Proiectarea Tehnologiei de Fabricatie a Reperului Flansa

Capitolul 1. Proiectarea tehnologiei de fabricație a reperului ”Flanșă”

1.1.Analiza functionala a reperului

Reperul “Flanșă” face parte din construcția carcasei unui reductor de turație cu 3 trepte, cu raportul de transmitere i = 95,691. Flanșa se montează pe carcasa reductorului cu 6 suruburi M8. Prin deschiderea cu diametrul de 137 mm trece arborele principal al vinciului pe care se montează celelalte elemente: barbotinele, craboții si suporții. Reductorul de turație este acționat de un motor electric având puterea de 3kW si turația de 1410 rot/min. Reductorul de turație in componența căruia intră flanșa, face parte din structura unui vinci de ancoră cu două barbotine, proiectat pentru o ambarcațiune maritimă. Forța nominală dezvoltată de vinci, pentru un lanț cu punte având calibrul 17,5 mm este 13,5 kN, iar forța de smulgere 19,5 kN.

Fig.1.1 Flanșa

1.2 Stabilirea caracteristicilor materialului piesei

Materialul din care este realizat piesa este OL 37, este numit oțel normal de construcții, îndeplinește intr-o mare măsură condițiile impuse in mod normal oțelurilor in construcții. Mai este denumit si „moale” sau „ductil”.

Rezistențe admisibile pentru elemente de construcții din OL37, după STAS 763-71, in daN/cm2 (modificat in 1976)

Rezistențe admisibile Tabel 1.1

Pentru gruparea III de încărcări, rezistența admisibilă se determina prin multiplicarea cu 1,25 a rezistenței admisibile din gruparea I de încărcări corespunzatoare solicitării respective.

Conform STAS 500/2 – 80, compoziția chimică a oțelului OL 37 este indicată în tabelul următor:

Tabel 1.2Compoziția chimică

1.3. Analiza procedeelor de semifabricare

Semifabricatul este o bucată de material sau o piesă brută care a suferit o serie de prelucrări mecanice sau tehnice, dar care necesită în continuare alte prelucrări pentru a deveni o piesă finită.Piesa finită rezultă în urma prelucrării semifabricatului cu respectarea tuturor condițiilor impuse prin desenul de execuție (formă, dimensiune, toleranță,calitatea suprafețelor).Semifabricatul supus prelucrării prin așchiere are una sau mai multe dimensiuni mai mari decât al piesei finite.

Principalele tipuri de semifabricate folosite la prelucrarea prin așchiere sunt:

– bucăți debitate din produse laminate (bare, profile, sârme);

– piese brute obținute prin turnare;

– piese brute forjate liber;

– piese brute forjate în matriță (matrițate);

– produse trase la rece.

Semifabricate turnate se obțin într-o gamă largă de dimensiuni și greutăți. Forma lor este strâns legată de forma pieselor finite.

Clasificarea semifabricatelor turnate se poate face după mai multe criterii:

– după greutate;

– după complexitatea formei;

– după tipul formei de turnare;

– după procedeul de turnare ;

– după material;

Semifabricatele obținute prin turnare sunt:

• lingouri – semifabricate de forme simple, destinate prelucrării prin deformare plastică sau retopirii pentru elaborare de aliaje.

• piese : care se pot turna în forme temporare folosite la o singura turnare, în forme semipermanente care servesc la un numar limitat de turnari și în forme permanente numit cochilii, folosite la mii de turnări.

Precizia semifabricatelor turnate depinde de procedeu, de calitatea modelului, de modul de formare și de mărimea pieselor. Calitatea suprafețelor depinde de calitatea materialului de vopsire a formelor și de metoda de curățire a semifabricatelor. Mărimile adaosurilor de prelucrare și a abaterilor limită, pentru piesele turnate, sunt indicate în standarde.

Semifabricate obținute prin deformare plastică – laminare au forme geometrice regulate, se caracterizează prin lungime mare în raport cu secțiunea.

Se pot clasifica :

• semifabricate propriu-zise : blumuri,șleburi,platine ,utilizate la obținerea altor semifabricate.

• profile laminate, care pot fi :

– profile simple sau bare: pătrate, rotunde, hexagonale, triunghiulare, ovale, semirotunde, segment

– profile fasonate:oțel cornier, profil I, profil U, profil T, șina, oțel Z

Prin laminare se înțelege procesul de prelucrare prin deformare plastică a metalelor, prin trecerea acestora prin spațiul dintre doi cilndri antrenați în mișcarea de rotație

La serii mijlocii și mari de fabricație semifabricatele din oțeluri sunt matrițate. Oțelurile laminate se folosesc pentru fabricarea roților dințate, cu construcție simplă, cu diametru exterior < 50 mm.

Din cauza diametrului mare al reperului, dar lungimea sa este mică in comparație cu diametrul, așa ca voi alege ca semifabricatul să provină dintr-o bară rotundă laminată.

1.5 Definirea formei si dimensiunilor semifabricatului

fsgs

Fig. 1.2

Adaosul de prelucrare frontal este de 0.8 [mm], iar diametrul demifabricatul este conform stas bare, D = 200 [mm].

1.6 Calculul regimului de așchiere

Fișa tehnologică Tabel 1.3

1.6.1. Operația de strunjire

Faza 1.1. Strunjire longitudinală de degroșare

-adâncimea de așchiere:

t=(D 0 – D 1)/2

t=3,15 [mm]

-avansul de așchiere: s=0,6…1,2 [mm/rot] [1, rel. 10.7/ pag. 341]

-viteza de așchiere : v=27,521[m/min] [1, rel. 10.29/ pag. 359]

[m/ min]

unde: Cv coeficientul care depinde de caracteristicile matrialului piesei si al sculei

Cv=42 [1, tab. 10.30./ pag. 360];

T-durabilitatea sculei așchitoare[min], T=60 min [1, tab. 10.3./ pag. 335];

m-exponentul durabilitații, m=0,25 [1, tab. 10.29./ pag. 359]

HB-durabilitatea materialului piesei HB=131

Xv-exponent pentru adâncimea de așchiere, Xv=0,25 [1, tab. 10.30./ pag. 360]

Yv-exponent pentru avans, Yv=0,66 [1, tab. 10.30./ pag. 360]

n-exponentul durității, n=1,75

coeficienții care țin cont de condițiile diferite de lucru

– k1- coeficient ce tine seama de influenta secțiunii transversale a cuțitului:

in care- q- suprafața secțiuni transversale,- coeficient în funcție de materialul prelucrat;

-k2 –coeficientul ce ține seama de influența unghiului de atac

In care – ρ – exponent în funcție de natura materialului de prelucrat, ρ = 0,6; χ – unghiul de atac al sculei, χ = 75º.

-k3 – coeficient ce ține seama de influența unghiului tăișului secundar χ1:

In care a = 10, pentru χ1 0

k4 – coeficient ce ține seama de influența razei de racordare a vârfului cuțitului:

In care μ – exponent funcție de tipul prelucrării și de materialul de prelucrat, μ = 0.1;

-k5 – coeficient ce ține seama de influența materialului din care este confecționată partea așchietoare a sculei; [1, tab. 10.31pag 362];

-k6 – coeficient ce ține seama de materialul de prelucrat: [1, tab. 10.32 pag.363];

-k7 – coeficient ce ține seama de modul de obținere a semifabricatelor: ;

-k8 – coeficient ce ține seama de starea stratului superior al semifabricatului: ;

-k9 – coeficient ce ține seama de forța suprafeței de degajare:k9=1.

Dimensiuni de așchiat;

D0=200 [mm] – diametru semifabricat;

D1=193,7 [mm] – diametru piesă;

L=28,8 [mm] – lungime semifabricat.

Faza 1.2. Strunjire frontală

-adâncimea de așchiere: t=0,8 [mm]

-avansul de așchiere s=0,9 [mm/rot] [1, tab. 10.7./ pag. 341]

-viteza de așchiere: v=35,848 [m/min] [1, rel. 10.36/ pag. 378]

Cv=42 [1, tab. 10.30./ pag. 360]

Cv coeficientul care depinde de caracteristicile matrialului piesei si al sculei

T-durabilitatea sculei așchitoare[min], T=60 min [1, tab. 10.3./ pag. 335]

m-exponentul durabilitații, m=0,25 [1, tab. 10.29./ pag. 359]

HB-durabilitatea materialului piesei HB=131

Xv-exponent pentru adâncimea de așchiere, Xv=0,25 [1, tab. 10.30./ pag. 360]

Yv-exponent pentru avans, Yv=0,66 [1, tab. 10.30./ pag. 360]

n-exponentul durității, n=1,75

Dimensiuni de așchiat

D1=160 [mm] Diametrul piesei

Ad=0,8 [mm] Adaos

Faza 1.3. Strunjire interioara

Dimensiuni de așchiat:

D0=135 [mm] Diametru inițial

L=28 [mm] Lungimea

i=11 treceri

-adâncimea de așchiere se calculeazacu relatia: t=(D0/2)/ i

t=6,136 [mm]

-avansul de așchiere:

s=0,4 [mm/rot] [1, tab. 10.7./ pag. 341]

-viteza de așchiere:

v=43,905 [m/min] [1, rel. 10.36/ pag. 378],

in care:Cv coeficientul care depinde de caracteristicile matrialului piesei si al sculei

T-durabilitatea sculei așchitoare[min], T=60 min [1, tab. 10.3./ pag. 335];

m-exponentul durabilitații, m=0,25 [1, tab. 10.29./ pag. 359];

HB-durabilitatea materialului piesei HB=131;

Xv-exponent pentru adâncimea de așchiere, Xv=0,25 [1, tab. 10.30./ pag. 360];

Yv-exponent pentru avans, Yv=0,66 [1, tab. 10.30./ pag. 360];

n-exponentul durității, n=1,75;

k1…k9=1;

Faza 1.4. Debitare

-adâncimea de așchiere: t=6 [mm]

t= Lt

-avansul de așchiere: s=0.2 [mm/rot] [1, tab. 10.52./ pag. 377]

-viteza de așchiere se calculeaza cu relatia:

(2.g)

In care: Cv2 coeficientul care depinde de caracteristicile matrialului piesei si al sculei,

Cv2=20,3 [1, tab. 10.53./ pag. 379]

T-durabilitatea sculei așchitoare[min], T=30 min [1, tab. 10.3./ pag. 335]

m-exponentul durabilitații, m=0,25 [1, tab. 10.29./ pag. 359]

HB-durabilitatea materialului piesei HB=131

Yv2-exponent pentru avans, Yv2=0,0,4 [ 1, tab. 10.53./ pag. 379]

n-exponentul durității, n=1,75

k1…k12=1

Din relatia (2.g) rezulta viteza :v=34,6243 [m/min] .

1.6.2.Operatia 2 Gaurire +alezare

Faza 2.1. Burghiere

Dimensiuni de așchiat:

D=8 [mm] Diametru gauri;

L=17 [mm] Lungimea gaurii

-adâncimea de așchiere se calculeaza cu relatia:

t= Ds/2 (1.j)

in care Ds- diametrul sculei.

t=4 [mm]

-avansul de așchiere se calculeaza cu relatia:

(1.x)

In care: Ks-coeficient de corecție

Ks=0,75 [2, tab. 16.8./ pag. 12]

Cs=0,063 [2, tab. 16.9./ pag. 12]

Cs-coeficient de avans

Din rel rezulta avansul: s=0,164 [mm/rot]

-viteza de așchiere se calculeaza cu relatia:

[m/ min] (1.f)

in care: -Cv coeficientul care depinde de caracteristicile matrialului piesei si al sculei,Cv=3,7 [2, tab. 16.22./ pag. 19];

T-durabilitatea sculei așchitoare[min], T=25 min [2, tab. 16.6./ pag. 11];

m-exponentul durabilitații, m=0,2 [2, tab. 16.22./ pag. 19];

zv-exponent, zv=0,4 [2, tab. 16.22./ pag. 19];

yz-exponent pentru avans [2, tab. 16.22./ pag. 19];

Kvp- coeficient,Kvp=1.

Din relatia (1.f) rezulta: v=15,793 [m/min].

Faza 2.2. Alezare

Dimensiuni de așchiat:

D0=8 [mm] Diametrul gaurii

D1=14 [mm] diametrul lărgirii

L=8,5 [mm] lungimea părții largite

Adâncimea de așchiere se calc cu rel:

t= (D 1 – D0)/2 (1.j)

t=3 [mm]

avansul de așchiere se calculeaza cu relatia::

(1.h)

In care: Cs-coeficient de avans,Cs=0,2 [2, tab. 16.53./ pag. 34];

D- diametrul largitorlui, D=14[mm]’.

Din rel (1.g) rezulta:s=0,696 [mm/rot]

-viteza de așchiere se calculeaza cu relatia:

(1.h)

In care: Cv coeficientul care depinde de caracteristicile matrialului piesei si al sculei, Cv=10,5 [2, tab. 16.57./ pag. 36]

T-durabilitatea sculei așchitoare[min], T=80 min [2, tab. 16.58./ pag. 36

m-exponent, m=0,4 [2, tab. 16.57./ pag. 36

xv-exponentul adâncimii, xv=0,2 [2, tab. 16.57./ pag. 36]

zv-exponent, zv=0,3 [2, tab. 16.57./ pag. 36]

yv-exponent pentru avans, yv=0,05 [2, tab. 16.57./ pag. 36]

Din relatia rezulta v=2,775 [m/min]

1.6.3 Operația 3 Gaurire si filetare

Faza 3.11 Burghiere

Dimensiuni de așchiat

Ds=7,5 [mm] Diametru sculă

L=17 [mm] Lungimea găurii

-adâncimea de așchiere rezulta din relatia (1.f): t=3,75 [mm]

t= Ds/2

-avansul de așchiere rezulta din relatia(): s=0,211 [mm/rot],

in care: Ks- coeficient de corecție, Ks=1 [2, tab. 16.8./ pag. 12],

Cs- coeficient de avans, Cs=0,063 [2, tab. 16.9./ pag. 12].

-viteza de așchiere rezulta din relatia : v=12,929 [m/min] ,

in care:Cv coeficientul care depinde de caracteristicile matrialului piesei si al sculei,

Cv=3,7 [2, tab. 16.22./ pag. 19]

T-durabilitatea sculei așchitoare[min], T=25 min [2, tab. 16.6./ pag. 11]

m-exponentul durabilitații, m=0,2 [2, tab. 16.22./ pag. 19]

zv-exponent, zv=0,4 [2, tab. 16.22./ pag. 19]

yv-exponent pentru avans, yv=0,7 [2, tab. 16.22./ pag. 19]

Kvp- coeficient , Kvp=1

Faza 3.2. Filetare

Dimensiuni de așchiat:

D0=7,5 [mm] Diametru găura

D1=8 [mm] diametru filet

L=17 [mm] lungimea filetului

-adâncimea de așchiere: t=0,5 [mm]

-avansul de așchiere: p=0,5 [mm/rot]

-viteza de așchiere se calculeaza cu relatia:

(1.h)

In care: Cv2 coeficientul care depinde de caracteristicile matrialului piesei si al sculei

Cv2=1 [2, tab. 16.80./ pag. 54]

T-durabilitatea sculei așchitoare[min], T=190 min [2, tab. 16.81./ pag. 54]

m-exponentul durabilitații, m=0,9 [2, tab. 16.81./ pag. 54]

x-exponent,x=1,2

y-exponent, y=0,5

` Din rel() rezulta v=0,152 [m/min]

1.7 Alegerea mașinilor unelte

Strungul SNB 400 este un strung de mărime mijlocie iar prelucrările pe acest strung au un caracter universal, putându-se efectua toate operațiile de strunjire și filetare. Caracteristicile tehnice:

-distanța între vârfuri: 750; 1000; 1500; 2000;

-înălțimea vârfurilor: 200;

-distanța maximă de strunjire: 400 deasupra ghidajelor;

-diametrul maxim de prelucrare: 210 deasupra saniei;

-conul alezajului axului principal: Morse nr. 6;

– pasul șurubului conducător: 12;

-numărul de turații distincte ale arborelui principal: 22;

-turația minimă și maximă a axului principal: 12 … 1500.

-turațiile strungului normal SNB 400: 12, 15, 19, 24, 30, 38, 46, 58, 76,96, 120, 150, 185, 230, 305, 380, 480,600, 800, 955, 1200, 1500.

– puterea/ turația motorului principal: 7,5 Kw/1000 rot/min;

– puterea/turația motorului deplasări rapide: 1,1 Kw/1500 rot/min;

-avansurile longitudinale minime și maxime: 0,046 – 3,52 mm/rot;

-cursa maximă a căruciorului: 650, 900, 1400, 1900;

-unghiul de rotire a saniei portcuțit: ±45;

– pasul șurubului saniei transversale: 5.

Principalele caracteristici tehnice ale mașinii unelte G40 :

Tip constructiv : cu coloană si montant

Diametrul maxim de găurire in oțel cu adâncimea maximă de găurire (cursa arborelui principal) : 250 mm

Conul arborelui principal : Morse 5

Suprafața masei : 500×600 mm

Cursa maximă a păpusii : 280 mm

Nr. treptelor de turații : 12

Turații limită : 31,5 … 1400 rot / min

Avansuri limită : 0,11 … 1,75 mm / rot

Puterea M.E. : 4,15 KW

Gabarit : Lungime (1604 mm) ; Lățime (770 mm) ; Înălțime (2984 mm)

Masa netă : 1500 Kg

1.8 Normarea tehnică

Norma de timp Nt se calculează cu relatia:

[min] (1.g)

In care:Tpi – timp de pregătire – încheiere;

n – numărul de produse din lot, n=400 piese;

tb – timp de bază;

ta – timpi ajutători;

tdt – timp de deservire tehnică;

tdo – timp de deservire organizatorică;

ton – timp de odihnă și necesități fiziologice;

Operația 1.Strunjire

Faza 1.1.

Tpi=25 [min] [3, tab. 5.65./ pag. 193]

Timpul de baza se caluleaza cu relatia:

(1.gjh)

In care: L- lungimea de aschiat, L=28,8 [min]

n- turatia, n=43,824 [rot/min]

s- avansul, s=0,8 [mm/rot]

i-numarul de treceri, i=2

Din relatia (sf) rezulta timpul de baza: tb=1,642[min]

Timpul ajutator se calculeaza cu relatia:

ta = ta1 + ta2 + ta3 + ta4 [min] (1.4)

in care: ta1-timp ajutator pentru prindere- desprindere, ta1=1,2 [min];

ta2-timp ajutator pentru comanda mașinii, ta2=1 [min]

ta3-timp ajutator legat de fază, ta3=1,2 [min]

ta4- timp ajutator pentru măsurători, ta4=0,5 [min].

Din relatia (1.d) rezluta timpul:ta=3,9 [min]

Timp de deservire tehnică:

[min] [3, tab. 5.79./ pag. 207]

[min] [3, tab. 5.80./ pag. 207]

tdt=0,041 [min]

Timp de deservire organizatorică:

tdo=0,016 [min]

Timp de odihnă și necesități fiziologice;

ton=0,304 [min]

Faza 1.2.

Timpul de baza: tb=2,491 [min], in care:

L=160 [mm]

s= 0,9 [mm/rot]

n=71,354 [rot/min]

i=1

Timpul ajutator: ta=2,7 [min],

in care:

ta2=1 [min]

ta3=1,2 [min]

ta4=0,5 [min]

Timpul de deservire tenhica:tdt=0,062 [min]

Timp de deservire organizatorică:

tdo=0,028 [min]

Timp de odihnă și necesități fiziologice;

ton=0,285 [min]

Faza 1.3.

Timpul de baza: tb=10,089 [min], in care:

L=38 [mm]

s= 0,4 [mm/rot]

n=103,574 [rot/min]

i=11

Timpul ajutator: ta=2,7 [min], in care:

ta2=1 [min]

ta3=1,2 [min]

ta4=0,5 [min]

Timpul de deservire tenhica tdt=0,252 [min]

Timp de deservire organizatorică: tdo=0,100 [min]

Timp de odihnă și necesități fiziologice;

ton=0,703 [min]

Faza 4

Timpul de baza: tb=3,161 [min]

L=6 [mm]

s= 0,2 [mm/rot]

n=56,927 [rot/min]

v=34,624 [m/min]

D=193, 7 [mm]

i=6

Timpul ajutator: ta=2,7 [min]

ta2=1 [min]

ta3=1,2 [min]

ta4=0,5 [min]

Timpul de deservire tenhica tdt=0,079 [min]

Timp de deservire organizatorică:tdo=0,031 [min]

Timp de odihnă și necesități fiziologice;ton=0,322 [min]

Din relatia (1.g) rezultaca norma de timp la operația 1 este:

Nt=31,672 [min]

Operația 2 Găurire si alezare

Faza 2.1. Burghiere Ø8

Timpul de pregatire- incheiere: Tpi=10,9 [min]

Timpul de baza se claculeaza cu relatia:

(1.5)

In care: L=27 [mm]

v=15,793 [m/min]

i=6 găuri

Din relatia(1.b) rezulta timpul de baza: tb=10,257 [min]

Timpul ajutator: ta=0,87 [min]

ta1=0,34 [min]

ta2=0,11 [min]

ta3=0,3 [min]

ta4=0,12 [min]

Timpul de deservire tenhica [min] [4, tab. 9.54./ pag. 35]

[min]

tdt=0,512 [min]

Timp de deservire organizatorică:

tdo=0,102 [min]

Timp de odihnă și necesități fiziologice:

[min] [4, tab. 9.55./ pag. 35]

ton=0,333 [min]

Faza 2.2. Alezare Ø14

Timpul de baza rezulta din relatia(1jj):relatia de la faza 1 tb=18,376 [min]

in care:

L=8,5 [mm]

v=2,775 [m/min]

i=6 găuri.

Timpul ajutator: ta=0,53 [min]

ta2=0,11 [min]

ta3=0,3 [min]

ta4=0,12 [min].

Timpul de deservire tenhica tdt=0,918 [min].

Timp de deservire organizatorică:tdo=0,183 [min].

Timp de odihnă și necesități fiziologice;ton=0,567 [min].

Din relatia () rezulta ca norma de timp la operația 2 este: Nt=32,680 [min].

Operația 3 Găurire si filetare

Faza 3.1.Gaurire

Timpul de pregatire-inchiere: Tpi=10,9 [min] [4, tab. 9.1./ pag. 8]

Timpul de baza rezulta din relatia(1.4): tb=6,806 [min] in care:

L=22 [mm]

v=12,929 [m/min]

i=4 treceri

Timpul ajutator: ta=0,87 [min]

ta1=0,34 [min]

ta2=0,11 [min]

ta3=0,3 [min]

ta4=0,12 [min]

Timpul de desrvire tehnica: [min] [4, tab. 9.54./ pag. 35]

tdt=0,340 [min]

tdo=0,068 [min]

Timp de deservire organizatorică:

[min]

Timp de odihnă și necesități fiziologice: [min] [4, tab. 9.55./ pag. 35]

ton=0,230 [min]

Faza 3.2.Filetare

Timpul de baza rezulta din relatia(1.4): Tb=9,123 [min]/filet

in care :

L=22 [mm]

v=0,152 [m/min]

n1=4 [rot/min]

Timpul ajutator: ta=0,53 [min]:

ta2=0,11 [min]

ta3=0,3 [min]

ta4=0,12 [min]

Timpul de desrevire tehnica: tdt=0,456 [min]

Timp de deservire organizatorică:tdo=0,09 [min]

Timp de odihnă și necesități fiziologice: ton=0,28 [min]

Din relatia (1.d) ca norma de timp la operația 3 este:

Nt=18,83[min]

Pentru realizarea unei piese este de 83.19 [min]

Tabelul 1.1 Planul de operatii

Capitolul 2. Proiectarea sculelor achietoare

Pentru realizarea reperului “flansa” se va proiecta urmatoarele scule aschietoare: un burghiu de dimametru O 9 si un largitor de o 14.

Burghiu elicoidal O 9

2.1. Alegerea materialului sculei și tratamentul termic

Materialele folosite în construcția sculelor așchietoare trebuie să îndeplinească o serie de proprietăți care să le asigure capacitatea așchietoare, ca : duritate, rezistență la uzură, stabilitate termică, rezistență la încovoiere și reziliență, etc.

Pentru prelucrarea piesei aleg un burghiu din materialul Rp3 , datorită conținutului ridicat de elemente de aliere greu fuzibile, care formează carburi, termostabilitatea acestor oțeluri este ridicată ( 620°- 640°C ), și rezistența la uzură la rece este mare. În tabelul 1.1 se dă compoziția chimică a oțelurilor rapide pentru scule.

Tabelul 2.1 Compoziția chimică a oțelurilor pentru scule

Tratamentul termic al oțelului rapid este unul din factorii principali care asigură, în final, sculelor proprietăți superioare de rezistență la uzură, duritate și rezistență la temperaturi înalte, adică o durabilitate mult marită. Oțelurile rapide, având o conductibilitate termică redusă, se vor preîncălzi în mai multe etape, preîncălzirile se vor face în băi de săruri.

Tabelul 2.2 Tratamentul termic aplicat sculei din Rp3

Alegerea schemei de prelucrare

Fig.2.1 Alegerea schemei de prelucrare (1-burghiu, 2- semifabricat)

I – mișcarea principală de rotație a burghiului;

II – mișcarea secundară de avans a burghiului;

2.2.Stabilirea parametrilor geometrici funcționali optimi ai sculei

Pentru prelucrarea găurilor cu o lungime Lg10D (D fiind diametrul exterior al burghiului) se folosesc burghie din oțel rapid pentru oțeluri obișnuite. Unghiurile și restul parametrilor geometrici ai burghielor elicoidale se dau în STAS R 1370-74 și R 9128/2-77:

Unghiul de înclinare a elicei canalelor pentru evacuarea așchiilor : ω = 25°;

Unghiul de degajare, γ, în secțiunea axială este egal cu unghiul ω la periferie,micșorându-se la periferie în apropierea tăișului transversal până la .

γ = ω = 25°;

Unghiul de atac la vîrf,

Unghiul de așezare , α, în funcție de diametrul burghiului :

Unghiul de înclinare a tăișului transversal,

Fig.2.2 Parametrii geometrici constructivi ai burghiului elicoidal

2.3 Stabilirea prin calcul a regimului de așchiere și calculul consumului specific de scule

Parametrii regimului de așchiere pentru burghiere sunt: adâncimea t, avansul s și viteza de așchiere v.

adâncimea de așchiere :

avansul : ”s” este deplasarea axială la o rotație completă a sculei .Se pot deosebi următoarele elemente geometrice ale așchiei :

lățimea , ”b”, dată de relația :

b = [mm];

grosimea ”a” calculată cu relația :

aria secțiunii transversale :

avansul”s” se calculeaza cu relatia:

(2.1)

Unde:

Adoptăm avansul de lucru :

mărimea admisibilă uzurii : ;

viteza de așchiere se calculeaza cu relatia:

(2.1)

Unde :

n = 0,9 ;

C = 743;

Adoptăm: ;

Conform tabelului 3 STAS 880;

HB = 197 ;

forța axială :

Forța de așchiere : ;

unde: sunt coeficienți si exponenți ai forței axiale, si adoptăm conform sunt egali cu :

;

momentul de torsiune :

Adoptăm :

;

turația:

Timpul de bază :

;

– lungimea găurii de prelucrat ;

;

;

Adoptăm conform mașinii de găurit GR 40:

diametrul de găurire convențional: ;

adâncime maximă de găurire :;

con Morse 1;

valoarea turației arborelui principal adoptată : ;

valoarea avansului : ;

puterea electromotorului : 1,5 KW ;

gabarit :;

Se recalculează viteza reală de așchiere :

2.4 Calculul constructiv al sculei

Diametrul exterior (nominal) D:

Pentru un diametru al burghiului egal cu 9 [mm] ,clasa de precizie B (uz-general)

Abaterile sunt :

Valoarea conicității inverse în mm pe 100 mm lungime L=0,05-0,12 mm.

Diametrul spatelui dinților D0 , se stabilește în funcție de domeniul exterior :

f0 – înalțimea fațetelor elicoidale ;

Înălțimea fațetelor elicoidale h :

Toleranța este :

Lățimea fațetelor elicoidale f :

Toleranța este :

Diametrul miezului burghiului d0 :

Toleranța diametrului burghiului:

Pasul elicei :

Lațimea dintelui b:

;

Toleranța :

Diametrul degajării gâtului :

Profilul și dimensiunile canalelor pentru evacuarea așchiilor

Raza mare a canalelor elicoidale ale burghiului:

–coeficient ce indică influența unghiului de atac ϰ asupra profilului frezei;

– coeficient ce indica influenta diametrului miezului burghiului.

;

Raza mică a canalelor elicoidale ale burghiului:

Fig.2.3. Lățimea dintelui frezei

Lățimea dintelui frezei pentru executarea canalelor elicoidale.

2.5. Calculul de rezistență și rigiditate a sculei

Verificarea se face ținând cont de faptul că burghiile sunt solicitate în timpul funcționării la rasucire, compresiune axială și flambaj. Solicitarea principală este răsucirea iar efectul unitar tangențial va fi :

Dacă ținem cont și de efectul de compresiune axială care dă un efort unitar de același sens rezultă un efort tangențial maxim:

Principalele solicitări care apar sunt:

răsucire :

;

torsiune si compresiune : ;

forța critică de flambaj : ;

;

l – lungimea de flambaj;

E – unghiul de înclinare al canalelor :

2.6. Stabilirea tipului de poziționare – fixare a sculei

Determinarea dimensiunii cozii conice (con Morse) se face prin calcul. Transmiterea momentului de torsiune de la arborele principal la sculă, se asigură prin frecarea care i-a naștere între coada conică și alezajul din arborele mașinii. Pentru ca burghiul să poata fi antrenat, este necesar ca momentul dat de arborele de frecare Mf , din conul de fixare sa nu depășească Mt.

Fig.2.4. Părțile componente și geometria burghiului

Se adoptă conul Morse 1 cu conicitatea 1: 20,047 = 0,04988 având urmatoarele dimensiuni:

2.7 Stabilirea schemei de ascuțire

Metode de ascuțire conic

La metodele de ascuțire conic suprafața de așezare care se ascute face parte din mantaua unui con a cărui axă este materializată de axa de oscilație a dispozitivului de ascuțire. Se cunosc două variante de ascuțire conică:

Metoda de ascuțire conică la care unghiul dintre axa conului și axa burghiului este diferită de 90° ;

Metoda de ascuțire conică, la care unghiul dintre axa conului și axa burghiului este de 90°;

Mișcarile necesare ascuțirii sunt:

I – mișcarea principală, de rotație a discului abraziv;

II – mișcarea de oscilație a dispozitivului de ascuțire în jurul axei conului imaginar;

III – mișcarea de avans transversal a burghiului spre discul abraziv;

IV – mișcarea de oscilație în plan vertical pentru uniformizarea uzurii discului abraziv.

Fig.2.5 Schema de ascuțire

Semiunghiul la vârf al conului imaginar este . Pentru prelucrarea oțelurilor unghiul de atac se ia . Distanța de la vârful conului imaginar pâna la axa burghiului se alege H=*D,în care D este diametrul burghiului. Pentru realizarea unghiului de așezare axa burghiului se deplasează față de planul axial al conului imaginar, spre fața de așezare a dintelui care se ascute, cu distanța .

Dupa ascuțirea unui dinte , burghiul se rotește cu 180° , aducându-se în poziție de ascuțire cu cealaltă față de așezare. Metoda asigură creșterea unghiului de așezare spre centru astfel încât la exterior , iar la interior .

În cazul ascuțirii conice, mișcarile sunt aceleași, diferă poziția conului imaginar și înalțimea de reglare, care se ia . La această metodă de ascuțire, unghiul de așezare are o variație inversă ( crescator spre periferia burghiului).

2.8 Condiții tehnice generale de calitate

Condițiile tehnice generale de calitate ale burghielor sunt date in STAS 6359 – 74.

Forme și dimensiuni.

Forma și dimensiunile acestor scule trebuie să fie conform standardelor sau normelor dimensionale în vigoare, iar în lipsa acestora conform desenelor de execuție acceptate de comun acord de către beneficiar și producător.

Abateri limită

-abaterile limită ale diametrului părții așchietoare, la vârful tăișului : h8 ;

-abaterile limită la dimensiunile conurilor Morse, conform STAS 248-77;

-abaterile limită la lungimea totală a părții active : ;

-abaterile limită la unghiul de vârf al burghiului : ;

-bătaia radială fațetelor, pe toată lungimea părții utile a sculei, față de axa cozii, pentru burghie se adoptă în funcție de diametru si coadă .

Bătaia tăișurilor burghiului nu trebuie să depășească valorile indicate din tabelul de mai jos

Tabelul 2.3. Abaterile

Ttabelul 2.4.Bătaia taișurilor burghiului

Tabelul 2.5.Excentricitatea miezului pentru burghie din clasa de precizie A

Rugozitatea suprafețelor

La burghie cu clasă de precizie A pe fețele de așezare principale și pe suprafața cozii ; iar pe fețele de așezare secundare și pe canalele pentru evacuarea așchiilor . La burghie cu clasa de precizie B calitatea suprafeței va scădea cu o clasă.

Aspect

-Suprafața sculelor nu trebuie să prezinte abateri de formă vizibile cu ochiul liber;

-pe suprafața părții așchietoare nu se admit fisuri, urme de coeziune și de săruri, provenite din tratamentul termic și culori de revenire;

-tăișurile principale și cele secundare nu trebuie sa fie rotunjite;

-dupa tratamentele termochimice, sculele vor avea aspectul stabilit prin normele tehnice;

-la sculele cu coadă sudată sau lipită, lacul sudurii sau lipiturii trebuie sa fie lipsit de sulfuri sau urme de sudare sau lipire incompletă;

Material

-burghiul se execută din oțel rapid

-burghiele cu se execută din două bucăți sudate cap la cap sau lipite. Materialul cozii : OLC 45 , 40Cr sau alte oțeluri aliate, având rezistența la tracțiune de minim ;

Duritatea

-la burghie : oțel rapid 62 …65 HRC

-din oțel aliat sau carbon de scule 61….64 HRC.

Execuție

-elementele constructive și parametrii geometrici ai părții așchietoare , conform

STAS R1370 – 74;

-burghiele elicoidale cu diametrul peste 1[mm] se execută cu conicitate inversă de 0,02… 0,08[mm] pe 100[mm] lungime;

-burghiele elicoidale se execută cu grosime variabilă a miezului crescând spre coada burghiului. Creșterea miezului începe de la vârful burghiului sau după o porțiune pe care grosimea miezului este constantă.

2.9 Norme de protecția muncii la execuția și ascuțirea sculei

Pentru burghiu se va avea în vedere următoarele aspecte:

-se va controla starea mașinii înaintea începerii lucrului, verificându-se toate mesele de comandă, instalațiile de ungere si răciere;

-se controlează instalația electrică a mașinii unelte și împământarea acesteia;

-se vor folosi dispozitivele de siguranță și de îngrădire a transmisiilor angrenajelor;

-în timpul ascuțirii se vor folosi dispozitivele de protecție împotriva așchiilor sau ochelari de protecție;

-nu se permite frânarea organelor în mișcare cu mâna;

-nu se admite îndepărtarea așchiilor cu mâna, ci cu cârlig/perie specială;

-în cazul polizării și ascuțirii burghielor se verifică integritatea dispozitivelor de protecție corespunzator unghiului de contact dintre piatră și sculă;

Folosirea lichidelor de așchiere impune respectarea unor măsuri generale de igienă, printre care:

-utilizarea apărătorilor antistropi ale mașinilor unelte;

-păstrarea curățeniei la locul de muncă;

-golirea și curățarea periodică a rezervoarelor de lichide ale mașinilor unelte;

-folosirea cârligelor pentru îndepărtarea așchiilor;

-purtarea hainelor de protecție și spălarea lor regulată;

-spălarea mâinilor si antebrațelor cu apă caldă si săpun la pauza de prânz;

-spălarea sub dușuri calde la terminarea lucrului;

-controlul de laborator al lichidelor de așchiere și încălzirea lor la 80°C.

Pentru ca lucrul la mașinile de ascuțit scule să decurgă fără accidente, este necesar să se respecte pe langă regulile de protecție a muncii valabile la mașinile de rectificat, o serie de reguli suplimentare.

Înainte de fixare în arborele principal al mașinii de ascuțit, corpul abraziv trebuie încercat pe o mașină specială, la o viteză periferică superioară cu vitezei înscrise pe corp ( conform STAS 6177 – 60) .

Se verifică dacă corpul abraziv este fisurat, cu ajutorul unui ciocan de lemn. Corpul abraziv se fixează pe un ax și se lovește ușor cu ciocanul.

Mașinile de ascuțit trebuiesc înzestrate cu apărători din oțel sudat sau turnat. Unghiul deschiderii apărătorii, grosimea pereților, dimensiunile și forma apărătorii trebuie să corespundă prescripțiilor de tehnica securității de la mașina de rectificat.

Mașinile de ascuțit scule, care lucrează fără lichide de așchiere se vor înzestra cu instalații de aspirare a prafului. Aspiratoarele de praf se fixează de obicei în jurul corpului abraziv, având și rol de carcasă de protecție în același timp.

La începerea ascuțirii unei scule, trebuie acordată o atenție deosebită intrării corpului abraziv în contact cu dinții sculei, corpul abraziv se poate sparge sau scula se poate deteriora dacă:

-scula intră brusc în corpul abraziv;

-adâncimea de așchiere este prea mare;

-suprafața activă a corpului abraziv nu se potrivește suficient pe suprafața de ascuțit a sculei.

2.10.Proiectarea unui lărgitor 14

2.11 Schema de prelucrare

Fig. 2.6Schema de prelucrare a alezorului

2.12. Materialul sculei și tratamentul termic

Materialul folosit la executarea lărgitorului este MCW 14, STAS 3611-80. Este un oțel aliat, prelucrat prin deformare plastică la cald (laminare sau forjare) elaborat în general în cuptor electric.

Compoziția chimică:

C: 0,9 – 1,05%;

Mn: 0,8-1,1%;

Cr: 0.95 – 1,25 %;

W: 1,2-1,6%;

Si: 0,15-0,35%;

Ni: maxim 0,35 %;

S: maxim 0,025 %;

P: maxim 0,03 %.

Pentru coadă se folosește OLC 45 cu următoarea compoziție chimică:

C: 0,42- 0,5 %;

Mn: 0,5- 0,8 %;

Si: 0,17-0,37%.

Proprietăți mecanice:

• pentru OLC 45 :

rezistența la rupere σr = minim 610 N/ mm2;

alungirea la rupere: Ar = minim 14 %;

duritatea: 217 HB;

• pentru MCW 14 :

rezistență la compresiune: 4000 N/ mm2;

duritatea: 63 HRC;

rezistență la încovoiere: 3600 N/ mm2.

Tratamentul termic aplicat este călire + revenire.

Călirea se realizează prin încălzire la 1200 – 1300°C și răcire în ulei sau aer. Pentru a preîntâmpina apariția tensiunilor și a fisurilor este necesar ca sculele să fie preîncălzite, fie doar o singură dată la 775 – 840°C, dacă au dimensiuni mici și formă simplă, fie de mai multe ori. Durata menținerii la temperaturile de călire se stabilește cu ajutorul monogramei.

Revenirea trebuie executată imediat după călire pentru a scoate, în formă de pulbere carburile metalice din soluție și pentru a se obține unele proprietăți fizico-mecanice mai bune. Temperatura de revenire este între 550-600°C.

2.13 Stabilirea parametrilor geometrici funcționali optimi ai sculei

Parametrii geometrici ai lărgitorului cu coadă sunt dați in STAS 9846-74.

unghiul de înclinare a canalului: ω = 10-30°; ω = 15°;

unghiul de așezare optim: α = 8 -12°;

unghiul de degajare: γ = 8 – 15° ;

unghiul de atac: 2χ = 120°;

Partea cilindrică a lărgitorului are o conicitate inversă de 0,05 pe l00mm.

Coada sculei este conică: con Morse. Unghiul de inclinare a tăișurilor principale: λ= 10°.

Unghiurile funcționale:

tgγn = => tgγ = 0,2 => γn = 11˚75I

tgγy = tgyn cos χ + tgλsinχ => tgγy = – 0,048 => γy = – 0°9I

tgγx = tgω =>γx= 15°.

ctgαn = => ctgαn = 6,44 => αn = 9˚21I

2.14 Stabilirea regimului de așchiere

Adancimea de aschiere:

t = 2,5mm

Avansul pe dinte: Sd = s/z; z=numărul de dinți; z=3 dinți.

Cs = 0,079 => s = 0,65mm/rot. Se adoptă s=0,7mm/rot

=> sd = 0,21mm/dinte.

Din (3.22) rezultă lățimea așchiei: b = = = 1,73 mm.

Aria secțiunii transversale a așchiei ridicată de un dinte :

As=a ∙ b = sd ∙ t = 0,21 ∙ 2,5 = 0,55 mm2

Viteza de așchiere:

Din (3.9) rezultă v =

T = 29min – durabilitatea lărgitorului;

Cv = 1700; m = 0,3; Xv = 0,2; Yv = 0,5; Zv = 0,3; nv = 0,9;

kmV = 1.

V = = 10,13 m/min.

Turația:

Din (3.7) rezultă n = == 230,43 rot/min

Se adoptă n = 230 rot/min.

Forța de așchiere:

FA = CFZ ∙ tXF∙ SYF(HB)nF

CFz=0,74

XF=0,9
YF = 0,7

nF = 0,75

FA = 0,74 ∙2,50,9 ∙ 0,650,7 ∙ 2410,75 = 76,37 daN.

Momentul de așchiere:

Mt = CMZ ∙ DZM ∙ tXM ∙ sYM (HB)nM

CMZ = 2,2

XM=0,9

YM = 0,8

ZM=1

nM = 0,7

Mt= 2,2 ∙ 141 ∙ 2,50,9 ∙ 0,650,8∙ 241 0,7 = 2314,41 N ∙ mm.

Puterea necesară

Pe = = = 0,55 < 3 KW
Timpul de bază:

tb =

L1 = tg => tb = = 0,05 min = 3 sec

Consumul specific de scule:

Durabilitate T = 30 min

Consumul de scule:

Cs = = = 600 piese/scula

2.15 Calculul constructiv al sculei

Fig. 2.7 Parametrii sculei

L = 100 mm;

=> l1= 20 mm

c = 1,6 ∙t = 4

l2 = 20

14= 60

d1 = D – (0,5 – 2) = 12,5 mm

D = (Dg + T – Ti) – Ti (3.72)

Ti =

2.16. Dimensiunile canalelor pentru evacuarea așchiilor:

Dimensiunile canalelor pentru evacuarea aschiilor se aleg din in functie

C = 3,5 mm

h = 2,5 mm

C1 = 1,6 mm

h1 = 4 mm

r = 1 mm;

r1 = 3,5 mm;

r2 = 4 mm.

Fig. 2.8 Canalele pentru evacuarea așchiilor

2.17 Stabilirea tipului de poziționare – fixare a sculei

Lărgitoarele se poziționează și fixează în arborele principal al mașinii prin intermediul bucșei de reducție.

Fig. 29 Fixarea sculei

2.18 Calculul de rezistență și rigiditate

Pentru ca lărgitorul să poată fi antrenat este necesar ca momentul de frecare ce apare în conul de fixare să satisfacă condiția:

Mf 3Mt

Mt = μNdm => μN ∙

N = forța normală rezultată pe suprafața conică.

μ = coeficientul de frecare; μ = 0,096

N =

Mf = 0,8μ 0,0384

Mf > Mt => dm >

Q = 1˚30’ => dm > 0,7

Mf = (1,53) = Mt → dm (l,05 : 2,1) ∙

Practic dm 2,1 ∙ = 30 mm

2.19 Stabilirea schemei de ascuțire

Fig. 2.10 Reascutire a sculei

2.20 Condițiile tehnice generale de calitate

Sunt date în STAS 6359-74

Forme și dimensiuni:

forma și dimensiunile trebuie să fie conform standardelor sau normelor dimensionale în vigoare, iar lipsa acestora conform desenelor de execuție acceptate de comun acord de către beneficiar și producător.

Abaterile limită ale diametrului părții așchietoare la vârful tăișului : h8.

Abaterile limită la lungimea totală a părții active : ±2 mm.

Abaterile limită la dimensiunile conului Morse conform STAS 287-77.

Abaterile limită la unghiul la vârf : ±3°.

Bătaia radială a fațetelor, pe toată lungimea părții utile a sculei, față de axa cozii este 0,12 mm.

Bătaia tăișului nu trebuie să depășească 0,2 mm.

Rugozitatea suprafețelor:

pe fețele de așezare principale și pe suprafața cozii:

Ra = 0,8μm ;

pe fețele de așezare secundare și pe canalele de evacuare a așchiilor:

Ra=l,6μm.

Suprafața sculelor nu trebuie să prezinte abateri de formă vizibile cu ochiul liber.

Pe suprafața părții așchietoare nu se admit fisuri,urme de coroziune și de săruri provenite din tratamentul termic și nici culori de revenire.

La sculele cu coadă sudată sau lipită, locul sudurii sau lipiturii trebuie să fie lipsit de sufluri, urme de sudare sau lipire incompletă.

Capitolul 3.Dispozitiv de prelucrare

Se va proiecta un dispozitiv de prelucrare pentru suprafețele țintă, care sunt prelucrate prin așchiere prin alezare la ø14, iar operația precedentă acesteia a fost găurire la ø8.

Dispozitivul va fi format dintr-o placă cilindrică, piesa fixandu-se prin 2 bride de fixare.Aceasta placa impreuna cu cele doua bride de fixare vor anula 5 grade de libertate , iar un grad de libertate va fi anulat de catre cele 2 distantiere. Dispozitivul va fi apoi fixat pe masa masinii de gaurit prin bridele acesteia.

Materialul dispozitivului trebuie să fie dintr-un material suficient de rezistent, voi alege OLC 45.

Tab.3.1 compozitia chimica

Caracteristicile mecanice sunt următoarele in stare îmbunătățită: Tab 3.2

Identificarea suprafetelor.

1 Burghiere6 găuri Ø9 x 8,5 mm

Suprafața: S4

Dimensiuni: D= w9 mm

L=8,5mm

Rugozitate: 12.5μm

Mașina unealtă: Mașina de găurit cu coloană tip G40.

Scula utilizată: burghiu elicoidal tip N

Diametrul sculei: Ds=9 mm

Lungimea sculei: l=10D=90mm

Schema tehnologica a operatiei de gaurire

Fig schema de gaurire

Schema de fixare a flansei

Fig Schema de fixare a flansei

Elementele componente ale dispozitivului

1-ghidaj de fixare pe masa; 2-ghidaj reglabil brida; 3-brida fixare; 4-piulita; 5-saiba; 6-burghiu; 7-flansa; 8-surub filetat la ambele capete; 9-distantiere.

1)masa dispozitivului de gaurit 910 x 910 x 60mm

Material: OLC 45

Masa este prevazuta cu canale in T , adanci de 30 mm

Fig …..

2) ghidaj de fixare pe masa dispozitivului

Ghidajul este prevazut cu o gaura filetata M 16 . Ghidajul se va introduce in canalele T ale masei dispozitivului .

Materialul : OLC 45

Fig

3)brida de fixare – este prevazuta cu un canal pentru introducerea surubului de fixare, aceste bride vor fi pozitionate pe bridele reglabile

4)piulita M 24 x 15

5)saiba Ø 32

6)surub filetat la ambele capete M16 x 148 mm

-un capat al surubului se va fixa in ghidajul de fixare urmand ca pe celalalt capat sa treaca prin brida de fixare urmand sa fie strans cu piulita M24

7) distantier 32 x 25 x 50 mm

Dispozitivul este prevazut cu 2 distantiere ,avand distanta intre ele de 166 mm, fiind prevazute cu 2 canale care vor servi ca sprijin pentru flansa

5.2.4 Calculul forțelor de fixare si acționare

Forța de fixare necesară poate fi calculată cu relația următoare:

în care: coeficientul de siguranțăce are valori între ⇒ aleg

momentul d torsiune cu valoarea cea mai mare de la operația de burghiere.

coeficient ce tine seama de calitatea suprafețelor aflate în contact

Suprafețele în contact sunt semifinisate ⇒ aleg

Forța de acționare se calculeaza cu urmatoarea relatie:

în care:

– forța de acționare manuală, se alege

– lungimea cheiei de acționare a șurubului , rezultă

– diametrul șurubului,

– pasul fletului ;

în care: – pasul filetului șurubului M16, ;

– unghiul de frecare,

unde: – coeficient de frecare cu gresare,

, coeficient de frecare pentru șurub;

– diametrul echivalent , calculate cu:

în care: – diametrul șaibei, ; – diametru șurubului,

Forța de fixare se calculează cu relația:

în care: – bratul bridei, ; – coeficientul de frecare pentru suprafețe finisate, ; – lungimea bridei, .

5.2.5 Verificarea mecanismului

Verificarea mecanismului se face comparând forțele de fixare rezultate din calcul:

In concluzie forța de strangere este suficient de mare pentru a fixa flansa în timpul prelucrării celor sase găuri.

Capitolul 4 Management

4.1 Determinarea ciclurilor de reparație a mașinilor unelte

Pentru buna funcționare a mașinilor unelte și exploatarea lor în siguranță o perioadă cât mai mare de timp, acestora trebuie să li se execute o serie de lucrări de întreținere și reparație după un plan bine stabilit și într-o succesiune riguroasă ce ține seama de numărul de ore de funcționare al mașinilor unelte prevăzut în manualul de întreținere al utilajului.

Tipurile de lucrări de întreținere și reparație care se execută la mașinile unelte sunt:

• Rt – revizie tehnică;

• RcI – reparație curentă de gradul 1;

• RcII – reparație curentă de gradul 2;

• Rk – reparație capitală.

Reviziile tehnice și reparațiile curente sunt lucrări care se efectuează între două reparații capitale; acest interval de timp la care se adaugă durata celei de-a doua reparații capitale poartă numele de ciclu de reparație, iar numărul reparațiilor, tipul și succesiunea acestora alcătuiesc ciclul de reparație.

Pentru stabilirea planului de reparație pentru perioada următoare, trebuie cunoscute:

• felul ultimei lucrări efectuate la utilaj în perioada precedentă;

• durata de serviciu normală;

• ciclul de reparație și intervalul dintre două intervenții (în ore de funcționare);

• numărul de intervenții într-un ciclu de reparație;

• timpul de staționare a utilajului în timpul intervenției (în zile lucrătoare);

• numărul de ore de lucru necesare executării reparațiilor;

• cota anuală a reviziilor tehnice și a reparațiilor curente date ca procent din valoarea de înlocuire a fondurilor fixe.

Datele necesare pentru calculul acestor date sunt sintetizate în tab.1. (Extras din Normativul de reparații a mașinilor unelte).

Pentru executarea reperului ”FLANȘĂ” s-au folosit următoarele mașini unelte:

Strung universal SNB400

Mașina de găurit tip 40

Tab.4.1. Extras din Normativul de reparații al mașinilor unelte

În tab.4.2 este prezentat fondul de timp al utilajelor pentru anul 2015, ținându-se cont de numărul de zile lucrătoare ale fiecărei luni și de numărul de ore de funcționare ale mașinilor raportat la numărul de schimburi:

Tab.4.2 Fondul de timp al utilajelor

Tabelul4. 3 Planul de funcționare pentru SNB 400

Tab 4.4. Planul de functionare pentru masina de gaurit G40

Tabelul 4.5 Planul de revizii și reparații

4.2. Determinarea fondurilor de timp de fucționare și a normelor de timp pe tipuri de mașini unelte

În funcție de durata de timp considerată (an) și pierderilor de timp cu revizii și reparații se pot deosebi următoarele tipuri de fonduri de timp:

1. Fondul de timp calendaristic:

[h/an]

În care:

Zc este numărul de zile calendaristice din perioada de timp considerată ( anul 2015), Zc = 365 zile;

Ns – numărul de schimburi în care lucrează utilajul;

Ds – durata unui schimb.

2. Fondul de timp tehnic:

În care:

Rk este durata de staționare în reparații capitale în perioada de timp considerată;

Rc – durata de staționare în reparații curente de gradul 1 și 2;

Rt – durata de staționare în revizii tehnice;

3. Fondul de timp nominal

[h/an]

În care:

Zl este numărul de zile lucrătoare din perioada considerată.

4. Fondul de timp disponibil

[h/an]

5. Fondul de timp efectiv

[h/an]

În care:

Tp este pierderea de timp neplanificată datorată unor deficiențe de natură tehnico-organizatorică.

Fig. 4.1. Structura fondurilor de timp

* – pierderi datorate operării utilajelor;

** – pierderi datorate regimului de lucru planificat;

*** – pierderi datorate reparării utilajelor;

**** – pierderi de planificare.

Se vor calcula fondurile de timp pe grupe de mașini unelte astfel:

1. Grupa de mașini unelte SNB 400

[h/an]

[h/an]

[h/an]

[h/an]

[h/an]

2. Grupa de mașini unelte G40

[h/an]

[h/an]

[h/an]

[h/an]

[h/an]

Norma de timp

Norma tehnică de timp se va calcula pentru fiecare operație în parte cu următoarea formulă:

În care:

NT – norma de timp;

n – numărul de piese din lot; n=500 buc.;

Tpi – timp pregătire încheiere;

Top – timp operativ;

Top = ta+ tb

ta – timp ajutător sau auxiliar;

tb – timp de bază;

tdo – timp de deservire organizatorică;

tdt – timp de deservire tehnică;

ton – timp de odihnă și necesități fiziologice.

Valorile sau formulele acestor timpi se aleg tabelar.

Operația 1. Strunjire →

Operația 2. Găurire+Alezare →

Operația 3. Gaurire +Filetare →

4.3. Determinarea productivității anuale pe tipuri de mașini unelte

Se calculează productivitatea anuală pentru fiecare tip de mașină – unealtă utilizată, conform relației:

[repere-operații/an]

În care:

Pai este productivitatea anuală;

Fefi – fondul efectiv de timp al mașinii unelte;

Nti – norma de timp a mașinii unelte.

Strung normal SNB 400:[repere/an]

Mașina de găurit G40:[repere/an]

4.5. Determinarea tipului de producție. Metoda indicilor de constanță

Se cunosc trei tipuri de producție:

-de masă;

-de serie mare;

-de serie mijlocie.

Pentru determinarea tipului de producție am folosit metoda indicelui de constanță Tgi. Indicele de constanță arată constanța în timp a executării unor operații i a reperului g, ce se realizează la locul de muncă într-un an.

În care:

Tgi este indicele de constanță al fabricației;

NTi – norma de timp pentru grupa de mașini unelte;

g – numărul de repere;

rg – ritmul mediu anual;

Fni – fondul nominal de timp;

Ng = 100000 buc/an – volumul anual de producție.

Pentru stabilirea tipului de producție se folosește un coeficient Kgi. În funcție de valoarea coeficientului se stabilește tipul producției după cum urmează:

-dacă Kgi < 1 → producție de masă;

-dacă 1≤ Kgi <10 → producție de serie mare;

-dacă 10≤ Kgi ≤20 → producție de serie mijlocie.

Strung normal SNB 400:

Mașina de găurit G40 :

Deoarece coeficientul Kgi < 1 sistemul de producție se încadrează în producția de masă.

4.5. Amplasarea locurilor de muncă și a mașinilor unelte

Numărul de mașini unelte necesar se calculează cu următoarea relație:

În care:

mij este numărul de mașini unelte din grupa i pentru produsul j;

Fdi – fondul de timp disponibil;

Se calculează numărul de utilaje din secția de prelucrări mecanice pe care o avem de proiectat, astfel:

1. Pentru grupa de mașini unelte SNB 400:

M.U.

2. Pentru grupa de mașini unelte G40:

M.U.

Prin urmare secția de prelucrări mecanice va fi formată din 2 ateliere:

-primul atelier va fi format din 15 mașini unelte de tipul SNB 400;

-al doilea atelier va fi format din 23 mașini unelte de tipul G40;

4.6. Dimensionarea suprafețelor

Dimensionarea suprafețelor pe baza calculului analitic:

[m2]

În care:

St este suprafața totală;

Sp – suprafața de producție;

Ssa – suprafața social-administrativă.

[m2]

În care:

Ss este suprafața statică;

Sg – suprafața de gravitație;

Se – suprafața de evoluție.

[m2]

[m2]

[m2]

[m2]

Tabelul 7. Date mașini unelte

4.7. Costul tehnologic. Costul de producție

Costul tehnologic se determină cu următoarea relație:

În care :

Cmat este costul pentru materii prime și materiale;

Cdmv – cheltuieli directe cu munca vie;

USDV – uzura SDV-urilor;

Ee – cheltuieli cu energia electrică;

IRA – cheltuieli pentru întreținerea, repararea și amortizarea utilajelor.

Se calculează masa brută cu următoarea relație:

[kg]

În care:

este densitatea oțelului, kg/dm3

Vpiesa – volumul piesei;

Vsemifabricat – volumul semifabricatului din care se realizează piesa.

[kg]

Costuri materii prime și materiale:

În care:

p este prețul materialului [lei/kg], se alege p = 5 lei/kg (fără TVA, TVA = 24%).

lei

Cheltuieli directe cu munca vie:

În care:

Rd este retribuția directă;

Ird – impozitul pe retribuția directă (16%);

CAS – contribuția pentru asigurări sociale (16.5%).

În care:

NT este norma de timp totală pentru prelucrarea reperului [ore]

RT – retribuția tarifară [lei/oră], RT = 20 lei/oră.

lei

Uzura sculelor:

În care:

UZDV este uzura dispozitivelor verificatoare;

UZS – uzura sculelor.

În care:

PQDV-AMC este prețul de livrare al dispozitivelor și AMC-urillor, PQDV-AMC = 25000 lei;

Ng – programul anual de fabricație;

DsnDV-AMC – durata de serviciu normat, am ales DsnDV-AMC = 2 ani;

i – cota anuală a cheltuielilor pentru întreținere și reparații, am ales i = 3%.

În care:

Pas este prețul de livrare al sculei [lei];

Krr – coeficientul cheltuielilor pentru reascuțiri și reparații;

Ka – coeficient pentru ieșirea accidentală din exploatare;

nr – numărul de reascuțiri ale sculei;

Ms – numărul de scule identice folosite simultan;

T – durabilitatea sculei [min];

tb – timpul de bază [min].

Se calulează uzura sculelor pentru fiecare sculă în parte după cum urmează:

Cuțit de strung de degroșat

Pas = 15 lei, Krr = 0.03, Ka = 0,025, nr = 3, Ms = 1, T = 60 min, tb = 1,643 min

lei

Cuțit de debitat

Pas = 15 lei, Krr = 0,03, Ka = 0,025, nr = 4, Ms = 1, T = 30 min, tb = 3,162 min

lei

Burghiu 8

Pas = 30lei, Krr = 0.03, Ka = 0.025, nr = 4, Ms = 1, T = 25 min, tb = 10,2576 min

lei

Alezor 9

Pas = 30lei, Krr = 0.03, Ka = 0.025, nr = 4, Ms = 1, T = 80 min, tb = 18,3763 min

lei

Burghiu 7.5

Pas = 25lei, Krr = 0.03, Ka = 0.025, nr = 4, Ms = 1, T = 25 min, tb = 6,80626 min

lei

Filetare

Pas = 25lei, Krr = 0.03, Ka = 0,025, nr = 4, Ms = 1, T = 190 min,

tb = 9,12324min

lei

Cheltuieli cu energia electrică:

În care:

Pef este puterea efectivă de așchiere;

tb – timpul de bază;

a – puterea de mers în gol, a= 0.05;

Pi – puterea nominală a motorului;

ta = timpul auxiliar;

h – randamentul motorului, h=0.95;

tee – prețul energiei electrice, tee = 0.35 lei/kW;

Tp – taxa de putere, Tp = 52 lei/kW;

Ft – fondul de timp tehnic;

Top – timpul operativ;

ie – coeficientul cheltuielilor de întreținere, ie = 2.5%.

Se calculează pentru grupele de mașini unelte după cum urmează:

Strung normal

Pef = 7,5 kW, tb = 17,449 min, Pi = 7.5 kW, ta = 12 min, Ft = 5484 h/an, Top =29,45 min.

Mașina de găurit

Pef = 4.15 kW, tb = 44,5 min, Pi = 4,15 kW, ta = 2,8 min, Ft = 5575 h/an, Top =47,3 min.

Cheltuieli pentru întreținerea, repararea și amortizarea utilajelor:

În care:

Cre este cheltuiala cu repararea utilajelor;

AM – cheltuieli cu amortizarea.

În care:

Ca este cheltuiala anuală pentru verificări, revizii și reparații.

În care:

b este cota anuală de amortizare;

PMU – costul mașinilor, PMU = 50 000 lei/MU.

Strung normal

Mașina de găurit

lei

Cheltuielile de producție se pot grupa pe elemente de cheltuieli primare:

a) cheltuieli materiale:

– materii prime, materiale de bază și auxiliare;

– materiale recuperabile și refolosibile;

– combustibili;

– energie și apă;

– amortizarea fondurilor fixe;

– alte cheltuieli materiale.

b) cheltuieli cu munca vie:

– retribuții;

– impozitul pe salarii;

– contribuția pentru asigurările sociale;

– contribuția la fondul de cercetare științifică, dezvoltare tehnică.

În care:

Cp – costul de producție;

Cteh – costul tehnologic;

Ng – volumul anual de porducție.

lei

Calculația pe produs:

Tipurile de cheltuieli pe articole de fabricație:

a – materii prime și materiale directe (prețul materialului brut cu TVA), a = 36,495 lei;

b – cheltuieli pentru materiale recuperabile și refolosibile;

c – cheltuieli cu munca vie, c = 37,4738 lei;

I → Cheltuieli directe

I = a – b + c

I = 36,495 – 1.66 + 37,4738 = 72,314 lei

d – cheltuieli de întreținere și funcționare a utilajelor, d = 3,157 lei;

e – cheltuieli generale ale secției, lei;

II → Cost de secție

II =I + d + e

II = 72,314 + 3,157+ 13,02 =88,491lei

f – cheltuieli generale ale întreprinderii, lei;

g – pierderi din rebuturi, lei;

III → Cost de uzină

III = II + f + g

III = 88,49 + 4,34 + 0,868= 93,7lei

h – cheltuieli de desfacere,

IV → Cost total

IV = III + h

IV = 93,7 + 2,6 = 96,3lei.

Cuprins

Partea I

Capitolul 1. Proiectarea tehnologiei de fabricație a reperului ”Flanșă”

Introducere

1.1 Desenul de execuție al piesei

1.2 Descrierea funcționalitații piesei

1.3 Stabilirea caracteristicilor materialului piesei

1.4. Analiza procedeelor de semifabricare

1.5 Definirea formei si dimensiunilor semifabricatului

1.6 Calculul regimului de așchiere

1.6.1 Operația de strunjire

1.6.2Operatia 2 Gaurire +alezare

1.6.3 Operația 3 Gaurire si filetare

1.7 Alegerea mașinilor unelte

1.8 Normarea tehnică

1.9 Planul de operații

Capitolul 2 Proiectarea unui burghiu elicoidal 9….

2.1 Alegerea schemei de prelucrare

2.2.Stabilirea parametrilor geometrici funcționali optimi ai sculei

2.3Stabilirea prin calcul a regimului de așchiere și calculul consumului specific de scule

2.4 Calculul constructiv al sculei

25 Calculul de rezistență și rigiditate a sculei

2.6 Stabilirea tipului de poziționare – fixare a sculei

27 Stabilirea schemei de ascuțire

2.8 Condiții tehnice generale de calitate

2.9 Norme de protecția muncii la execuția și ascuțirea sculei

2.10Proiectarea unui lărgitor 14

2.11 Schema de prelucrare

2.12. Materialul sculei și tratamentul termic

2.13 Stabilirea parametrilor geometrici funcționali optimi ai sculei

2.14 Stabilirea regimului de așchiere

2.15 Calculul constructiv al sculei

2.16Dimensiunile canalelor pentru evacuarea așchiilor:

2.17 Stabilirea tipului de poziționare – fixare a sculei

2.18 Calculul de rezistență și rigiditate

2.19Stabilirea schemei de ascuțire

2.20 Condițiile tehnice generale de calitate

Capitolul 3.Dispozitiv de prelucrare

Capitolul 4 Management

4.1 Determinarea ciclurilor de reparație a mașinilor unelte

4.2. Determinarea fondurilor de timp de fucționare și a normelor de timp pe tipuri de mașini unelte

4.3. Determinarea productivității anuale pe tipuri de mașini unelte

4.4. Determinarea tipului de producție. Metoda indicilor de constanță

4.5. Amplasarea locurilor de muncă și a mașinilor unelte

4.6. Dimensionarea suprafețelor

4.7. Costul tehnologic. Costul de producție

Bibliografie

Belaus V. – Sinteza sculelor așchietoare ,Editura ‘’Junimea’’ , Iasi 1981;

Cozmâncă M. – Scule așchietoare, îndrumar de proiectare

C. Picoș, ș. a. – Proiectarea tehnologiilor de prelucrare

Catalog 1 – Dispozitive pentru mașini unelte – Subansamble

Catalog 2 – Dispozitive pentru mașini unelte – Subansamble

Catalog 3 – Elemente de dispositive – așezare, centrare, fixare

Catalog 4 – DIN 1000 – Repere de fixare

D. Gheorghe ș. a. – Toleranțe și control dimensional, Ed. Universitas 2002

Enache St., Belaus S. – Proiectarea sculelor așchietoare, Editura Bucuresti 1983;

Enache St., Minciu C. – Proiectarea asistată a sculelor așchietoare, Edit. Bucuresti 1983;

E. Țâru, N. Căpățână – Proiectarea sculelor așchietoare – îndrumar, Ed. Universitas 1982

E. Mereuță – Analiza și sinteza mecanismelor, Ed. Didactică și Pedagogică 2002

. Stănescu, C. Spânu – Organe de mașini(vol 1), Ed. Europlus 2009

I. Stănescu, V. Tache – Dispozitive pentru mașini unelte – Proiectare-construcție, Ed. Tehnică 1979

Lazarescu I. – Teoria și practica sculelor aschietoare, Edit. Universitatea din Sibiu 1994;

Minciu C., Enache St. – Tehnologia sculelor așchietoare;

M. Gafitanu – Organe de mașini ( vol. 1) Ed. Tehnică 1981

Normativ 7300 – Dispozitive cu placă ridicabilă

O. Abrudan, L. Tomescu – Desen Tehnic, Ed. Semne 2002

Picos, C., s.a. – „Proiectarea tehnologiilor de prelucrare prin aschiere”,
Vol. I, Editura Universitas, Chisinau – 1992

Picos, C., s.a. – „Proiectarea tehnologiilor de prelucrare prin aschiere”,
Vol. II, Editura Universitas, Chisinau – 1992.

Picos, C., s.a. – „Normarea tehnica pentru prelucrari prin aschiere”, Vol. I ,
Editura tehnica, Bucuresti – 1979

Picos, C., s.a. – „Normarea tehnica pentru prelucrari prin aschiere”, Vol. II,
Editura tehnica, Bucuresti – 1982

Picos C. – Calculul adaosurilor de prelucrare și a regimurilor de așchiere;

P. Precupețu ș. a. – Desen tehnic industrial pentru construcții și mașini, Ed. Tehnică 1982

S.V. Roșculeț, ș. a.- Proiectarea și construcția dispozitivelor, Ed. Didactică și Pedagogică,1982

V. Tache, ș. a.- Construcția și exploatarea dispozitivelor, Ed. Didactică și Pedagogică, 1982

V. Tache, ș. a.- Elemente de proiectarea dispozitivelor pentru mașini unelte, Ed. Tehnică 1981