avem: H = 1,5 B și l = 1,5 H;

Unde :

FZ =3500 N, forța principală de așchiere;

l = 55 mm, lungimea în consolă;

σa =160 N/mm2, rezistența admisibilă la încovoiere, pentru materialul cozii OL60.

B = mm

se alege o secțiune pătrată având dimensiunile B = 20 mm, H = 20 mm (d = 20 mm).

Avem : B = 20 mm, H = 20 mm.

Ix = mm4

Se calculează săgeata f :

f = mm fadmisibil

Din STAS 6373/1 – 86, se alege plăcuța din carbură metalică, tip E16, pentru cuțitul folosit, având dimensiunile standardizate:

l = 8 mm, t= 16 mm; s = r = 4 mm.

f) Cuțit II

Cuțitul de strung cu partea activă din amestecuri de carburi metalice, are fața de degajare cu o fațetă orientată sub un unghi γ0 < 0, și se prezintă în figura 2.9.

Pentru calculul de rezistență se consideră cuțitul încastrat în suportul port – cuțit solicitat numai la încovoiere de forțele de așchiere și de forța principală FZ.

Pentru secțiunile pătrate, dimensionarea se face cu relația :

B H2 = [mm3] [6]pag.97

Avem: H = 1,5 B și l = 1,5 H;

Unde :

FZ =4000 N, forța principală de așchiere;

l = 65 mm, lungimea în consolă;

σa =160 N/mm2, rezistența admisibilă la încovoiere, pentru materialul cozii OL60.

B = mm

se alege o secțiune pătrată având dimensiunile d = 25 mm.

Avem : d = 25 mm.

Ix = mm4

Se calculează săgeata f :

f = mm fadmisibil

Din STAS 6373/1 – 86, se alege plăcuța din carbură metalică, tip B20, pentru cuțitul folosit, având dimensiunile standardizate:

l = 20 mm, t= 12 mm; s = r = 7 mm.

Fig. 2.9 Cuțit II

g) Calculul de verificare al secțiunii cuțitului drept pentru degroșare II

Verificarea secțiunii cuțitului se face având în vedere relațiile de mai jos din [6], și schema de calcul din figura 2.10:

a)

b)

Fig. 2.10 Verificare secțiune cuțit de degroșat II

Avem:

Py = Fz = 850 N, componenta principală de așchiere;

l = 30 mm, lungimea de încastrare;

d = 12 mm, diametrul secțiunii cuțitului de degroșat II.

Mi max = Fz l = 850 30 = 25500 N

Din relația :

Wz nec = [mm3]

Wz nec = mm3

Pentru verificare :

σef = N/mm2 σa = 160 N/mm2

h) Calculul de dimensionare al barei cilindrice pentru alezare

Avem date inițiale:

PMe = 8 kW, puterea motorului electric de acționare;

η = 0,8, randamentul transmisiei;

n = 60 rot/min, turația piesei;

l = 500 mm, lungimea barei de alezat;

τa = 50 N/mm2, tensiunea admisibilă a materialului.

Schema de calcul se prezintă în figura de mai jos, 2.11:

Fig. 2.11 Dimensionare bară de alezat cu două cuțite

Pentru alezarea găurilor din piesa taler boghiu, se folosește o bară cilindrică la capătul căreia sunt fixate două cuțite.

Se determină momentul de torsiune la care este solicitată tija barei de alezat:

Mt = 7,02 Nmm

Se dimensionează tija barei de alezat:

Wp nec = mm3

Pentru dimensionare rezultă:

d = mm

Se adoptă d = 50 mm.

Momentul de inerție polar al secțiunii este:

Ip = mm4

Unghiul de torsiune se determină cu relația:

rad

Căruia îi corespunde un unghi în grade de:

0,05945 = 003’34’’

II.IV Proiectarea burghiului spiral Ø50

a) Materiale folosite pentru burghie

În mod obișnuit pentru partea așchietoare a burghielor se utilizează oțelul rapid, cea mai des întâlnită marcă fiind Rp3, călit la 62 …… 65 HRC.

Se mai pot folosi și alte tipuri de oțel carbon sau aliate, având asigurată după îmbunătățire duritatea de minimum 62 HRC (minimum 760 HV 10).

Pentru burghiele cu diametrul mai mare decât 10 mm, se folosește executarea cozii din OLC 45, sudată cap la cap sub presiune (prin rezistență electrică sau prin frecare).

Duritatea în zona cozii și a antrenoarelor trebuie să fie de 30 …… 45 HRC.

Geometria optimă a burghielor elicoidale se stabilește ca și la alte tipuri de scule, pe baza criteriilor:

durabilitate;

forțe de așchiere;

rugozitate și precizie a suprafețelor.

Se mai folosesc, oțeluri aliate de scule, de tratament termic:

b) Proiectarea constructivă a burghiului spiral Ø50

Burghiul spiral Ø50 se prezintă în figura 2.12:

Fig. 2.12 Burghiu spiral Ø50

Elemente geometrice ale burghielor elicoidale

– unghiul de înclinare a canalelor elicoidale, ω0

Se stabilește funcție de materialul de prelucrat și de materialul burghiului. Pentru diametre mari ω0 (300 …… 350), unde așchiile se evacuează ușor.

Pentru diametre mici – ω0 (150 …… 220).

Pentru diametre medii – ω0 (200 …… 250).

Se alege din tabelul (4.1) [6] pagina 159, pentru diametrul burghiului d = 50 mm,

ω0 = 350.

– unghiul la vârf, 2χ0

Pentru burghiele normale 2χ0 = 1180.

Pentru materiale mai dure, cu σr 750 N/mm2, avem 2χ0 = 1300 …… 1400.

Pentru materiale mai moi, cu σr 750 N/mm2, avem 2χ0 = 1350 …… 1400.

Pe baza experienței de producție, valorile optime ale acestui unghi, depind în cea mai mare măsură de materialul de prelucrare și de modul de prelucrare:

2χ0 = 1180, din tabelul (4.2) [7] pagina 159.

– unghiul de așezare optim, α0

Considerat la diametrul exterior al burghiului, are valori α (80 …… 140).

Valorile mai mari ale unghiului α, sunt recomandate burghielor cu diametre mici, sau la prelucrarea materialelor mai puțin dure.

Se alege din tabelul (4.3) [6] pagina 159, pentru diametrul burghiului d = 50 mm,

α0 = 80.

– unghiul de înclinare optim al tăișului transversal, ψ0

Are valoarea recomandată în standarde, ψ0 = (500 …… 560) pentru toate burghiele, indiferent de materialul supus prelucrării.

Practic mărimea lui depinde de modul de ascuțire al fețelor de așezare, valori mai mari ale lui ψ0 = (600 …… 700), se obțin la ascuțirea conică:

ψ0 = 500.

Elemente constructive ale burghielor elicoidale

– diametrul exterior al burghiului, D

Se ia egal cu diametrul găurii de prelucrat prevăzând abaterea superioară 0 și abaterea inferioară negativă, conform tab.(4.4) [6] pagina 161:

D = 500-0,046 mm

Pentru reducerea frecării fațetelor cu suprafața prelucrată, se execută o conicitate inversă, cu valori diferite, după diametrul burghiului.

– diametrul spatelui dinților, ds

Se determină funcție de diametrul exterior, cu relația:

ds = d – 2 f0 [6]pag.161

unde:

f0 – înălțimea fațetei elicoidale f, și are valoarea f0 = 1,25 mm.

ds = 50 – 2 1,25 = 47,5 mm

– lungimea părții active a burghiului, l1

l1 L, unde L = 75 mm, adâncimea găurii de prelucrat, pentru a se evacua așchiile.

Se recomandă:

l1 = L + 3d [6]pag.161

l1 = 75 + 3 50 = 225 mm

– lungimea totală a burghiului elicoidal, L

L = l1 + l2 + l3 = 370 mm

unde: l1 + l2 = 145 mm, din tabelul (4.5)[6]pagina 164.

– fațetele elicoidale, f

Asigură burghielor elicoidale o bună ghidare și stabilitate-n lucru și de asemenea contribuie la mărirea preciziei găurilor prelucrate.

Dimensiunile mari ale fațetelor pot conduce la intensificarea frecărilor, apariția depunerilor și uzura prematură a fațetelor.

Micșorarea lățimii fațetelor determină mărirea presiunii de contact și intensificarea corespunzătoare a uzurii.

Valorile recomandate pentru lățimea fațetelor STAS R 1370 – 84, pentru d = 50 mm, diametrul burghiului, avem:

f = D(0,07 …… 0,045) = 3,5 …… 2,25 mm

f = 3 mm

– diametrul miezului burghiului, d0

Se stabilește funcție de diametrul exterior din STAS R 1370 – 84, folosind raportul:

d0 / d = 0,16 …… 0,14 mm, pentru burghie cu d = 15 …… 80 mm

d0 = 8 …… 7 mm, d0 = 7,5 mm.

Diametrul miezului se mărește spre coada burghiului pentru mărirea rezistenței rezultând o conicitate de 1,4 …… 1,8 mm, pe lungimea de 100 mm.

– profilul canalelor pentru evacuarea așchiilor

Are următoarele elemente constructive:

R1 = CR d [6]pag.161

CR = Cχ Cd Cf

Coeficienții Cχ, Cd, Cf, se determină cu expresiile:

Cχ =

Cd =

Cf =

Relațiile de mai sus, din [6] pagina 162.

Df = 13mm

Diametrul frezei cu care se execută canalul:

R1 = 0,4289 50 = 21,45 mm

CR = 0,4231 0,997 1,017 = 0,4289

Raza RZ se determină cu relația:

RZ = 0,015 ω0,75 d = 0,015 350,75 50 = 10,8 mm

Lățimea frezei se determină cu expresia:

B = [6]pag.161

Pentru că φ este mai mic (φ = 100) se poate considera:

B = R1 + R2 = 32,25 mm

Înălțimea profilului dinților frezei este:

H = R1 = 21,45 mm

– partea de fixare, sau coada burghiului elicoidal

Pentru d 20 mm, se folosește coadă cilindrică.

Pentru d 10 mm, se folosește coadă conică.

Coada conică permite fixarea direct sau prin bucșă de reducție în arborele mașinii – unelte.

Pentru d = 50 mm, rezultă coadă conică – con Morse 4.

CAPITOLUL III

TEHNOLOGIA DE EXECUȚIE A ROȚII DINȚATE (z=39, m=3)

Se va proiecta tehnologia de fabricație pentru piesa roată dințată din figura 3.1, de mai jos :

Fig. 3.1 Roată dințată (m=3, z=39)

III.I. Analiza tehnologică a piesei

a) Descriere constructivă

Piesa face parte din ansamblul agregat pentru prelucrat piese tip taler, se va executa în clasa de precizie mijlocie, conform STAS 2300-88, și se concretizează prin următoarele condiții tehnice impuse:

precizie dimensională, realizare cote Φ123 h9 (0 –0,046); Φ32 H8 (+0,027 0); 10 P9

(-0,015-0,051) mm ; L5 = 41,362 mm; z = 39; m= 3 mm;

precizie geometrică, perpendicularitate 0,020, suprafața frontală față de suprafața interioară A, concentricitate 0,015, diametrul de cap față de A;

calitatea suprafeței, rugozitate generală Ra = 12,5 (m), rugozitate impusă Ra = 3,2 ; Ra = 1,6 (m); canal de pană, dantură, respectiv suprafață interioară

b) Descriere funcțională

Piesa face parte din ansamblul agregat pentru prelucrat piese tip taler, având rolul de a transmite mișcarea în cadrul cutiei de viteze a agregatului.

c) Stabilirea bazelor tehnologice

Piesa se va orienta și fixa între vârfurile universalului (bacuri) în cazul general de strunjire cilindrică exterioară sau interioară.

În cazul frezării, găuririi, piesa se va prinde pe masa mașinii de frezat sau de găurit cu ajutorul dispozitivelor adecvate, șurub, piuliță, bride.

În cazul danturării sau mortezării, se va prinde în planșaibă sau pe prisme.

d)Materialul de prelucrat

Piesa se execută din 21MoMnCr11, STAS 791-88, oțel carbon de calitate pentru tratament termic, destinat construcției de mașini.

Principalele domenii de utilizare ale acestui material se prezintă în tabelul de mai jos:

Tabelul 3.1

Din tabelul 3, pagina 3, STAS 791 – 88, se extrage compoziția chimică determinată pe oțel lichid:

Tabelul 3.2

Caracteristicile mecanice garantate pentru produs, determinate pe probe de tratament termic, se extrag din tabelul 5, pagina 8, STAS 791 – 88, iar duritatea maximă garantată a produselor livrate în stare laminată și în stare normalizată se stabilește la înțelegere între producător și beneficiar:

Tabelul 3.3

Tratamentul termic aplicat probelor se face conform tabelului 7, pagina 10, STAS 791 – 88:

Tabelul 3.4

III.II. Alegerea semifabricatului

Ținând seama de forma piesei (simplă, complexă), de dimensiunile relative ( mici, mari), și de materialul din care se execută piesa, se alege un semifabricat laminat, forjat, matrițat, turnat sau prelucrat mecanic.

Într-un prim calcul preliminar dimensiunile semifabricatului s-au luat cu 2-5 mm/rază mai mari decât ale piesei.

Fig. 3.2 Semifabricat forjat

Coeficientul de utilizare al materialului reprezintă procentul de material ce rămâne în piesă după prelucrare. S-a calculat în valoare absolută cu relația:

Ka = (7.19)pag.88[10]

Calculul volumului semifabricatului :

VSEMIFABRICAT = π 6,52 4 + π 1,252 4 =511,3 cm3

Stabilirea densității materialului de prelucrat :

ρMATERIAL =7,85 g / cm3

Calculul masei semifabricatului :

MSEMIFABRICAT =ρMAT. VSEMIFABRICAT =7,85 511,3 = 4013 g= 4,013 kg

Calculul coeficientului absolut de utilizare :

KU =100 % = 100 % = 50,21 %

Unde mpiesă = 2,015 kg.

Se alege un semifabricat forjat tip disc, ca-n figura 3.2.

III.III. Determinarea adaosurilor de prelucrare, calculul dimensiunilor intermediare

A. Calculul dimensiunilor intermediare ale semifabricatelor

Se determină cunoscând mărimea adaosului de prelucrare, pentru operația sau faza considerată.

a) pentru suprafețe de revoluție exterioare, cu adaos de prelucrare simetric (Fig. 3.3):

Fig. 3.3 Calculul dimensiunilor intermediare

S-au notat:

dr – dimensiunea de reglare a sculei;

amax, amin – dimensiunea maximă (respectiv minimă) obținută la faza precedentă de prelucrare;

bmax, bmin – dimensiunea maximă (respectiv minimă) ce se obține la faza curentă de prelucrare;

jmax, jmin – deplasările maximă (respectiv minimă) a sistemului tehnologic M.D.P.S.(mașină-unealtă, dispozitiv, piesă, sculă) datorită mărimilor diferite ale adaosului de prelucrare;

2ACmin =amin – bmin (5.18)

2ACmax =amax -bmax (5.19)

Ținând seama de relațiile:

amax =amin + Ta (5.20)

bmax =bmin +Tb (5.21)

2ACmax =amin +Ta – bmin -Tb (5.22)

b) pentru suprafețe de revoluție interioare, cu adaus de prelucrare simetric:

2ACmin = bmax -amax (5.25)

2ACmax =bmin -amin (5.26)

La calculul dimensiunilor intermediare ale semifabricatului, se începe de la operația sau faza precedentă.

Pentru determinarea dimensiunilor semifabricatului brut, se pleacă de la dimensiunea piesei, la cere se adaugă adaosurile de prelucrare intermediare, considerate în ordine inversă a prelucrării.

B. Calculul propriu-zis al adaosului de prelucrare

Calculul adaosurilor de prelucrare, pentru suprafața cilindrică Φ123 h9, se face considerând operațiile și fazele necesare prelucrării în ordinea inversă.

Pentru că adaosul de prelucrare este simetric, se utilizează relațiile din [10].

a) Pentru rectificare(operația precedentă este strunjirea într-o singură etapă)

RZp=25 μm

SP=0, (deoarece în cazul prelucrării semifabricatelor care au fost supuse la tratamente termochimice, din expresia adaosului de prelucrare se elimină valoarea lui SP, în scopul păstrării stratului tratat termochimic)

ρP = 2ΔC lC

ΔC =0,2 μm/mm, tab.(1.4), curbarea specifică

lC =35 mm

ρP =2 0.2 35 = 14 μm

La prelucrări între vârfuri nu se face verificarea așezării, (εv=0)

Adaosul minim pentru rectificare este:

2ACmin =2(RZp + ρP)=2(25 + 14)= 78 μm

Din tabelul (7.19), [10], obținem toleranța pentru operația precedentă – strunjire conform clasei 6 de precizie:

Tp =260 μm

Deci adaosul nominal pentru rectificare este:

2ACnom= 2ACmin + Tp = 78 + 260= 338 μm

Dimensiunea maximă după strunjire (înainte de rectificare), va fi:

dmax = 123 + 0,338 = 123,338 mm, se rotunjește

dmax = dnom= 123,4 mm

dmin = 123,4 – 0,260 = 123,14 mm

Operația de strunjire se va executa la cota Φ 1230-0,26 mm

b) Strunjire(operația precedentă este turnarea)

RZp= 150 μm tab. (3.3)

SP = 250 μm tab. (3.3)

ρP = tab. (1.3)

unde:

ρc=2Δclc tab. (1.4)

Δc = 0,06 μm/mm tab. (1.4)

ρc = 2 0,06 35 = 4,2 μm

lc =35 mm

ρcentr.=0,25 tab. (1.3)

T = 3400 μm tab. (3.1)

ρcentr.=0,25= 0,886 mm= 886 μm

ρP== 886 μm

Adaosul de prelucrare minim pentru strunjire este:

2ACmin =2(RZp + Sp) +2ρP =2(150 + 250) + 2 886= 2572 μm

Din tabelul (3.1), se obține abaterea inferioară Ai, la diametrul barei:

Ai =+ 2 mm

Adaosul nominal calculat pentru strunjire, este:

2ACnom =2ACmin + Ai = 2,572 + 2 = 4,572 mm

Dimensiunea nominală a barei forjate se calculează:

dnom.sf.= dmax + 2ACnom = 123,4 + 4,572 = 128 mm

Se alege un semifabricat forjat, cu diametrul standardizat:

Φ130+1,4-2,0 mm

c) Calculul adaosului de prelucrare pentru suprafața frontală, L=35 (mm)

Suprafețele frontale de capăt se prelucrează prin strunjire, (operația precedentă este debitarea cu cuțit de strung).

Din tabelul (3.6), [10]:

RZp + Sp =0,3 mm

ρP = 0,010 D = 0,010 130 = 1,3 mm, neperpendicularitatea capătului barei față de axa semifabricatului.

Din tabelul (3.6), se extrage abaterea inferioară la lungimea barei debitate:

Ai = 1,8 mm

Adaosul minim calculat este:

2ACnom =2ACmin + Ai= 3,2 + 1,8 = 5 mm

unde:

2ACmin =2(RZp + Sp) +2ρP = 20,3 + 2 1,3 = 3,2 mm

Dimensiunea nominală pentru debitare este:

Lnom = 35 + 5 = 40 mm; se rotunjește,

Lnom = 40 mm

La debitare se va respecta cota: 39 ±0,5 mm

Valoarea efectivă a adaosului nominal este:

2ACnom = 40 – 35 = 5 mm

Pentru fiecare suprafață frontală adaosul este:

ACnom = 2,5 mm

III.IV. Alegerea itinerariului tehnologic

010 – Găurire – lărgire, de la Φ25 la Φ30, pe lungime l = 40, scula burghiu Φ30Rp3 – STAS 575 – 87.

020 – Strunjire cilindrică exterioară degroșare – tehnologică, Φ123,5; pe lungime 40.

030 – Strunjire cilindrică exterioară, finisare Φ123 , pe lungime 40.

040 – Strunjire cilindrică interioară, degroșare și finisare.

041 – strunjire cilindrică frontal (2 prinderi), pentru realizare cota 35, cu umăr Φ45 pe lungime 5 – pe ambele părți;

042 – strunjire cilindrică interioară degroșare Φ32,05, pe lungime 35;

043 – strunjire cilindrică interioară finisare Φ32, pe lungime 35;

044 – teșire 1×450, interior pe ambele părți.

050 – Mortezare canal de pană, b = 10-0,015-0,051, t2 = 3,3+0,20, cu respectarea cotei 35,3+0,20.

060 – Rectificare cilindrică interioară Φ32 H8 (+0,0390), pe lungime 35.

070 – Danturare, cu freza melc modul, roată dințată (m = 3, z = 39, Dd = 117, Da = 123 h9).

080 – Tratament termic – nitrurare dantură, adâncime strat 0,1 … … 1,8 mm, la 62 – 64 HRC.

090 – Lăcătușărie, ajustare, debavurare, marcare.

100 – C.T.C., măsurare cote importante.

III.V. Alegerea mașinilor-unelte și a S.D.V.- urilor

Caracteristicile tehnice principale ale strungului universal SN 400×1500, se prezintă în tabelul de mai jos:

Din tabelul (10.10), pag. 226, [9], se alege mașina de rectificat exterior ale cărei caracteristici principale sunt prezentate în tabelul de mai jos:

Din tabelul (10.5), pag.225[8], se alege mașina de mortezat, Zimermann, având următoarele caracteristici tehnice principale:

Pentru danturare se alege o mașină de danturat cu freză melc, FD 320A, iar ca sculă de danturat se alege din STAS 3092 – 2/86 – Rp3, funcție de clasa de precizie a roții piesă, freza melc II3A.

III.VI. Proiectarea regimurilor de așchiere

Calculul regimurilor de așchiere se face după metodele de calcul din [4], pentru următoarele 5 operații de așchiere :

strunjire degroșare;

găurire;

mortezare canal de pană;

rectificare rotundă interioară;

danturare prin frezare cu freza melc modul;

a) Strunjire – degroșare

D1= 130 mm, diametrul piesei înainte de prelucrare

Dp= 123,5 mm, diametrul piesei prelucrate

adâncimea de așchiere la strunjirea longitudinală, t(mm):

tL = =3,25 mm

numărul de treceri nt:

nt = 2

adaosul de prelucrare, ap(mm):

ap = 1,625 mm = t

Se impune obținerea unei rugozități de 6,3 μm, strunjirea se execută pe un strung SN 400×1500, cu un cuțit armat cu plăcuță din carburi metalice, P10 (grupa de utilizare), având ж=600; жs=150; rε=1 mm, fața de degajare plană cu γ=00 și secțiune transversală a corpului cuțitului ς=20×20 mm2.

avansul pentru strunjirea de degroșare, se ia din tabelul (2.30), pagina 62:

sL = sT = 1,1 mm/rot,

avans ce se poate realiza la strungul SN 400×1500, tabelul (1.30).

viteza economică de așchiere, se calculează cu formula:

[m/min] (1.3)

unde:

Cv – coeficient funcție de caracteristica materialului de prelucrat și materialul sculei așchietoare cu răcire

Cv = 285; xv = 0,18; yv = 0,45; n=1,75;

tab.(2.4)[10]pag.65 pentru oțel carbon cu HB = 217

xv, yv, n – exponenții adâncimii de așchiere, avansului și durității, tab.(2.4)[10]

T = 90 min – duritatea sculei așchietoare

m = 0,125 – exponentul durabilității, tab.(2.3)[10]pag.62

t = 1,625 mm – adâncimea de așchiere

s = 1,1 mm/rot – avansul de așchiere

kv = k1. k2. k3. k4. k5. k6. k7. k8. k9

k1…k9.- coeficienți cu valori prezentate în continuare

Cuțit 20 x 20 mm2 : ASecțiune transversală = 400 mm2 =0,08 – pentru oțel

k1 – coeficient funcție de influența secțiunii transversale

tab.(2.4)[10]

k2 – coeficient funcție de unghiul de atac principal

tab.(2.6)[10]

unde: φ= 0,3 – exponent funcție de materialul cuțitului P10

k3 – coeficient funcție de unghiul de atac secundar

tab.(2.7)[10]

unde: a = 15

k4 – coeficient funcție de influența razei de racordare a vârfului cuțitului

tab.(2.9)[10]

unde: μ= 0,1 – pentru degroșare

k5 = 1,32; tab.(2.11)[10]

k6 = 1; tab.(2.12)[10]

k7 = 1; oțel fără țunder

k8 = 0,9 ; pentru forma plană a suprafeței de degajare

kv = 0,968 0,9173 1 0,933 1 1 1 1 1,32 = 1,093

Viteza de așchiere va fi :

Se calculează turația piesei:

Se recomandă n 800, pentru degroșare.

Se alege imediat turația inferioară sau superioară din gama de turații ale M.U

n = 315 rot/min, turație aleasă din gama M.U.

Recalcularea vitezei reale:

viteza de avans vf = n s = 1250 0,45 = 562,5 mm/min

Se calculează forțele de așchiere tangențială, respectiv radială cu formulele:

Fz= [daN] (1.6)

Fy= [daN] (1.7)

CFz, CFy, coeficienți dați în tabelul (1.18), funcție de materialul de prelucrat:

CFz= 3,57; CFy=0,0027;

xFz, xFy, yFz, yFy, exponenți funcție de materialul de prelucrat, dați în tabelul (2.19):

xFz=1; xFy=0,9; yFz=0,75; yFy=0,75;

nz, ny, exponenți funcție de materialul de prelucrat, tabelul (2.20):

nz= 0,75; ny= 2;

Coeficienții globali de corectare a forțelor de așchiere KFz, KFy, se determină cu relațiile:

KFz= KnzKҗzKrzKhzKγz (1.8)

KFy= KnyKҗyKryKhyKγy (1.9)

unde:

Knz, Kny, coeficienți de corecție funcție de materialul de prelucrat, tabelul (2.21)

Knz= Kny=1;

Kҗz, Kҗy, coeficienți de corecție funcție de unghiul de atac principal, tabelul (2.22)

Kҗz=0,98; Kҗy=0,71;

Krz, Kry, coeficienți funcție de raza de rotunjire de la vârf, tabelul (2.23)

Krz=

Krz=

Kγz, Kγy, coeficienți funcție de unghiul de degajare, tabelul (2.24)

Kγz=1; Kγy=1;

Khz, Khy, coeficienți funcție de uzura pe fața de așezare, tabelul (2.25)

Khz=0,98; Khy=0,82;

KFz=1 0,98 0,933 1 0,98 = 0,896

KFy=1 0,71 0,8122 1 0,82 = 0,472

Se obțin componentele forței de așchiere:

Fz = 3,57 1,6251 1,10,75 2170,75 0,896 = 391,45 daN

Fy = 0,0027 1,6250,9 1,10,75 2172 0,472 = 99,77 daN

Puterea de așchiere se calculează cu:

Pa= [kw] (2.10)

Pa=kw

Se consideră mașina unealtă are randamentul η=0,7, astfel se verifică puterea motorului:

PMu η = 7 0,7 =4,9 kw

Pa ≤ PMu η

Momentul de torsiune rezultant, se calculează cu:

Mt = [daNm]

Mt = daN m

b) Găurire – lărgire, pe strung

Diametrul de prelucrat, d = 30 mm.

Lungimea de prelucrat, l = 40 mm.

Pentru prelucrarea găurilor cu o lungime l 10D, se alege din STAS 575 – 80, tipul de burghiu din Rp 5, pentru prelucrarea materialului : – oțel 21MoMnCr11 îmbunătățit.

Parametri principali ai geometriei părții așchietoare, a burghiului elicoidal, sunt :

unghiul la vârf, 2ж0 =1200, funcție de materialul de prelucrat, conform tabelului (12.11)[10];

unghiul de așezare α0 =120, tabelul (12.11)[10];

durabilitatea economică T = 30 min, tabelul (12.6)[10];

adâncimea de așchiere (pentru găurire în plin), t = (D – d) / 2 = (30 – 25) /2 = 2,5 mm;

Avansul de așchiere (pentru găurire-n plin), s, mm :

s = Ks Cs D0,6 [mm/rot] (3.1)[10]

unde:

Ks =1, coeficient de corecție, funcție de lungimea găurii, pentru l 3D

Cs =0,047, coeficient de avans, tabelul (12.9)[4]

D = 30 mm, diametrul burghiului

s = 1 0,047 300,6 = 0,36 mm/rot

se alege avansul s =0,36 mm/rot

Viteza de așchiere la găurire, vp , m/min :

vp = [m/min] (12.13)[10]

Valorile coeficienților Cv și ale exponenților zv, yv, m, sunt date-n tabelul (12.22)[10].

Pentru s 0,2 mm/rot, se aleg :

Cv = 11,6; zv =0,4; m=0,2; yv =0,5;

Coeficientul de corecție Kvp, este produsul coeficienților dați în tabelul (12.23)[10], ce țin seama de factorii ce influențează procesul de burghiere :

Kvp =KMv KTv Klv Ksv (12.9)[4]

unde :

KMv , coeficient funcție de materialul de prelucrat;

KTv , coeficient funcție de raportul durabilității reale și recomandate Tr / T;

Ksv , coeficient funcție de starea oțelului;

Klv , coeficient funcție de lungimea găurii și diametrul de prelucrat;

Toți coeficienții se extrag din tabelul (12.23)[10], având următoarele valori:

KTv = 1; Klv = 1; Ksv = 1; KMv = 0,72;

Kvp = 1 1 1 0,72 = 0,72

Se calculează viteza de așchiere :

vp =m/min

Turația sculei așchietoare la găurire, n, rot/min :

n=rot/min

Valoarea obținută se pune de acord cu turațiile mașinii–unelte, tabelul (3.22)……..(3.33)[10], pe care se face prelucrarea alegându-se turația imediat inferioară sau superioară dacă nu s-a depășit Δv < 5%.

– se alege n = 282 rot/min, din gama de turații ale mașinii-unelte SN 400×1500.

Se calculează-n continuare viteza reală de așchiere .

vr =m/min

Viteza de avans va avea expresia :

vf = n s = 101,52 mm/min

Forța principală de așchiere și momentul la burghiere, se calculează cu formula:

F=CF1 DxF syF HBn [daN] (12.12)[10]

M= CM1 tzF syF HBn [daNcm] (12.13)[10]

Coeficienții și exponenții forței și momentului de așchiere se dau în tabelul(12.38)[10], astfel:

xF = 1,07; yF = 0,74; CF = 73; HB = 217;

xM= 1,76; yM= 0,85; CM= 6,4;

F = 73 301,07 0,360,74 0,66 = 861,1 daN

M = 6,4 301,76 0,360,85 0,93 = 993,69 daNcm

Puterea la găurire, P, kw :

Pc =kw (12.20)[10]

unde :

Mt , momentul de torsiune la găurire

n, turația burghiului, sau a piesei

Puterea totală – verificarea motorului :

Pc = 0,425 kw

ηMU =0,85 , randamentul mașinii – unelte SN 400×1500

Pc / ηMU = 3,38 kw PMe = 7,5 kw

c) Mortezare canal de pană

Scula: cuțit de mortezat armat cu plăcuță din oțel rapid

Adâncimea de așchiere, t = 10 mm.

Secțiunea transversală a cuțitului 20×30 mm2, җ=450, җs=100, γ=200, λ=00, R=30 mm, rε=2 mm, se admite uzura hα=2 mm, pe fața de așezare, iar lungimea în consolă a cuțitului este lc= 2,5 l1.

Pentru ж=450 și t=10 mm, în tabelul (4.1) se recomandă valoarea avansului pentru mortezare:

s =0,95 mm/c.d.

Viteza economică de așchiere ve, se calculează:

ve= [m/min]

Cv, xv, yv, mv, coeficient și exponenți funcție de materialul de prelucrat, felul prelucrării și materialul cuțitului, tabelul (4.4)

T= 240 min, tabelul (1.16), durabilitatea economică a cuțitului de mortezat

Kv, coeficient global de corectare a vitezei de așchiere, se calculează cu relația:

Kv=KTKmKҗKҗsKrKhKςKss (4.2)

unde:

KT, coeficient funcție de durabilitatea sculei, tabelul (4.5)

Km, coeficient funcție de materialul de prelucrat, tabelul (4.5)

Kҗ, coeficient funcție de unghiul de atac principal җ, tabelul (4.5)

Kҗs, coeficient funcție de unghiul de atac secundar җs, tabelul (4.5)

Kr, coeficient funcție de raza de rotunjire r a sculei, tabelul (4.5)

Kh, coeficient funcție de uzura pe fața de așezare, tabelul (4.5)

Kς, coeficient funcție de secțiunea capului cuțitului, tabelul (4.5)

Kss, coeficient funcție de starea suprafeței semifabricatului, tabelul (4.5)

KT= 0,9; Km=1; Kҗ=1; Kҗs=1;

Kr=0,94; Kh=1; Kς=0,96; Kss=1;

Kv= 0,9 11111 0,94 1 0,96= 0,812

Avansul ales se corectează cu un coeficient Ks, unde:

Ks=0,851,150,91= 0,836 (4.2)

s = 1,4 1,012 =1,4168 mm/c.d.

Cv= 20,2; xv=0; yv=0,66; mv=0,25;

Viteza economică de așchiere va fi:

ve=m/min

Lungimea cursei l, se calculează:

l= L+Li+Le [mm] (4.3)

unde: L= 25 m

Li+Le= 35 mm, tabelul (4.3), depășirea cuțitului la morteză

l = 35 + 25 = 60 mm

Numărul de curse duble pe minut:

ncd= [c.d./min] (4.4)

unde:

nlg, raportul dintre viteza de lucru și cea de mers în gol, nlg=0,8

ncd = c.d./min

Din cartea mașinii, se alege ncd = 42 c.d./min.

Viteza de așchiere efectivă va fi:

va= m/min

Se calculează forța principală de așchiere:

Fz= [daN] (4.7)

CFz, xFz, yFz, coeficient și exponenți în funcție de materialul de prelucrat, felul prelucrării și materialul sculei, tabelul (4.6)

CFz=214; xFz=1; yFz=1;

KFz, coeficient de corectare a forței de așchiere

KFz= KmzKҗzKrzKhzKγz (4.9)

Valorile coeficienților Kmz, Kҗz, Krz, Khz, Kγz, date-n tabelul (4.7) astfel:

Kmz=1,12; Kҗz=1; Krz=0,97;

Khz=1; Kγz=0,91;

KFz=1,1210,9710,91= 0,9886

Forța de așchiere principală va fi:

Fz= 214 101 0,8361 0,9886 = 1768,64 daN

Puterea de așchiere la mortezare:

Pa= [kw] (1.10)

Pa= kw

Se cunoaște puterea mașinii de mortezat, Zimermann:

PM= 2,2 kw; cu randamentul η=0,8

kw ≤ PMe

d) Rectificare rotundă interioară

dp=32 mm, diametrul alezajului piesei de prelucrat

L= 35 mm, lungimea alezajului

În tabelul (6.6), pentru dp=32 mm, se alege adaosul de prelucrare ap=0,35 mm/diametru, deci adaosul de prelucrare radial va fi a = 0,175 mm.

Din tabelul (6.7) și (6.8), se aleg dimensiunile pietrei abrazive:

Dd = 25 mm, diametrul pietrei abrazive

B = 25 mm, lățimea pietrei abrazive

Pentru piatra abrazivă aleasă, din tabelul (6.9), se determină viteza periferică a discului abraziv:

vd =25,5 m/s

Se calculează turația discului abraziv, cu relația:

nd=rot/min

În tabelul (6.10), se găsește avansul de pătrundere:

sp = 0,006 mm/c.d.

Pentru calculul avansului longitudinal, la dp/L=32/35=0,914, se apreciază din tabelul (6.11), coeficientul la rectificarea rotundă interioară β = 0,55.

Se calculează cu (6.1), avansul longitudinal:

sL= βB = 0,55 25 = 13,75 mm/rot

Viteza periferică a piesei, se obține din tabelul (6.12), și are valoarea:

vp=18 1,1 = 19,8 m/min

Turația piesei, în acest caz este:

np= rot/min

Se obține astfel numărul de treceri.

nt= treceri

Se calculează forța de așchiere, cu relația (6.4):

Fz= CF vp0,7 sL0,7 sp0,6 [daN]

CF = 2,2 pentru material oțel 21MoMnCr11;

Fz = 2,2 19,80,7 13,750,7 0,0060,6 = 5,173 daN

Puterea necesară antrenării discului abraziv, Pd, se calculează cu relația:

Pd =kw

Puterea necesară pentru antrenarea piesei, se calculează cu aceeași formulă, însă vd se înlocuiește cu vp:

Pp =kw

Avem: Pmot.antr.disc.= 5,5 kw

Pmot.antr. piesă= 0,5 kw

Pentru o mașină de găurit SA 300×1500.

e) Danturare prin frezare cu freza melc modul

Piesa de prelucrat : – roată dințată, material 21MoMnCr11, σr =108 daN/mm2 , danturare pe mașina de danturat cu freză melc, FD 320A.

Elemente inițiale :

zp = 39 dinți, numărul de dinți al piesei

m = 3, modulul roții melcate

B = 25 mm, lățimea roții melcate

Ra =3,2 μm,

clasa de precizie 7 – JC

după frezare dantura se finisează prin rectificare la Ra =0,8 μm

se alege din STAS 3092 – 2/86 – Rp3, funcție de clasa de precizie a roții piesă, freza melc II 3 A

Ds = 80 mm, diametrul exterior al frezei melc

k = 3, numărul de începuturi al frezei

ωd =20 25’

z =12, numărul de dinți al frezei melc modul

Avansul vertical sv mm/rot, se alege funcție de materialul de prelucrat, nodulul și puterea mașinii :

sv =2,7 mm/rot tab. (5.4)[11]

Durabilitatea frezei melc :

T =240 min tab. (5.3)[11]

Se calculează viteza de așchiere, cu relația (7.1’)[12] :

va =m/min

Se calculează turația frezei, din (7.1)[12], cu relația :

ns =rot/min

Se adoptă turația, ns =118 rot/min, existentă la mașina FD 320A (grafic din figura 7.5 [11]).

Se recalculează viteza de așchiere :

va =m/min

Se calculează viteza de avans, cu relația (7.13)[12] :

vs =mm/min

Cea mai apropiată viteză existentă la mașină este, vs=22,5 mm/min, tabelul (7.1)[11].

Se recalculează avansul vertical :

sv =mm/rot

Din tabelul (5.1)[11], se mai extrag :

avansul de prelucrare pe flanc, Af = 0,35 mm

avansul de prelucrare la degroșare cu freza melc modul Ad =πm/2 – 2Af = 4,012 mm, (după diametrul de divizare)

avansul de prelucrare la degroșare, după direcția radială Ar =2,2m = 6,6 mm

III.VII. Calculul normei tehnice de timp

a) Strunjire – degroșare

Timpul de bază tb, se determină cu relația (3.12)[12], având în vedere și schița din figura de mai jos:

Fig. 3.4 Strunjire degroșare

tB= [min]

Avem:

n = 315 rot/min, turația piesei;

s = 1,1 mm/rot, avansul;

vs = n x s = 346,5 mm/min, viteza de avans;

l =40 mm, lungimea suprafeței prelucrate;

t= 1,625 mm, adâncimea de așchiere;

tB= min

Timpul ajutător pentru prinderea și desprinderea piesei, ta, tab.(3.68):

Timpul de deservire tehnică, tdt,: tab.(3.79)

Timpul de deservire organizatorică, tdo,: tab.(3.79)

Timpul de odihnă și necesități firești, ton, : tab.(3.80)

Timpul de pregătire-încheiere, Tpi : tab.(3.65)

Tpi = 17 min

Lotul de piese: n = 30 buc.

Norma de timp la strunjire:

min

b) Găurire – lărgire

Timpul de bază, tb, tabelul (7.2), va fi:

min

Unde: l = 40 mm

l1 = = 3 mm

l2 =(0,5……4) = 2,5 mm

Timpul ajutător pentru prinderea și desprinderea piesei, ta, : tab.(7.50)

Timpul de deservire tehnică, tdt, : tab.(7.54)

Timpul de deservire organizatorică, tdo : tab.(7.54)

Timpul de odihnă și necesități firești, ton, : tab.(7.55)

Timpul de pregătire-încheiere, Tpi : tab.(7.1)

Tpi = 15 min

Lotul de piese: n = 30 buc.

Norma de timp la găurire – lărgire :

min

Fig. 3.5 Găurire – lărgire

c) Mortezare canal de pană

n=42 c.d./min, numărul de curse duble

s=0,879 mm/c.d., avansul pe cursă dublă

Lățimea canalului este egală cu lățimea cuțitului:

b=10 mm

Timpul de bază se calculează cu relația de mai jos, cu raportare la figura 3.6:

tb= min

unde:

h= 3,6 mm, adâncimea canalului

h1=2 mm, distanța de intrare a cuțitului

Fig. 3.6 Mortezare canal de pană

Timpul ajutător pentru prinderea și desprinderea piesei, ta, : tab.(8.18)

Timpul de deservire tehnică, tdt, tab.(8.28)

Timpul de deservire organizatorică, tdo, : tab.(8.28)

Timpul de odihnă și necesități firești, ton, : tab.(8.29)

Timpul de pregătire-încheiere, Tpi, : tab.(8.2)

Tpi = 11+6+0,56=20 min

Lotul de piese: n = 30 buc.

Norma de timp la mortezare :

min

d) Rectificare rotundă interioară

Timpul de bază, tb, se calculează cu relația din tabelul (10.15), și având în vedere schița de calcul de mai jos:

Fig. 3.7 Rectificare rotundă interioară

tb =min

Pentru rectificarea cu ieșirea liberă a discului:

L= l – (0,2…..0,4) B= 27,5 mm

Coeficientul ‘’k’’, pentru finisare, k= 1,3……1,6.

Timpul de pregătire încheiere, Tpi,: tab.(10.14)

Tpi =20 min

Lotul de piese: n = 30 buc.

Timpul ajutător pentru prinderea și desprinderea piesei, ta,: tab.(10.19)

ta = ta1 + ta2 + ta5 = 0,38 + 0,15 +0,21 = 0,74 min

Timpul de deservire tehnică, tdt,: tab. (10.9)

tdt ==0,0608 min

Durabilitatea discului abraziv, T = 20 min

Timpul de deservire organizatorică, tdo,: tab.(10.23)

Timpul de odihnă și necesități firești, ton,: tab.(10.24)

Norma de timp la rectificare rotundă interioară:

min

e) Danturare prin frezare cu freza melc modul

Schema de calcul al timpului de bază se prezintă în figura 3.8, de mai jos :

Fig. 3.8 Danturare prin frezare cu freză melc modul

Se dau :

m = 3 mm, modulul;

z = 39, numărul de dinți al roții dințate;

l = B = 25 mm, lățimea roții dințate;

Timpul de bază tb , se calculează cu relația (10.3) [12], pentru degroșare :

tbd =min unde :

l1=mm

D = m z + 2m = 123 mm

h = m + 1,2m= 6,6 mm

Timpul de bază pentru finisare, tbf ,:

tbf = 1,8 min

Timpul de bază total, tb :

tb = tbd + tbf = 2,35 + 1,8 =4,158 min

Timpul de pregătire încheiere, Tpi,: tab.(10.1)

Tpi =43 min

Timpul ajutător, ta,:

ta = 10 min

Lotul de piese: n = 30 buc.

Timpul de deservire tehnică, tdt,: tab.(10.28)

Timpul de deservire organizatorică, tdo,: tab.(10.28)

Timpul de odihnă și necesități firești, ton,: tab.(10.29)

Norma de timp la danturare cu freza melc modul :

min

CAPITOLUL IV

CALCULUL COSTULUI DE FABRICAȚIE

PENTRU PIESA – roată dințată (m = 3, z = 39)

În vederea calculării cât mai exacte a costului de producție, se va ține cont de următoarele date și etape:

– Preț achiziționare semifabricat – Psemif [lei/kg];

– Greutatea semifabricatului – Gsemif. [kg];

– Costul semifabricatului, Csemif. = Psemif Gsemif. [lei];

– Salariul pe oră al operatorului – Sop = 15000 lei/oră – acesta se înmulțește cu un coeficient k = 0,85;

– Norma de timp pe operații – Nt op [ore];

– Costul manoperei – Cmanopera = Sop k Nt op [lei];

– CAS – salarii directe – CCAS = 22 % Cmanopera [lei];

– Cota pentru șomaj – Cșomaj = 5 % Cmanopera [lei];

– Cota pentru sănătate Csănătate = 7% Cmanopera [lei];

– Regia secției – Cregie = (150 – 700)% Cmanopera [lei];

– Costul de fabricație – Cpiesă = Csemif. + Cmanopera + CCAS + Cșomaj + Cregie + Csănătate [lei]

– Rata de profit – n = 15 %

– Prețul de producție – Pproducție = Cpiesă.(1+ n/100 [lei]

– TVA = 19 % Cpiesă

– Prețul cu TVA – PTVA = Pproducție .(1+TVA/100 [lei]

Modelul de calcul se face pe o singură operație.

Practic însă se calculează manopera la toate operațiile și apoi se aplică cheltuielile de la punctele următoare.

Se extrag, în tabelul 4.1, prețurile unor materiale des utilizate în construcția de mașini.

Tabelul 4.1

FIȘA DE CALCUL A COSTULUI DE FABRICAȚIE

Denumire produs: roată dințată- poziția 32

Material: 21MoMnCr11

– Preț achiziționare semifabricat – Psemif = 13405,48 lei/kg;

– Greutatea semifabricatului – Gsemif. = 4,013 kg;

– Costul semifabricatului, Csemif. = Psemif Gsemif. = 53796,2 lei;

– Salariul pe oră al operatorului – Sop = 58.000 lei/oră;

– Norma de timp pe operații – Nt op = 3 ore;

– Costul manoperei – Cmanopera = Sop Nt op = 174.000 lei;

– CAS – salarii directe – CCAS = 22 % Cmanopera = 38.280 lei

– Cota pentru șomaj – Cșomaj = 5 %.Cmanopera = 8.700 lei

– Cota pentru sănătate – Csănătate = 7 % Cmanopera = 12.180 lei

– Regia secției – Cregie = (150 – 700)% Cmanopera = 609.000 lei

– Costul de fabricație –

– Cpiesă = Csemif. + Cmanopera + CCAS + Cșomaj + Csănătate + Cregie = 895.956 lei

– Rata de profit – n = 15 %

– Prețul de producție – Pproducție = Cpiesă.(1+ 0,15/100) = 897.300 lei

– TVA = 19 %

– Prețul cu TVA – PTVA = Pproducție .(1+TVA/100) = 1.067.787 lei

Costul piesei – roată dințată (m = 3, z = 39), va fi deci:

Cpiesă = 1.067.787 lei = 30,5 UE, la cursul de zi 1 UE = 35.000 lei.

CAPITOLUL V

NORME DE PROTECȚIA MUNCII

DE PREVENIRE ȘI STINGERE A INCENDIILOR

Înaintea pornirii mașinii se verifică fixarea cuțitului și a piesei și se controlează să nu rămână chei sau piese nefixate pe masă.

Mandrinele și platourile strungurilor nu vor prezenta părți proeminente radiale, cu excepția bacurilor de strângere, iar acestea nu vor depăși periferia mandrinei cu mai mult de 1/3 din lungimea lor.

Piesa de prelucrat trebuie fixată bine în mandrină sau între vârfuri și perfect centrată, pentru a nu fi smulsă. La fixarea și scoaterea pieselor din mandrină, se vor utiliza chei corespunzătoare, fără prelungitoare din țeavă sau alte pârghii.

Se interzice urcarea pe platoul strungului carusel în timp ce mașina este conectată la rețeaua de alimentare.

Elementele de comandă pentru pornirea strungurilor trebuie să fie astfel concepute și dispuse încât să nu permită pornirea accidentală a mașinii.

Dispozitivele de protecție a curelelor și angrenajelor cu roți dințate trebuie să fie prevăzute cu un sistem de întrerupere a alimentării motorului, care să nu permită punerea în funcțiune a mașinii decât numai când aceste dispozitive sunt în poziție de protecție.

Mandrinele universale și platourile trebuie să fie protejate cel puțin la partea superioară cu apărători.

Pe cât posibil, apărătoarele vor trebui să ajungă în mod automat în poziția de protecție la pornirea strungului.

Pentru protecția împotriva așchiilor, strungurile trebuie să fie prevăzute cu ecrane de protecție.

Ecranele de protecție trebuie să fie echipate cu vizoare din sticlă securizată, iar la partea inferioară trebuie să asigure și protecția mâinilor.

Pe cât posibil, funcționarea strungului va fi condiționată de poziția de protecție a ecranului.

Platourile vor avea marcată vizibil turația maximă până la care pot fi folosite în condiții de securitate.

Piesa de prelucrat, se va fixa rigid pe masa mașinii de mortezat în menghină, sau cu ajutorul dispozitivelor de fixare.

Înainte de a se fixa cuțitul în suport se vor verifica ascuțirea și profilul cuțitului, precum și dacă acesta corespunde materialului ce se prelucrează și regimului de lucru indicat în planul de operații.

În cazul când în timpul funcționării, se produc vibrații puternice, mașina se va opri imediat și se va proceda la constatarea și înlăturarea cauzelor.

În situația când acestea sunt determinate de cauze tehnice, se va anunța conducătorul procesului de muncă.

La mașinile de frezat cu avansuri automate se vor respecta următoarele:

se recomandă ca mișcarea de avans să nu aibă loc fără mișcarea de rotire a axului principal al frezei;

la oprirea generală a mașinii, mai întâi trebuie să se oprească mișcarea de avans și după aceea mișcarea de rotire a axului principal al frezei.

Platourile vor avea marcată vizibil turația maximă până la care pot fi folosite în condiții de securitate.

Fixarea dinților în corpul frezei, în cazul frezei cu dinți demontabili, se va face cu ajutorul unor elemente de strângere speciale, cu blocare contra desfacerii.

Mașinile de mortezat și rabotat, trebuie să fie prevăzute cu dispozitive pentru colectarea așchiilor, fixate pe masa mașinii, în fața corpului portsculă se va prevedea un ecran rabatabil care să rețină așchiile.

Strungurile automate trebuie să fie prevăzute cu apărători de stropi.

BIBLIOGRAFIE

1. Anghel, Șt., – Proiectarea transmisiilor mecanice,

Volumul 1 și 2,

Facultatea de inginerie, REȘIȚA,1993

2. Boangiu, Gh., – Mașini unelte și agregate, Editura didactică

și pedagogică, BUCUREȘTI, 1978

3. Calmanovici, T., – Culegere de probleme pentru mașini unelte,

Editura tehnică, BUCUREȘTI, 1974

4. Crivacucea, O., – Mecanică, STATICĂ,

Volumul 1, Universitatea tehnică Timișoara, 1992

5. Drăghici, I.ș.a., – Organe de mașini – Probleme, Editura didactică

și pedagogică, BUCUREȘTI, 1980

6. Hamat, C., – Proiectarea sculelor așchietoare,

Volumul 2, Editura Timpul, REȘIȚA, 2002

7. Lungu, I., – Mașini unelte și agregate,

Volumul 1 și 2, Editura Universitatea

,, Eftimie Murgu’’ REȘIȚA, 1998

8. Mănescu, T., – Rezistența materialelor,

Volumul 1 și 2, REȘIȚA, 1995

8. Minciu, C., – Scule așchietoare, Volumul 1 și 2,

Editura tehnică, BUCUREȘTI, 1995

9. Picoș, C. ș.a., – Normarea tehnică pentru prelucrări prin

așchiere, Volumul 1 și 2,

Editura tehnică, BUCUREȘTI, 1979

10. Picoș, C. ș.a., – Calculul adaosurilor de prelucrare și

al regimurilor de așchiere,

Editura tehnică, BUCUREȘTI, 1974

11. Rădulescu, Gh.ș.a., – Îndrumar de proiectare în construcția de

mașini, Volumul 3,

Editura tehnică, BUCUREȘTI, 1986

12. Rabinovici, A., – Rulmenți,

Editura tehnică, BUCUREȘTI, 1988

13. Vlase, A.ș.a., – Regimuri de așchiere, adaosuri de prelucrare

și norme tehnice de timp, Volumul 1 și 2,

Editura tehnică, BUCUREȘTI, 1983

14. CATALOG DE RULMENȚI, BUCUREȘTI, 1980,Oficiul de

documentare și publicații tehnice

15. COLECȚIE DE STANDARDE – ORGANE DE MAȘINI,

Volumul 1. d.,

Editura tehnică, BUCUREȘTI, 1984