Se regăsesc abrodari multiple, lucrarea cuprinzând elemente de practică si teoriie reprezentând urmatoarele aspecte: [305946]

INTRODUCERE

Lucrarea prezintă o [anonimizat] ,care evidentiază nivelul cunoștințelor în optimizarea proceselor tehnologice din industria de autovehicule.

[anonimizat]:

Proiectarea unui elevator instalat pe liniile de fabricație

Proiectarea tehnologiei si dispozitivelor utilizate în procesul de fabricație al elementelor din componența elevatorului.

[anonimizat].Automobilele au revoluționat transportul in secolele 20-21,schimbând pentru todeauna modul de trai al oamenilor și afacerile.

Automobilul a permis transportul materialelor mai departe și mai repede și a deschis o piață largă pentru afaceri și comerț.Industria auto a [anonimizat].

Producătorii de automobile reprezinta cele mai mari companii ale lumii.Aceste corporații sunt adesea multinaționale având sucursale și fabrici în diferite țări.

[anonimizat] a unui sistem de fabricație. [anonimizat] ,precum și procese de alipire si inserționare.

În construția de mașini principalele procese de fabricație sunt:

Primare: forjarea ,turnarea ,presarea,debitarea

Secundare:așchierea,[anonimizat] ,tratamentul termic.

Terțiare: [anonimizat]/finisarea

PROIECTAREA ELEVATORULUI

2.1. Generalități

Acest proiect trateaza proiectarea unui elevator compact avand cursa de 100mm destinat pentru stații de acumulare pe liniile de asamblare a caroseriilor prin sudură după cum se poate observa în fig 2.1 .La ora actuala in industria constructoare de mașini se folosesc preponderent elevatoare compacte care au rolul de a prelua la o anumita inalțime de transfer a skidului si de a coborî si așeza pe transportoare laterale in vederea acumularii pentru optimizarea procesului de producție .

Fig.2.1. Stație tipică de acumulare caroserii

Secvențele unui proces de acumulare skid sunt urmatoarele:

1.Elevatorul in poziție ridicată(deschisă) preia skiidul din stația anterioară.

2.[anonimizat]

3.Transportorul lateral evacueaza skidul din stația elevatorului.

4.[anonimizat] ,rotația de la grupul motoreductor fiind transmisă prin intermediul curelelor.

Schema generală a unui astfel de mecanism se poate observa in figura 2.2.

Fig2.2 Reprezentare schematica a elevatorului compact de acumulare

Transmisiile prin curea sunt transmisii mecanice care realizeaza transmiterea miscarii de rotație și a sarcini de la o roata motoare la una sau mai multe roți conduse prin intermediul unui element flexibil numit curea.

Transmiterea mișcării se poate realiza:

cu alunecare(la transmisiile prin curele late sau trapezoidale)

fara alunecare (la transmisiile prin curele dintate)

Conform figurii 2.2 ,o transmisie prin curea se compune din:

a)roțile de curea(fuliile)-conducatoare si condusa

b)elementul de legatura(curea)

c)sistemul de intindere al curelei

Elemente de calcul.

Calculul elevatorului urmarește determinarea parametrilor incă din faza de proiectare a unor calități mecanice si economice optime a aplicației in cauză.

Etapele de calcul vor cuprinde: dimensionare si verificarea mecanismului biela-manivela,dimensionarea si verificarea curelelor, dimensionarea si verificarea grupului moto-reductor cat si verificarea structurii sudate mobile la torsiune si la incovoiere.

Proiectarea acestui elevator este precedata de un studiu al solutiilor similare din industrie .

Datele de pornire sunt :

Cursa verticala elevator: 100 [mm]

Sarcina maxima admisa:1500 [kg]

Viteza de ridicare: 2 sec/100 [mm]

Lungime elevator (determinata constructiv din caracteristicile dimensionale ale zonei de lucru) 2600 [mm]

Calculul de dimensionare al moto-reductorului.

Alegerea corecta a puterii motorului electric are mare importanță atat din punct de vedere al functionarii si utilizarii acestuia cat si din cel al pierderilor de energie in reteaua de alimentare .Subdimensionarea motoreductorului determina supraincalzirea si deteriorarea rapida a izolatiilor.In acelasi timp cuplul de pornire si capacitatea de supraincarcare devin mai mici si conduc la reducerea productivitatii ansamblului de lucru mai ales in cazul acesta unde se necesita porniri frecvente.

Alegerea puterii motoreductorului se efectueaza in funcție de calculul puterii necesare ridicarii greutatii definite.

Calculul puterii necesare P (W) [15. pag.18]

[7,pag 152,rel(10.33) ] (2.1)

P-puterea de calcul [kw]

-randamentul mecanismului biela-manivela

(2.2)

-masa de ridicat

-raza bielei exprimata in

-accelaratia gravitațională

=0.8 kw

În functie de puterea efectiva necesara ridicarii masei de 1500 kg avem nevoie de un motor cu o putere de 0.8 kw, valoare însa care se rotunjeste la puterea imediat superioara disponibila din gama producatorului,adica 1.1 kw.

Conform specificatiilor in vigoare referitor la elevatoarele cu cursa redusa ,raportul de transmitere al transmisiei prin curea este de :

[15. pag.18] (2.3)

Ca urmare roata de curea motoare montata pe arborele de iesire din redactor la o rotatie complete de 360 va asigura cursa necesara de 100 mm

Tinandu-se cont in continuare de timpul de translatie verticala dorita,avem nevoie de un motoreductor a carui turatie de iesire la redactor tre sa se situeze in jurul valorii de 40 rot/min ,in acest fel in intervalul de timp de 1,5 sec acesta va efectua o rotatie completa.

Din cauza conditiilor de montaj (spatiu restrans disponibil) motoreductorul trebuie sa aiba flanșele de ieșire pentru arbori in lateral ,conform figurii 2.3

Fig 2.3 Motoreductor coaxial R cu flanșă pentru arbore[15]

Cunoscandu-se facptul ca timpul de urcare/coborare al acestui elevator trebuie sa fie in jur de 1.5sec , se alege un motoreductor standard care va avea urmatoarii parametrii de baza:

turatie de iesire arbore redactor :41 rot/min

cuplul maxim disponibil:750 [Nm]

puterea nominala :3 [kw]

raportul de transmitere:

==35.62

Calculul si dimensionarea curelelor

Lunadu-se in considerare regimul sever in lucreaza acest elevator se porneste cu o curea dintata cu modul de 14.

Avand in vedere faptul ca lungimea de incadrare a transmisiei este de 2150[mm] ,se alege o distanta axiala standard dintre roata conducatoare si condusa astfel incat sa respecte conditiile de functionare si montaj usor.

Determinarea factorului de serviciu al curelelei

Conform categoriei de utilizare insemnand ca acest elevator va lucra mia mult de 16 ore/zi in conditii de sarcina medie/grea.

Determinarea factorului de accelerare ,avand raportul de transmitere i=2.

Determianrea factorului de serviciu corectat

[15,rel.1 pag.18] (2.4)

Determinarea puterii de calcul al curelei

[15.,rel.2 pag.18] (2.5)

Fig 2.4 Diagrama determinarii pasului dinților curelei[15]

Din diagrama determinarii pasului din figura 2.4 ne rezultă valoarea de 14[mm], in cazul acesta cureaua cu pasul de 8 [mm] nu poate transmite cuplul disponibil.

Determinarea lațimii curelelei,tipul roților de curea si distanta axiala dintre acestea

Numarul de dinți:

Raportul de turații:

[15.,rel.3 pag.21 (2.5)

Având la dispozitie o lungime disponibila de 2150 [mm] limitat de lungimea cadrului de baza al elevatorului s-a ales distanta axiala standard de 928.904 [mm] conform tabelului 2.1

Tab.2.1. Aegerea diametrului și distanței axiale

[15.,tab.3 pag.35]

Verificarea raportului dintre numar dintit curea/numar dinti roata curea.

pentru roata conducatoare:

,unde (2.6)

-numar dinti curea determinata

-numar de dinti roata conducatoare

pentru roata condusa

,unde (2.7)

numar dinti curea determinata

numar de dinti roata condusa

Determinarea factorului de putere al curelei,calculul numarului de dinti aflati in contact

[15,rel.6 pag.22] (2.8)

,unde

p -reprezinta pasul danturii curelei

l -distanta axiala stabilita anterior

-numar de dinti roata conducatoare

-numar de dinti roata condusa

Conform tabelului 2.2 ,in funcție de valoarea obținuta mai sus ,se alege valoarea

factorului dintilor aflati in lucru de 1.00

Tab 2.2 Alegerea factorului dinților aflați in lucru

[15.,tab-4 pag.22]

Alegerea factorului de lungime al curelei (K1)

Factorul de lungime al curelei reprezinta o valoare determinata experimental pe baza lungimi curelei și conform tabelului 2.3.

K1=1.02

Tabelul 2.3.Alegerea factorului de lungime al curelei

[15.,tab-5 pag.23]

Calculul puterii de bază (Pb)

Valoarea corepsunzatoare numarului de dinti al rotii conducatoare (z1=28 dinți) este de 1,65 [kw] conform tabelului 2.4.

Tab 2.4 Alegerea performanței de bază in kW

[15.,tab-7 pag.15]

Calculul randamentului puterii ,

, [15.,rel.5 pag.22] (2.8)

unde:

-puterea de bază

-facotrul dinților aflați in lucru

-factorul de lungime

Determinarea factorului de latime ,

[15.,rel.5 pag.22] (2.9)

– puterea calculată

-randamentul puterii

Luand in considerare coeficientul , calculat anterior ,din tabelul 2.5 rezulta o lațime constructiva de 115 mm.

Tab 2.5 Alegerea lățimii curele

[15.,tab.8 pag.24]i

Calculul structural pentru mecanismul biela-manivelă

Calculul structural din acest capitol are ca scop realizarea unei constructii tehnice sigure in functionare si fiind evidentiate comportamentul ansamblului biela-manivela sub actiunea fortelor exterioare

Calculul structural studiază, de asemenea, comportarea materialelor expuse unor sarcini și dă indicații asupra modului de alegere a materialului pentru realizarea unei anumite piese, ținând seama de sarcinile ce-i sunt aplicate și de condițiile de lucru ale acesteia.

La baza calculului de rezistență stau două criterii:

de bună funcționare, ceea ce presupune asigurarea la piesa proiectată a rezistenței, rigidității și stabilității;

de eficiență, care urmărește ca piesa proiectată să reprezinte soluția cea mai economică posibilă în privința consumului de material și manoperă.

Din aceste două criterii se observă întrepătrunderea tehnicului cu economicul. Pentru ca un calcul de rezistență să poată fi considerat corespunzător, trebuie ca acesta să îndeplinească simultan cele două criterii.

Primul criteriu presupune:

Fiecare element de rezistență al unui ansamblu trebuie să reziste tuturor solicitărilor ce apar în acesta pe toată durata de exploatare și de aceea condiția de rezistență se impune cu prioritate. În acest scop, Rezistența materialelor prezintă alegerea materialului corespunzător, forma secțiunii cea mai avantajoasă și se stabilesc relații între secțiunea transversală și solicitări, astfel încât la solicitările maxime, eforturile care apar în secțiunea respectivului element de rezistență să fie inferioară celei care produce ruperea.

Condiția de rigiditate impune valori limită pe care să le atingă deformațiile elementelor de rezistență ale unui ansamblu în timpul solicitării maxime, în exploatare. De aceea Rezistența materialelor stabilește relații între secțiunea transversală a corpului și deformațiile care apar datorită forțelor și acestea servesc la calculul de rezistență (verificare, calculul capacității de încărcare și dimensionare). Capacitatea corpurilor de a avea deformații mici sub acțiunea forțelor se numește rigiditate.

Condiția de stabilitate impune menținerea formei inițiale de echilibru stabil al elementului de rezistență sub acțiunea forțelor. De multe ori în practică apar cazuri când dimensiunile elementului de rezistență satisfac condițiile de rezistență și rigiditate impuse de solicitarea maximă, însă la forțe inferioare își pierd stabilitatea formei inițiale de echilibru. Fenomenul se manifestă prin apariția bruscă a unei deformații foarte mari care poate conduce la ruperea respectivului element de rezistență și distrugerea întregii construcții.

În figura 2.5 se prezintă schema unui unui mecanism de tip elevator evidențiind componentele principale din cadrul acestuia .

Fig 2.5 Schema mecnismului elevator

Date de calcul:

Cursa verticala elevator: 100 [mm]

Sarcina maxima admisa:1500 [kg]

Viteza de ridicare: 2 sec/100 [mm]

Lungime elevator (determinata constructiv din caracteristicile dimensionale ale zonei de lucru) 2600 [mm]

In acest ansamblu grupul cel mai solicitat se considera mecanismul biela-manivela avand cursa de 100mm .

Din acest motiv verificarea se efectueaza doar pentru acest grup deoarece pentru celelalte grupuri cum ar fi structura mobila ,transmisia prin curea sunt supuse unor solicitari inferioare .

Simboluri si unitati de masură [15,,pag 3]

Fortele si incarcarile sunt exprimate in decanewton(daN) in timp ce unitatea de masura pentru lungimi se va exprima in milimetri (mm).

Principalele simboluri utilizate pentru calculul structural sunt:

(da/N)

(da/N)

(da/N)

(da/N)

de forfecare (da/N)

E=modulul de elasticitate (Oțel=21.000 )

Valori admisibile datorate solicitarilor:

Valorile admisibile datorate solicitarilor pentru 18NiCrMo5,material din care vin realizate componentele mecanismului biela-manivela sunt reglementate de norma UNI-CNR 10011

Aceste valori pot fi inmultite eventual cu coeficienti de crestere in functie de conditita de incarcare luata in considerare ,valoarea acestor coeficienti va fi indicata in timpul verificarii.

Daca materialul folosit este un otel de constrcutie de alt tip ,valoarea lui va fi intodeauna obtinut prin referire la aceasi caracteristica sau in cazul otelurilor speciale de inalta rezistenta care nu sunt luate in cosiderare in cadrul standardului UNI sus mentionat valorile fiind indicate pe parcursul verificarii.

Viteza si acceleratia de proiect:

Viteza de translatie si valorile acceleratiei si ale timpului de finalizare a unui ciclu sunt reprezentate conform sistemului de referinta din figura de mai jos,mecanism reprezentat in poza in pozitia ridicata.

Figura 2.6.Sistemele de referința ale elevatorului

Nr cicluri/min=2

Clasificarea echipamentelor:

Deși funcția elevatorului in cauza este de a transfera o anumita sarcina de la o inaltime la alta in cazul acesta datorita cursei de dimensiuni reduse si fiind amplasat obiectul intr-o zona inchisa si automatizata nu se aplica legislatia referitoare la normele de securitate si siguranta a operatorului.

Ansamblul este integrat intr o instalatie de productie automatizata vor face obiectul numai reglementarilor generale cuprinse in decretul DPR 547.

Numarul de cicluri de incarcare pe durata de viata a produsului se stabileste in urmatoarei formule:

n ciclu/min x 60 x24ore/zile x 260 zile lucru/an x 5 ani= 3.744.00

Valoare rezultata incadreaza elevatorul in clasa de solicitare U8

Regimurile de incarcare:

In cazul de fata sarcina ridicata vacoiincide intoadeauna cu sarcina maxima admisa luata in cosiderare la proiectare

[15,pag 5]

Avand valoarea factorului sus amintiti intre 0,5 si 1 ,ii corespunde un regimd e incarcare aferenta clasei Q4

Clasa de funcționare:

Pe baza celor doi parametri definiti anterior rezulta :

Numarul de cicluri U8

Clasa de apartenenta A8 => M= 1,20

Regimul de incarcare Q4

Clasificarea incarcarilor

Clasificarea tipurilor de incarcare se efectueaza pe baza urmatoarelor categorii :

-Forte regulare:

Sarcina de serviciu

Masa proprie

Forta de inertie verticala

Forta de inertie orizontala

-Forte ocazionale

Forta datorate rasuciri de-a lungul ghidajelor

Forte datorate vantului

Forte datorate zapezii si ghetii

Forte datorate ecruisarii termice

-Forte exceptionale

Forte datorate vatului maxim

Forte datorate incarcarii mexime

Forte datorate socurilor

Forte datorate socurilor

Forte datorate efectelor seismice

-Forte speciale

Forte datorate sarcinilor aparute la montaj

Examinand cu atentie toate aceste tipuri de incarcari le consideram doar pe cele pa care vor avea o influenta directa asupra ansamblului nostru.

Sarcina de incarcare[daN]

Sarcina de incarcare rezulta din urmatoara relatie:

SQ= Sarcina de serviciu= Sarcina utila(skid+caroserie)+ greutatea elementelor ridicate(cadrul mobil+patul de role)

Sarcina utila in cazul nostru este de 1500 kg ,valoare care corespunde mesei toatale ale skid-ului si a caroseriei.

SQ= [15, ,pag 5] (2.10)

Masa structurii [kg]

se defineste astfel:

G= masa partilor fixe si mobile -SQ

Deoarece elevatorul nu este dotat cu un motor de translatie putem neglija greutatea proprie structuri ,unica exceptie reprezentand masa bilelelor .

Insumand toate valorile definite anterior obtinem valoarea masei totale de ridicat.

-Masa totala ridicata:

(2.11)

Forta de inertie verticala

Fortele de inertie veritcale se datoreaza acceleratiilor vericale aplicate la masa totala de ridicat.

In cazul nostru coeficientul dinamic de ridicare este egal cu :

=1+ unde; [15,pag 8] (2.12)

K-0,6 (asimilandu-se cu structura unei macarale de pod)

-Viteza de deplasare verticala- 0,114 [m/s]

Inlocuind în formula obținem:

Fortele de inertie orizontale

Reprezinta fortele datorate incarcarii pe ruliera.

Forte ocazionale

Fortele ocazionale enumarate mai sus sunt luate in cosiderare de catre de legislatia UNI privind echipamentele cum ar fi: macaralele sau echipamentele care sunt concepute ca sa functioneze normal in mediu extern.

Ansamblul nostru in schimb se gaseste montat in interiorul unei hale fiind incadrat intr-un sistem complex ,din aceasta cauza aceste forte in cazul nostru se vor neglija.

Forte exceptionale

Deoarece in acest caz echipamentul nu este testat cu o sarcina de proba maxima se pot neglija si aceste forte.

Forte speciale

Procedurile de asamblare sunt prevazute in asa fel incat se reduce orice risc de a deteriora/expune echipamentul acestor incarcari anormale ,ca urmare pornind de la aceasta ipoteza nu se ia in considerare acest tip de forte.

Configuratii de incarcare

Functionarea normala a elevatorului prevede ca biela sa fie intodeauna in pozitie verticala atat in pozitia coborata cat si ridicata , in aceste pozitii forta nefiind descompusa, solicitarile considerandu-se doar in pozitie verticala

.Calculul de rezistență al bolțului tachetului

Boltul bielei este primul element din lantul cinematic si se verifica luandu-se in considerare un caz mai puti favorabil al pozitiei centrului de greutate al mesei totale conform figurii 2.7.

Fig 2.7.Diagrama de încărcare a bolțului tachetului

Se poate observa din figura 2.7 ca in timpul translatiei skidului ,centrul de greutate va coiincide cu axa de ridicare care in acel moment va suporta intreaga masa aflata in sarcina.

In realitate consideram aceasta ipoteza una ideala ,deoarece skidul se aseaza intoadeauna pe cel putin 4 role ale rulierei iar distributia sarcini intre aceste role este uniforma datorita rigiditatii skidului cat si a rulierei.

Fig 2.8.Schema acționarii forțelor asupra bolțului-tachet încastrat

Forta solicitata la compresiune, [15,pag 10]

= (2.13)

,unde:

-coeficientul dinamic de ridicare (2.11)

Rmax-reacțiunea verticală maximă

Clasa de apartenenta A8 => M= 1,20

Inlocuindu-se valorile obținem:

Conform schemei de descompunere a fortelor :

= (2.14)

(2.15)

Caracteristicile sectiunii solicitate din figura reprezentand un arbore cu diametrul d=40mm sunt:

(2.16)

(2.17)

(2.18)

Momentul de incovoiere, [15,pag 10]

= (2.19)

Rezistentele admisibile la torsiune și forfecare ,, [15,pag 10]

(2.20)

(2.21)

Tensiunea ideala rezultata conform dimensiunilor sectiunii analizate , [15,pag 10]

= (2.22)

Pentru otelul 2C45 din care se executa arborele nostru ,valoarea solicitarii admisibile la tractiune se calculeaza cu relatia:

Se verifica de asemenea si sectiunea diametrului minim incastrat si solicitat de forta Ftot.

Schema sectiunii sus amintite este reprezentate in figura 2.9

Fig 2.9. Schema acționarii forțelor asupra sectiunii critice a bolțului-tachet

Carcatesticile geometrice ale sctiunii rezistente reprezinta in acest caz un arbore avand dimatrul d=30 mm. [15,pag 11]

(2.23)

(2.24)

(2.25)

Pe tronsonul indicat ia nastere o forta de incovoiere, [15,pag 11]

(2.26)

Solicitarile unitare, ,, [15,pag 11]

(2.27)

(2.28)

Tensiunea ideala rezultata conform dimensiunilor sectiunii analizate, [15,pag 11]

(2.29)

Conform rezultatelor obtinute arborele incastrat este dimensionat corespunzator luandu-se in calcul conditiile de sarcina intalnite.

2.3.2. Verificarea rulmentilor de tip tachet.

Elementele de leagtura dintre ax si biela constituie rulemntii radiali sferici SKF GE30 TGR ,comerciali care nu necesita mentenanta ,potrivita pentru aceasta aplicatie unde din cauza caracteristici lor constructive permit compensarea evenetualelor erori de aliniere cat si capacitatea lor de a prelua solicitari oscilatorii.

Pentru verificarea acestora se face referire la schema geometrica cu simbolurile aferente intalnite la punctul anterior .

Portiunea cea mai solicitata si care influenteaza durata de viata este cea dintre ax si biela deoarece este supusa oscilatiilor in momentul rotirii complete a inelului interior al acestuia ,solicitata de masa axului cat si de masa bielei mb=5 kg .Modul de acționare a forțelor asupra rulmenului este prezentat în figura 2.10

Fig 2.10.Schema acționarii forțelor asupra rulmentului

-Valoarea fortei solicitante [15,pag 12]

=[,unde: (2.30)

-coeficientul dinamic de ridicare (2.11)

Clasa de apartenenta A8 => M= 1,20

Fvert-forța verticală (2.13)

-inlocuindu-se valorile obtinem:

-Datele aferente corespunzatoare incarcarilor statice si dinamice ale producatorului sunt uramtoarele: [15,pag 12]

Se calculează presiunea specifica asupra sectiunii analizate al rulmentului fosind formula din catalogul producatorului, p [15,pag 12]

,in care: (2.31)

k=constanta specifica de incarcare=150N/

C=coeficientul dinamic de incarcare

P=sarcina dinamica echivalenta rulmetului.

= (2.32)

inlocuidu-se toate valorile obtinem:

Viteza medie de deplasare, [15,pag 12]

=[], unde: (2.33)

inlocuidu-se valorile obtinem, [15,pag 13]

Calculul orelor de functionare

(2.34)

Valorile constantelor implicate se iau din catalogul constructorului si sunt urmatoarele

se obtine :

-Numarul ciclurilor utile de functionare se obtine ,G [15,pag 13]

(2.35)

2.3.3. Calculul de rezistență al arborilor

Pentru verificarea arborelui conducator luam in considerare forta de tractiune a curelei in momentul transmiterii miscarii de rotatie aferenta ridicarii echipamentului ,conform schemei de incarcare din figura 2.11.

Fig 2.11 Schema descompunerii forțelor in pozitia critică

Calculul cuplului necesar ridicarii masei nominale [15,pag 20]

(2.36)

-masa de ridicat

g-accelerția gravitațională

-coeficientul dinamic de ridicare (2.11)

Clasa de apartenenta A8 => M= 1,20

99 178 daNmm

Deoarece diametru primitiv al rotii de curea condusa 285.21 mm , putem considera:

Forța generată de curea , [15,pag 20]

(2.37)

Arborele condus fiind executat din otel imbunatati 2C45 cu diametru constant de 45 mm, avem caracteristicile geometrice dupa cum rezulta: [15,pag 20]

(2.38)

(2.39)

Pentru calculul tensiunilor in sectiunea critica a arborelui urmarim schema de incarcare din figura 2.12 ,unde se calculeaza momentul de incovoiere luandu-se in considerare jumatate din valoarea momentului necesar ridicarii masei nominale dat fiind faptul ca de-a lungul arborelui respectiv spre rulmentul de sarcina se transmite cealalata jumatate a valorii momentului de torsiune .

Figura 2.12.Schema de încarcare a arborilor

daN

Momentele rezultante de torsiune aferente directiilor de solicitare [15,pag 21]

(2.40)

(2.41)

(2.42)

Solicitarile unitare se obtin,, [15,pag 21]

(2.43)

(2.44)

Eforturile unitare , [15 ,pag 21]

(2.45)

(2.46)

(2.47)

Efortul unitar ideal , [15,pag 21]

(2.48)

2.3.4. Determinarea coeficientiol de incarcare aferenți rulmentului cu lagăr

Incastrarea arborilor se efectueaza prin intermediul rulmentului cu lagăr prezentat in figura 2.13

Figura 2.13 Reazem de tip rulment cu lagăr

2.4. Proiectarea Constructivă

2.4.1. Proiectarea elementelor netipizate

Etapa de proiectare constructivă reprezintă etapa în urma căreia rezultă specificațiile de proiectare ale produsului concret, necesare pentru producție. În acest sens, se ține seama de configurația sistemului mecanic identificat la etapa de proiectare conceptuală și, coroborat cu solicitările mecanice ale fiecărei piese componente, se determină, prin calcule sau în urma alegerii din cataloage de firmă sau din standarde, forma și dimensiunile produsului finit.

Din punct de vedere al complexității, organele de mașini pot fi simple – formate dintr-o singură piesă (exemple: șurubul, bolțul, știftul, pana, arborele etc.) sau compuse – formate din mai multe piese, care constituie un element unitar din punct de vedere constructiv și funcțional . Construcția organelor de mașini compuse este impusă de materiale scumpe și/sau deficitare, de posibilitățile de execuție, de condițiile de montaj sau transport etc.

Etapele care trebuie parcurse la proiectarea organelor de mașini se referă, în principal, la:

identificarea condițiilor de funcționare a organului de mașină proiectat în cadrul mașinii sau utilajului din care face parte;

întocmirea schemei de calcul (organul de mașină calculat se simplifică la maxim și sarcinile exterioare și de legătură se consideră concentrate sau distribuite după legi cunoscute sau alese convențional);

stabilirea secțiunilor periculoase, a sarcinilor care acționează în aceste secțiuni și a solicitărilor;

alegerea materialului și a semifabricatului; calculul de predimensionare și standardizarea dimensiunilor rezultate;

întocmirea desenului de execuție, care să corespundă, parțial, formei finale a piesei;

calcule de verificare, în secțiunile periculoase;

definitivarea desenului de execuție, conform normelor desenului tehnic, ținând seama și de rezultatele calculelor de verificare

Principii de proiectare

Un proiectant trebuie să respecte câteva principii de bază atunci când alege una dintre variantele posibile de realizare:

Principiul fiabilității – constă în îndeplinirea de către produsul finit a funcțiilor impuse prin tema de proiectare la un anumit nivel de calitate, un tip dat. Acest lucru se realizează prin considerarea tuturor factorilor care influențează obținerea parametrilor funcționali impuși prin tema de proiectare, efectuarea calculelor de rezistență mecanică, la deformații, uzare, temperatură etc.

Principiul economic – prin respectarea lui se urmărește minimizarea costurilor de realizare și exploatare. Pentru respectarea lui trebuie să se acorde atenție deosebită materialelor folosite, gabaritului, randamentului etc. Principiul tehnologic – respectarea lui impune considerarea mijloacelor și posibilităților tehnologice de realizare a produsului proiectat. Principiul considerării elementelor tipizate – presupune respectarea standardelor în vigoare și utilizării elementelor și subansamblelor tipizate. Respectarea acestui principiu conduce la reducerea semnificativă a timpului și resurselor financiare necesare atât la proiectarea cât și la realizarea produsului.

Principiul ergonomic – respectarea lui conduce la considerarea relației om-mașină pentru asigurarea siguranței în exploatare și a condițiilor normale de lucru. Principiul estetic – impune încadrarea produsului în ambient și ameliorarea aspectului mediului în care se încadrează.

Principiul ecologic – a devenit imperativ în ultima perioadă și respectarea lui presupune cunoașterea legislației referitoare la protecția mediului înconjurător.

În tabelul 2.6 sunt prezentate reperele specifice anasamblului cu denumirea,materialul si tratamentul specific fiecaruia in parte.

Tratamentele termice sunt procese termice de prelucrare a metalelor si aliajelor prin racire si incalzire dupa anumite reguli si in conditii bine determinate, in scopul modificarii proprietatilor mecanice, fizice sau tehnologice. Schimbarea proprietatilor materialelor metalice in urma tratamentului termic depinde de modificarile care au loc in structura lor.

Piesele afalte in contact(ghidaje,șine,arbori,bucși) necesita tratament termic pentru imbunatatirea calitatilor mecanice in vederea asigurarii unui montaj si functionalitati corespunzatoare, obtinandu-se de asemenea o imbunatatire a rezistentei la uzura ,coroziune si la oboseala nefiind diminuate proprietetile mecanice

Tabl 2.6 Componetele netipizate ansamblului elevator

2.4.2. Alegerea elementelor standardizate/comerciale

2.4.2.1 Alegerea rulmentului cu lagăr pentru sutinerea și ghidarea arborilor.

In acest ansamblu se intalnesc 3 arbori(unul conducator si doi conduși),pentru care este bine sa se foloseasca lagar complet cu rulmenti Y cu talpă ,etanșsat si gata de montaj ca și in figura 2.13 ,cu capacitate de compensare a dezalinierii inițiale, un asemenea rulment fiind cel de la INA ,avand codul comercial RASEY45. Carcasa acestuia este confectionata din fontă iar montajul se realizeaza ușor si cu posibilitate de reglaj radial.

Fig 2.15.Dimensionarea rulmentilor cu lagăr[16]

Dimensiunile specifice rulmentului ales conform cataloagelor sunt trecute in fig 2.16

2.4.2.2. Alegerea rulmentului compact de tip “tachet” pentru mecanismul de ridicare.

Rulmentul compact de tip “tachet” este prevazut cu un ax cu rigiditate ridicata si un rulment cu ace incorporate. Acest tip de rulment se foloseste adecvat ca rola de ghidare pentru mecanismele cu came si miscare lineara a masinilor automatizate si a masinilor dedicate și se prezintă in figura 2.17

Fig 2.17.Rulment compact de tip tachet[17]

Pentru aplicatia curenta se alege modelul KR52-PP de la INA ,acesta indeplinindu-si conditiile de incarcare prestabilite in cadrul calcului structural .

Dimensiunile specifice rulmentului ales din catalog sunt trecute in figura 2.18

Fig 2.18.Dimensiunile specifice rulmentulu compact de tip tachet[17]

2.4.2.3. Alegerea senzorului inductiv pentru sesizarea pozitiilor sus/jos al mecanismului.

Toti senzorii inductivi se poate spune ca functioneaza pe principiile de transformare si toate folosesc un fenomen fizic bazat pe curentii electrici alternativi.

Intr-un senzor de proximitate simplu, dispozitivul este alimentat cu energie electrica, care determina un curent alternativ sa curga intr-o bobina (denumita uneori bucla, mosor sau sprirala). Cand un obiectiv permeabil conductiv sau magnetic, cum ar fi un disc de otel, se apropie de bobina, acesta schimba impedanta bobinei. Cand este trecut un prag, acesta actioneaza ca un semnal ca tinta este prezenta.

Un asemenea senzor inductiv este cel ales in acest ansamblu a carei dimensiuni principale s epot observa in figura 2.19

Fig 2.19.Senzor inductiv de proximitate [18]

Fig 2.20.Alegerea senzorului de proximitate[18]

2.4.2.3. Alegerea curelei dintate pentru in cadrul transimisei curea-roata dințată.

Conform calculelor efectuate in capitolul[ 2.2.1.2 Calculul si dimensionarea curelei] rezulta latimea 115mm ,caruia ii corespunde cureaua RPP 14 PLUS – 2450 – L= 115 din gama producatorului MEGADYNE ,acest lucru este prezentat in figura 2.21.

Figura 2.21 Tabel de alegere al curelelor dințate[19]

2.4.2.4. Alegerea rotilor de curea pentru arborele conducator respectiv cele conduse.

Roțile pentru curelele dințate, în afara geometriei dinților, care trebuie să asigure o angrenare corectă cu dinții curelei, trebuie să asigure și poziția corectă în plan axial a curelei, de aceea, la aceste roți, trebuie prevăzute reazeme laterale.

Pentru reperul „07-Roata de curea condusa „se achizitioneaza din comert roata executata din Fc(Fonta ) de la producatorul MEGADYNE dupa cum urmeaza:

-din latimea de 115 mm => tipologia AF cu numarul de dinti 56(conform figura 2.22)

-pasul danturi :14 mm

Roata cumparata si livrata vine pregaurita la un dimetru de ,insa pentru efectuarea montajului pe arborele condus de ,acesteia trebuie adusa la acelasi diametru prin gaurire ulterioara executandu-se si un canal de pana cu latimea de 14mm.

Pentru reperul „14-Roata de curea conducatoare „se achizitioneaza din comert roata executata din OLC 45 de la producatorul MEGADYNE dupa cum urmeaza:

din latimea de 115 mm => tipologia AF cu numarul de dinti 28(conform figura 2.22)

pasul danturi :14 mm

Pentru a doua roata procedam in acelasi fel ca in cazul rotii coduse cu precizarea ca se executa un diametru de aferent arborelui conducator ,respecitv un diametru de corespunzator bucsei conice care inlocuieste montajul cu pana.

Figura 2.22 Tabel de alegere al roților de curea[20]

Figura 2.23 Dimensionarea standardizată a roților de curea[20]

2.4.2.5. Alegerea bucsei conice pentru asamblarea rotii de curea conducatoare cu arborele conducator.

Bucsa conica ajuta la montarea fuliilor pe arborele motor. Bucsele conice se aleg in functie de diametrul axului pe care vor fi montate si in functie de fulii.

Bucsele conice pot transmite cupluri de la 136Nm pana la 12400Nm

Figura 2.24 Dimensionarea bucșilor conice cu flanșă[22]

Figura 2.25 Tipizarea bucșilor conice[22]

2.4.3. Realizarea ansamblului(Elevator)

Procesul de asamblare reprezinta etapa finala a unui proces tehnologic si se executa in aceeasi sectie sau intreprindere sau la locul de montaj al produsului respectiv.
Operatia de asamblare este unitatea de baza la planificarea productiei, prin stabilira corecta a duratei si a succesiunii operatiilor, influentand direct productivitatea si pretul de cost.
Piesele supuse asamblarii sunt pregatite in ordinea data de desenul de ansamblu din procesul de executie.
Toate subansamblele masinilor-unelte din industria constructoare de masini sunt supuse proceselor de asamblare atat la construirea acestora cat si in cadrul lucrarilor de intretinere si reparatii.Organele ce se asambleaza intr-un atelier pot fi:lagare diverse, arbori, roti de curea , de cablu, mecanisme biela-manivela , etc.

Ansamblul elevator este alcătuit din două părți :partea fixă care la randul ei este alcatuită din din mai multe componente tipizate și netipizate cum ar fi :motoreductor,lagăre rulmenți,arbori,ghidaje,roți de curea etc și partea mobilă alcătuită din :cadrul mobil,patine,etc.

Principalele componente ale elevatorului care îi definesc funcționalitatea sunt prezentate in figura 2.26.

Figura 2.26 Vedere izometrica ansamblu

În figura 2.27 este prezentat mecanismul elevator in cele doua faze (coborât-ridicat),aceasta deplasare realizată de acesta este de 100 mm și se realizeaza pe direcția verticală.

Figura 2.27 Vedere frontală ansamblu pozitția (Coborât-Ridicat(100mm))

Pentru o mai bună ințelegere a funcționalitații a ansamblului elevator ,in figura 2.28 avem reprezentata o vedere de sus a acestuia in care se pot observa componentele ce îl definesc neidentificate in celelalte figuri.

Figura 2.28 Vedere de sus ansamblu elevator

3.PROIECATREA TEHNOLOGIEI

3.1. Proiectarea tehnologiei de executie a reperului Bielă

La proiectarea tehnologiei clasice se tine seama de forma piesei, de dimensiuni și de materialul din care se execută piesa.

În figura 3.1 este reprezentată schița piesei bielă pentru care s-a făcut tehnologia clasică, iar în anexe este prezentat desenul de execuție al acestuia.

Fig. 3.1 Schița reperului căruia i se intocmește documentația tehnologică

3.1.1. Stabilirea materialului

Pentru realizarea reperului se alege ca materialul semifabricatului sa fie 18 NiCrMo 5 dintr-o bara patrata de 85×85 mm.

Caracteristicile mecanice tabelul 3.2 a,b și compozitia chimica ale acestui otel tabelul 3.1 sunt reglementate prin UNI 7846: 1978. Conform standardului pentru materialul ales sunt impuse:

Tab 3.1 . Compozția chimică a 18 NiCrMo 5[23]

Tab 3.2 a. Proprietățile mecanice la 18 NiCrMo 5[23]

(Bare, bobine; Călit și revenit)

Tabelul 3.2 b. Proprietățile mecanice la 18 NiCrMo 5[23]

(Bare, bobine; Decălit)

Corespondența din STAS 500/2 -80. In standardele internaționale sunt prezentate in tab 3.1.

Tab 3.3.Corespondența materialelor[23]

3.1.2. Elaborarea intinerariului tehnologic

În continuare este prezentat itinerarul tehnologic pentru varianta clasică, în tabelul 3.4

Tab. 3.4 Itinerar tehnologic

3.1.3. Determinarea adaosurilor de prelucrare pe etape

Metoda de calcul analitic a adaosurilor de prelucrare se bazează pe analiza factorilor care determină mărimea adaosurilor și stabilirea elementelor componente ale acestuia pentru condițiile concrete de efectuare a diferitelor operații tehnologice.

La operația de frezarea pe contur (110×80) avem următoarele faze: [11, ,Tab.3.3 pag.205]

frezare de degroșare pe o lungime de 110 mm

[mm] (3.1)

frezare de degroșare pe o lățime de 85 mm

[mm] (3.2)

frezare la degroșare:

[mm] (3.3)

frezare finisare:

[mm] (3.4)

Pentru operația de frezare plană pe grosimea reperului (72mm) vom avea: [11, ,Tab.3.3 pag.205]

frezare de degroșare pe o față(la curat)

[mm] (3.5)

frezare la degroșare la cota de 72mm

[mm] (3.6)

(valoare obtinuta datorita profilului barei patrate de 85×85)

frezare de finisare:

[mm] (3.7)

Pentru operația de frezare circulara a gauri de ø 44.7 vom avea:

– frezare de degroșare, frezare finisare pe grosimea totala a piesei urmata de alezare.

Pentru operația de frezare a degajarii inferioare tronsonul I (41.5×80) tronsonul II (20×80) vom avea: [11, ,Tab.3.3 pag.205]

Tronsonul I:

frezare la degroșare :

[mm] (3.9)

mm

[mm] (3.10)

mm

frezare finisare:

[mm] (3.11)

Tronsonul II:

frezare la degroșare :

[mm] (3.12)

mm

[mm] (3.13)

mm

frezare finisare:

[mm] (3.14)

Pentru operația de frezare circulara pe fata superioara avea:

frezare la degroșare :

[mm] (3.15)

mm

[mm] (3.16)

mm

frezare de finisare:

[mm] (3.17)

În care :

Lc – lungimea semifabricat după frezare de degroșare

Lsemif – lungimea nominală a semifabricatului

Lfinis – lungimea de finisare

Lmax – lungimea nominală maximă

Lnom – lungimea nominală a piesei

Gc– grosime semifabricat după frezare de degroșare

Gsemif – grosimea nominală a semifabricatului

Gfinis – grosimea de finisare

Gmax – grosimea nominală maximă

Apdeg – adaos de prelucrare la degroșare

Apfinis – adaos de prelucrare la finisare

T – toleranța pentru treapta de precizie

adaosurile de prelucrare la găurire sunt:

Găurire ø 19.8:

=D/2=19.8/2= 9,9mm/trecere [7 , rel ,16.1,pag 10] (3.18)

Găurire ø 21

=D/2=21/2= 10,5mm/trecere [7 , rel ,16.1,pag 10] (3.19)

adaosul de prelucrare la alezare:

Alezare Ø 20H7

=-[mm/trecere] [7 , rel ,16.22,pag 30 ](3.20)

=0,2/2= 0.10 mm/trecere

Alezare Ø 45H7

=- [mm/trecere] [7 , rel ,16.22,pag 30 ] (3.21)

=0,3/2= 0.15mm/trecere

adaosul de prelucrare la prelucrare canalelor de pana:

t=0,1..0,7 mm

Ap(adaos de prelucrare)=3,8mm

latimea cutitului=latimea canalului prelucrat

Prelucrarea se va realiza in sens invers calculului,prima operatie fiind trecerile de degrosare continuate de trecerile de semifinisare si finisare.

3.2. Proiectarea tehnologiei pe mașini clasice

În general, mașina de frezat este compusă din masa de lucru care poate realiza deplasări în plan orizontal (axele X și Y pe mașina-unealtă cu comandă numerică), respectiv din arborele principal, care realizează deplasări pe verticală (axa Z). Combinând aceste mișcări cu mișcarea de rotație a arborelui principal, se efectuează prelucrarea semifabricatului. La mașinile-unelte convenționale, mișcarea de avans efectuată de mașină poate fi doar pe una dintre cele trei direcții, restrângând astfel gama posibilităților de prelucrare la traiectorii lineare paralele cu cele trei axe.

3.2.1. Alegerea mașinii-unelte

În vederea realizării reperului „BIELĂ" vom utiliza o mașina-unelta convențională având urmatoarele date tehnice.

Caracteristici mașină unealtă:

Pentru realizarea piesei am ales mașina unealtă MULTI PMM-8030H.

Ansamblul „MULTI PMM-8030H este format din mașina de bază și o serie de mecanisme (accesorii normale și speciale) care se asamblează cu mașina de bază (corespunzător operației de executat) formând un sistem cinematic și mecanic unitar.

Fig. 3.2 Caracteristici mașină unealtă[24]

Accesoriile care completează mașina de bază pentru executarea diferitelor operații, se leagă cinematic la mașina de bază, antrenarea lor fiind asigurată prin acestea.

Fig. 3.3 Componentele mașini de frezat MULTI PMM-8030H [24]

Gama de turații a arborelui principal (rot/min) și gama de avansuri sunt prezentate în figura 3.4 și în figura 3.5.

3.2.2. Determinarea regimurilor de aschiere

Pentru frezarea degajarii inferioare de 41.5×80 x15 si 20x80x30 la degroșare se foloseste o freza cilindro-frontala ø 15cu 4 dinti.

[11, ,rel 14.2,pag 526 ] (3.22)

În care:

D- diametru freza

T- durabilitatea economică a frezei [9,C-11 tab 11.2, pag 28 ]

t1- lungimea de contact dintre taisul sculei si piesa de prelucrat

Sd- avansul pe dinte [11,pag.529 tab 14.4 ]

t – adancimea de aschiere

z- nr. de dinti

Se alege:

D=15 mm,

T=60 min, [9,C-11 tab 11.2, pag 28 ]

t1=15 mm,

Sd=0.1 [11,pag.529 tab 14.4 ]

t =15 mm,

z=4.

[11,rel14.26,pag 545] (3.23)

[11,tab.14.9,pag 537 ] (3.24)

În care:

[11,tab 14.10 pag 537]

[11,tab 14.10 pag 537]

[11,tab 14.12 pag 538 ]

[11,tab 14.15 pag 538]

[11,tab 14.20 pag 546]

[11,rel 1.3,pag 527] (3.25)

Pentru prelucrarea piesei se alege din gama de turatii a masinii unelte valoarea imediat apropoiata superioara: n = 400 rot/min

Numărul de treceri a frezei se determină ținând cont de adâncimea de așchiere și de adâncimea de așchiere pentru o trecere. A=14 mm (Adancimea de aschiere)

(3.26)

treceri

[11,rel 14.7 pag 530] (3.27)

În care:

Ft – Componenta tangentiala a fortei de aschiere

D- diametru freza

T- durabilitatea economică a frezei [9,C-11 tab 11.2, pag 28 ]

t1- lungimea de contact dintre taisul sculei si piesa de prelucrat

Sd- avansul pe dinte [11, tab 14.4 pag.529]

t – adancimea de aschiere

z- nr. de dinti

n – turatia frezei

Cf=682 [11,tab 14.7 pag 531]

xF=0.86 [11,tab 14.7 pag 531]

yF=0.72 [11,tab 14.7 pag 531]

uF=1 [11,tab 14.7 pag 531]

qF=0.86 [11,tab 14.7 pag 531]

wF=0 [11,tab 14.7 pag 531]

[11,tab 14.8 pag 532] (3.28)

Puterea efectiva la frezare Ne

[11,rel 14.4 pag 527] (3.29)

Verificare:

[11,rel 14.5 pag 527] (3.30)

aceasta condiție este satisfacută

Fortele aparute in procesul de aschiere:

[11,rel 14.13 pag 533] (3.31)

[11,rel 14.14 pag 534] (3.32)

De unde rezulta că:

[11,rel 14.15 pag 534] (3.33)

N

Pentru frezarea degajarii inferioare de 41.5×80 x15 si 20x80x30 la finisare se foloseste o freza cilindro-frontala ø 15cu 4 dinti.

[11 ,rel 14.2,pag 526 ] (3.22)

În care:

D- diametru freza

T- durabilitatea economică a frezei [9,C-11 tab 11.2, pag 28 ]

t1- lungimea de contact dintre taisul sculei si piesa de prelucrat

Sd- avansul pe dinte [11,pag.529 tab 14.4 ]

t – adancimea de aschiere

z- nr. de dinti

Se alege:

D=15 mm,

T=60 min, [9,C-11 tab 11.2, pag 28 ]

t1=15 mm,

Sd=0.25 [11,pag.529 tab 14.4 ]

t =0,5 mm,

z=4.

[11,rel14.26,pag 545](3.23)

[11,rel14.9,pag 537] (3.24)

În care:

[11,tab 14.10 pag 537]

[11,tab 14.10 pag 537]

[11,tab 14.12 pag 538 ]

[11,tab 14.15 pag 538]

[11,tab 14.20 pag 546]

[11,rel 1.3,pag 527] (3.25)

Pentru prelucrarea piesei se alege din gama de turatii a masinii unelte valoarea imediat apropoiata superioară: n = 400 rot/min

Numărul de treceri a frezei se determină ținând cont de adâncimea de așchiere și de adâncimea de așchiere pentru o trecere. A=1 mm (Adancimea de aschiere)

(3.22)

[11,rel 14.7 pag 530] (3.27)

În care:

Ft – Componenta tangentiala a fortei de aschiere

D- diametru freza

T- durabilitatea economică a frezei [9,C-11 tab 11.2, pag 28 ]

t1- lungimea de contact dintre taisul sculei si piesa de prelucrat

Sd- avansul pe dinte [11,pag.529 tab 14.4 ]

t – adancimea de aschiere

z- nr. de dinti

n – turatia frezei

Cf=682 [11,tab 14.7 pag 531]

xF=0.86 [11,tab 14.7 pag 531]

yF=0.72 [11,tab 14.7 pag 531]

uF=1 [11,tab 14.7 pag 531]

qF=0.86 [11,tab 14.7 pag 531]

wF=0 [11,tab 14.7 pag 531]

[11,tab 14.8 pag 532] (3.28)

Puterea efectiva la frezare Ne

[11,rel 14.4 pag 527] (3.29)

Verificare:

[11,rel 14.5 pag 527] (3.30)

Fortele aparute in procesul de aschiere:

[11,rel 14.13 pag 533] (3.31)

[11,rel 14.14 pag 534] (3.32)

De unde rezulta ca:

[11,rel 14.15 pag 534] (3.33)

3.2.3. Normarea tehnica

Corelarea în timp a proceselor tehnologice impune de la început stabilirea unor criterii comune. Astfel, un asemenea criteriu a devenit normarea tehnică. Norma de muncă reprezintă și unul din criteriile aprecierii eficienței oricărui proces tehnologic.

Este de dorit ca operațiile, fazele, trecerile, etc. să se facă într-un timp cât mai scurt (desigur nu în dauna calității produsului), având astfel certitudinea că în timpul limitat de condițiile de fabricație (schimb, zi, decadă, lună, etc.) să se poată prognoza o cantitate strictă de produse corelate desigur cu planul de producție.

Metodologia normării tehnice a timpilor la prelucrare.

[13,,rel 3.1, pag 22] (3.34)

În care:

Tb-timp normat pe operație,min

Ta-timp auxiliar sau ajutător,min

Ton-timp de bază sau de mașină,min

Td-timp de deservire tehnică și organizatoricș,min

Tpi-timp de pregatire-încheiere,min

n-numarul lotul optim de piese care se prelucrează la aceeași mașină

Pentru frezarea de degrosare avem următoarea formula:

[13,,rel 3.2, pag 22] (3.35)

În care:

l1 =80 [mm]– lungimea de pătrundere (lungimea nominală);

l2 =20 [mm]– lungimea de acces liber a frezei (zona de siguranță intrare-ieșire)

l3=15 [mm] – diametrul frezei

Sd=0.055 [16]

z=4.

n= 315 rot/min (degrosare) cartea tehnică FUS 25

I=7 -numar de treceri (degrosare)

[13,,rel 4.14, pag 29] (3.36)

În care:

ta1 =0.96[min]– timp ajutător pentru prinderea și desprinderea piesei [13 tab.11.84,pag.286,]

ta2 =3.45[min]– timp ajutător pentru comanda mașinii[13- tab.11.91,pag.291]

ta3 =0.05[min]– timp ajutător pentru evacuarea așchiilor[13- tab.11.86,pag.287]

ta4 =0.12[min] – timp ajutător pentru măsurări de control[13-tab.11.87,pag.286]

[13-tab.11.95,pag294]

[13-tab.11.94,pag.293,]

[13,,rel 4.19, pag 29 ](3.37)

Normarea pentru centruire

[4 , rel.5.5,pag.69,] (3.38)

Normarea pentru alezare a unei gauri de Ø 20 H7

Din tab [19, 11.43 pag 309] se alege timpul operativ incomplet, în functie de diametrul sculei aschietoare si de lungimea de prelucrat(L=27 mm):

[4 , rel.5.4,pag.69,] (3.39)

[4 , rel.5.4,pag.69,] (3.40)

În care:

K1= 1.0 , materialul sculei aschietoare [4, tab 11.43 pag 309]

K2 =2.86

Ka=0.77 [4, tab 11.77 pag 336]

Timp ajutator pentru prinderea si desprinderea piesei este egal cu:

[4 , rel.5.5,pag.69,] (3.41)

Timp de pregatire incheiere,

[ 4,tab 11.81 pag 343 ] (3.42)

Timp de deservire a locului de munca,

[ 4,tab 11.81 pag 343 ](3.43)

Timp de odihna si necesitati firesti :

(3.44)

Timpul normat pentru alezarea a unei gauri de Ø 20 H7este de:

[4 , rel.5.7,pag.69,](3.45)

Normarea pentru alezare unei gauri de Ø 45 H7

Din tab [4, 11.53 pag 319] se alege timpul operativ incomplet, in functie de diametrul sculei aschietoare si de lungimea de prelucrat (L=60mm):

(3.46)

[11,tab 11.53 pag 319 ] (3.47)

În care:

K1= 1.0 , materialul sculei aschietoare [11, tab 11.53 pag 319]

K2 =2.57

Ka=0.77 [11, tab 11.77 pag 336]

Timp ajutator pentru prinderea si desprinderea piesei

[11,tab 11.43 pag 309 ]

(3.48)

Timp de pregatire incheiere,

[4,tab 11.81 pag 343 ]

Timp de deservire,

(3.49)

Timp de odihna si necesitati firesti :

[ 4,tab 11.81 pag 343 ] (3.50)

Timpul normat pentru operatia de alezare este de:

[4 , rel.5.7,pag.69,] (3.51)

.Proiectarea tehnologiei pe masini-unelte cu comandă numerică

3.3.1. Alegerea mașinii-unelte

Datorită faptului că zilele noastre, producția de piese mici sau piese de o complexitate mai ridicata nu poate fi considerată realizabilă fără mașini rapide cu comandă numerică. Cu aceste mașini-unelte se poate realiza producția în orice formă, cu precizie ridicată. În prezent, mașinile-unelte CN asigură o precizie de prelucrare ridicată, putând ajunge până la ±(0,015–0,02) mm, în cazul centrelor de prelucrare.

În cazul nostru, avand o productie de serie mica pentru reperul executat si acesta având o complexitate redusa vom utiliza o mșină de prelucrat cu comandă numerică de tip ,,Concept mill 55,,.

Fig 3.6 Concept mill 55[25]

Specificatii tehnice

Tab. 3.5 Caracteristici mașină unealtă[25]

.Realizarea programului CNC

3.3.2.1. Inițializarea programului

Fig 3.7 Introducerea piesei in program

Am introdus in programul EMCO desenul 2d al piesei de executat fig 3.7 ,pentru deplasarea cursorului cat mai precis am modificat setarile grid-ului in felul urmator

Fig 3.8 Alegerea masinii-unelte

În figura 3.9 am ales sculele care urmeaza a fi folosite in vederea prelucrari reperului

Freza cilindro-frontala Ø15 mm

Freza frontala Ø40 mm

Burghiu elicoidal Ø10, Ø15 ,Ø20 mm

Fig 3.9 Alegerea sculelor

Fig 3.10 Determinarea parametrilor

Simularea etapelor de prelurare a reperului

1.Frezarea frontala tronsonul I

Fig 3.11 Frezarea frontală tronsonul I

2.Frezarea frontala tronsonul II

Fig 3.12 Frezarea frontală tronsonul II

3.Frezarea circulară

Fig 3.13 Frezarea circulară

4.Găurirea

Fig 3.14 Găurire

3.3.2.2. Generarea programului-piesă cu ajutorul programului EMCO

Datorita faptului ca programulu conține un numare de linii,în urmatoarele pagini se prezintă doar o anumita parte din program.

În practică după generarea programului el este transferat din programul in care a fost realizat in unitatea de comanda a mașinii-unelte cu comanda numerică prin intermediul unor unități de transfer de tip este un model de card amovibil cu memorie flash.

N1 G54

N2 G94

N3 ; Exported CamConcept project: C:\Documents and Settings\Admin\Desktop\Groza_Dragos.ecc

N4 ; Export filter: DIN/ISO 2.00

N5 ; tool tool name radius length missing textentry (4700008)

N6 ; T1D1 Face mill 50mm 25.000 120.000

N7 ; T2D1 Endmill 16mm 8.000 90.000

N8 ; T3D1 Twist drill 13mm 6.500 0.000

N9 ; T4D1 Start drill 90°/12mm 6.000 0.000

N10 ; 1: pocket milling

N11 D0

N12 G53 G0 X649.100 Y509.100 Z599.100

N13 T2 D1 M6

N14 M8

N15 S2000

N16 M3

N17 G0 X92.500 Y5.561 Z10

N18 G1 X92.500 Y5.561 Z-0.200 F200

N19 G1 X92.500 Y5.561 Z-0.200 F600

N20 G1 X92.500 Y73.561 Z-0.200

N21 G1 X79.500 Y73.561 Z-0.200

N22 G1 X79.500 Y39.561 Z-0.200

N23 G1 X79.500 Y5.561 Z-0.200

N24 G1 X92.500 Y5.561 Z-0.200

N25 G1 X100.500 Y5.561 Z-0.200

N26 G1 X100.500 Y81.561 Z-0.200

N27 G1 X71.500 Y81.561 Z-0.200

N28 G1 X71.500 Y39.561 Z-0.200

N29 G1 X71.500 Y-2.439 Z-0.200

N30 G1 X100.500 Y-2.439 Z-0.200

N31 G1 X100.500 Y5.561 Z-0.200

N32 G0 X100.500 Y5.561 Z10

N33 G0 X92.500 Y5.561 Z10

N34 G1 X92.500 Y5.561 Z-0.400 F200

N35 G1 X92.500 Y5.561 Z-0.400 F600

N36 G1 X92.500 Y73.561 Z-0.400

N37 G1 X79.500 Y73.561 Z-0.400

N38 G1 X79.500 Y39.561 Z-0.400

N39 G1 X79.500 Y5.561 Z-0.400

N40 G1 X92.500 Y5.561 Z-0.400

N41 G1 X100.500 Y5.561 Z-0.400

N42 G1 X100.500 Y81.561 Z-0.400

N43 G1 X71.500 Y81.561 Z-0.400

N44 G1 X71.500 Y39.561 Z-0.400

N45 G1 X71.500 Y-2.439 Z-0.400

N46 G1 X100.500 Y-2.439 Z-0.400

N47 G1 X100.500 Y5.561 Z-0.400

N48 G0 X100.500 Y5.561 Z10

N49 G0 X92.500 Y5.561 Z10

N50 G1 X92.500 Y5.561 Z-0.600 F200

N51 G1 X92.500 Y5.561 Z-0.600 F600

N52 G1 X92.500 Y73.561 Z-0.600

N53 G1 X79.500 Y73.561 Z-0.600

N54 G1 X79.500 Y39.561 Z-0.600

N55 G1 X79.500 Y5.561 Z-0.600

N56 G1 X92.500 Y5.561 Z-0.600

N57 G1 X100.500 Y5.561 Z-0.600

N58 G1 X100.500 Y81.561 Z-0.600

N59 G1 X71.500 Y81.561 Z-0.600

N60 G1 X71.500 Y39.561 Z-0.600

N61 G1 X71.500 Y-2.439 Z-0.600

N62 G1 X100.500 Y-2.439 Z-0.600

N63 G1 X100.500 Y5.561 Z-0.600

N64 G0 X100.500 Y5.561 Z10

N65 G0 X92.500 Y5.561 Z10

N66 G1 X92.500 Y5.561 Z-0.800 F200

N67 G1 X92.500 Y5.561 Z-0.800 F600

N68 G1 X92.500 Y73.561 Z-0.800

N69 G1 X79.500 Y73.561 Z-0.800

N70 G1 X79.500 Y39.561 Z-0.800

N71 G1 X79.500 Y5.561 Z-0.800

N72 G1 X92.500 Y5.561 Z-0.800

N73 G1 X100.500 Y5.561 Z-0.800

N74 G1 X100.500 Y81.561 Z-0.800

N75 G1 X71.500 Y81.561 Z-0.800

N76 G1 X71.500 Y39.561 Z-0.800

N77 G1 X71.500 Y-2.439 Z-0.800

N78 G1 X100.500 Y-2.439 Z-0.800

N79 G1 X100.500 Y5.561 Z-0.800

N80 G0 X100.500 Y5.561 Z10

N81 G0 X92.500 Y5.561 Z10

N82 G1 X92.500 Y5.561 Z-1 F200

N83 G1 X92.500 Y5.561 Z-1 F600

N84 G1 X92.500 Y73.561 Z-1

N85 G1 X79.500 Y73.561 Z-1

N86 G1 X79.500 Y39.561 Z-1

N87 G1 X79.500 Y5.561 Z-1

N88 G1 X92.500 Y5.561 Z-1

N89 G1 X100.500 Y5.561 Z-1

N90 G1 X100.500 Y81.561 Z-1

N91 G1 X71.500 Y81.561 Z-1

N92 G1 X71.500 Y39.561 Z-1

N93 G1 X71.500 Y-2.439 Z-1

N94 G1 X100.500 Y-2.439 Z-1

N95 G1 X100.500 Y5.561 Z-1

N96 G0 X100.500 Y5.561 Z10

N97 G0 X92.500 Y5.561 Z10

N98 G1 X92.500 Y5.561 Z-1.200 F200

N99 G1 X92.500 Y5.561 Z-1.200 F600

N100 G1 X92.500 Y73.561 Z-1.200

N101 G1 X79.500 Y73.561 Z-1.200

N102 G1 X79.500 Y39.561 Z-1.200

N103 G1 X79.500 Y5.561 Z-1.200

N104 G1 X92.500 Y5.561 Z-1.200

N105 G1 X100.500 Y5.561 Z-1.200

N106 G1 X100.500 Y81.561 Z-1.200

N107 G1 X71.500 Y81.561 Z-1.200

N108 G1 X71.500 Y39.561 Z-1.200

N109 G1 X71.500 Y-2.439 Z-1.200

N110 G1 X100.500 Y-2.439 Z-1.200

N111 G1 X100.500 Y5.561 Z-1.200

N112 G0 X100.500 Y5.561 Z10

N113 G0 X92.500 Y5.561 Z10

N114 G1 X92.500 Y5.561 Z-1.400 F200

N115 G1 X92.500 Y5.561 Z-1.400 F600

N116 G1 X92.500 Y73.561 Z-1.400

N117 G1 X79.500 Y73.561 Z-1.400

N118 G1 X79.500 Y39.561 Z-1.400

N119 G1 X79.500 Y5.561 Z-1.400

N120 G1 X92.500 Y5.561 Z-1.400

N121 G1 X100.500 Y5.561 Z-1.400

N122 G1 X100.500 Y81.561 Z-1.400

N123 G1 X71.500 Y81.561 Z-1.400

N124 G1 X71.500 Y39.561 Z-1.400

N125 G1 X71.500 Y-2.439 Z-1.400

N126 G1 X100.500 Y-2.439 Z-1.400

N127 G1 X100.500 Y5.561 Z-1.400

N128 G0 X100.500 Y5.561 Z10

N129 G0 X92.500 Y5.561 Z10

N130 G1 X92.500 Y5.561 Z-1.600 F200

N131 G1 X92.500 Y5.561 Z-1.600 F600

N132 G1 X92.500 Y73.561 Z-1.600

N133 G1 X79.500 Y73.561 Z-1.600

N134 G1 X79.500 Y39.561 Z-1.600

N135 G1 X79.500 Y5.561 Z-1.600

N136 G1 X92.500 Y5.561 Z-1.600

N137 G1 X100.500 Y5.561 Z-1.600

N138 G1 X100.500 Y81.561 Z-1.600

N139 G1 X71.500 Y81.561 Z-1.600

N140 G1 X71.500 Y39.561 Z-1.600

N141 G1 X71.500 Y-2.439 Z-1.600

N142 G1 X100.500 Y-2.439 Z-1.600

N143 G1 X100.500 Y5.561 Z-1.600

N144 G0 X100.500 Y5.561 Z10

N145 G0 X92.500 Y5.561 Z10

N146 G1 X92.500 Y5.561 Z-1.800 F200

N147 G1 X92.500 Y5.561 Z-1.800 F600

N148 G1 X92.500 Y73.561 Z-1.800

N149 G1 X79.500 Y73.561 Z-1.800

N150 G1 X79.500 Y39.561 Z-1.800

N151 G1 X79.500 Y5.561 Z-1.800

N152 G1 X92.500 Y5.561 Z-1.800

N153 G1 X100.500 Y5.561 Z-1.800

N154 G1 X100.500 Y81.561 Z-1.800

N155 G1 X71.500 Y81.561 Z-1.800

N156 G1 X71.500 Y39.561 Z-1.800

N157 G1 X71.500 Y-2.439 Z-1.800

N158 G1 X100.500 Y-2.439 Z-1.800

N159 G1 X100.500 Y5.561 Z-1.800

N160 G0 X100.500 Y5.561 Z10

N161 G0 X92.500 Y5.561 Z10

N162 G1 X92.500 Y5.561 Z-2 F200

N163 G1 X92.500 Y5.561 Z-2 F600

N164 G1 X92.500 Y73.561 Z-2

N165 G1 X79.500 Y73.561 Z-2

N166 G1 X79.500 Y39.561 Z-2

N167 G1 X79.500 Y5.561 Z-2

N168 G1 X92.500 Y5.561 Z-2

N169 G1 X100.500 Y5.561 Z-2

N170 G1 X100.500 Y81.561 Z-2

N171 G1 X71.500 Y81.561 Z-2

N172 G1 X71.500 Y39.561 Z-2

N173 G1 X71.500 Y-2.439 Z-2

N174 G1 X100.500 Y-2.439 Z-2

N175 G1 X100.500 Y5.561 Z-2

N176 G0 X100.500 Y5.561 Z10

N177 G0 X92.500 Y5.561 Z10

N178 G1 X92.500 Y5.561 Z-2.200 F200

N179 G1 X92.500 Y5.561 Z-2.200 F600

N180 G1 X92.500 Y73.561 Z-2.200

N181 G1 X79.500 Y73.561 Z-2.200

N182 G1 X79.500 Y39.561 Z-2.200

N183 G1 X79.500 Y5.561 Z-2.200

N184 G1 X92.500 Y5.561 Z-2.200

N185 G1 X100.500 Y5.561 Z-2.200

N186 G1 X100.500 Y81.561 Z-2.200

N187 G1 X71.500 Y81.561 Z-2.200

N188 G1 X71.500 Y39.561 Z-2.200

N189 G1 X71.500 Y-2.439 Z-2.200

N190 G1 X100.500 Y-2.439 Z-2.200

N191 G1 X100.500 Y5.561 Z-2.200

N192 G0 X100.500 Y5.561 Z10

N193 G0 X92.500 Y5.561 Z10

N194 G1 X92.500 Y5.561 Z-2.400 F200

N195 G1 X92.500 Y5.561 Z-2.400 F600

N196 G1 X92.500 Y73.561 Z-2.400

N197 G1 X79.500 Y73.561 Z-2.400

N198 G1 X79.500 Y39.561 Z-2.400

N199 G1 X79.500 Y5.561 Z-2.400

N200 G1 X92.500 Y5.561 Z-2.400

N201 G1 X100.500 Y5.561 Z-2.400

N202 G1 X100.500 Y81.561 Z-2.400

N203 G1 X71.500 Y81.561 Z-2.400

N204 G1 X71.500 Y39.561 Z-2.400

N205 G1 X71.500 Y-2.439 Z-2.400

N206 G1 X100.500 Y-2.439 Z-2.400

N207 G1 X100.500 Y5.561 Z-2.400

N208 G0 X100.500 Y5.561 Z10

N209 G0 X92.500 Y5.561 Z10

N210 G1 X92.500 Y5.561 Z-2.600 F200

N211 G1 X92.500 Y5.561 Z-2.600 F600

N212 G1 X92.500 Y73.561 Z-2.600

N213 G1 X79.500 Y73.561 Z-2.600

N214 G1 X79.500 Y39.561 Z-2.600

N215 G1 X79.500 Y5.561 Z-2.600

N216 G1 X92.500 Y5.561 Z-2.600

N217 G1 X100.500 Y5.561 Z-2.600

N218 G1 X100.500 Y81.561 Z-2.600

N219 G1 X71.500 Y81.561 Z-2.600

N220 G1 X71.500 Y39.561 Z-2.600

N221 G1 X71.500 Y-2.439 Z-2.600

N222 G1 X100.500 Y-2.439 Z-2.600

N223 G1 X100.500 Y5.561 Z-2.600

N224 G0 X100.500 Y5.561 Z10

N225 G0 X92.500 Y5.561 Z10

N226 G1 X92.500 Y5.561 Z-2.800 F200

N227 G1 X92.500 Y5.561 Z-2.800 F600

N228 G1 X92.500 Y73.561 Z-2.800

N229 G1 X79.500 Y73.561 Z-2.800

N230 G1 X79.500 Y39.561 Z-2.800

N231 G1 X79.500 Y5.561 Z-2.800

N232 G1 X92.500 Y5.561 Z-2.800

N233 G1 X100.500 Y5.561 Z-2.800

N234 G1 X100.500 Y81.561 Z-2.800

N235 G1 X71.500 Y81.561 Z-2.800

N236 G1 X71.500 Y39.561 Z-2.800

N237 G1 X71.500 Y-2.439 Z-2.800

N238 G1 X100.500 Y-2.439 Z-2.800

N239 G1 X100.500 Y5.561 Z-2.800

N240 G0 X100.500 Y5.561 Z10

N241 G0 X92.500 Y5.561 Z10

N242 G1 X92.500 Y5.561 Z-3 F200

N243 G1 X92.500 Y5.561 Z-3 F600

N244 G1 X92.500 Y73.561 Z-3

N245 G1 X79.500 Y73.561 Z-3

N246 G1 X79.500 Y39.561 Z-3

N247 G1 X79.500 Y5.561 Z-3

N248 G1 X92.500 Y5.561 Z-3

N249 G1 X100.500 Y5.561 Z-3

N250 G1 X100.500 Y81.561 Z-3

N251 G1 X71.500 Y81.561 Z-3

N252 G1 X71.500 Y39.561 Z-3

N253 G1 X71.500 Y-2.439 Z-3

N254 G1 X100.500 Y-2.439 Z-3

N255 G1 X100.500 Y5.561 Z-3

N256 G0 X100.500 Y5.561 Z10

N257 G0 X92.500 Y5.561 Z10

N258 G1 X92.500 Y5.561 Z-3.200 F200

N259 G1 X92.500 Y5.561 Z-3.200 F600

N260 G1 X92.500 Y73.561 Z-3.200

N261 G1 X79.500 Y73.561 Z-3.200

N262 G1 X79.500 Y39.561 Z-3.200

N263 G1 X79.500 Y5.561 Z-3.200

N264 G1 X92.500 Y5.561 Z-3.200

N265 G1 X100.500 Y5.561 Z-3.200

N266 G1 X100.500 Y81.561 Z-3.200

N267 G1 X71.500 Y81.561 Z-3.200

N268 G1 X71.500 Y39.561 Z-3.200

N269 G1 X71.500 Y-2.439 Z-3.200

N270 G1 X100.500 Y-2.439 Z-3.200

N271 G1 X100.500 Y5.561 Z-3.200

N272 G0 X100.500 Y5.561 Z10

N273 G0 X92.500 Y5.561 Z10

N274 G1 X92.500 Y5.561 Z-3.400 F200

N275 G1 X92.500 Y5.561 Z-3.400 F600

N276 G1 X92.500 Y73.561 Z-3.400

N277 G1 X79.500 Y73.561 Z-3.400

N278 G1 X79.500 Y39.561 Z-3.400

N279 G1 X79.500 Y5.561 Z-3.400

N280 G1 X92.500 Y5.561 Z-3.400

N281 G1 X100.500 Y5.561 Z-3.400

N282 G1 X100.500 Y81.561 Z-3.400

N283 G1 X71.500 Y81.561 Z-3.400

N284 G1 X71.500 Y39.561 Z-3.400

N285 G1 X71.500 Y-2.439 Z-3.400

N286 G1 X100.500 Y-2.439 Z-3.400

N287 G1 X100.500 Y5.561 Z-3.400

N288 G0 X100.500 Y5.561 Z10

N289 G0 X92.500 Y5.561 Z10

N290 G1 X92.500 Y5.561 Z-3.600 F200

N291 G1 X92.500 Y5.561 Z-3.600 F600

N292 G1 X92.500 Y73.561 Z-3.600

N293 G1 X79.500 Y73.561 Z-3.600

N294 G1 X79.500 Y39.561 Z-3.600

N295 G1 X79.500 Y5.561 Z-3.600

N296 G1 X92.500 Y5.561 Z-3.600

N297 G1 X100.500 Y5.561 Z-3.600

N298 G1 X100.500 Y81.561 Z-3.600

N299 G1 X71.500 Y81.561 Z-3.600

N300 G1 X71.500 Y39.561 Z-3.600

N301 G1 X71.500 Y-2.439 Z-3.600

N302 G1 X100.500 Y-2.439 Z-3.600

N303 G1 X100.500 Y5.561 Z-3.600

N304 G0 X100.500 Y5.561 Z10

N305 G0 X92.500 Y5.561 Z10

N306 G1 X92.500 Y5.561 Z-3.800 F200

N307 G1 X92.500 Y5.561 Z-3.800 F600

N308 G1 X92.500 Y73.561 Z-3.800

N309 G1 X79.500 Y73.561 Z-3.800

N310 G1 X79.500 Y39.561 Z-3.800

N311 G1 X79.500 Y5.561 Z-3.800

N312 G1 X92.500 Y5.561 Z-3.800

N313 G1 X100.500 Y5.561 Z-3.800

N314 G1 X100.500 Y81.561 Z-3.800

N315 G1 X71.500 Y81.561 Z-3.800

N316 G1 X71.500 Y39.561 Z-3.800

N317 G1 X71.500 Y-2.439 Z-3.800

N318 G1 X100.500 Y-2.439 Z-3.800

N319 G1 X100.500 Y5.561 Z-3.800

N320 G0 X100.500 Y5.561 Z10

N321 G0 X92.500 Y5.561 Z10

N322 G1 X92.500 Y5.561 Z-4 F200

N323 G1 X92.500 Y5.561 Z-4 F600

N324 G1 X92.500 Y73.561 Z-4

N325 G1 X79.500 Y73.561 Z-4

N326 G1 X79.500 Y39.561 Z-4

N327 G1 X79.500 Y5.561 Z-4

N328 G1 X92.500 Y5.561 Z-4

N329 G1 X100.500 Y5.561 Z-4

N330 G1 X100.500 Y81.561 Z-

4. PROIECTAREA DISPOZITIVULUI PENTRU OPERAȚIA DE FREZARE FRONTALĂ

Acest capitol trateaza proiectarea unui dispozitiv de fixare si pozitionare a semifabricatuui in vederea realizari unor anumite prelucrări prezentate in Tabelul 3.1

4.1. Stadiul actual al piesei de prelucrat

Stadiul de prelucrare a semifabricatului pana la operatia pentru care se proiecteaza dispozitivul este prezentat in figura 1.1

Figura 4.1 Schița piesei in stadiul actual

Fazele operatiei pentru care se realizeaza dispozitivul sunt următoarele:

Tabelul 4.1 Fazele prelucrării pe dispozitiv

Masina unealta pe care se vor realiza operatiile este Profimach EASY PMD-6036 mașină ale carui date tehnice sun specificate in capitolul (3.2.1 Alegerea mașinii-unelte)

4.2. Schita operației,stabilirea cotelor și bazelor de orientare

Pentru executarea diferitelor operatii de prelucrare este necesar ca semifabricatul sa fie instalat in dispozitiv sau direct pe masina-unealta, intro anumita poziti in raport cu scula aschietoare.

Orientarea , ca operatie in sine, se compune din mai multe faze distincte, care, in functie de geometri semifabricatului si cerintele procesului de prelucrare pot fi:asezari, ghidari, sprijiniri, centrari, pozitionari unghiulare.

Stabilirea sistemului bazelor de orientare pentru trei variante.

Varianta 1 de așezare a piesei in dispozitiv față de baza de asezare, baza de ghidare si cea de sprijin este prezentat in figura 4.3

Fig. 4.3. Varianta a I-a de așezare și fixare a piesei in dispozitiv

BA≡BC

BG≡BC

Varianta 2 de așezare a piesei in dispozitiv este prezentată in figura 4.4

Fig. 4.4. Varianta a II-a de așezare și fixare a piesei in dispozitiv

BA≡BC

BG≡BC

Varianta 3 de așezare a piesei in dispozitiv este prezentată in figura 4.5

Fig. 4.5. Varianta a III-a de așezare și fixare a piesei in dispozitiv

BA≡BC

BG≡BC

4.3. Calculul erorilor

În multe situații se necesită orientarea semifabricatelor pe suprafețe cilindrice interioare, în vederea prelucrării diferitelor suprafețe.

Elementele de orientare pe aceste suprafețe sunt dornurile cilindrice rigide sau elastice.

Fig. 4.6. Schema de calcul a erorilor de orientare pe dorn elastic

[12, rel.6.57,pag.88] (4.1)

[12, rel.6.58,pag.88] (4.2)

[12, rel.6.59,pag.88] (4.3)

[12, rel.6.60,pag.88] (4.4)

Fig. 4.8. Schema de calcul a erorilor varianta II

[10,relațiile ,pag 80] (4.5)

[10,relațiile ,pag 80] (4.6)

4.4. Stabilirea fixarii semifabricatului,stabilirea fortelor de schiere,stabilirea unui mecanism de fixare.

Cele mai mari forțe aparute in procesul de executie a reperului se intalnesc la operatia de degrosare ,de acea vom considera valorile obținute in capitolul (3.2.2Determinarea regimurilor de aschiere) ca punct de start in calcularea forței necesare de strangere.

Forta de aschiere F,care actionează asupra unui dinte elicoidal al unei freze este rezultanta a trei forte : dupa directia tangenta la traiectoria miscarii principale ,dupa directia radiala si dupa directia paralela cu axa frezei.

(4.7)

.

(4.8)

(4.9)

obținuta in calculele anterioare formula(3.23)

;

N

N

4.4.1. Stabilirea fortelor de fixare.

În figura 4.9 se prezinta modul in care acționeaza forțele de stangere ,forțele de fixare și celelalte elemente necesare calculului forței necesare fixării.

Fig. 4.9 Acțiunea forțelor în dispozitivul cu bucșă elastică

Forța de acționare a bucșei ,

[10,tab 7.4,pag 213] (4.10)

, [10,tab 7.4,pag 213] (4.11)

unde:

F-forța totala de fixare [10,tab 5.2,pag 117]

-forța necesară deformării bucșei elastice

-unghiul de frecare dintre suprafețele aflate in contact

-coeficient de frecare otel/otel(0,5÷0,8)

[10,tab 5.2,pag 117] (4.12)

[10,tab 5.2,pag 117] (4.13)

[10,tab 5.2,pag 117] (4.14)

[10,tab 5.2,pag 117] (4.15)

[10,tab 5.2,pag 117] (4.16)

-5000[daN/mm] [10,tab 5.3,pag 119]

-21 750[daN/mm] [10,tab 5.4,pag 119]

-forța rezultată din procesul de așchiere= =167,7daN (4…)

-coeficient de siguranță=3,51 [10,rel 5.39,pag 119]

31,34 daN

daN

daN

daN

daN

daN

Cursa de acționare a bucșei ,

,[mm] [10,tab 7.4,pag 213] (4.17)

unde:

-cursa radiala a unei fălci ,

[10,tab 7.4,pag 213] (4.18)

4.5. Proiectarea, descrierea si functionarea ansamblului dispozitivului

Proiectarea succesiva a elementelor de orientare, de ghidare a sculelor, a mecanismului de fixare, corpul dispozitivului, a elementelor de asamblare, a elementelor de legatura, a dispozitivului cu masina unealta, a elementelor de ghidare pe masina unealta sau alegerea lor din catalogul de standarde.

Rolul dispozitivului proiectat este acela de a fixa si pozitiona reperul numit „Bielă” din cadrul ansamblului „Elevator pentru skid/geopalet” in vederea realizarii anumitor prelucări din procesul de obtinere a reperului.

In tabelul de mai jos avem prezentare componetele nestandardizare din cadrul dispozitivului .

Tab. 4.3.Componentele dispozitivului de orientat

Fig. 4.11 Vedere izometrica a dispozitivului

Fig. 4.12. Vedere izometrica a dispozitivului in secțiune(+piesa de prelucrat)

Pentru realizarea fixării si poziționării semifabricatului se va monta pe dispozitivul cu bucșă biconică cu acționare mecanizată care la randul lui este montat pe masa verticala a masini de frezat 16 prin intermediul suruburilor 15,după cum se poate observa in figura 4.12.

Fixarea si pozitionarea semifabricatului se face in felul urmator:

Prin acționarea spre in jos a tijei 5 din cadrul cilindrului pneumatic 10, aceasta deplasează dornul rigid 3, prevăzut cu un con, se deformează bucșa elastică 1, astfel semifabricatului îi sunt anulate 4 grade de liberate(2R + 2T) ,in continuare in vederea anularii celorlalte grade de libertate ce ar putea duce la anumite erori de prelucare vom folosii un reazem tip placuță de orintare 13 fixata prin intermediul surubrilor 17 și 4 rezeme de tip cep de orintare 11 ,astfel realizăm orintarea si fixarea semifabricatului.Revenirea la pozitia inițiala se face cu ajutorul arcului elicoidal de compresiune 6.

Dornul rigid este conectat la cilindrul pneumatic prin tija filetată 5 ,iar prin piulița 8 este asigurata conectarea lor.Cursa tijei este limitata de știftul filetat 7.

Fig. 4.13. Vedere a dispozitivului montat pe MULTI PMM-8030H

4.6. Mecanizarea dispozitivului

Transmisiile pneumatice se bazează pe concepte mecanice aproape identice, dar diferă din punct de vedere al tehnologiei de realizare.
Diferențele principale rezultă datorită naturii diferite a fluidului de lucru utilizat. Acesta este caracterizat printr-o puternică compresibilitate in comparație cu lichidele utilizate in transmisiile hidraulice. In consecință, in cazul aplicațiilor pneumatice industriale, presiunea de lucru uzuală este inferioară valorii de 10 bari, in cazul nostru 6 bari), iar aerul comprimat este evacuat după utilizare direct in atmosferă.

Dezvoltarea industrială, insoțită de apariția unor noi mijloace tehnice, de noi cerințe și mai ales de automatizare a oferit tehnologiei pneumatice o puternică dezvoltare. In industrie, pneumatica este asociată altor tehnologii și constituie o componentă de bază in sistemele de producție intensive.
In prezent, mecanizarea și automatizarea devin o necesitate absolută pentru toate domeniile industriale. Treptat, conceptul “integral pneumatic” care se bazează pe realizarea comenzii și generarea puterii de către aerul comprimat, cedează teren conceptului care asociază elementele de comandă electronică cu elementele de execuție pneumatice. Asocierea celor două tehnologii se face in scopul cumulării avantajelor oferite de fiecare dintre ele in domeniul comenzii și al puterii.

Fig. 4.14. Schema de functionare a unui cilindru pneumatic

In figura 4.14. este prezentata scema de functionare a unui cilindru pneumatic

Tab. 4.4. Alegerea tipului de acționare mecanizată

AVANTAJE ȘI DEZAVANTAJE

Acționare Pneumatică

Avantaje:

greutate redusă

posibilități largi de reglare a vitezei și forțe dezvoltate, cu mijloace relativ simple

nu influențează deloc mediul ăn care funcționează

întreținere ușoară, chiar de către operator

pericol redus de accidentare

aerul comprimat care a efectuat lucrul mecanic nu necesită instalații speciale de evacuare, fiind trimis direct în atmosferă și poate fi utilizat și în alte scopuri cum sunt: curățirea de așchii a dispozitivului și extragerea pieselor ușoare, de gabarit redus din dispozitiv

Dezavantaje:

la viteze mari de deplasare a pistoanelor, la sfârșitul cursei acestora, apare o lovitură puternică, ce poate deteriora motoarele sau dăuna sănătății operatorului

deschiderea bruscă a aerului comprimat în motoare duce la scăderea temperaturii, ce provoacă separarea și depunerea apei pe pereți, care favorizează coroziunea elementelor instalației

randament relativ scăzut, mai ales, în cazul utilizării unor conducte lungi, cu multe coturi și schimbări de secțiune și în cazul unor etanșări necorespunzătoare

gabarit mare la fprțe mari, din cauza presiunii economice limitate a aerului comprimat

Acționare Hidraulică

Avantaje:

realizează presiuni de lucru ridicate și deci forțe de acționare mari, cu motoare ușoare și cu gabarit redus, fapt ce permite utilizarea lor la strângerea simultană a unei piese în mai multe puncte, precum si reducerea gabaritului dispozitivului

durata de exploatare este mult mai mare, deoarece uzura este mult mai redusă, datorită faptului că toate elemetele instalațiilor dunt unse din abundență

forțele de acționare dezvoltate se transmit liniștit, fără șocuri, datorită faptului că uleiul mineral utilizat în aceste instalații este, practic, incompresibil

Dezavantaje:

costul relativ ridicat al instalațiilor de acționare hidraulică

domeniul de utilizare de maximă eficiență economică a acestui mod de acționare îl constituie producția de serie mare și de masă

Acționare Pneumohidraulică

Avantaje:

posibilitatea realizării unor forțe de acționare mult mai mari decât la acționarea pneumatică cu instalații mai simple, mai ieftine, și care necesită un volum de ulei mai micdecât la cele hidraulice

Dezavantaje:

acționarea pneumohidraulică se recomandă a se utiliza la dispozitivele staționare sau deplasabile

Dupa documentare ajungem la concluzia ca cea mai bună varinta de mecanizare pentru dispozitivul cu bucșa elastică este acționarea pneumatică.

4.7. Calculul pistonului pneumatic

Deteminarea diametrului pistonului

p=presiunea aerului comprimat

p= 6 bari= 0,6 M Pa (N/)

S=suprafata pistonului

Fa-forța necesara de strangere”Q” din relația ()= N

D-diametrul pistonului in mm

p=[MPa]

p = [6, din rel 7.11,pag 175 (4.19)

S= [6, 7.11,pag 175] (4.20)

D= [6, 7.11,pag 175] (4.21)

=12,54 mm

=123,505

Fig.4.15. Alegerea cilindrului pneumatic[26]

5. ALEGEREA SCULEI

Selectarea corectă a sculei presupune perfecta sa adaptare la condițiile mașinii-unelte pe care va fi utilizată, alegerea caracteristicilor sale geometrice și fizico-mecanice în funcție de materialul și configurația piesei de prelucrat, astfel încât calitatea obținută în urma prelucrării să fie foarte bună, ciclul de fabricație să fie cât mai scurt, iar costurile cât mai reduse.

Ne propunem să reamintim în cele ce urmează criteriile de bază în selectarea sculelor așchietoare.

Cele mai întâlnite materiale în industrie sunt oțelurile carbon, în consecință cele mai multe scule existente sunt adaptate acestui tip de material. Calitatea carburii utilizate se alege și ea în funcție de materialul de prelucrat:

Alegerea calității carburii se face în funcție de materialul de prelucrat, de limitele de viteză și avans pe care le are mașina-unealtă. Ca o primă recomandare, alegeți carbura cu cel mai larg spectru de acoperire pentru clasa respectivă de material, aproape sigur aceasta va fi o carbură acoperită.

La operatia de frezare de degrosare se foloseste o freza cilindro-frontala cu diametrul de d=Ø 15 mm iar pentru alegerea sculei se foloseste un catalog online .

Alegerea sculelor din catalogul online DORMER [21]

Selectarea tipului de scula de care avem nevoie,in cazul nostru va fi o scula pentru operatia de frezare

Fig 5.1 Alegerea sculei in functie de operatia executata[21]

Alegerea materialului din care este facuta freza.este prezentata in fig 5.4

Fig 5.2 Alegerea materialului frezei[21]

Alegerea tipului de freza in functie de operatia realizata figura 5.3

Fig 5.3 Alegerea tipului de freza[21]

In figura 5.4 se prezinta definirea parametrilor dimensionali si fuctionali ai sculei.

Fig 5.4 Determinarea parametrilor frezei[21]

In figura 5.5 se prezinta sculele recomandate de catre producator pentru cerintele impuse de tehnolog.

Fig 5.5 Frezele recomandate de producator[21]

In figura 5.6 se prezinta regimul de aschiere impus de producator pentru vreza aleasa de noi (C922)

Fig 5.6 Regimul de aschiere al frezei utilizate[21]

In figura 5.se prezinta costurile productiei cu freza aleasa in functie de performantele sculei si costurile de intretinere

Fig 5.7 Generare costurilor de productie cu o astfel de freza[21]

Pentru toate celelalte scule utilizate in tehnologia de prelucrare a piesei ,,BIELĂ’’ se procedeaza la fel ca in cazul de sus,in urmatoarelele figuri prezentandu-se doar specificațiile tehnice si regimurile de așchiere specifice fiecarei scule in parte.

La operatia de frezare de finisare se foloseste o freza cilindro-frontala cu diametrul de d=Ø 15 mm

Fig 5.8 Freza cilindro-frontală finisare[21]

La operatia de centruire se folosește un burghiu de centruire cu diametrul de d=Ø 6 mm

Descriere produs:

– sculă: burghiu de centruire, cod: A2016.0X18.0

– unghi de centrare: 60°

– punct unghiular: 122°

– toleranță pentru Ø: H12 ;

– execuție: dreapta

– avansul de așchiere: s= 0.173 mm/rot

– viteza de așchiere: v= 30 m/min

Fig 5.9 Burghiu de centruire[21]

Adancimea de așchiere:

t= D/2= 6/2= 3mm

La operatia de gaurire se folosește un burghiu cu diametrul de ø 19.8 mm

Fig. 5.10. Burghiu elicoidal ø 19.8 mm[21]

Descriere produs:

– burghiu de găurit cu coadă cilindrică cod R45819.8

– unghi de ascuțire: 140°

– material: Carbura TiN

– viteza de aschiere v= 90 m/min

– viteza de avans sm= 650 mm/min

– turatia n=1447 rot/min

– momentul de torsiune M=56.4 N/m

– puterea necesara P=9.83 Kw

Se alege din gama de turații a mașinii unelte:

n=1600 rot/min (conform carte tehnică FUS 25).

La operatia de alezare se folosește un alezor cu diametrul de d=ø20 H7 mm

Fig. 5.11. Alezor cilindric d=ø20 H7[21]

La operatia de alezare se folosește un alezor cu diametrul de d=ø45 H7 mm

Fig. 5.12. Alezor cilindric d=ø45 H7[21]

Descriere produs:

– alezor cilindric cod B16145.0

– material: HSS-E Lucios/brunat

– toleranța: H7

– turatia n=113rot/ min

– avansul s=0,220 mm/rot

– momentul de torsiune M=406 N/m

– viteza de aschiere v= 16 m/min

Se alege din gama de turatii a masinii unelte:

n=315 rot/min (conform carte tehnică FUS 25).

In cadrul operatiei de realizare a canalelor de pana se foloseste un cutit de mortezat prezentat in figura de mai jos.

5.6 Cuțit de mortezat cu placuță amovibilă[21]

BIBLIOGRAFIE

Bodea Sanda, Reprezentari grafice ingineresti, Editura Risoprint, Cluj-Napoca, 2013

Dale C., Precupețu P. -Desen tehnic industrial pentru construcții de mașini, Editura Tehnica, București, 1990

Drăghici,I.ș.a. – Indrumar de proiectare in construcția de mașini. București, Editura tehnică 1981

Vlase A. – Regimuri de aschiere adaosuri de prelucrare si norme tehnice de timp, vol. II, Editura tehnica, Bucuresti 1983

Hule Voichita, Geometrie descriptivă și desen tehnic, vol II, Editura Universitatii din Oradea, 2003

I.Stănescu V.Tache -Dispozitive pentru masini-unelte:Proiectare ,construcție Ediția a doua ,Editura tehnica București 1979

Picoș C. Ș.a – Proiectarea tehnologiile de prelucrare mecanică prin așchiere, Editura Universitas, Volumul II, 1992

Antal, A. & colectiv "Reductoare", Institutul politehnic Cluj-Napoca, 1994

Ioan Moga, Tiberiu Vesselenyi – Bazele așchierii si generăarii suprafețelor,. Analiza proceselor de așchiere, Vol. II. Editura Universității din Oradea 2007

Sanda Vassi .R -Proiectarea dispozitivelor -Editura didactica si pedagogica Bucuresti ,1982

Picoș C. Ș.a – Proiectarea tehnologiile de prelucrare mecanică prin așchiere, Editura Universitas, Volumul I, Chișinău, 1992

Tripe Vidican A., Țarcă R.C., Tocuț P.D., – Proiectarea dispozitivelor – îndrumător de laborator, Universitatea din Oradea, 1996

Vlase A. – Regimuri de aschiere adaosuri de prelucrare si norme tehnice de timp, vol. I, Editura tehnica, Bucuresti 1983

Catalogul-MEGADYNE HAND BOOK-SILVER

Catalogul-CALCOLI DI VERIFICA -SVINCOLO CORSA 100 -COMAU-2004

Catalog-INA-https://medias.schaeffler.com/medias/en!hp.ec.br/RASEY*** –

Catalog-INA-https://medias.schaeffler.com/medias/de!hp.ec.br.pr/KR..-PP*KR52-PP?lang=en

18.***Catalog-TURCK

https://docsemea.rsonline.com/webdocs/1116/0900766b811b 16546. pdf

*** Catalog-MEGADYNE-https://megadynegroup.com/en/products/timing-belts/rubber-endless/isoran-rpp-and-rpp-dd]

***Catalog-MEGAPULLEY https://resources.megadynegroup.com/resources/megapulley- pulley-flanges-timing-bars-clampin g-plates-taper-bushes

***Catalog-DORMER- http://selector.dormertools.com/web/rom/ro-ro/mm

.Catalog -Caleatatori per attrito assiali e con spallamento serie conica-Comau -1996

***https://www.totalmateria.com/subgroup.aspx?LN=EN&id1=70075&db=S(accesat la data de 08.06.18)

***https://profimach.ro/ro/model/details/12/58/349/MULTI-H%20Series(accesat la data de 07.06.18)

***http://www.emco-world.com/en/products/industrial-training/machines/milling/cat/26/ d/2/p/100 0006%2C26/pr/concept-mill-55.html] (accesat la data de 12.06.18)

*** http://www.assfalg.com/hersteller/hydraulikzylinder.html(accesat la data de 27.06.18)