TEHNOLOGIA CONSTRUCȚIILOR DE MAȘINI LUCRARE DE LICENȚĂ PROIECTAREA CONSTRUCTIVĂ A LANȚUTILOR ANTIDERAPANTE UTILIZÂND MODELAREA PARAMETRIZATĂ…. [310171]
UNIVERSITATEA „LUCIAN BLAGA” SIBIU
FACULTATEA DE INGINERIE
TEHNOLOGIA CONSTRUCȚIILOR DE MAȘINI
LUCRARE DE LICENȚĂ
PROIECTAREA CONSTRUCTIVĂ A LANȚUTILOR ANTIDERAPANTE UTILIZÂND MODELAREA PARAMETRIZATĂ.
PROIECTAREA TEHNOLOGIEI DE EXECUȚIE ȘI A SDV-URILOR NECESARE REPERULUI „PISTON”
Prof. Coordonator, Student: [anonimizat]. Univ. Dr. Ing. [anonimizat] 2018-
Rezumat
Lucrarea de licență a fost structurată în 2 părți, prima parte fiind lucrarea de cercetare în care a fost tratată proiectarea constructivă a [anonimizat] a doua parte a fost tratată tehnologia obținerii reperului „Piston” în varianta pe mașini unelte clasice și în varianta pe mașinii unelte CNC.
Prima parte este structurată în 4 capitole. În capitolul 1 și capitolul 2 [anonimizat] a anvelopelor ca sinteză a analizei datelor rezultate în urma unei cercetării bibliografice cu privire la acestea. Capitolul 3 prezintă o exemplificare a modului de lucru în cazul proiectării parametrizate a unei piese de revoluție, o analiză elementelor geometrice și dimensionale a [anonimizat] a modelului de anvelopă parametrizat și modul de realizare a corpului suport pe suprafețele căruia va fi construit modelul lanțului. Capitolul 4 prezintă obiectivele proiectării parametrizate a [anonimizat] a acestuia și a [anonimizat] a modelului lanțului antiderapant ales și motivarea soluțiilor adoptate. Totodată finalul capitolului 4 prezintă rezultatele verificării teoretice a [anonimizat] 2 seturi de dimensiunii ale anvelopei și un set de dimensiunii a lanțului.
Overview
The bachelor thesis is structured in 2 parts, [anonimizat] “Piston” on classic machines and one variant for CNC machines.
First part is structured in 4 chapters. [anonimizat]. Chapter 3 presents an example of the procedure for parametric design on a [anonimizat], the procedure for constructing the parametric tire model and the procedure for constructing the support model on which the chain model will be constructed. Chapter 4 [anonimizat], the procedure for constructing the parametric model of the chosen skid chain and the reason behind the adopted solutions. The final part of chapter 4 [anonimizat] 2 sets of dimensions for the tire and one for the chain.
Partea I: PROIECTAREA CONSTRUCTIVĂ A LANȚURILOR ANTIDERAPANTE UTILIZÂND MODELAREA PARAMETRIZATĂ
Lanțurile antiderapante. Construcția, funcționarea și montajul acestora
Descriere.
Lanțurile antiderapante sunt dispozitive care se montează prin înfășurare și strângere pe cauciucurile vehiculelor cu scopul de a mări aderența dintre acestea și suprafețele pe care se deplasează. Acestea sunt utilizate în general la vehiculele care se deplasează pe suprafețe acoperite cu zăpadă, gheață sau noroi, suprafețe pe care aderența dintre acestea si cauciucul vehiculului este redusă, ceea ce poate conduce la derapare sau alunecare necontrolată.
Acestea sunt disponibile pentru o gamă largă de cauciucuri, de la cauciucuri pentru vehicule mici până la utilaje grele industriale. Lanțurile pentru noroi sunt de obicei destinate utilajelor grele, acestea fiind asemănătoare lanțurilor pentru zăpadă sau gheață, având dimensiunii mai mari.
Montarea lanțurilor se realizează în general doar pe roțile vehiculelor ce transmit puterea la sol astfel la vehiculele cu tracțiune frontală lanțurile se vor monta doar pe roțile frontale, la vehiculele cu tracțiune spate se vor monta doar pe roțile din spate sau pe toate roțile când schimbarea direcției de deplasare prezintă o problemă, la vehiculele cu tracțiune integrala se vor monta pe toate roțile.
Utilizarea lanțurilor antiderapante este reglementă prin lege în multe țări, fiind obligatorie în condiții speciale de vreme când deplasarea prezintă un pericol pentru conducător și trafic. Totodată utilizarea acestora este interzisă în lipsa zăpezi sau gheții pe drumurile asfaltate deoarece poate conduce la deteriorarea acestora. Utilizarea lanțurilor în condiții neadecvate conduce și la uzarea prematură a acestora.
Lanțurile ca dispozitiv sunt formate din segmente de lanț sau cablu asamblate între ele cu ajutorul unor elemente intermediare (inele, cârlige, zale cu forme speciale) individuale formând o structură tip plasă care poate avea diferite forme constructive si dimensiuni în funcție de tipul, dimensiunile și destinația cauciucurilor pe care se montează după cum se observă in Fig. 1.1.
Fig. 1.1 Forme constructive ale lanțurilor antiderapante
Materialele din care se produc zalele lanțurilor oțel carbon cu conținut redus de carbon pentru variantele mai economice, oțel înalt aliat cu mangan și nichel pentru lanțuri rezistente la coroziune și uzură sau oțeluri aliate cu titan fiind foarte durabile, acestea fiind și cele mai costisitoare.
Construcția lanțurilor
Lanțurile antiderapante prezintă 3 sectoare distincte, acestea sunt marcate în Fig 1.2.
Fig. 1.2 Sectoarele lanțurilor antiderapante
Zona centrală
Zona centrală este zona funcțională a lanțului cu rolul de a mării aderența cauciucului. Segmentele de lanț formează tipare specifice tipului de lanț, care se repetă pe lungimea lanțului, dar și pe lățimea acestuia în funcție de tipul, dimensiunile și destinația cauciucului.
Segmentele de lanț pot fi formate din diferite tipuri de zale, forma acestora influențând puternic aderența si tracțiunea cauciucului. Pe segmentele din cablu sunt asamblate elemente care substituie lipsa zalelor. Elementele intermediare care leagă segmentele între ele prezintă forme constructive care să permită funcționarea adecvată a lanțului, montarea numărului necesar de segmente pentru tipul de lanț și uzură cât mai redusă pentru a nu crește durabilitatea lanțului.
Zalele utilizate pot fi simple sau speciale pentru a mării și mai mult tracțiunea. Zalele speciale prezintă elemente suplimentare față de cele simple cum ar fi crampoane sau profile care se obțin prin construcția directă a zalei sau prin asamblarea zalelor simple cu piese suplimentare.
Lanțurile cu segmentele zonei centrale formate din zale cu secțiune pătrată prezentate în Fig. 1.3 oferă tracțiune foarte bună in cazul deplasărilor pe zăpadă iar în cazul deplasărilor pe gheață tracțiunea este superioară lanțurilor cu zale simple deoarece muchiile zalelor oferă o prindere mult mai bună. Dezavantajul este că deplasarea nu este lină iar confortul pasagerilor va fi redus.
Fig. 1.3 Za cu secțiune pătrată
Lanțurile cu segmentele zonei centrale formate din zale cu secțiune în formă D prezentate în Fig. 1.4 oferă tracțiune foarte bună pe zăpadă și bună pe gheață. Datorită formei deplasarea este mai lină decât în varianta de mai sus.
Fig. 1.4 Za cu secțiune formă D
Lanțurile cu segmentele zonei centrale formate din zale cu secțiune circulară prezentate în Fig. 1.5 oferă tracțiune bună pe zăpadă și medie pe gheață. Datorită lipsei muchiilor utilizarea acestui tip de zală conduce la cea mai lină deplasare.
Fig. 1.5 Za cu secțiune rotundă
Lanțurile cu segmentele zonei centrale formate din zale răsucite prezentate în Fig. 1.6 oferă tracțiune excelentă pe zăpadă și noroi. Dezavantajul este că deplasarea nu este lină iar confortul pasagerilor va fi scăzut.
Fig. 1.6 Lanț cu za răsucită
Prin utilizarea zalelor speciale cu crampoane prezentate în Fig. 1.7 se obține tracțiune excelentă la deplasarea pe gheață dar au dezavantajul că la deplasarea pe zăpadă tracțiunea este redusă și exista riscul deteriorări puternice a acestora.
Fig. 1.7 Zale cu crampon
Zalele speciale cu elemente suplimentare prezentate în Fig 1.8 sunt utilizate în general la deplasarea pe straturi consistente de zăpadă sau noroi la utilaje grele unde solicitările sunt ridicate și este nevoie de tracțiune excelentă pentru a nu derapa.
Fig. 1.8 Zale cu elemente speciale
Există un număr mare de tipuri de tipare acestea fiind diferite ca formă și mărime, cele mai comune sunt prezentate mai jos. Asemenea construcției zalelor acestea au o influență puternică asupra nivelului de tracțiune. Segmentele care formează tiparul pot fi amplasate longitudinal, transversal și/sau oblic
În Fig. 1.9 este prezentat un lanț cu tipar tip scară. Acest tip este un model simplu de lanț, la montaj pe cauciuc segmentele sunt dispuse doar axial și conferă tracțiune foarte bună la deplasarea în linie dreaptă sau oprire.
Fig. 1.9 Lanț cu tipar tip scară
În Fig. 1.10 este prezentat un lanț cu tipar tip V. Este un tip de lanț asemănător cu cel tip scară diferența fiind că segmentele la montaj pe cauciuc sunt dispuse pe diagonală. Conferă tracțiune foarte bună la deplasarea în linie dreaptă și la oprire, dar totodată conferă și stabilitate mai bună în viraje.
Fig. 1.10 Lanț cu tipar tip scară
În Fig. 1.11 este prezentat un lanț cu tipar tip diamant sau H. Acest tip de lanț este un tip mediu ca și complexitate, la montajul pe cauciuc segmentele sunt dispuse radial, axial și oblic obținându-se o acoperire superioară a cauciucului astfel se obține tracțiune foarte bună la deplasare sau oprire, în linie dreaptă sau viraje.
Fig. 1.11 Lanț cu tipar tip diamant sau H
În Fig. 1.12 este prezentat un lanț cu acoperire completă. La montajul pe cauciuc segmentele sunt dispuse în multe direcții astfel se obține tracțiune excelentă la deplasarea în linie dreaptă și la oprire, deplasare și oprirea în viraj. Acest tip de lanțuri se pretează la utilizarea pe utilaje grele, sau utilaje cu aplicații pe teren accidentat.
Fig. 1.12 Lanț cu acoperire completă
Modelele de lanț antiderapant cu tipar care se repetă și pe direcție transversală a acestuia sunt utilizate în general pe cauciucurile de mari dimensiunii ale utilajelor grele unde datorită lățimii mari a cauciucului lățimea unui lanț normal nu ar putea acoperii în totalitate zona de rulare a acestuia. Acestea mai pot fi folosite și atunci când se dorește o acoperire cât mai mare a cauciucului pentru a maximiza tracțiunea care vehiculul o are.
Capetele libere ale tiparelor de la periferia lanțului sunt prevăzute cu elemente intermediare de legătură pentru conectarea unui capăt cu celălalt la montarea pe cauciuc.
Zona interioară
Această zonă, la montarea pe cauciuc, va fi amplasată pe partea laterală spre autovehicul. Este compusă dintr-un lanț continuu sau cablu pe care sunt fixate segmentele laterale ale tiparelor zonei centrale. Legătura se realizează prin elemente intermediare la număr egal de zale formând segmente teoretice individuale cu lungimii egale.
În construcția lanțului pot fi introduse zale cu bolț prezentate în Fig 1.13 sau alte elemente care să permită modificarea lungimii totale a segmentelor menționate mai sus. Lungimea totală a lanțului trebuie bine determinată astfel încât să permită închiderea corespunzătoare a acestuia prin conectarea capetelor, respectând condițiile care vor fi menționate în capitolul 2.
Fig. 1.13 Zală cu bolț
Pe zale pot fi montate elemente suplimentare din cauciuc cu rolul de a proteja janta pe care este montată anvelopa sau organele mașinii cu care lanțul ar putea venii în contact.
Zona exterioară
Această zonă, la montarea pe cauciuc, este amplasată pe partea laterală a anvelopei către exteriorul autovehiculului. Rolul acestei zone este de a realiza strângerea lanțului pe anvelopă. Pentru variantele simple de lanț antiderapant această zonă este compusă dintr-un lanț continuu, montat asemănător cu cel din zona interioară, prevăzut cu elemente intermediare speciale și un lanț continuu care trece prin elementele intermediare, acesta fiind liber. Lanțul liber este prevăzut cu elemente speciale de strângere.
Versiunile complexe de lanțuri antiderapante pot avea dispozitive speciale de prindere si strângere a lanțului prezentate în Fig. 1.14 care înlocuiesc complet zona exterioară a lanțului și permit montarea, ajustarea și demontarea acestuia fără dificultate și rapid.
Fig. 1.14 Dispozitive speciale de prindere si strângere a lanțului
În construcția lanțurilor, pe zona exterioară, pot exista diferite dispozitive care să permită ajustarea poziției lanțului pe anvelopă automat prezentat în Fig. 1.15, ajustarea asistată a poziției lanțului pe anvelopă prezentat în Fig.1.16. Totodată lanțurile pot fi echipate cu dispozitive de demontare rapidă pentru o demontare rapidă și ușoară.
Fig. 1.15 Dispozitiv pentru ajustarea automată a poziției lanțului pe anvelopă
Fig. 1.16 Dispozitiv pentru ajustarea asistată a poziției lanțului pe anvelopă
Montarea lanțurilor antiderapante pe anvelope
În acest subcapitol se va prezenta metoda de montare a unui lanț antiderapant cu construcție simplă ,tipar de tip H, zona interioară este realizată din cablu metalic, iar zona exterioară prezintă dispozitiv pentru strângere asistată.
Prima etapă constă în poziționarea lanțului pe jos întins și asigurarea că acesta nu este încurcat. Se poziționează lanțul astfel încât acesta să treacă prin spatele anvelopei asemenea figurii Fig. 1.17.
Fig. 1.17 Etapa I de montaj
A doua etapă constă în închiderea zonei interioare a lanțului asemenea figurii Fig. 1.18. Trebuie asigurat faptul că zona interioară trebuie să fie înfășurată în jurul organelor de mașină ce susțin roata.
Fig. 1.18 Etapa a II-a de montaj
A treia etapă constă în închiderea zonei exterioare a lanțului asemenea figurii Fig. 1.19.
Fig. 1.19 Etapa a III-a de montaj
A patra etapă constă în poziționarea lanțului asemenea figurii Fig. 1.20 astfel zona inferioară sa fie poziționată concentric pe diametrul anvelopei.
Fig. 1.20 Etapa a IV-a de montaj
A cincea etapă constă în realizarea strângerii lanțului pe anvelopă prin tensionarea segmentului de culoare roșie prin tragere asemenea figurii Fig. 1.21. După strângerea lanțului se blochează dispozitivul de strângere.
Fig. 1.21 Etapa a V-a de montaj
A șasea etapă constă în asigurarea elementului liber a dispozitivului de strângere asemenea figurii Fig. 1.22
Fig. 1.22 Etapa a VI-a de montaj
Este de menționat că un număr mare de tipuri de lanțuri necesită strângere suplimentară după deplasarea pe o distanță de câteva zeci de metrii.
Condiții și necesități la proiectarea lanțurilor
La proiectarea lanțurilor se urmărește dimensionarea segmentelor acestora astfel la montarea pe o gamă dimensională stabilită sau de tip al anvelopei să permită închiderea elementelor de legătură și posibilitatea de realizare a strângerii.
Pentru o proiectare corectă a acestora trebuie cunoscută construcția geometrică și dimensională a anvelopei. Cu cât această construcție este mai bine definită și cu atât construcția lanțurilor geometrică și dimensională poate fi definită mai precis.
Pe lângă condiția de posibilitate de închidere la montaj al lanțurilor antiderapante pe anvelope se mai definesc:
condiția ca zona interioară a lanțului după închidere, mai exact poligoanele formate de laturile acestuia, să nu fie foarte apropiate nici de zona de rulare fapt ce poate conduce la alunecarea lanțului de pe anvelopă în timpul deplasării sau la o strângere necorespunzătoare a acestuia și nici de janta pe care este montată anvelopa pentru a nu deteriora janta sau organele de mașină aflată în apropierea acesteia;
condiția lanțului ca la montaj geometria determinată a acestuia să fie menținută într-un interval limită pentru ca lanțul să realizeze funcția pentru care acesta a fost proiectat.
Caracteristicile lanțului ca formă tipar, tip de zale, dimensiunii zale, dispozitive utilizate, etc sunt alese în funcție de destinația acestora.
Anvelope, descriere și particularități
Anvelopele
Anvelopa este o piesă toroidală care se montează pe janta vehiculelor cu rolul de a transmite sarcinile acestora de la axul motor la sol și de a asigura tracțiune pe suprafața pe care vehiculul se deplasează permițând accelerația, frânarea și modificarea direcției de deplasare. Cele mai utilizate sunt anvelope pneumatice, acestea amortizează șocurile rezultate în urma deplasări pe suprafețe denivelate și distribuie, datorită deformaților la contact, greutatea vedicului reducând deformația suprafeței pe care se deplasează vehiculul. Alte soluții mai puțin utilizate sunt anvelopele semi-pneumatice care prezintă un gol în interior dar nu sunt presurizate fiind ușoare, ieftine, iar străpungerea acestora nu are efect asupra funcționarii și anvelopele pline utilizate în general la vehicule industriale ca motostivuitoarele.
Materialele din care se produc anvelopele sunt cauciucul sintetic sau cauciucul natural acestea fiind amestecate cu diverșii compușii chimici pentru a îmbunătății proprietățile fizico-mecanice. Totodată sunt folosite materiale textile sau cabluri de metal amplasate în masa de material pentru a ranforsa structura anvelopei.
Deși la momentul actual există o varietate foarte mare de tipuri de anvelope acestea prezintă elemente geometrice constructive comune prezentate în Fig.2.1. În figură este reprezentată secțiunea unei anvelope uzuale.
Fig. 2.1 Secțiune anvelopă
Zona de rulare este zona care vine în contact cu suprafața pe care vehiculul se deplasează. Această zona este o zonă mai groasă a anvelopei cu structură compozită pentru a se obține tracțiune cât mai bună și uzură minimă. Forma zonei poate fi bombată rezultând o formă de butoi sau lisă rezultând o formă cilindrică. Zona este caracterizată de existența unor caneluri de diferite forme și dimensiunii bine determinate care formează tipare ce sunt repetate pe toată circumferința acesteia.
În funcție de formă și dimensiunii canelurile au rolul de a evacua stratul de apă ce se acumulează între anvelopă și drum pentru a evita efectul de acvaplanare și alunecarea necontrolată, acest tip de caneluri fiind întâlnite de obicei la anvelopele vehiculelor de pasagerii și camioanelor de transport ușoare. Canelurile mai sunt folosite și în cazul anvelopelor pentru vehicule 4×4, vehicule grele și vehicule industriale cu rolul de a crește aderența la deplasarea teren accidentat, teren acoperit cu zăpadă sau teren acoperit cu noroi, acestea fiind de dimensiunii și adâncimi mult mai mari formând proeminențe caracteristice pe suprafața de rulare.
Deși canelurile ajută la menținerea tracțiunii în condiții speciale, acestea reduc tracțiunea la deplasarea pe suprafețe uscate datorită suprafeței de contact reduse.
Tiparele pot dispuse în funcție de destinație direcțional, simetric, asimetric sau direcțional asimetric.
Tiparele direcționale prezentate în Fig. 2.2 sunt ideale pentru vehicule sport ce se deplasează frecvent pe suprafețe umede. Acestea sunt dispuse în formă de V pe suprafața de rulare și au rolul de a evacua apa cât mai repede dintre anvelopă și drum, dar au dezavantajul că funcționează la rotația doar într-o singură direcție. Acestea au rezultate foarte bune pe suprafețe cu zăpadă sau noroi.
Fig. 2.2 Tipare direcționale
Tiparele simetrice prezentate în Fig. 2.3 pot fi montate și utilizate la deplasarea în orice direcție, ambele jumătăți de tipar fiind identice. Acest tip de tipare este cel mai utilizat deoarece asigură o deplasare silențioasă, tracțiune bună, iar datorită rezistenței reduse de rulare se obțin un consum mai scăzut de carburant și durabilitate mai mare a zonei de rulare a anvelopei.
Fig. 2.3 Tipare simetrice
Tiparele asimetrice prezentate în Fig. 2.4 prezintă 2 tipuri de tipare unul pe partea spre vehicul a anvelopei direcționat cu rolul de a evacua apa și unul pe cealaltă parte a anvelopei asemănător cu cele simetrice care are rolul de a îmbunătății rigiditatea anvelopei și tracțiunea în viraje. Anvelopele cu acest tip de tipar sunt mai puțin silențioase decât cele simetrice, dar mențin un nivel ridicat.
Fig. 2.4 Tipare asimetrice
Tiparele direcțional-asimetrice prezentate în Fig. 2.5 combină rolurile celor asimetrice cu cel al tiparelor direcționale. Se urmărește optimizarea astfel să se obțină tracțiune și evacuare cât mai bună obținându-se un rol funcțional universal.
Fig. 2.5 Tipare direcțional-asimetrice
Umărul cauciucului este zona de tranziție dintre calea de rulare a anvelopei și pereții laterali. Această zona are de obicei o grosime apropiată zonei de rulare fiind o porțiune rigidă cu rolul de a permite anvelopei să-și mențină forma în timpul deplasării.
Forma și dimensiunile umărului diferă în funcție de tipul cauciucului și în funcție de producător. Acestea pot fi planare, unghiulare, rotunjite prezentate în Fig. 2.6 sau în cazul anvelopelor destinate pentru teren accidentat, teren acoperit cu zăpadă sau teren acoperit cu noroi utilizate pe vehicule 4×4, grele sau industriale proeminențele caii de rulare continuă și pe umăr Fig. 2.7.
Fig. 2.6 Forme constructive umăr anvelopă
Fig. 2.7 Proeminențe continuate pe umăr
Peretele lateral este zona cauciucului dintre zona de rulare și zona de montaj a anvelopei pe jantă. Acesta are o grosime mai mică decât calea de rulare sau umărul anvelopei pentru a avea flexibilitate cât mai bună, fiind ranforsată cu cabluri de metal sau materiale textile care îi conferă rezistență la tracțiune.
Peretele lateral are rolul de a transmite momentul de torsiune de la janta pe care este montată anvelopa la calea de rulare. Acesta preia direct foarte puțin din greutatea vehiculului, peretele preia doar presiunea din pneu.
Pe peretele lateral al anvelopei sunt înscrise diverse informații ca nume, producător, codul cauciucului, etc.
Zona de montaj a anvelopei este sectorul anvelopei care se montează pe janta vehiculului, într-un locaș special pe aceasta fiind presată de presiunea din anvelopă realizându-se etanșeitate.
În funcție de tipul de vehicul pe care se montează anvelopele pot fir anvelope pentru vehicule de pasageri și camioane ușoare, camioane grele, vehicule pentru teren accidentat, vehicule agricole, vehicule de curse, vehicule industriale, biciclete, motociclete, avioane.
Anvelopele pentru vehicule de pasageri și camioane ușoare pot fi, în funcție de destinație, anvelope de performanță, anvelope de iarnă, anvelope de noroi, anvelope “all-season”.
Anvelopele de performanță sunt realizate din cauciuc moale pentru a obține tracțiune mai bună la viteze ridicate și în viraje, sacrificând durabilitatea acesteia. Acestea prezintă canale cu adâncime mică pentru o tracțiune cât mai bună la deplasarea pe teren uscat.
Anvelopele de iarnă sunt proiectate pentru a asigura o tracțiune cât mai bună pe zăpadă și noroi. Acestea prezintă canale de dimensiunii mai mari astfel anvelopa să se poată prinde de suprafața înzăpezită. Unele modele pot avea montate pe proeminențele căii de rulare crampoane pentru o tracțiune ridicată la deplasarea pe gheață.
Anvelopele de noroi prezintă canale adânci și proeminențe grosolane pentru a se obține la deplasarea pe suprafețe cu noroi o tracțiune cât mai bună. Totodată dimensiunile mari ale canalelor permit evacuarea ușoară a noroiului. Dimensional, acest tip de anvelope, prezintă o lățime mai mare a caii de rulare pentru a realiza o distribuție mai bună a greutății vehiculului la sol pentru ca acesta sa nu se afunde în noroi sau zăpadă.
Anvelopele anvelope “all-season” sunt proiectate ca un compromis între anvelopele specificate mai sus.
Anvelopele pentru camioane grele sunt utilizate de obicei la camioanele de transport, autobuze, etc. Acestea prezintă construcție specifică în funcție de rolul pe care îl realizează, astfel acestea sunt pentru virare, pentru transmiterea momentului de torsiune de la axul motor la suprafața pe care se deplasează vehiculul și pentru remorcă. Se obișnuiește ca pentru transportul de greutăți foarte mari să se utilizeze 2 anvelope alăturate de dimensiunii normale sau o anvelopă cu lățime mult mai mare.
Anvelopele pentru teren accidentat sunt utilizate la utilaje forestiere, utilaje de construcție, etc. Această clasa conține toate tipurile de anvelope care nu sunt destinate deplasării pe drumurile obișnuite.
Anvelopele pentru vehicule agricole sunt de obicei de dimensiunii mari fiind destinate utilizării pe teren moale sau noroi. Presiunea aerului în anvelopă este mică pentru a se obține prin deformare o zonă de contact cât mai mare, rezultând o tracțiune și distribuție a greutății vehiculului excelentă. Roțile motoare prezintă caneluri foarte adânci pentru și proeminențe foarte mari pentru ca anvelopa sa se agațe în suprafețele de pământ moale.
Anvelopele pentru curse sunt anvelope cu construcție specială proiectate pentru a se obține tracțiune maximă la deplasare în condiții bine determinate de circuit.
Parametrii anvelopelor
Parametrii dimensionali generali ale anvelopelor sunt prezentați în Fig. 2.8.
Fig. 2.8 Parametrii dimensionali generali ale anvelopelor
Parametrii ce descriu umărul anvelopei vor fi înlocuiți cu raza umărului, în cazul construcției rotunjite în care umărul se continuă direct din zona de rulare.
Codificarea anvelopelor
Descrierea anvelopelor se realizează prin intermediul unor coduri standardizate reliefate pe peretele lateral exterior al anvelopelor de formă prezentată în Fig. 2.9.
Fig. 2.9 Codul anvelopei
La nivel mondial există 2 instituții internaționale care influențează standardele de codificare a cauciucurilor, „European Tyre and Rim Technical Organisation” sau ETRTO și „Tire and Rim Association of America” sau TRA.
Codificarea standardizată ISO constă într-un șir de cifre și litere cu succesiune bine determinată de formă prezentată în Fig. 2.10.
Fig. 2.10 Codificarea standardizată ISO
Tipul vehiculului pentru care este destinată anvelopă poate fi descris de una sau două litere. Existența acestei codificări indică faptul că anvelopa este construită după standardele determinate de TRA, la cele determinate de ETRTO aceasta lipsește.
Lățimea anvelopei este exprimată prin 2 sau 3 cifre. În cazul utilizării a doar 2 cifre acestea indică lățimea anvelopei în inch, în cazul a 3 cifre lățimea este exprimată în mm.
Raportul de dimensiune se referă la raportul dintre înălțimea secțiunii și lățimea anvelopei, acesta fiind exprimat în procente. Codul poate fi format din 2 sau 3 cifre, dar în cazul în care valoarea depășește 200 acesta cod exprimă diametrul anvelopei în mm. Dacă codul este omis se presupun că raportul este între 82% și 84%.
Tipul constructiv indică tipul de construcție compozită al anvelopei.
Codul dimensiunii jantei poate fi exprimat prin 1, 2 sau 3 cifre. Cel mai comun este prin 1 sau 2 cifre acestea exprimând diametrul jantei în inch, dar există cazul rar în care acesta este exprimată in 3 cifre indicând diametrul jantei în milimetri.
Gradul de încărcare se referă la capacitatea maximă de încărcare a anvelopei exprimată în kilograme sau livre. Gradul de încărcare este reprezentat prin 2 sau 3 cifre. Fiecărui cod îi este asociată o anumită greutate în tabelele standardizate prezentate în Fig. 2.11. Indicele de viteză exprimă viteza limită de deplasare în Km/h sau Mile/oră la care anvelopa rezistă pentru greutatea exprimată de gradul de încărcare specificat. Indicele este format dintr-o singură literă sau o literă și o cifră căruia îi este asociată o anumită valoare a vitezei maxime în tabelele standardizate asemănător gradului de încărcare prezentat în Fig. 2.12
Fig. 2.11 Codificarea gradului de încărcare
Fig. 2.12 Codificarea vitezei maxime
Informațiile suplimentare pot fi formate dintr-o serie de litere, cifre și simboluri prin care se indică detalii suplimentare cu privire la construcție, geometrie, tipul suprafețelor pentru care este realizat, etc.
În cazul anvelopelor pentru camioane ușoare codul acesteia poate fi de forma prezentată în Fig. 2.13, diferența fiind codificarea dimensiunii anvelopei. Dimensiunile sunt exprimate în inch.
Fig. 2.13 Codificare anvelope pentru camioanele ușoare
Proiectarea parametrizată a cauciucului
Proiectarea parametrizată asistată este un proces prin care caracteristicile unui model digital pot fi alterate automat prin utilizarea de parametrii, reguli, funcții prestabilite care stabilesc relații între diferitele elemente geometrice sau elemente structurale ale modelului fără a fi nevoie ca acestea să fie manipulate individual.
Proiectarea parametrizată asistată poate fi înțeleasă ca sistem bazat pe propagare unde pornind de la elemente bine cunoscute pot fi generate noi elemente sau ca sistem de constrângeri cu capacitatea de a rezolva seturi de constrângeri continue sau discrete.
Pentru a realiza partea experimentală a temei abortate a fost utilizat programul CAD/CAM/CAE CATIA, mai exact modulele „Part design”, „Knowledge advisor” și „Generative shape design”.
Modulul „Part design” este un modul destinat realizării modelelor 3D digitale precise prin intermediul unei interfețe flexibile și unui set complex de unelte. Modulul „Knowledge advisor” este un modul destinat proiectării parametrizate, acesta oferă utilizatorului numeroase unelte necesare generării, alterării de parametrii, reguli și relații.
Orice element (punct, linie, plan, corp) tridimensional realizat în catia este definit în funcție de poziție, geometrie, dimensiuni, material, volum, relația cu alte elemente, de o serie de parametrii generați automat de programul CATIA, ce pot fi vizualizații și alterați cu unealta de funcții întâlnită în majoritatea modulelor existente în CATIA sau unealta „Parameter explorer” din modulul „Knowledge advisor”. Parametrii afișați în ferestrele celor 2 unelte sunt doar aceia atașați elementelor selectate, dacă nu este selectat nici un element acestea vor afișa toți parametrii atașați documentului tip part. Cele 2 unelte permit și crearea de parametrii de utilizator care pot fi legați prin relații și reguli între aceștia sau de cei generați de catia. Parametrii de utilizator sunt afișați în structura arborescentă ceea ce permite o gestiune mai ușoară a acestora.
Exemplificarea modului de lucru pentru proiectarea parametrizată asistată
Metodologia de lucru pentru a realiza proiectarea parametrizată a unei piese se va explica prin exemplificare. Piesa de realizat este prezentată în Fig. 3.1. Modelul 3D al piesei exemplu, ar parametrii acesteia fiind prezentați în Fig. 3.2. Forma și parametrii piesei exemplu .
Fig. 3.1 Modelul 3D al piesei exemplu
Fig. 3.2 Forma și parametrii piesei exemplu
Se dorește să se obțină un model parametrizat al piesei reprezentate în figurile de mai sus care să fie alterat automat fără a fi manipulat manual în funcție de datele de intrare lungimea B, diametrul C și unghiul F care să respecte următoarele condiționări între dimensiunii: .
Lungimea A să reprezinte 80% din lungimea B;
Diametrul D să reprezinte 60% din diametrul C;
Diametrul E să reprezinte 40% din diametrul D;
În exemplul realizat parametrii vor fi cotele ce determină dimensiunea și forma piesei.
Se pornește de la realizarea modelului 3D al piesei în modulul „Part Design”. Din analiza figurilor se poate observa că piesa este una de revoluție astfel modelul piesei se realizează prin înfășurarea unui profil generator al piesei în jurul unei axe de rotație cu ajutorul uneltei „Shaft”.
Se introduce o axă de rotație și se realizează profilul generator al piesei prezentat în Fig. 3.3. într-o schiță amplasată într-un plan oarecare realizându-se constrângerile geometrice ale elementelor profilului. Se introduc constrângerile dimensionale la elementele profilului ca în Fig. 3.4 față de punctul origine al schiței care este generat automat de CATIA. Este recomandată crearea de constrângeri dimensionale asemănător amplasării cotelor pe care acestea le reprezintă în desenul de execuție al piesei pentru a ușura gestiunea acestora. Nu este nevoie ca acestea să fie alterate la acest moment, în etapa de realizare a modelului 3D este important ca modelul obținut să prezinte aceleași caracteristici constructive (forme, suprafețe) ca modelul piesei parametrizate.
Fig. 3.3 Profilul piesei
Fig. 3.4 Constrângerile dimensionale la elementele profilului
După realizarea profilului și constrângerea completă a elementelor acestuia acest fapt fiind semnalat în mod implicit în programul Catia prin colorarea elementelor în culoare verde, se va ieși din unealta de schițare și se va selecta unealta „Shaft”. Constrângerea incompletă a unui element va fi semnalată prin culoarea albă a acestuia după cum se vede în Fig.3.3..
Selectarea uneltei „Shaft” va deschide fereastra prezentată în Fig 3.5. care interoghează cu privire la valorile limitele unghiulare a curbei directoare pentru generarea modelului, profilul generator și axa de rotație fiind axa în jurul căreia este înfășurat profilul. În cazul de față valorile limitelor nu au fost modificate deoarece acestea sunt implicit configurate pentru a deplasa profilul 360o în jurul axei obținându-se piesa de revoluție. Axa de rotație va fi selectată implicit dacă aceasta există în schița profilului iar dacă aceasta nu există poate fi utilizată o dreaptă realizată în spațiu cu condiția că aceasta se află într-o poziție ce coincide cu poziția axei piesei de realizat.
Fig. 3.5 Operația Shaft
După realizarea modelului tridimensional dorit se creează parametrii determinați. Parametrii, formulele și măsurătorile realizate în CATIA pot fi vizualizate în structura arborescentă amplasată în partea stângă a interfeței programului fiind generate automat structurii arborescente atașate celei principale. În opțiunile implicite ale programului această vizualizare este dezactivată, astfel pentru a putea fi vizualizate, în fereastra de opțiuni > infrastructură > infrastructura piesei > afișare, este necesar sa fie bifate opțiunile parametrii și relații. Pentru a vizualiza valoarea mărimi parametrului și relațiile atașate acestuia, în fereastra de opțiuni > general > parametri și măsurători > cunoștințe > vizualizarea arborescentă a parametrilor, este necesar să fie bifate opțiunile cu formulă și cu valoare.
Pentru crearea parametrilor de utilizator se va utiliza modulul „Knowledge advisor”. Pentru a defini o structură arborescentă mai ușor de urmărit și gestionat se va utiliza unealta „Add set of parameters”, care va interoga adresa unde se dorește să fie introdus setul nou de parametrii, aceasta fiind confirmată prin selectarea adresei în structura arborescentă. Pentru exemplul au fost realizate 2 seturi de parametrii unul pentru date de intrare și unul pentru parametrii rezultați din relații și reguli după cum se observa în Fig.3.6.
Fig. 3.6 Structură parametrii
Pentru crearea parametrilor se va utiliza unealta „Parameter explorer”, selectarea uneltei va deschide fereastra prezentată în Fig. 3.7 Parameter explorer. Se selectează setul de parametrii în care se dorește ca parametrii să fie creați, se selectează tipul mărimi parametrului și se selectează opțiunea „New parameter of type”. Pot fi modificate diferite aspecte ale parametrilor ca nume, adresă, valoare mărime, limitele valorilor, etc.
Fig. 3.7 Parameter explorer
Au fost creați parametrii cu tipul mărimii lungime „Lungime B”, „Diametrul C” și parametrul cu tipul mărimii unghi „Unghiul F” în setul de parametrii „Date de intrare”. În setul „Parametrii rezultați” au fost creații parametrii cu tipul mărimii lungime „Lungimea A”, „Diametrul D”, „Diametrul E”. După cum a fost menționat parametrii de utilizator creații, valoarea mărimi acestora și relațiile atașate acestora sunt afișate în structura arborescentă după cum se observă în Fig. 3.8.
Fig. 3.8 Structură arborescentă – parametrii
Următoarea etapă este de a realiza legăturile între parametrii de utilizator, urmată de etapa de realizare a legăturilor între parametrii de utilizator și parametrii elementelor modelului tridimensional prin atașarea acestora de relații și funcții astfel modelul să respecte condițiile impuse.
Crearea, atașarea și gestiunea relațiilor se realizează cu unealta „Formulas”, care selectată va deschide fereastra prezentată în Fig. 3.9. Această fereastră conține lista parametrilor elementului selectat, opțiunile de creare și ștergere a parametrilor și obținea de a atașa o formulă parametrului selectat care va deschide fereastra prezentată în Fig. 3.10. În aceasta fereastră se pot introduce relațiile manual sau se pot folosi tabele amplasate pe zona inferioară a ferestrei pentru selectare a parametrilor elementelor și a operatorilor logici din relație. Selectarea unui parametru sau element al modelului când fereastra este deschisă va fi adăugat automat în formulă.
Fig. 3.9 „Formulas”
Fig. 3.10 „Add Formula”
Pentru parametrul „Lungime A” va fi introdusă relația:
; (3.1)
Pentru parametrul „Diametrul D” va fi introdusă relația:
; (3.2)
Pentru parametrul „Diametrul E” va fi introdusă relația:
; (3.3)
Legătura parametrilor de utilizator cu parametrii elementelor modelului se realizează asemănător doar că elementele cărora se atașează formule sunt constrângerile dimensionale ale schiței profilului piesei. Formulele vor conține doar adresa parametrului corespondent fiecărei constrângere dimensională. Pentru a fi posibilă atașarea parametrilor constrângerilor tip diametru este necesară modificarea acestora în constrângere de tip rază iar relația va fi de forma:
Pentru constrângere cu privire la unghiul F deoarece acesta este reprezentat ca fiind jumătate din unghiul total în schiță formula va fi:
Relațiile introduse de utilizator vor fi afișate în mod automat în structura arborescentă sub ramura generată automat „Relations” prezentă în Fig. 3.8. Totodată modificarea valorilor mărimilor parametrilor cărora au fost atașate relații nu pot fi alterate manual, ci doar prin alterarea formulelor în sine sau ștergerea acestora.
Modificarea valorilor parametrilor date de intrare va conduce la calcul automat al parametrilor rezultanți și modificarea dimensiunilor și formelor modelului piesei respectând condițiile impuse.
Procesul de modificarea a valorilor parametrilor poate fi externalizată din CATIA prin utilizarea uneltei „Design table” care permite realizarea unui fișier de tip excel care să conțină parametrii doriți. Utilizarea programului excel permite crearea de baze de date complexe cu seturi de valori pentru parametrii utilizați. Seturile de dimensiunii vor putea fi selectate prin modificarea valori opțiunii „configuration” din ramura generată automat „design table” la crearea fișierului excel în structura arborescentă. Valorile reprezintă numărul rândului pe care setul de parametrii este poziționat în succesiunea acestora. Catia va interoga la un interval prestabilit de timp fișierul excel, la identificarea modificărilor în fișier vor fi aduse actualizări la valorile parametrilor și opțiunilor disponibile.
Selectarea uneltei va deschide fereastra prezentată în Fig. 3.11 Design table care permite crearea fișierul tip excel sau modificarea unuia existent. Alegerea opțiunii de creare a unui fișier nou va deschide fereastra prezentată în Fig. 3.12 care interoghează cu privire la care parametrii să fie utilizați și ce succesiune a parametrilor să fie utilizată în fișierul excel.
Fig. 3.11 „Design table”
Fig. 3.12 Selectare parametrii
Pentru externalizare au fost aleși parametrii date de intrare, în excel-ul creat au fost introduse 5 seturi de dimensiunii după cum se observă în Fig. 3.13, modelele rezultate sunt prezentate:
Fig. 3.13 Parametrii date de intrare
În Fig. 3.14 modelul obținut în urma selectării setului 1;
Fig. 3.14 Model set 1
În Fig. 3.15 modelul obținut în urma selectării setului 2;
Fig. 3.15 Model set 2
În Fig. 3.16 modelul obținut în urma selectării setului 3;
Fig. 3.16 Model set 3
În Fig. 3.17 modelul obținut în urma selectării setului 4;
Fig. 3.17 Model set 4
În Fig. 3.18 modelul obținut în urma selectării setului 5;
Fig. 3.18 Model set 5
Determinarea formei secțiunii și a parametrilor tipului de anvelopă ales
Modelul de anvelopă aleasă pentru a realiza modelul digital al acesteia este DM03 cu dimensiunile 13R22,5 realizat de compania manufacturieră Hankook. Anvelopa este prezentată în Fig. 3.13 Anvelopă DM03 în vedere laterală și vedere frontală.
Fig. 3.19 Anvelopa DM03
În proiectarea parametrizată a lanțurilor se dorește determinarea poziției acestuia la realizarea strângeri pe anvelopă. Lanțul antiderapant va fi reprezentat tridimensional sub formă de plasă. Acesta va fi realizat prin utilizarea uneltelor punct, linie, plan cu îndeplinirea condiției de urmărire a suprafețelor anvelopei pe care sunt construite. Deoarece lanțul la strângere pe anvelopă nu urmărește profilul umărului sau zona peretelui lateral unde bombajul acestuia este direcționat către interior se realizează un al doilea model suport pentru construcția lanțului a cărei geometrie va fi legată prin relații de model anvelopei.
Prin studiul figurii Fig. 3.19 au fost determinate geometria profilului anvelopei și parametrii asociați modelului necesari dimensionării acesteia. Parametrii utilizați la dimensionarea anvelopei sunt prezentați în Fig. 2.8. Profilul a fost determinat astfel acesta să conțină doar calea de rulare, umărul și peretele lateral, nu au fost luate în considerare interiorul anvelopei și zona de montaj deoarece acestea nu au influență asupra modului de așezare a lanțului pe anvelopă. Profilul determinat este prezentat în Fig. 3.20. După cum se observă anvelopa prezintă cale de rulare bombată, umărul acesteia este unghiular, iar peretele lateral este bombat.
Fig. 3.20 Profilul determinat al anvelopei
Datorită faptului că informația disponibilă de la producător cu privire la dimensiunile anvelopei este limitată doar la codul de dimensiunii care face referire doar la diametrul interior și lățime, restul parametrilor dimensionali vor fi determinați prin rapoarte dimensionale. Acestea au fost determinate experimental prin realizarea de măsurători pe Fig. 3.19 si a dimensiunilor necunoscute și și a celor cunoscute și determinarea rapoartelor dintre acestea.
Pentru măsurare a fost utilizată aplicația „A ruler for windows” care permite realizarea de măsurători pe ecranul calculatorului. Pentru exemplificarea realizării unei măsurători se vor utiliza Fig. 3.21 în cadrul căreia se realizează măsurarea înălțimii bombajului caii de rulare și Fig 3.22 în cadrul căreia se realizează măsurarea înălțimii caii de rulare.
Fig. 3.21 Măsurarea înălțimii bombajului caii de rulare
Fig. 3.22 Măsurarea înălțimii caii de rulare
Rapoartele de dimensiune rezultate în urma măsurătorilor sunt următoarele:
Lățimea căii de rulare reprezintă 76% din lățimea totală;
Înălțimea caii de rulare reprezintă 15% din lățimea caii de rulare;
Înălțimea bombajului reprezintă 43% din înălțimea caii de rulare;
Înălțimea secțiunii va rezulta din relația ;
Unghiul de înclinare a umărului este de aproximativ 8,5o;
Realizarea modelului anvelopei
În modulul „Part Design” s-a realizat, într-o schiță amplasată într-un plan oarecare, jumătatea profilului anvelopei până în axa de simetrie și s-a amplasat axa de rotație față de care profilul va fi constrâns. Peretele lateral este format dintr-un arc de cerc cu punctele de capăt poziționate pe o dreaptă perpendiculară pe axa cauciucului iar centrul acestuia este poziționat pe o dreaptă paralelă cu axa anvelopei la jumătatea distanței dintre punctele de capăt după cum se observă în Fig. 3.23.
Fig. 3.23 Profil etapă 1
Sa realizat dreapta care reprezintă umărul anvelopei, aceasta fiind înclinată spre axa de simetrie și dreapta care reprezintă diametrul interior al anvelopei. Prin utilizarea uneltei „Symmetry” se realizează copia în oglindă a profilului și reținerea constrângerilor determinate anterior după cum se observă în Fig. 3.24.
Fig. 3.24 Profil etapă 2
Arcul de cerc care reprezintă bombajul caii de rulare a fost realizat astfel centrul este poziționat pe axa de simetrie, punctele limită coincid cu punctele limită superioare ale dreptelor umerilor anvelopei. Profilul complet este prezentat în Fig. 3.25.
Fig. 3.25 Profil etapă 3
Următoarea etapă constă în realizarea constrângerilor dimensionale ale profilului. Constrângerea profilului sa realizat astfel încât să coincidă cu parametrii prezentați în Fig., după cum se observă în Fig. 3.26 .
Fig. 3.26 Constrângeri dimensionale ale profilului
Pentru realizarea modelului se va utiliza unealta „Shaft”, la interogare se selectează schița realizată, axa de rotație fiind aleasă implicit cea din schiță.
Următoarea după realizarea profilului se va porni modulul „Knoledge advisor”, și se utilizează unealta „Add set of parameters” pentru a crea un set numit „Anvelopă”, în interiorul căruia se vor crea un set numit „Parametri Date de intrare” și un set numit „Parametrii rezultați”.
Cu unealta „Parameter explorer” sunt creați în setul „Parametri Date de intrare” următorii parametrii:
Parametru de lungime denumit Diametru interior;
Parametru de lungime denumit Lățime;
Parametru de tip real denumit Raport Înălțime secțiune/Lățime`;
Parametru de unghi denumit Unghi umăr
În setul „Parametrii rezultați” sunt creați următorii parametri:
Parametru de lungime denumit Înălțimea caii de rulare;
Parametru de lungime denumit Înălțime bombaj;
Parametru de lungime denumi Lățime cale de rulare;
Parametru de lungime denumit Diametrul total;
Parametru de lungime denumit Înălțime secțiune;
Cu ajutorul uneltei „Formulas” se realizează legătura dintre parametrii cunoscuți și cei necunoscuți prin intermediul următoarelor relații:
Parametrului „Înălțimea caii de rulare” i se atașează relația:
Parametrului „Înălțime bombaj” i se atașează relația:
Parametrului „Lățime cale de rulare” i se atașează relația:
Parametrului „Înălțime secțiune” i se atașează relația:
Parametrului „Diametrul total” i se atașează relația:
Relația parametrului „Diametrul total” rezultă din însumarea înălțimii secțiunii de 2 ori la diametrul interior. Acest parametru nu va fi legat la constrângerile dimensionale ale profilului, dar va fi folosit ca element de ajutor la construcția modelului lanțului.
După realizarea legăturii între parametrii de utilizator se va realiza legătura cu unealta „Formulas” între parametrii de utilizator și constrângerile dimensionale ale profilului.
Se alterează valorile parametrilor date de intrare astfel să reflecte dimensiunile anvelopei alese descrise în codul acesteia. Este de precizat că programul CATIA poate gestiona doar un tip de unitate de măsură astfel dimensiunile din sistem imperial vor trebui transformate în sistem metric.
Se realizează externalizarea parametrilor date de intrare într-un fișier excel și se introduc seturile de dimensiuni astfel să reflecte dimensiunile disponibile ale acestui tip de cauciuc. Dimensiunile codificate sunt 11R22,5; 12R22,5; 13R22,5; 295/80R22.5; 315/80R22.5 , seturile fiind prezentate în Fig. 3.27.
Fig. 3.27 Externalizarea parametrilor date de intrare
În urma alegerii setului 13R22,5 structura arborescentă va fi de forma prezentată în Fig. 3.28, iar modelul va fi de forma prezentată în Fig. 3.29. În Fig. 3.30 sunt prezentate pofilele anvelopelor rezultate în urma selectării seturilor prezentate în Fig. 3.27 succesiunea acestora fiind aceeași.
Fig. 3.28 Structura arborescentă pentru dimensiunea 13R22,5
Fig. 3.29 Modelul rezultat pentru dimensiunea 13R22,5
Fig. 3.30 Pofilele anvelopelor rezultate în urma selectării seturilor prezentate
Realizarea modelului suport
Modelul suport pentru o gestiune mai ușoară a acestuia se va realiza ca și corp separat. Pentru a crea un nou corp se selectează opțiunea „insert” din bara de gestiune a programului Catia, apoi se alege opțiunea „body” astfel va fi creat un nou corp afișat în structura arborescentă sub fișierul principal de tip part. Se denumește corpul nou „Corp suport”. Pentru a se putea lucra în corpul nou creat acesta trebuie activat prin click-dreapta pe acesta în structura arborescentă și selectarea opțiunii „Define in work object”, activarea fiind confirmată prin sublinierea denumiri acestuia.
Se deschide o schiță nouă, poziționată într-un plan care conține schița profilului anvelopei și axa de rotație a anvelopei, după cum se observă în Fig. 3.31, planul fiind reprezentat cu culoarea portocaliu.
Fig. 3.31 Planul schiței profilului
Se realiza o proiecție a proiecție a profilului cauciucului cu ajutorul uneltei „Project 3d elements” profilul obținut fiind marcat cu culoarea galbenă după cum se observă în Fig. 3.32. Profileze obținute prin uneltele de realizare a proiecțiilor au avantajul că acestea sunt actualizate automat la modificarea elementelor proiectate.
Fig. 3.32 Proiecția profilului
Elementele profilului proiectat fi modificate astfel acestea să fie doar elemente de construcție al profilului dorit după cum se observă în Fig. 3.33, acestea fiind reprezentate prin linie punctată. Elementele de construcție nu sunt luate în considerare la utilizarea diferitelor unelte ale programului CATIA care interoghează cu privire la selectarea schiței.
Fig. 3.33 Profilul proiectat
Cu ajutorul profilului format din elemente de construcție se realizează profilul prezentat în Fig. 3.34.
Fig. 3.34 Elementele profilului proiectat
Elementul 1 este un arc de cerc care coincide cu proiecția elementului de construcție care reprezintă profilul căii de rulare, punctele limită a acestuia coincid cu punctele limită ale elementului de construcție.
Elementul 2 este o dreaptă care este tangentă la arcul de cerc care reprezintă bombajul peretelui lateral. Punctul limită superior coincide cu punctul limită a elementului 1.
Elementul 3 este un arc de cerc care coincide cu proiecția elementului de construcție care reprezintă bombajul peretelui lateral.
Elementul 4 este o dreaptă perpendiculară pe axa de rotație a anvelopei, aceasta este tangentă la elementul 3 iar punctul limită inferior se află poziționat pe axa de rotație.
Pentru a fi posibilă închiderea profilului se va realiza o dreaptă ce coincide cu axa de rotație, punctele limită coincid cu punctul limită inferior a elementului 4 și planul de simetrie.
Pentru a completa profilul se realizează copierea în oglindă a elementelor 2, 3, 4 și a dreptei de pe axa de simetrie.
Modelul tridimensional se obține prin utilizarea uneltei „Shaft”, selectând profilul realizat ca profil generator. Modelul obținut este prezentat în Fig. 3.35.
Fig. 3.35 Modelul tridimensional
Proiectarea parametrizată a lanțului antiderapant
Analiza modelului ales
Modelul de lanț antiderapant ales pentru a fi proiectat este modelul Cargo produs de compania RUD acesta fiind prezentat în Fig. 4.1. După cum se observă în figură lanțul prezintă o construcție de complexitate medie, cu tipar de formă H.
După cum a fost precizat anterior modelul lanțului va fi construit cu ajutorul uneltelor punct, linie, plan. Pentru a fi posibilă construcția parametrizată a acestuia lanțul a fost împărțit în segmente distincte cărora se vor putea asocia parametrii.
Fig. 4.1 Modelul de lanț antiderapant ales pentru a fi proiectat
Segmentul 1 este un segment de lanț format din zale simple cu secțiunea sârmei de formă pătrată, poziționat pe zona de rulare. Direcția acestuia este amplasată în planul de simetrie a anvelopei. Pentru descrierea acestui segment sau ales următorii parametrii:
Numărul de zale;
Lungimea interioară a zalei prezentată în Fig. 4.2;
Lungimea totală a segmentului care va fi un parametru rezultat;
Fig. 4.2 Parametrii zală segment 1
Segmentul 2 este un element intermediar, mai exact o za de formă inel cu forma secțiunii sârmei rotunde prezentat în Fig 4.3. Parametrul acestui segment va fi doar diametrul interior al acesteia. În proiectarea parametrizată se vor realiza doar segmentele 1 și 3 sub formă de linii cu punct comun după cum se poate observa în Fig. 4.4, dimensiunea segmentului 2 fiind folosită la determinarea lungimii totale a segmentelor precizate.
Fig. 4.3 Parametrii element intermediar
Fig. 4.4 Model legătură segment 1 – segment 3
Segmentul 3 este un segment de lanț format din același tip de zale ca a segmentului 1. Direcția acestuia este determinată de unghiul W1 acesta măsurându-se între o dreaptă paralelă cu axa de rotație a anvelopei și direcția segmentului 3. Segmentul va urmării profilul modelului suport, poziția limită pe suprafețele laterale ale modelului va fi influențată de lungimea segmentului și unghiul W1. Pentru descrierea acestui segment sau ales următorii parametrii:
Numărul de zale;
Lungimea interioară a zalei;
Lungimea totală a segmentului care va fi un parametru rezultat;
Grosimea sârmei zalei;
Segmentul 4 este un element intermediar de formă prezentată în Fig 4.5, acesta are rolul de a conecta 2 segmente 3 a 2 tipare învecinate cu zona interioară a lanțului antiderapant prezentat în Fig. 4.6. Orientarea teoretică a acestui element este astfel planul de simetrie a segmentului conține axa de rotație. Parametrul determinat al elementului va fi distanța aproximativă dintre suprafețele de contact al acestuia cu zalele segmentelor învecinate.
Fig. 4.5 Segmentul 4
Fig. 4.6 Model conectare segmente 3
Segmentul 5 este o zală simplă cu secțiunea sârmei circulară prezentată în Fig 4.7, aceasta face parte din lanțul continuu al zonei interioare dar datorită modului de prindere aceasta va fi reprezentată ca element separat în modelul tridimensional după cum se poate observa în Fig. 4.6 . Orientarea teoretică a segmentului va fi astfel axa de simetrie este perpendiculară pe planul de simetrie a segmentului 4, lungimea acesteia fiind distribuită în mod egal pe fiecare parte a planului. Parametrii acestui segment vor fi lungimea interioară a zalei și lățimea acesteia.
Fig. 4.7 Segmentul 5
Segmentul 6 este un segment format din zale simple asemenea segmentului 5. Dimensiunile și poziția acestui element au o importanță deosebită în cadrul proiectării parametrizate a lanțului antiderapant deoarece acesta influențează valoarea unghiului W1, diametrul circumscris al poligonului format de zona interioară a lanțului la strângerea pe anvelopă și lungimea totală a lanțului care dacă este subdimensionată nu va fi posibilă montarea lanțului, iar dacă este supradimensionată strângerea lanțului va fi neadecvată, poziția elementelor fiind deplasată înspre zona exterioară a anvelopei. Poziția acestui segment va fi determinată de legătura acestuia cu cele 2 brațe ale profilului H formate de segmentele 3, 4 și 5. Pentru descrierea acestui segment sau ales următorii parametrii:
Numărul de zale;
Lungimea interioară a zalei;
Lungimea totală a segmentului care va fi un parametru rezultat;
Segmentul 7 este un segment format din zale simple asemenea segmentelor 5 și 6 poziționarea acestuia va fi determinată de pozițiile celor 2 zale legate la segmentele 4 și 8. Pentru descrierea acestui segment sau ales următorii parametrii:
Numărul de zale;
Lungimea interioară a zalei;
Lungimea totală a segmentului care va fi un parametru rezultat;
Segmentul 8 este un element intermediar de formă prezentată în Fig. 4.8 acesta are rolul de a menține segmentul 9 pentru a se realiza strângerea. Segmentul 9 poate fi deplasat liber prin urechea segmentului 8. Segmentul 8 este orientat astfel încât planul de simetrie a acestuia va fi poziționat în planul de simetrie al tiparului tip H, plan care conține axa de rotație a anvelopei. Poziția radială a acestuia este determinată de lungimea segmentelor 7. Parametrul ce descrie acest segment este lungimea totală acestuia prezentată în figură. La calculul lungimi totale se va ține cont de razele R1 și R2 și diametrul sârmei zalei învecinate.
Segmentul 9 va avea ca parametru doar lungimea rezultată a acestuia ca însumare a repetări tiparelor, această lungime prezentând o lungime minimă necesară pentru a se putea realiza închiderea adecvată a zonei exterioare a lanțului la strângere.
Fig. 4.8 Segmentul 8
În varianta constructivă a lanțului segmentului 6 este posibilă adăugarea unei zale cu bolț suplimentare prezentată în fig. 4.9 cu rolul de a ajusta lungimea segmentului. La calculul lungimii totale a segmentului 6 în cazul existenței acestei zale se va adăuga ca parametru lungimea acesteia, acest segment fiind denumit Segment 6 variabil.
Fig. 4.9 Zală cu bolț
Segmentul 10 este un element intermediar prezentat în Fig. 4.10 cu rolul de a închide zonele lanțurilor. Acesta va fi reprezentat printr-o dreaptă asemănător segmentului 5. La realizarea modelului lanțului lungimea acestuia și a zalei intermediare cu care acesta realizează închiderea lungimile acestora vor avea rolul doar de a determina dacă lungimea lanțului va fi suficientă pentru a acoperii anvelopa complet.
Fig. 4.10 Segmentul 10
Restul elementelor nemenționate nu au un rol important în determinarea posibilității de montare a lanțului antiderapant pe anvelopă, acestea fiind utilizate la strângerea acestuia și fixarea segmentelor libere rezultate în urma strângerii. Dimensiunile acestor elemente sunt alese constructiv.
Proiectarea parametrizată a lanțului pe corpul suport
Se urmărește crearea unui model tridimensional al lanțului prin care să fie posibilă determinarea unghiului W1 astfel ca modelul să respecte dimensiunile segmentelor impuse, lungimea totală al lanțului din zona interioară, lungimea segmentelor tiparelor ce prezintă zale cu bolț astfel să fie posibilă închiderea lanțului la asamblare și diametrul cercului circumscris al poligonului format de zona interioară care se dorește a se poziționa. Lungimea lanțurilor din zona exterioară va fi aleasă constructiv cu condiția că lanțul fix va avea aceeași lungime sau o lungime mai mare decât lungimea zonei interioare pentru a permite închiderea, lanțul mobil va avea o lungime cel puțin egală lungimii zonei interioare pentru a cuprinde toate elementele intermediare și să permită strângerea. Elementele zonei exterioare la strângere vor compensa erorile de lungime.
La realizarea modelului s-a plecat de la premisa că segmentul 1 al tiparelor ce nu prezintă zale cu bolț va fi poziționat în planul de simetrie al anvelopei astfel la determinarea lungimii lanțului zonei interioare va fi utilizat în relații diametrul cercului circumscris al poligonului format de segmentele 5 și 6 ale tiparului menționat.
Modelul lanțului antiderapant ales va fi realizat în modulul „Part Design”, în fișierul ce conține modelul anvelopei și modelul suport. Se creează 2 corpuri noi unul denumit „elemente constructive”, celălalt fiind denumit „lanț” pentru o gestiune mai ușoară a elementelor constructive ce au rolul de a poziționa și orienta elementele lanțului. Elementele constructive și elementele lanțului vor fi realizate cu uneltele punct, linie, plan și schiță.
Segmentul 1 va fi realizat cu unealta „Line”, tipul acesteia fiind „Point-direction”. La selectarea acestei opțiuni se va deschide fereastra prezentată în Fig. 4.11 care va interoga cu privire la punctul de start al dreptei, planul pe care direcția dreptei va fi perpendiculară, mărimea dreptei, și suprafața suport pe care dreapta o va urma.
Fig. 4.11 Fereastra „Line Definition” – „Point-direction”
Punctul de start va fi definit cu unealta „Point”, tipul acestuia fiind „On plane”. La selectarea opțiunii se va deschide fereastra prezentată în Fig. 4.12 care va interoga cu vedere la planul pe care se va afla punctul și coordonatele acestuia față de punctul de referință al planului.
Fig. 4.12 Fereastra „Point Definition” – „On plane”
Planul pe care va fi poziționat punctul de start va fi definit cu unealta „Offset from plane”, tipul acestuia fiind „On plane”. La selectarea opțiunii se va deschide fereastra prezentată în Fig. 4.13 care va interoga cu privire la planul de referință și distanța față de acesta. Se alege planul de referință unul din planele ce secționează anvelopa după cum se poate observa în Fig. 4.14, conține axa de rotație a acesteia și este perpendicular pe planul de simetrie al anvelopei. Valoarea lungimii va fi alterată prin atașarea relației „`Cauciuc\Parametrii rezultați\Diametru total`/2” ce va asigura tangența planului la suprafața de rulare a anvelopei utilizând parametrul rezultat al anvelopei diametrul total.
Fig. 4.13 Fereastra „Plane Definition” – „Offset from plane”
Fig. 4.14 Planul de referință
La realizarea punctului se alege planul realizat, coordonatele fiind implicit 0,0. Punctul realizat este prezentat în Fig. 4.15.
Fig. 4.15 Punctul de start
Segmentul 1 se realizează prin selectarea punctului de start, iar ca direcție se alege planul ce conține axa de rotație a anvelopei și este perpendicular pe planul pe care a fost realizat punctul de start după cum se poate observa în Fig. 4.16. Tipul de dimensiune se alege „lenght” iar lungimea o valoare mai mare decât 1 pentru a realiza dreapta. Suprafața suport este suprafața caii de rulare marcată cu verde. Punctul și planul sunt marcate cu culoarea portocalie, segmentul cu culoare roșie.
Fig. 4.16 Segmentul 1
După realizarea fiecărui segment se creează parametrii de utilizator a acestora și se leagă la parametrii segmentelor pentru a ușura gestiunea și construcția acestora. În modulul „Knoledge advisor” cu unealta „Add set of parameters” se adaugă în ramura „Parameters” setul denumit „Lanț”. În setul „Lanț” se adaugă un set „Segment 1”, iar în acesta se adaugă 2 seturi unul denumit „Parametrii rezultați” și unul denumit „Parametrii date de intrare”. Cu unealta „Parameter explorer” se adaugă în setul date de intrare parametrul real denumit „Număr de zale” și parametrul de lungime denumit „Lungime za”. În setul de parametri rezultați se adaugă parametrul denumit „Lungime totală”. În setul „Lanț” se adaugă un set denumit „Segment 2”, iar în acesta un parametru de lungime denumit „Diametru interior”. Cu unealta „formulas” se adaugă parametrului „Lungime totală” relația:
(4.1)
care în Catia va fi de forma:
`Lanț\Segment 1\Parametrii date de intrare\Lungime za` *`Lanț\Segment 1\Parametrii date de intrare\Număr de zale` +`Lanț\Segment 2 \Diametru interior`; (4.2)
Parametrul „Lungime totală” se leagă de parametrul de lungime al dreptei segmentului 1 și se alterează valorile parametrilor astfel acestea să reflecte valorile implicite pentru tipul de lanț ales după cum se poate observa în Fig. 4.17 .
Fig. 4.17 Structura arborescentă parametrii segmentului 1
Segmentul 3 va fi realizat cu unealta „Line”, tipul acesteia fiind „Point-direction”. Segmentul va fi format din 3 linii distincte (Segmentul 3-1; Segmentul 3-2; Segmentul 3-3) ce urmăresc într-o direcție determinată suprafețele corpului suport pe o lungime determinată. Punctul de start al segmentului va fi punctul de final al segmentului 1. Planul care determină direcția segmentului va fi un plan care va fi rotit în jurul unei axe perpendiculare la axa de rotație a anvelopei care conține punctul de final al segmentului 1.
Se realizează un plan, tipul acesteia fiind „Tangent to surface” La selectarea opțiunii se va deschide fereastra prezentată în Fig. 4.17 care va interoga cu privire suprafața la care va fi planul tangent și punctul de contact. Se selectează suprafața de rulare și punctul de final al segmentului 1 după cum se observă în Fig 4.18.
Fig. 4.18 Fereastra „Plane Definition” – „Tangent to surface”
Fig. 4.19 Element de construcție 1
Se realizează o dreaptă cu rol de axă de rotație care va trece prin punctul de final al segmentului 1. Tipul dreptei fiind „Point direction”, se alege punctul precizat anterior, direcția fiind definită de planul de simetrie al anvelopei după cum se poate observa în Fig. 4.19. Totodată se alege tipul lungimii opțiunea de infinit.
Fig. 4.20 Element de construcție 2
Se realizează un plan de tip „Angle/normal to plane” La selectarea opțiunii se va deschide fereastra prezentată în Fig. 4.20 care va interoga cu privire la planul de referință, axa de rotație și unghiul cu care să fie rotit noul plan față de cel de referință. Se alege dreapta creată anterior ca axa de simetrie, planul creat anterior ca plan de referință și valoarea unghiului 90o după cum se poate observa în Fig. 4.20.
Fig. 4.21 Element de construcție 3
Se realizează o dreaptă de tip „Point direction” care trece prin punctul de final al segmentului 1 și este perpendiculară pe planul tangent la suprafață realizat anterior după cum se poate observa în Fig. 4.21. Aceasta va deservi ca axă de rotație la realizarea planului ce conferă direcția segmentului 3-1.
Fig. 4.22 Element de construcție 4
Se realizează planul care va defini direcția segmentului 3 de tip „Angle/normal to plane”, la interogare se va alege dreapta realizată anterior și planul perpendicular la planul tangent. valoarea unghiului de 30o, dar deoarece acesta este perpendicular la direcție va fi definită de relația:
(4.3)
Fig. 4.23 Segmentul 3-1
Se realizează segmentul 3-1 utilizând punctul de final al segmentului 1 ca punct de start și planul determinat anterior ca direcție, valoarea lungimii se va alege astfel punctul de final al dreptei să coincidă cu limita suprafeței zonei de rulare după cum se poate observa în Fig 4.23.
Fig. 4.24 Segmentul 3-2
Realizarea segmentului 3-2 se face printr-o dreaptă de tip „Point direction” punctul de start va fi punctul final al segmentului 3-1, iar planul ce definește direcția va fi un plan perpendicular la o dreaptă tangentă la suprafața laterală marcată cu verde ce este amplasată într-un plan perpendicular la planul ce descrie direcția segmentului 3-1, după cum se poate observa în Fig. 4.24.
Se realizează un plan de tipul „Angle/normal to plane” planul de referință fiind planul ce descrie direcția segmentului 3-1, axa de rotație va aceea utilizată la planul menționat anterior, după cum se poate observa în Fig. 4.25.
Fig. 4.25 Element de construcție 5
Se realizează un plan un plan de tipul „Through planar curve”, selectarea opțiunii va interoga cu privire la curba care va defini planul. Se selectează marginea zonei conice dinspre interiorul corpului suport după cum se poate observa în Fig. 4.26.
Fig. 4.26 Element de construcție 6
Se va realiza o schiță în planul realizat anterior în care se vor realiza proiecțiile marginilor suprafeței conice al corpului suport. Aceste lini vor fi alterate astfel să devină linii de construcție. Se realizează un punct care va coincide cu proiecția superioară și punctul de final al segmentului 3-1 și un punct care va coincide cu proiecția inferioară și planul realizat anterior după cum se poate observa în Fig. 4.27. Proiecțiile sunt reprezentate prin linie întreruptă de culoare galbenă.
Fig. 4.27 Element de construcție 7
Se realizează o dreaptă de tip „Point-Point”, selectarea opțiunii va interoga cu privire la punctul de start și punctul de final prezentată în Fig. 4.28 . Se aleg cele 2 puncte realizate în schița precizată anterior după cum se poate observa în Fig. 4.29.
Fig. 4.28 Fereastra „Line Definition” – „Point-Point”
Fig. 4.29 Element de construcție 8
Se va realiza un plan de tip „Normal to curve”, opțiune care va interoga cu privire la dreapta care va fi perpendiculară pe plan și punctul care se va afla pe plan după cum se poate observa în Fig. 4.30. Se utilizează dreapta realizată anterior și punctul inferior al schiței, astfel se obține planul prezentat în Fig. 4.31.
Fig. 4.30 Fereastra „Plane Definition” – „Normal to curve”
Fig. 4.31 Element de construcție 9
Se realizează segmentul 3-2 prin alegerea punctului de final al segmentului 3-1 și a planului realizat anterior după cum se poate observa în Fig. 4.32. Ca suport sa ales suprafața conică reprezentată cu culoarea verde.
Fig. 4.32 Segmentul 3-2
Realizarea segmentului 3-3 se face printr-o dreaptă de tip „Point direction” punctul de start va fi punctul final al segmentului 3-2, iar planul ce definește direcția va fi planul utilizat la realizarea segmentului 3-2. Se va alege o valoare a lungimi mai mare ca 0.
Asemănător segmentului 1 se introduce un set de parametrii denumit „Segment 3” în setul „Lanț” și se realizează aceeași structură ca cea a setului „Segment 1”. Parametrului „Lungime totală” se atașează relația :
`Lanț\Segment 3\Date de intrare\Lungime za` *`Lanț\Segment 3\Date de intrare\Număr de zale` +`Lanț\Segment 2 \Diametru interior` /2; (4.4)
Pentru ca lungimea segmentului 3 să fie reprezentată corespunzător de lungimile segmentelor realizate aceasta trebuie distribuită între acestea. Distribuția se realizează prin relații care să asigure că lungimea rezultată a segmentului va fi diferența dintre lungime totală și lungimea segmentului anterior. Determinarea lungimii maxime a segmentelor se va realiza prin măsurare, astfel se realizează măsurarea segmentului 3-1 denumită „L. Seg. 3-1” și măsurarea segmentului 3-2 denumită „L. Seg. 3-2”.
Segmentului 3-1 se va atașa relația:
`Lant\Segment 3\Rezultat\Lungime totala`; (4.5)
Segmentului 3-2 se va atașa relația:
`Lanț\Segment 3\Rezultat\Lungime totală` -`L. Seg. 3-1\Length`; (4.6)
Segmentului 3-3 se va atașa relația:
`Lanț\Segment 3\Rezultat\Lungime totală` -`L. Seg. 3-1\Length` -`L. Seg. 3-2\Length`; (4.7)
Realizarea segmentului 4 se face printr-o dreaptă de tip „Point direction”, punctul de start va fi punctul de final al segmentului 3-3, planul care definește direcția va fi un plan perpendicular pe o dreaptă ce trece prin axa de rotație a corpului suport.
Se realizează o schiță poziționată pe oricare dintre planele ce definesc originea corpului suport iar în aceasta se realizează un punct a cărui poziție coincide cu restul planelor ce definesc originea corpului suport, punctul rezultat va fi punctul ce definește originea corpului suport.
Se realizează o dreaptă de tip „Point direction” cu lungime infinită ce va deservi ca axă de rotație pentru corpul suport, punctul de start va fi punctul realizat anterior, planul ce definește direcția va planul de simetrie a corpului suport după cum se poate observa în Fig. 4.33.
Fig. 4.33 Element de construcție 10
Se realizează o schiță poziționată pe suprafața plană a corpului suport, în aceasta amplasându-se un punct ce va coincide cu axa de rotație a corpului suport.
Se realizează o dreaptă tip „Point-Point”, punctele limite fiind punctul de final al segmentului 3-3 și punctul realizat anterior. Dreapta rezultată este prezentată în Fig. 4.34. Pe această dreaptă se va realiza un plan de tip „Normal to curve”, punctul fiind punctul de final al segmentului 3-3 și dreapta realizată anterior.
Fig. 4.34 Element de construcție 11
Se realizează segmentul 4, punctul de start fiind punctul de final al segmentului 3-3, planul ce descrie direcția va fi planul realizat anterior, suprafața suport va fi cea marcată cu culoarea verde, valoarea lungimii se alege mai mare ca 0, după cum se poate observa în Fig. 4.35.
Fig. 4.35 Segmentul 4
Se introduce un set de parametrii denumit se introduce un set de parametrii denumit „Segment 4” în setul „Lanț”. În acest set se introduce parametrul de lungime denumit „Lungime” care se atașează la parametrul de lungime al segmentului realizat.
Realizarea segmentului 5 se face printr-o dreaptă de tip „Point direction”, punctul de start va fi punctul de final al segmentului 4, planul care definește direcția va fi un plan ce conține axa de rotație a corpului suport și punctul de final al segmentului 4.
Se realizează un plan de tip „Normal to curve”, curba utilizată va fi segmentul 4, iar punctul ce definește poziția planului va fi punctul de final al segmentului 4 după cum se poate observa în Fig 4.36.
Fig. 4.36 Element de construcție 12
Se realizează o dreaptă de tip „Point direction”, care va deservi ca axă de rotație de lungime infinită, punctul de star va fi punctul de final al segmentului 4, iar direcția va fi definită de planul de simetrie al corpului suport. Această dreaptă va fi utilizată la realizarea planului ce definește direcția segmentului 5 de tip „Angle/normal to plane”, planul de referință fiind planul realizat anterior, iar valoarea unghiului de 90o după cum se poate observa în Fig. 4.37.
Fig. 4.37 Element de construcție 13
Se realizează segmentul 5, utilizând planul realizat anterior și punctul de final al segmentului 4. Se va utiliza opțiunea de realizare a extensiei în oglindă astfel dreapta va fi definită de lungimea a unei jumătăți de segment cealaltă jumătate fiind definită prin simetrie după cum se poate observa în Fig. 4.38.
Fig. 4.38 Segmentul 5
Se introduce un set de parametrii denumit se introduce un set de parametrii denumit „Segment 5” în setul „Lanț”. În acest set se introduce parametrul de lungime denumit „Lungime” care se atașează la parametrul de lungime al segmentului 5 prin relația:
`Lanț\Segment 5 \Lungime` /2; (4.8)
Realizarea segmentului 6 se face printr-o dreaptă de tip „Point-Point”, punctele limită vor fi punctele segmentului 5 și segmentul realizat în oglindă a acestuia față de un plan de simetrie a tiparului.
Pentru realizarea planului de simetrie al tiparului se pornește de la realizarea unui punct de tip „On curve”, opțiune care va deschide fereastra prezentată în Fig. 4.39, care va interoga cu privire la dreapta pe care va fi poziționat punctul, punctul de referință față de care va fi determinată lungimea poziției și tipul de determinare al lungimii. Curba aleasă a fost segmentul 1, punctul de referință punctul de start al segmentului, tipul determinării lungimii este ca raport din lungime totală a curbei valoarea aleasă fiind de 0,5.
Fig. 4.39 Fereastra „Point Definition” – „On curve”
Se realizează un plan de tipul „Tangent to surface”, se alege ca suprafață suprafața de rulare a modelului suport, punctul de tangență fiind punctul realizat anterior.
Se realizează o dreaptă de tip „Point direction”, care va deservi ca axă de rotație de lungime infinită, punctul de start va fi punctul realizat anterior, iar direcția va fi definită de planul de simetrie al corpului suport. Planul de simetrie se realizează ca plan de tip „Angle/normal to plane”, planul de referință fiind planul realizat anterior, axa de rotație va fi dreapta realizată anterior, iar valoarea unghiului de 90o după cum se poate observa în Fig. 4.40.
Fig. 4.40 Element de construcție 14
Crearea segmentelor 3-2, 3-3, 4 și 5 în oglindă față de cele create anterior se va realiza în modulul „Generative shape design” utilizând unealta „Symmetry”. Accesarea uneltei va deschide fereastra prezentată în Fig. 4.41 care va interoga cu privire la ce elemente să fie realizate în oglindă și care este planul de simetrie utilizat. Se alege planul determinat anterior și elementele menționate, operațiunea fiind prezentată în Fig 4.42.
Fig. 4.41 Fereastra „Symmetry Definition”
Fig. 4.42 Segmentelor 3-2, 3-3, 4 și 5 în oglindă
Se realizează segmentul 6 utilizând punctele limită a segmentelor 5 după cum se poate observa în Fig. 4.43.
Fig. 4.43 Segmentul 6
Asemănător segmentului 1 se introduce un set de parametrii denumit „Segment 6” în setul „Lanț” și se realizează aceeași structură ca cea a setului „Segment 1”. Parametrului „Lungime totală” se atașează relația :
`Lanț\Segment 6\Date de intrare\Lungime za` *`Lanț\Segment 6\Date de intrare\
Nr de zale`; (4.9)
Lungimea segmentului 6 va fi utilizată pentru a determina unghiul W1 necesar ca aceasta să reflecte lungimea parametrului „Lungime totală”. Se realizează un nou set de parametrii în setul „Segment 6” care va fi denumit „Calcul W1”. Modelul tiparului va fi va fi împărțit într-o serie de forme geometrice simple, proiecții ale modelului într-un plan paralel cu planul de simetrie a anvelopei prezentate în Fig. 4.44 și planul tangent la suprafața de rulare cu punctul de tangență punctul final al segmentului 1 prezentate în Fig. 4.45. Deși acestea sunt curbe determinate în spațiu, formele geometrice prezintă drepte comune astfel fiind posibilă determinarea matematică a lungimii acestora. Avantajul parametrizării este că pot fi realizate măsurători simple pentru determinarea dimensiunii elementelor rezultatele acestea fiind ușor utilizate în crearea relațiilor dintre elementele geometrice.
Fig. 4.44 Proiecția modelului într-un plan paralel cu planul de simetrie a anvelopei
Fig. 4.45 Proiecția segmentului 1 si al segmentului 3-1
Lungimea A reprezintă jumătate din lungimea segmentului 6;
Lungimea C reprezintă distanța de la punctul limită a segmentului 6 la axa de rotație a corpului suport, aceasta se determină prin măsurare, măsura realizată fiind denumită „Lungime C”;
Unghiul α reprezintă unghiul format între punctul limită a segmentului 6 și planul de simetrie a tiparului față de axa de rotație. Valoarea unghiului se va determina prin relația:
Unghiul β reprezintă unghiul dintre punctul limită a segmentului 5 și punctul limită a segmentului 4 față de axa de rotație. Se determină prin măsurare denumită „Unghi beta”;
Unghiul λ reprezintă suma unghiurilor α și β;
Lungimea D reprezintă distanța de la axa de rotație până la punctul limită a segmentului 3-3. Se determină prin măsurare denumită „Lungime D”;
Lungimea E reprezintă jumătate din distanța dintre punctele limită a segmentelor 3-3. Această lungime se determină prin relația:
Lungimea H reprezintă jumătate din distanța dintre punctele limită a segmentelor 3-1.Această lungime se determină prin relația:
Unghiul γ reprezintă jumătate din unghiul măsurat între segmentele 3-2. Se determină prin măsurare;
Lungimea F reprezintă distanța între punctul de start al segmentului 3-2 și punctul limită al segmentului 3-3. Se determină prin măsurare denumită „Lungime F”;
Lungimea G se determină prin relația
Lungimea M reprezintă proiecția lungimii H proiectată planul tangent la suprafața de rulare cu punctul de tangență punctul final al segmentului 1. Aceasta se determină prin relația:
Lungimea H1 se determină prin relația
Lungimea Z Reprezintă distanța dintre punctul de start al segmentului 3-2 și proiecția acestuia. Se determină prin măsurare denumită „Lungime Z”
Unghiul δ reprezintă unghiul dintre un plan perpendicular pe planul de simetrie a tiparului fiind paralel cu axa de rotație și planul tangent la suprafața de rulare în punctul limită al segmentului 1. Se determină prin măsurare denumită „Unghi delta”;
Lungimea M1 se determină prin relația:
Lungimea R reprezintă lungimea proiecției a jumătate din segmentul 1. Această lungime este măsurată denumită „Lungime R”;
Lungimea N reprezintă jumătate din lungimea căii de rulare a anvelopei.
Lungimea Q se determină cu relația:
Unghiul W1 se determină cu relația:
În setul de parametrii „Calcul W1” se introduc următorii parametrii:
Parametrul de lungime denumit „lungime segment 6/2” căruia i se atașează relația:
`Lant\Segment 6\Rezultat\Lungime totala ` /2; (4.19)
Parametrul de unghi denumit „unghi alfa” căruia i se atașează relația:
asin (`Lant\Segment 6\Calcul W1 \lungime segment 6/2` /`Lant\Segment 6\Calcul W1 \Lungime C`); (4.20)
Parametrul de unghi denumit „unghi beta” căruia i se atașează relația:
`Lant\Segment 6\Calcul W1 \unghi beta`; (4.21)
Parametrul de unghi denumit „unghi lamda” căruia i se atașează relația:
`Lant\Segment 6\Calcul W1 \unghi alfa`+`Lant\Segment 6\Calcul W1 \unghi beta`; (4.22)
Parametrul de lungime denumit „Lungime C” căruia i se atașează relația:
`Lungime C\Radius`; (4.23)
Parametrul de lungime denumit „Lungime segment d” căruia i se atașează relația:
`Lungime D\Length`; (4.24)
Parametrul de lungime denumit „Lungime segment e” căruia i se atașează relația:
`Lant\Segment 6\Calcul W1 \Lungime segment d` *sin(`Lant\Segment 6\Calcul W1 \alfa + beta` ); (4.25)
Parametrul de lungime denumit „Lungime segment f” căruia i se atașează relația:
`Lungime F\Length`; (4.26)
Parametrul de lungime denumit „Lungime segment f” căruia i se atașează relația:
`Lungime F\Length`; (4.27)
Parametrul de lungime denumit „Lungime segment h” căruia i se atașează relația:
`Lant\Segment 6\Calcul W1 \Lungime segment e` -`Lant\Segment 6\Calcul W1 \Lungime segment f` *sin(`Unghi fi\Angle` /2); (4.28)
Parametrul de lungime denumit „Lungime segment m” căruia i se atașează relația:
(`Lant\Segment 6\Calcul W1 \Lungime segment h` +`Lant\Segment 6\Calcul W1 \Segment h1` )*cos(`unghi delta\Angle` )-`Lant\Segment 6\Calcul W1 \Sergment m1`; (4.29)
Parametrul de lungime denumit „Lungime segment n” căruia i se atașează relația:
`Cauciuc\Parametrii rezultați\Lățime cale de rulare` /2; (4.30)
Parametrul de lungime denumit „Lungime segment q” căruia i se atașează relația:
`Lant\Segment 6\Calcul W1 \Lungime segment m` -`Lungime R\Length`; (4.31)
Parametrul de lungime denumit „Lungime segment h1” căruia i se atașează relația:
`Lungime Z\Length` /sin(`unghi delta\Angle` ); (4.32)
Parametrul de lungime denumit „Lungime segment m1” căruia i se atașează relația:
`Lant\Segment 6\Calcul W1 \Segment h1` *cos(`unghi delta\Angle` ); (4.33)
Se creează setul de parametri „Verificare și rezultate” în setul „Lant”. Se introduc următorii parametrii în setul realizat:
Parametrul de unghi denumit „W1 calculat” căruia i se atașează relația:
atan(`Lant\Segment 6\Calcul W1 \Segment q` /`Lant\Segment 6\Calcul W1 \
Segment n` ); (4.34)
Parametrul de unghi denumit „W1” care va fi atașat prin relația precizată mai jos unghiul de înclinare a planului care descrie direcția segmentului 3-1.
Valoarea unghiului W1 trebuie alterată manual cu valoarea parametrului „W1 calculat” pentru a se obține modelul tiparului lanțului respectând dimensiunile și constrângerile impuse prin parametrii.
Deoarece unghiul este calculat în funcție de mărimi măsurate pe un profil nealterat valoarea obținută inițial va fi o valoare estimativă, care la introducerea acesteia tiparul va fi alterat astfel dimensiunile acestuia să reflecte valori apropiate de valorile dorite. Este necesară introducerea valorii recalculate ale parametrului W1 calculat după alterarea inițială pentru a obține lungimea dorită. Este de menționat că datorită simplificării geometriei utilizate la determinarea unghiului lungimea reală a segmentului 6 va prezenta o eroare de (0,1%-0,4%) față de valoarea teoretică.
Pentru determinarea lungimii segmentelor 6 cu zală cu bolț și a lungimii totale a lanțului interior se va porni de la realizarea parametrilor necesari calculului și crearea relațiilor între aceștia urmată de realizarea modelului definit pentru control vizual cu privire la închiderea lanțului. Lungimile segmentelor va fi determinată în funcție de unghiul rămas liber după realizarea repetării segmentelor 6 fără zală cu bolț, incluzând în calcul și segmentele 5 și 10. Poziționarea segmentelor 6 cu zală cu bolț se va face astfel acestea să fie învecinate între ele și învecinate cu segmentul 5 repetat pe direcția care nu va fi modificată la determinarea numărului de repetări al tiparului, astfel legătura sa nu fie ruptă și sa existe posibilitatea utilizării relațiilor între elemente.
Se introduce un set de parametrii denumit „Segment 10”, în care se introduce parametrul de lungime denumit „Lungime”.
Se introduce un set de parametrii denumit „Paternare”, în care se introduc următorii parametrii:
Parametrul de unghi denumit „unghi tipar”, unghi care reprezintă dublul unghiului lamda căruia i se atașează relația:
`Unghi tipar\Angle`; (4.35)
Parametrul real denumit „nr de tipare constante”
Parametrul real denumit „nr de tipare variabile”
Parametrul real denumit „nr de tipare total”, care reprezintă însumarea tiparelor constante și variabile. I se atașează relația:
`Lant\Paternare\nr de tipare constante` +`Lant\Paternare\Nr de tipare variabile`; (4.36)
Parametrul de unghi denumit „unghiul suplimentar”, care reprezintă unghiul rezultat din scăderea unghiului realizat prin repetare a tuturor segmentelor din poligon fără segmentele 6 variabile.
Parametrul de unghi denumit „Unghi beta * 2”, care reprezintă dublul unghiului beta căruia i se atașează relația:
`unghi beta\Angle` *2; (4.37)
Parametrul de unghi denumit „unghiul segmentului 6 variabil”, care reprezintă dublul unghiului alfa al segmentului 6 variabil, căruia i se atașează relația:
(`Lant\Paternare\unghi suplimentar` – `unghi beta\Angle` )/2; (4.38)
Parametrul de lungime denumit „lungime segment 6 variabil”, care reprezintă lungimea totală a segmentului 6 variabil, acesta fiind determinat trigonometric în funcție de diametrul cercului circumscris al poligonului format și unghiul determinat al segmentului. Acestuia i se atașează relația:
`Lungime C\Radius` *sin(`Lant\Paternare\unghiul segmentului 6 variabil` /2)*2(`Lant\Paternare\unghi suplimentar` – `unghi beta\Angle` )/2; (4.39)
Parametrul de unghi denumit „unghi beta segment 10”, care reprezintă unghiul beta al segmentului 10, acesta fiind determinat trigonometric în funcție de diametrul cercului circumscris al poligonului format și lungimea acestuia. Acestuia i se atașează relația:
asin(`Lant\Segment 10\Lungime` /2/`Lungime C\Radius` )*2; (4.40)
Valoarea parametrului „unghiul suplimentar” va fi determinată prin utilizarea uneltei „rule” din modulul „Knowledge advisor” prin intermediul căreia va fi condiționată formula utilizată la determinarea valorii în funcție de valoarea aleasă a parametrului „nr de tipare constante”. Selectarea uneltei va deschide fereastra prezentată în Fig. 4.46. Unealta „rule” este o unealtă complexă care permite programarea funcțiilor programului CATIA prin condiționări determinate de utilizator.
Fig. 4.46 Unealta „Rule Editor”
În fereastra uneltei vor fi introduse liniile de cod prezentate în Fig. 4.47.
Fig. 4.47 Liniile de cod introduse in Unealta „Rule Editor”
Se introduce setul de parametri „Segment 6 variabil” în setul „Lant”, în acesta se introduc seturile de parametrii asemănător celui a segmentului 1. În setul „Date de intrare” sunt introduși parametrii de lungime „Lungime za” și „Lungime za cu bolț”. În setul „Rezultat” sunt introduși:
Parametrul real denumit „Număr de zale necesar calculat”, care reprezintă numărul de zale necesar pentru ca lungimea segmentului să fie respectată. Acestui parametru i se adaugă relația:
(`Lant\Paternare\lungime segment 6 variabil` -`Lant\Segment 6 variabil\Date de intrare\Lungime za cu bolt` )/`Lant\Segment 6 variabil\Date de intrare\lungime za`; (4.41)
Parametrul real denumit „Număr de zale necesar rotunjit”, care reprezintă numărul de zale necesar real pentru a fi posibilă închiderea zonei interioare. Valoarea parametrului rezultă prin rotunjirea superioară a valorii parametrului „Număr de zale necesar calculat”. Acestui parametru i se adaugă relația:
round(`Lant\Segment 6 variabil\Rezultat\Număr de zale necesar calculat`+0.5 ); (4.42)
Parametrul de lungime denumit „Lungime reala”, care reprezintă lungimea reală a segmentului 6 variabil este determinat în funcție de numărul de zale necesare rezultat. Acestui parametru i se adaugă relația:
`Lant\Segment 6 variabil\Date de intrare\lungime za` *`Lant\Segment 6 variabil\Rezultat\numar de zale rotunjit` +`Lant\Segment 6 variabil\Date de intrare\Lungime za cu bolt`; (4.43)
În modulul „Generative shape design” se va utiliza unealta „Circular pattern”, selectarea uneltei va deschide fereastra prezentată în Fig. 4.48 care va interoga cu privire la tipul parametrilor utilizați la repetare unghiul între elementele tiparele repetate axa de rotație de referință pentru a realiza repetarea și elementul repetat, Ca opțiuni suplimentare se pot alege poziția în succesiunea elementelor repetate a elementului original.
Fig. 4.48 Unealta „Circular pattern”
Se va realiza o repetare a elementului 6 cu opțiunea „Instance and angular spacing” unghiului de repetare fiind legat de Parametrul „unghi lamda” și se va alege un număr de repetări mai mare ca 3. Poziția unghiulară în succesiune elementului original va fi 2 după cum se poate observa în Fig. 4.49. După realizarea repetării se vor atașa parametrului „AngularNumber” relația „`Lant\Paternare\nr de tipare constante`” și parametrului „AngularSpacing” relația „`Unghi tipar\Angle`”
Fig. 4.49 Repetare segment 6
Se va realiza o repetare a elementului 5 din dreapta elementului 6 cu opțiunea „Instance and angular spacing” unghiului de repetare fiind legat de Parametrul „unghi lamda” și se va alege un număr de repetări 2 după cum se poate observa în Fig. 4.50. După realizarea repetării se vor atașa parametrului „AngularNumber” relația „`Lant\Paternare\nr de tipare constante`” și parametrului „AngularSpacing” relația „`Unghi tipar\Angle`”
Fig. 4.50 Repetare segment 5 – 1
Se va realiza o repetare a segmentului 5 din stânga segmentului 6 cu opțiunea „Instance and angular spacing” unghiului de repetare fiind legat de Parametrul „unghi lamda” și se va alege un număr de repetări 2 după cum se poate observa în Fig. 4.51. După realizarea repetării se vor atașa parametrului „AngularNumber” relația „`Lant\Paternare\nr de tipare constante` -1„ luând în considerare existența segmentului 5 de la repetarea obținută anterior și parametrului „AngularSpacing” relația „`Unghi tipar\Angle`”
Fig. 4.51 Paternare segmente 5 – 2
Segmentele de închidere și a segmentele 6 variabile vor fi realizate într-o schiță amplasată într-un plan ce conține cel puțin 2 segmente 6. Planul realizat este de tipul „Through two lines”, alegerea opțiunii va deschide fereastra prezentată în Fig. 4.52 care va interoga cu privire la cele 2 linii ce vor defini planul. Se selectează 2 segmente 6 planul rezultat este prezentat în Fig. 4.53.
Fig. 4.52 Unealta „Plane Definition” – „Through two lines”
Fig. 4.53 Selectare 2 segmente 6
Se va realiza schița prezentată în Fig. 4.54. În schiță se realizează un cerc de construcție, acesta fiind cercul circumscris al poligonului format de lanțul interior. Se construiește o dreaptă care reprezintă segmentul 5 de legătură cu punctul limită superior constrâns să coincidă cu cercul și punctul limită a segmentului 5 învecinat. Se construiește o dreaptă care reprezintă segmentul 10 constrânsă pe cerc asemenea primei drepte dar coincidența punctului limită superior fiind cu punctul limită inferior al dreptei realizate anterior. Se construiesc următoarele drepte constrânse asemenea succesiunii. Cotelor elementelor realizate se vor atașa următoarele relații:
Segmentul 5„`Lant\Segment 5 \Lungime`”;
Segmentul 10 „`Lant\Segment 10\Lungime`”;
Segmentelor 6 variabile „`Lant\Paternare\lungime segment 6 variabil`”;
Fig. 4.54 Cercul circumscris al poligonului format de lanțul interior
Modelul tridimensional al zonei interioare al lanțului a fost realizată pentru a fi posibilă verificarea vizuală a realizării închiderii acestuia.
În setul „Verificare și rezultate” se vor introduce următorii parametrii:
Parametrul de lungime denumit „Lungime zonă interioară”, acest parametru reprezintă lungimea rezultată prin însumarea a tuturor elementelor conținute în zona interioară. Acestui parametru i se va atașa relația:
`Lant\Paternare\nr de tipare constante` *`Lungime segment 6\Length` +`Lant\Paternare\Nr de tipare total` *`Lant\Segment 5 \Lungime` +`Lant\Segment 5 \Lungime` +`Lant\Segment 10\Lungime`+`Lant\Paternare\Nr de tipare variabile` *`Lant\Segment 6 variabil\Rezultat\Lungime reala`; (4.44)
Parametru real denumit „Raport înălțime” care reprezintă raportul dintre diametrul cercului circumscris al poligonului format de zona interioară și diametrul total al anvelopei, fiind reprezentat ca procent. Acestui parametru i se va atașa relația:
`Lungime C\Radius` *2/`Cauciuc\Parametrii rezultați\Diametru total`*100; (4.45)
Determinarea numărului de repetării ale tiparului se va realiza astfel lungimea segmentului 6 variabil să fie cât mai apropiată ca valoare de lungimea segmentului 6 în urma analizei valorilor rezultate prin calcul ale parametrilor de verificare.
Pentru verificarea modelului realizat se vor introduce seturile de date de intrare pentru anvelope prezentate în Fig. 4.55 aceasta fiind un extras din fișierul excel externalizat, parametrii fiind cei prezentați în subcapitolul 3.3.
Fig. 4.55 Externalizare parametrii anvelopa
Parametrii de intrare a segmentelor lanțului vor fi aleși astfel:
Segmentul 1 va fi format din 6 zale cu lungimea zalei de 24 mm;
Segmentul 2 va avea diametrul interior de 18,5 mm;
Segmentul 3 va fi format din 10 zale cu lungimea zalei de 24 mm;
Segmentul 4 va avea o lungime de 40 mm;
Segmentul 5 va avea o lungime de 49 mm;
Segmentul 6 va fi format din 5 zale cu lungimea zalei de 49 mm;
Segmentul 6 va avea zalele normale cu lungime de 49 mm și zaua cu bolț de lungime 41 mm;
Segmentul 10 va avea o lungime de 52 mm;
Pentru primul set de dimensiunii ale anvelopei se alterează parametrul de unghi W1 astfel să reflecte parametrul W1 calculat verificându-se prin măsurare directă lungimea segmentului 6, lungimea acestuia fiind în cazul de față 245 mm. În Fig. 4.56 sunt prezentate valorile parametrului de unghi W1, iar în Fig. 4.57 este prezentată o măsurătoare a segmentului 6.
Fig. 4.56 Valorile parametrului de unghi W1 pentru primul set de dimensiunii ale anvelopei
Fig. 4.57 Măsurătoarea segmentului 6 pentru primul set de dimensiunii ale anvelopei
Valorile numărului de repetări ale tiparului constant pentru care se obțin valorile cele mai apropiate ale lungimilor segmentelor 6 variabile față de valoarea lungimii segmentului 6 sunt 6 și 7. Pentru 6 repetării lungimea segmentului 6 variabil a fost determinată ca fiind 335 mm, pentru 7 repetării lungimea fiind de 188 mm. Se alege varianta de 7 repetării, această variantă fiind ceea care asigura un segment 6 variabil mai apropiat ca dimensiune de segmentul 6, astfel se vor obține valorile parametrilor prezentate în Fig. 4.58, modelul cauciucului și a lanțului fiind prezentate în Fig. 4.59.
Fig. 4.58 Valorile parametrilor lanțului pentru primul set de dimensiunii ale anvelopei
Fig. 4.59 Modelul cauciucului și a lanțului pentru primul set de dimensiunii ale anvelopei
Pentru al doilea set de dimensiunii ale anvelopei se alterează parametrul de unghi W1 respectând aceeași pași. În Fig. 4.60 sunt prezentate valorile parametrului de unghi W1, iar în Fig. 4.61 este prezentată o măsurătoare a segmentului 6.
Fig. 4.60 Valorile parametrului de unghi W1 pentru al doilea set de dimensiunii ale anvelopei
Fig. 4.61 Măsurătoare a segmentului 6 pentru al doilea set de dimensiunii ale anvelopei
Valoarea numărului de repetări ale tiparului constant se alege 6 astfel lungimea segmentului 6 variabil determinată este de 237 mm, aceasta fiind ceea mai apropiată de lungimea segmentului 6. S-au obținut valorile parametrilor prezentate în Fig 4.61, modelul cauciucului și a lanțului fiind prezentate în Fig. 4.62.
Fig. 4.62 Valorile parametrilor lanțului pentru al doilea set de dimensiunii ale anvelopei
Fig. 4.63 Modelul cauciucului și a lanțului pentru al doilea set de dimensiunii ale anvelopei
Partea II: PROIECTAREA TEHNOLOGIEI DE EXECUȚIE ȘI A SDV-URILOR NECESARE REPERULUI „PISTON”
Studiul piesei pe baza desenului de execuție a reperului
Analiza posibilităților de realizare a preciziei macro si micro-geometrice prescrise în desenul de reper
In Fig. 1.1 sunt numerotate suprafețele de realizat ale reperului
Fig. 1.1 Schița reperului cu suprafețele numerotate
Tab. 1.1 Analiza suprafețelor
Date privind tehnologia semifabricatului
Date asupra materialului semifabricatului
Materialul din care se realizează reperul este 16MnCr5.
Compoziția chimică a materialului este :
Fe = 96.9399 – 98.0599 %;
Mn = 1.0 – 1.3 %;
Cr = 0.8 – 1.1 %;
Si = 0.0 – 0.4 %;
C = 0.14 – 0.19 %;
S = 0.0 – 0.035 %;
P = 0.0 – 0.035 %;
Proprietățile fizico-mecanice ale materialului :
Rezistență la tracțiune (după călire și revenire la 2000 C) – 1000 MPa;
Rezistență la tracțiune – 550 MPa;
Limita de curgere – 420 MPa;
Alungire minimă pentru L0 = 80 mm – 21 %;
Gâtuire înainte de rupere – 62-64%;
HB = 385;
HRC = 41,5;
HRC (după cementare) = 62
Tratamente termice uzuale pentru material:
Recoacere la temperatură 6500-7000C;
Cementare la temperatură 8800-9800C;
Călire de suprafață la temperatură 8100-8400C;
Călire de adâncime la temperatură 8600-9000C;
Revenire la temperatură 1700-2000C;
Stabilirea metodei și a procedeului economic de realizare a semifabricatului
În funcție de materialul prescris piesei, forma și dimensiunile acesteia, mărimea seriei de fabricație se alege ca procedeu de elaborare a semifabricatului laminarea la cald. Semifabricatul pentru piesa de realizat va fi oțel rotund laminat la cald STAS 333-87.
Tehnologia de obținere a semifabricatului. Tratamente termice primare necesare semifabricatului
Laminarea este un procedeu tehnologic de prelucrare prin deformare plastica la rece sau la cald a materialului prin trecerea forțată a acestuia printre doi cilindri aflați in mișcare de rotație. Utilajul utilizat pentru realizarea prelucrării se numește laminor. Semifabricatele din care se realizează piesele laminate sunt sub formă de lingouri obținute prin turnare.
În cadrul procesului de laminare volumul materialului rămâne constant, dimensiunile pe direcția de apăsare se reduc, iar pe celelalte direcții cresc. Procedeul este utilizat în principal pentru a obține piese lungi cu secțiune constantă.
Materialul ce rezultă in urma laminării are o structură omogenă cu grăunți alungiți și ordonați după direcția de alungire.
Laminarea la cald se realizează la o temperatură superioară temperaturii de recristalizare a oțelului, aceasta fiind aleasă in funcție de compoziția materialului prelucrat. Materialul prelucrat își pierde duritatea la aceste temperaturii devenind mai prelucrabil. În urma laminarii la cald se obțin suprafețe aspre si colțuri rotunjite.
Succesiunea operațiilor pentru procedeul de laminare la cald:
OP1: Pregătirea semifabricatului de tip lingou. Curățarea acestuia de retasuri, si debitare la dimensiunile necesare;
OP2: Încălzirea semifabricatului – Cuptor cu inducție
OP3: Laminarea semifabricatului – Laminoare ; calibrele laminorului sunt alese astfel ca semifabricatul sa se lamineze la forma finală la o singură încălzire;
OP4: Debitarea produsului la dimensiuni prescrise;
OP5: Control tehnic de calitate.
Adaosurile totale de prelucrare conform STAS. Stabilirea dimensiunilor semifabricatului
Determinarea adaosului de prelucrare total pentru realizarea suprafeței cilindrice exterioare a piesei: 2Ac =2AC1 + 2AC2 + 2AC3; AC1 – adaosul de prelucrare pentru prelucrarea de rectificare, 2AC2 – adaosul de prelucrare pentru prelucrarea de strunjire de degroșare, 2AC3 – adaosul de prelucrare pentru prelucrarea de strunjire de finisare.
2AC1 = 0,40 mm;
2AC3 = 1,1 mm;
2A C2 = 70*2AC3/30 = 2,56 mm;
2Ac = 4,06 mm;
Diametrul minim al semifabricatului:
Dmin = 72 + 4,06 = 76,06 mm;
Din STAS 333-87 se alege varianta de semifabricat cu diametrul următor superior diametrului minim. Se adoptă semifabricat cu diametrul Φ78 +0,6 -1,5 mm;
Determinarea adaosului de prelucrare total necesar pentru realizarea suprafețelor frontale ale piesei: Ac =AC1 + AC2; AC1 – adaosul de prelucrare pentru prelucrarea de strunjire se semifinisare, AC2 – adaosul de prelucrare pentru prelucrarea de strunjire de degroșare.
AC1 = 0,80 mm;
AC2 = 70*AC1/30 = 1,9 mm;
Ac = 2,7 mm;
Lungimea de debitare a semifabricatului:
l = l0 + 2 Ac = 115 + 2,7 = 117,7 mm;
Debitarea semifabricatului se va realiza cu fierăstrău circular. Lățimea tăieturii B pentru semifabricat de Φ78 este de 6 mm;
Lungimea totală consumată pentru debitarea unei piese:
L = l + B = 123,7 mm ;
Se alege lungimea semifabricatului de 7 m;
Schița semifabricatului
Fig. 2.1 Schița semifabricatului
Proiectarea procesului tehnologic de prelucrare mecanică
Procesul tehnologic tip
Fig. 3.1 Procesul tehnologic tip partea I
Fig. 3.2 Procesul tehnologic tip partea II
Fig. 3.3 Procesul tehnologic tip partea III
Fig. 3.4 Procesul tehnologic tip partea IV
Proiectarea structurii și a succesiunii operațiilor procesului tehnologic
Operația 1: Debitare semifabricat.
Fig. 3.5 Schița operației 1
Fazele operației:
Prindere semifabricat;
Debitare semifabricat;
Desprindere semifabricat;
Autocontrol;
Operația 2: Frezare și centruire simultană.
Fig. 3.6 Schița operației 2
Fazele operației:
Prindere semifabricat
Frezare simultană a suprafețelor S02, S03;
Centruire simultană a suprafețelor S021, S031.
Desprindere semifabricat.
Autocontrol;
Operația 3: Strunjire exterioară de degroșare.
Fig. 3.7 Schița operației 3
Fazele operației:
Prindere semifabricat
Strunjire exterioară de degroșare suprafața S01;
Strunjire exterioară de degroșare suprafața S05;
Desprindere semifabricat.
Autocontrol;
Operația 4: Strunjire exterioară de finisare.
Fig. 3.8 Schița operației 4
Fazele operației:
Prindere semifabricat
Strunjire exterioară de finisare S01;
Desprindere semifabricat.
Autocontrol;
Operația 5: Strunjire exterioară de finisare.
Fig. 3.9 Schița operației 5
Fazele operației:
Prindere semifabricat
Strunjire exterioară de finisare S04;
Desprindere semifabricat.
Autocontrol;
Operația 6: Burghiere.
Fig. 3.10 Schița operației 6
Fazele operației:
Prindere semifabricat
Burghiere S18;
Desprindere semifabricat.
Autocontrol;
Operația 7: Strunjire interioară de degroșare.
Fig. 3.11 Schița operației 7
Fazele operației:
Prindere semifabricat
Strunjire interioară de degroșareS13/S12;
Strunjire interioară de degroșareS08;
Desprindere semifabricat.
Autocontrol;
Operația 8: Strunjire interioară de degroșare.
Fig. 3.12 Schița operației 8
Fazele operației:
Prindere semifabricat
Strunjire interioară de degroșareS17;
Strunjire interioară de degroșareS15
Desprindere semifabricat.
Autocontrol;
Operația 9: Strunjire interioară de finisare.
Fig. 3.13 Schița operației 9
Fazele operației:
Prindere semifabricat
Strunjire interioară de finisare S08;
Teșire;
Strunjire interioară de semifinisare S13;
Teșire;
Strunjire interioară de semifinisare S12;
Strunjire interioară de semifinisare S09;
Schimbare sculă;
Strunjire interioară de semifinisare S10;
Schimbare sculă;
Strunjire interioară de semifinisare S14;
Schimbare sculă;
Strunjire interioară de semifinisare S11;
Desprindere semifabricat.
Autocontrol;
Operația 10: Strunjire interioară de finisare.
Fig. 3.14 Schița operației 10
Fazele operației:
Prindere semifabricat
Strunjire interioară de semifinisare S17;
Strunjire interioară de semifinisare S15;
Teșire;
Schimbare sculă;
Strunjire interioară de semifinisare S16;
Autocontrol
Operația 11: Filetare
Fig. 3.15 Schița operației 11
Fazele operației:
Prindere semifabricat
Filetare interioară cu cuțit S09;
Întoarcere semifabricat
Filetare interioară cu cuțit S17
Desprindere semifabricat.
Autocontrol
Operația 12: Burghiere și Alezare
Fazele operației:
Prindere semifabricat
Burghiere
Schimbare sculă;
Alezare;
Desprindere semifabricat.
Autocontrol
Operația 13: Frezare
Fig. 3.17 Schița operației 13
Fazele operației:
Prindere semifabricat
Frezare frontală de degroșare S06;
Frezare frontală de semifinisare S06;
Desprindere semifabricat.
Autocontrol
Operația 14: Frezare de danturare de degroșare
„
Fig. 3.18 Schița operației 14
Fazele operației:
Prindere semifabricat;
Frezare de danturare de degroșare;
Desprindere semifabricat;
Autocontrol;
Operația 15: Frezare de danturare de finisare
Fig. 3.19 Schița operației 15
Fazele operației:
Prindere semifabricat
Frezare de danturare de finisare;
Desprindere semifabricat.
Autocontrol
Operația 16: Burghiere și Alezare
Fig. 3.20 Schița operației 16
Fazele operației:
Prindere semifabricat
Burghiere
Schimbare sculă;
Alezare;
Desprindere semifabricat.
Autocontrol
Operația 17: Frezare
Fig. 3.21 Schița operației 17
Fazele operației:
Prindere semifabricat
Frezare cilindro-frontală;
Desprindere semifabricat.
Autocontrol
Operația 18: Frezare
Fig. 3.22 Schița operației 18
Fazele operației:
Prindere semifabricat
Frezare cilindro-frontală S23;
Frezare cilindro-frontală S22;
Desprindere semifabricat.
Autocontrol
Operația 19: Control intermediar;
Operația 20: Tratament termic de cementare;
Operația 21: Tratament termic de călire și revenire;
Operația 22: Control intermediar;
Operația 23: Rectificare rotundă de degroșare;
Fig. 3.23 Schița operației 23
Fazele operației:
Prindere semifabricat
Rectificare rotundă de degroșare ;
Desprindere semifabricat.
Autocontrol
Operația 24: Rodare
Fig. 3.24 Schița operației 24
Fazele operației:
Prindere semifabricat
Rodare;
Desprindere semifabricat.
Autocontrol
Operația 25: Rodare
Fig. 3.25 Schița operației 25
Fazele operației:
Prindere semifabricat
Rodare;
Desprindere semifabricat.
Autocontrol
Operația 26: Rectificare rotundă foarte fină;
Fig. 3.26 Schița operației 26
Fazele operației:
Prindere semifabricat
Rodare;
Desprindere semifabricat.
Autocontrol
Proiectarea conținutului a operațiilor de prelucrare mecanică din procesul tehnologic
Operația 7
Varianta I – Strunjire interioară de degroșare
Schița operației
Fig. 4.1 Schița Operației 7 Varianta I
Erori de orientare
Cote tehnologice
Baza de cotare coincide cu baza de orientare => cotele tehnologice coincid cu cele funcționale.
Strung normal SNA 450
Dmax al piesei peste batiu = 450 mm;
Dmax al piesei locașului din punte = 680 mm;
Dmax al piesei cărucior = 225 mm;
Nr. trepte de turație = 21;
Domeniul de turație = 16……1600 rot/min. ;
Domeniul de avansuri longitudinal = 0,028……5 mm/rot. ;
Domeniul de avansuri transversal = 0,007……1,25 mm/rot. ;
Cursa maximă a pinolei = 200 mm;
Unghiul de rotire al saniei port cuțit = ± 90o;
Cursa maximă a saniei port cuțit = 170 mm;
Puterea motorului principal = 7,5 kW;
Turații: 20; 25; 40; 50; 63; 31,5; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000;
Avans longitudinal: 0,028; 0,04; 0,045; 0,056; 0,063; 0,074; 0,08; 0,09; 0,1; 0,112; 0,125; 0,140; 0,160; 0,18; 0,2; 0,224; 0,25; 0,28; 0,315; 0,355; 0,4; 0,45; 0,5; 0,53; 0,63; 0,71; 0,8; 0,9; 1; 1,12; 1,25; 1,4; 1,6; 1,8; 2; 2,24; 2,5; 2,8; 3,15; 3,55; 4; 4,5; 5;
Scula așchietoare
Cuțit de strunjit interior [A16R STFCR 11-RB1];
Plăcuță așchietoare [TCMT 11 03 08 – PR 4335];
Parametri principali:
Cuțit: (coadă cilindrică)
Kr = 91o;
Diametru coadă = 16 mm;
Lățime funcțională = 11 mm;
Material = oțel;
Diametrul minim de așchiere = 20 mm;
Lungime funcțională = 200 mm;
Plăcuță:
Rază la vârf = 0,794 mm;
Grosime = 3,175 mm;
Lățime tăiș = 9,94 mm;
Unghi de așezare α = 7o;
DPSF – Dispozitiv universal cu trei bacuri STAS 1655/2 – 80;
DPSc – Suport port cuțit;
MMC – Șubler de interior și exterior STAS 1373/2 – 73 (cu 2 perechi de ciocuri, fără tijă de adâncime)
Precizia de măsurare = 0,05 mm;
Lungimea maximă de măsurare = 150 mm;
Fazele operației:
Prindere SF
Strunjire interioară de degroșare Φ 40,8
Strunjire interioară de degroșare Φ 46,9
Desprindere SF;
Autocontrol;
Adaosuri de prelucrare
Calculul analitic al adaosurilor intermediare:
Rectificare de degroșare
Adâncimea medie a rugozității Rz și adâncimea stratului superficial S:
Rz = 20 µm; S = 25 µm
Erorile spațiale
Aceste erori vor fi neglijate în cazul de față deoarece operația anterioară s-a realizat strunjirea de finisare => ρ = 0;
Erori de instalare
;
εb = 0 (eroare bazare) ;
εf = 50 µm;
Eroarea de verificare
Adaosul de prelucrare minim
Adaosul de prelucrare maxim
unde
Adaosul de prelucrare mediu
Rectificare de finisare
Rz = 5 µm; S = 15 µm; ρ = 0
unde
=>
Strunjire de finisare
Erorile spațiale
(573, pag. 134)
unde k=0,08 (571, pag. 133)
Eroarea de instalare
(pentru suprafețe de revoluție)
(doar pentru suprafața S13)
(pentru S13)
Adaosul de prelucrare
Pe diametru:
Pe lungime:
S11
S13
Dimensiunile de prelucrat – diametru
Φ 41,5
Φ 48
Dimensiunile de prelucrat – lungimi
2,8 (45,3)
Adaosurile de prelucrare
Φ 48
Tab. 4.1 Adaosurile de prelucrare Φ 48
Φ41,5
Tab. 4.2 Adaosurile de prelucrare Φ 41,5
L 42,5
Tab. 4.3 Adaosurile de prelucrare L 42,5
L 45,3
Tab. 4.4 Adaosurile de prelucrare L 45,3
Calculul regimului de așchiere Φ41,5
Uzura admisibilă
Alegerea adâncimii de așchiere
Adopt t = 5 mm
Alegerea avansului
S = 0,1 mm/rot
Verificarea avansului în funcție de rezistența cuțitului
Verificarea în funcție de rezistența plăcuței
Pentru
Se adoptă avansul s = 1,25 mm/rot
Viteza de așchiere
Se adopta n = 40 rot/min
Reglarea sculei la cotă se va realiza cu ajutorul etaloanelor
Normare tehnică
Varianta II – Degroșare cu adâncitorul
Schița operației
Fig. 4.2 Schița operației 7 Varianta II
Erori de orientare
Cote tehnologice
Baza de cotare coincide cu baza de orientare => cotele tehnologice coincid cu cele funcționale.
Strung normal SNA 450
Scula așchietoare
Adâncitor – [880-04600L40-02]
Diametru – Φ46 mm
Kv – 88o
Lungime – 200 mm
Lungime corp – 97 mm
Lungime funcțională – 129,22 mm
Placuțe
Periferică [880-0805W12H-P-GR4334]
Rază la vârf – 1,2 mm
Grosime – 4,5 mm
Lungime tăiș – 15,45 mm
Centrală [880-080508H-C-GR1044]
Rază la vârf – 0,8 mm
Grosime – 4,5 mm
Lungime tăiș – 14,85 mm
DPSF – Universal cu 3 bacuri STAS1655/2-80
DPSc – Adaptor pentru Φ40 pentru con morse 4.
MMC – Șubler de interior și exterior STAS1373/2-73
Șubler de adancime STAS1373/3-73
Fazele operației:
Prindere SF
Adâncire Φ46
Desprindere SF
Autocontrol
Φ48
Tab. 4.5 Adaosurile de prelucrare Φ 48
L42,5
Tab. 4.6 Adaosurile de prelucrare L 42,5
Calcul regim de așchiere
Adâncimea de așchiere
Avansul
Se adoptă pentru adâncitor cu placuțe din carburi metalice s=0,4 mm/rot
Viteza de așchiere
Se adoptă n=80 rot/min
v=11,56 m/min
Reglarea sculei la cotă se va realiza cu ajutorul pieselor etalon.
Normarea tehnică
Operația 9 – Strunjire de finisare
Schița operației
Fig. 4.3 Schița Operației 9
Calculul erorilor
Cote tehnologice
(2.8)
(0,3)
Strung normal SNA 450
Scula așchietoare
Cuțit de strunjit interior [A16K-SDXCR07-R]
kr=117,5o
Lungime funcțională = 125 mm
Lățimea funcționala = 9 mm
Diametru minim piesă = 20 mm
Diametru conectare = 16 mm
Diametru corp = 16 mm
Plăcuță [DCMT 07 02 04-PM 4335]
Rază la colt = 0,397 mm
Grosime = 2,381 mm
Lățime tăiș = 7,352 mm
α = 7o
Cuțit de strunjit interior profilat [RAG151.32-25R-30]
Adâncimea maximă = 6 mm
Diametru conectare = 25 mm
Diametru minim piesă = 32 mm
Lungime funcțională = 200 mm
Lățimea funcționala = 18,5 mm
Diametru corp = 25 mm
Plăcuță [N151.3-400-30-7P 4225]
Rază la colt = 2 mm
α = 8o
Cuțit pentru canal profilat frontal [LAF151,37-25-02a-4A25]
Adâncimea maximă t = 5,3 mm
Diametru conectare = 25 mm
Lungime funcțională = 200 mm
Lățimea funcționala = 18,5 mm
Plăcuță
Formă = Q-Cut 1513 face
Rază = 0,5 mm
Adâncime maximă t = 1,3 mm
Lățime = 1 mm
Acoperire = Ti(CiN)+Al2O3+TiN
α = 9o
Cod dimensiune = 25
Cod material = 4225
Cuțit pentru canal profilat [RAG151.32-16M-25]
Adâncime maximă t = 1,3 mm
Diametru conectare = 25 mm
Lățimea funcțională = 11,6 mm
Plăcuță
Formă după profilul de realizat
Cod dimensiune = 25
Cod material = 1125
α = 8o
Acoperire (Ti,Al)N
DPSF – Dispozitiv universal cu trei bacuri STAS 1655/2 – 80;
DPSc – VDI30 (DIN69880)
MMC
Calibru tampon TNT STAS2981/1 T=0,09µm
Ceas coparator de adâncime 2141-201A
Bază = 63 x 17 mm
L = 0 ÷ 300 mm
Fazele operației:
Prindere SF
Strunjire finisare S08
Strunjire semifinisare S13
Strunjire semifinisare S12
Strunjire semifinisare S09
Schimbare sculă aschietoare
Strunjire semifinisare S10
Schimbare sculă aschietoare
Strunjire semifinisare S14
Schimbare sculă aschietoare
Strunjire semifinisare S11
Desprindere SF
Autocontrol
Adaosuri de prelucrare
Adaosurile de prelucrare
Φ 48
Tab. 4.7 Adaosurile de prelucrare Φ 48
Φ41,5
Tab. 4.8 Adaosurile de prelucrare Φ 41,5
L 42,5
Tab. 4.9 Adaosurile de prelucrare L 42,5
L 45,3
Tab. 4.10 Adaosurile de prelucrare L 45,3
Φ 51(degajare profilată)
Tab. 4.11 Adaosurile de prelucrare Φ 51(degajare profilată)
Φ 51(degajare profilată rotundă )
Tab. 4.12 Adaosurile de prelucrare Φ 51 (degajare profilată rotundă )
Calculul regimului de așchiere
Strunjire de finisare
Adâncimea de așchiere
Avansul s = 0,04 mm/rot
Durabilitatea economică și uzura admisibilă Tec = 90 min
hα = 0,4 mm
Viteza de așchiere
Turația
Se adoptă n = 2000 rot/min
Puterea reală
Strunjire de semifinisare
Se adoptă n = 800 rot/min
Strunjire de semifinisare canal profilat
Se adoptă n=160 rot/min.
Reglarea sculei la cotă se va realiza cu ajutorul etaloanelor
Normarea tehnică
Operația 13
Varianta I – Frezare frontală (degroșare + semifinisare)
Schița operației
Fig. 4.4 Schița Operației 13 Varianta I
Calculul erorilor
Mașină de frezat verticală BFM 2100
Dimensiuni masa = 2100 x 500 mm
Receptie ax = ISO 50
Turatii ax = (12) 40 – 1600 rot/min
Putere motor S1 = 7,5 kW (10,0 CP)
Miscare rapida axa x = 3500 mm/min
Miscare rapida axa y = 3500 mm/min
Miscare rapida axa z = 1750 mm/min
Cursa pe axa x = 1500 mm
Cursa pe axa y = 700 mm
Inclinare cap de actionare = 360°
Viteza de avans pe axa X = 20 – 1800 mm/min
Viteza de avans pe axa Y = 20 – 1800 mm/min
Viteza de avans pe axa Z = 10 – 900 mm/ min
Cursa pe axa Z = 700 mm
Sculă așchietoare
Freză frontală [DL6H-30R01]
Diametru – 76,2 mm
Număr dinți – 7
Diametru alezaj – 25,4 mm
Lațime canal de pană – 9,5 mm
kr – 75o
Adâncimea maximă de așchiere – 12 mm
Inăltime – 44 mm
Placuța așchietoare [SNG U12 05ENN IN2505]
Grosime – 6,35 mm
DPSF – Dispozitiv special de prindere SF pentru frezare
DPSc – Adaptor A392.545 05 C4025055
MMC – Măsură și control
Șubler de interior și exterior STAS 1373/2-73
Cală unghiulară 75o – precizie ± 1o
Fazele operației
Prindere SF
Frezare de degroșare
Frezare de semifinisare
Desprindere SF
Autocontrol
Frezare de semifinisare
(5.68/130, Tehnolog de prelucrare pe strung)
L72
Tab. 4.13 Adaosurile de prelucrare L 72
L29,8
Tab. 4.14 Adaosurile de prelucrare L 29,8
Calculul regimului de așchiere
Frezare de degroșare
Adâncimea de așchiere t1=6 mm
Avansul pe dinte
Viteza de așchiere
T=180
Se adoptă v=66 m/min
Se adoptă n= 275 rot/min
Frezare de semifinisare
Adâncimea de așchiere 0,4 mm
Avansul pe dinte
n = 864 rot/min
Se adoptă
Reglarea sculei la cotă se va realiza cu ajutorul pieselor etalon.
Normarea tehnică
Varianta II – Frezare cilindro-frontală
Schița operației
Fig. 4.5 Schița Operației 13 Varianta II
Calculul erorilor
Mașină de frezat verticală BFM 2100
Sculă așchietoare
Freză cilindro-frontală [RA390-038C6-80M]
Diametru = 38,1 mm
Lunghimea de așchiere = 80,01 mm
Lungimea utilizabilă = 90 mm
Număr de dinți = 27
Număr de dinți pe periferie = 3
Prindere = Copto C6
Plăcuțe [R390-11T3 O4M-PM 1130]
Rază la vârf = 0,4 mm
Grosime = 3,59 mm
Lățime = 6,8 mm
Lunghime tăiș = 10 mm
DPSF – Dispozitiv special de prindere SF de frezat (menghină cu bacuri prismă)
DPSc – Adaptor [C6-390.270-50 030]
MMC – Măsură și control
Șubler de interior și exterior STAS 1373/2-73
Cală unghiulară 75o – precizie ± 1o
Fazele operației
Prindere SF
Frezare de degroșare l = 72
Frzare de finisare
Indexare arbore principal 15o
Frezare de finisare
Desprindere SF
Autocontrol
Idem Varianta I
Calculul regimurilor de așchiere
Frezarea de degroșare
Adâncimea de așchiere t=6 mm
Avansul pe dinte sd=0,12*0,7=0,084 mm/dinte
Viteza de așchiere
Se adoptă v=76 m/min
Frezarea de semifinisare
Adâncimea de așchiere t=0,4 mm
Avansul pe dinte sd=0,06*0,7=0,042 mm/rot
Reglarea sculei la cotă se va realiza cu ajutorul pieselor etalon.
Normarea tehnică
Operația 11 – Filetare
Schița operației
Fig. 4.6 Schița Operației 11
Erori de orientare
Cote tehnologice
Baza de cotare coincide cu baza de orientare => cotele tehnologice coincid cu cele funcționale.
Strung normal SNA 450
Scula așchietoare
Cuțit pentru filete interior [266 LKF-20-16];
Plăcuță așchietoare [266LL-16MMO1A150M];
Parametri principali:
Cuțit:
Diametru coadă = 20 mm;
Lățime funcțională = 14 mm;
Material = oțel;
Diametrul minim de așchiere = 20 mm;
Lungime funcțională = 250 mm;
Tipul secțiunii corpului – circular cu 3 frezării plane
Plăcuță:
Grosime = 3,969 mm;
Formă filet – M60;
Clasa de precizie – 6;
Pas filet – 1,5 mm;
Înălțimea teoretică a filetului = 0,96 mm;
DPSF – Dispozitiv universal cu trei bacuri STAS 1655/2 – 80;
DPSc – Suport port cuțit;
MMC – Calibru tampon filetat M50x1,5 H6; Calibru tampon filetat M30x1,5 H6;
Fazele operației:
Prindere SF
Filetare interioară cu cuțit M50x1,5 H6;
Întoarcere semifabricat;
Filetare interioară cu cuțit M30x1,5 H6;
Desprindere SF;
Autocontrol;
Adaosurile de prelucrare:
M50x1,5 H6:
Adaosul de prelucrare pentru M50 este 0,17 mm, pentru degroșare 0,12 mm iat pentru finisare 0,05 mm.
M30x1,5 H6:
Adaosul de prelucrare pentru M30 este 0,14 mm, pentru degroșare 0,1 mm iat pentru finisare 0,04 mm.
Adaosurile de prelucrare
M50x1,5 H6
Tab. 4.15 Adaosurile de prelucrare M50x1,5 H6
M30x1,5 H6
Tab. 4.16 Adaosurile de prelucrare M30x1,5 H6
Regimurile de așchiere
M50x1,5 H6: Degroșare
Numărul de treceri = 8;
Alegerea vitezei de așchiere
;
Se adoptă
M50x1,5 H6: finisare
Numărul de treceri = 2;
Alegerea vitezei de așchiere
;
Se adoptă
M30x1,5 H6: Degroșare
Numărul de treceri = 8;
Alegerea vitezei de așchiere
;
Se adoptă
M30x1,5 H6: Finisare
Numărul de treceri = 2;
Alegerea vitezei de așchiere
;
Se adoptă
Reglarea sculei la cotă se va realiza cu ajutorul etaloanelor
Normarea tehnică
Operația 16 – Burghiere și Alezare
Schița operației
Fig. 4.7 Schița Operației 16
Erori de orientare
Cote tehnologice
Baza de cotare coincide cu baza de orientare => cotele tehnologice coincid cu cele funcționale.
Mașină de gaurit verticală G25
Diametrul maxim de găurire – 25 mm;
Lungimea cursei burghiului – 315 mm;
Adâncime maximă de găurire – 224 mm;
Puterea motorului – 3 kW;
Turație ax principal – 53;60;80;112;160;224;315;450;630;900;1250;1800 rot/min;
Avansuri – 0,10;0,13;0,19;0,27;0,32;0,53;0,76;1,06;1,5 mm/rot;
Conul axului – MK4;
Scula așchietoare
Burghiu [860.1-0980-031A1-PM];
Alezor [435T-0997-A1-XF H10F];
Parametri principali:
Burghiu:
Diametru de așchiere = 9,8 mm;
Lungime utilizabilă = 31 mm;
Lungime totală = 87,4 mm;
Coadă cilindrică = Φ10h6;
Alezor:
Diametru de așchiere = 9.97 mm;
Lungime utilizabilă = 80 mm;
Lungime totală = 120 mm;
Coadă cilindrică = Φ10h6;
Lungime tăiș = 20 mm;
DPSF – Dispozitiv special de prindere SF pentru găurire;
DPSc – Adaptor pentru mandrine de găurit DIN238 (con mandrinăB18; con morse 4); Mandrină de găurit 0883-026 (deschidere 3-16 mm; con mandrină B18);
MMC – Calibru tampon neted dublu „Trece-nu-trece” STAS2981/1
Fazele operației:
Prindere SF
Găurire;
Schimbare sculă;
Alezare;
Desprindere SF
Autocontrol;
Adaosurile de prelucrare:
Φ10
Tab. 4.17 Adaosurile de prelucrare Φ 10
Regimurile de așchiere
Burghiere
Adâncimea de așchiere
Avansul
(9,98 Vlase)
Durabilitatea sculei
Uzura admisibilă
Viteza de așchiere
Se adoptă
Verificarea puterii
Alezare
Adâncimea de așchiere
Avansul
Durabilitatea sculei
Viteza de așchiere
Se adoptă
Reglarea sculei la cotă se va realiza cu ajutorul etaloanelor
Normarea tehnică
Operația 23 – Rectificare Φ72
Schița operației
Fig. 4.8 Schița Operației 23
Erori de orientare
Cote tehnologice
Baza de cotare coincide cu baza de orientare => cotele tehnologice coincid cu cele funcționale.
Mașină de rectificat rotund Bernardo URS 500N
Distanța între centre – 500 mm;
Înălțimea centrelor – 180 mm;
Diametrele șlefuire exterioară – 8-200 mm;
Diametrele șlefuire interioară – 13-100 mm;
Adâncimea maximă de șlefuire interioară – 125 mm;
Înclinarea mesei – +3o…-9o;
Cursă longitudinală a mesei – 600 mm ;
Avans masă – 0,1…4 m/min;
Cursa manuală a mesei – 6mm;
Turație ax secundar – 25-220 rot/min;
Recepție ax – MK4;
Înclinare ax – 90o;
Turație maximă ax principal – 1670 rot/min;
Turație maximă ax de șlefuit interior – 20000 rot/min;
Înclinare cap de acționare – +/- 300;
Cursa capului de șlefuit – 200 mm;
Divizare scalară – 0,0025 mm;
Recepție pinolă – MK4;
Cursa pinolei – 35 mm;
Putere motor de șlefuire – 4 kW;
Putere motor de lucru – 0,75 kW;
Scula așchietoare
Piatră ceramică cilindrică convențională pentru rectificare exterioară;
Dimensiunii :
Diametru – 400 mm;
Lățime – 80 mm;
Diametru alezaj – 127 mm;
Specificație 89A 46 I8A V217;
DPSF – Vârfuri de centrare din componența elementelor auxiliare ale mașinii;
DPSc – Suport piatră de rectificat;
MMC:
Rugozimetru portabil TR200:
Domeniul de măsurare Ra,Rq – 0,01-40 μm;
Rezoluție – 0,001 μm;
Lungimi limită – 0,25mm/0,8mm/2,5mm;
Ceas comparator analogic cu pârghie:
Diviziune – 0,002 mm
Fazele operației:
Prindere SF
Rectificare;
Desprindere SF;
Autocontrol;
Adaosurile de prelucrare:
Adaosul de prelucrare pentru rectificare de degroșare pentru Φ72 este
Adaosurile de prelucrare
Φ72
Tab. 4.18 Adaosurile de prelucrare Φ 72
Regimurile de așchiere
Durabilitatea sculei
Adâncimea de așchiere
Avansul longitudinal
Viteza avansului principal
Turația ;
Se adoptă n = 3315 rot/min;
Viteza longitudinală a mesei
Se adoptă
Verificarea puterii
Reglarea sculei la cotă se va realiza cu ajutorul etaloanelor
Normarea tehnică
Studiul economic
Calculul lotului optim de fabricație
Programa anuală de fabricație este:
β-procent rebuturi;
Cheltuieli dependente de lotul de fabricație:
-cheltuieli cu pregătire-încheiere fabricație și pregătire administrativă a lansării lotului
-cheltuieli cu întreținerea și funcționarea utilajului
Costul semifabricatului:
;
Valoarea aproximativă a cheltuielilor independente de mărimea lotului de fabricație
Timpii pe bucată a operațiilor
Tab. 5.1 Timpii pe bucată a operațiilor
Stabilirea variantelor economice
Operația 7 varianta 1 Strunjire de degroșare
Costul operației:
Operația 7 varianta 2 Adâncire
Fig. 5.1 Variații costuri operația 7
Se observă că pentru orice valoare a lotului optim este mai economică varianta 2 prelucrarea cu lărgitorul.
Economiile pe an aduse sunt de
Operația 13 varianta 1 Frezare frontală
Operația 13 varianta 2 Frezare cilindro-frontală
Fig. 5.2 Variații costuri operația 13
Se observă că pentru orice valoare a lotului optim este mai economică varianta 2 prelucrarea cu freza cilindro-frontală.
Economiile pe an aduse sunt de
Probleme de organizare a procesului tehnologic
Calculul numărului de mașini-unelte necesare și a gradului de încărcare
Timpul disponibil
Operația 7 Adâncire
Număr de mașini necesare
Este necesar 1 strung pentru realizarea operației;
Gradul de încărcare a mașinii unealtăă
Operația 9 Strunjire de finisare
Sunt necesare 2 strunguri pentru realizarea operației;
Operația 11 Filetare
Este necesar 1 strung pentru realizarea operației;
Operația 13 Frezare cilindro-frontală
Este necesar 1 mașină unealtă de frezat pentru realizarea operației;
Operația 16 Burghiere si Alezare
Este necesar 1 mașină unealtă de găurit pentru realizarea operației;
Operația 23 Rectificare exterioară rotundă
Este necesar 1 mașină unealtă de rectificat pentru realizarea operației;
Amplasarea mașinilor unelte în flux tehnologic
Fig. 6.1 Flux tehnologic
Măsuri de tehnica securității
Prelucrarea metalelor prin frezare
Fixarea sculei
Art. 36. – Înainte de fixarea frezei se va verifica scutirea acesteia, daca aceasta corespunde materialului ce urmează a se prelucra, precum si regimul de lucru indicat in fisa de operații.
Art. 37. – Montarea si demontarea frezei se vor face cu mâinile protejate.
Art. 38. – După fixarea si reglarea frezei, se va regla si dispozitivul de protecție, astfel încât dinții frezei sa nu poată prinde mâinile sau îmbrăcămintea lucrătorului in timpul lucrului.
Fixarea pieselor
Art. 39. – (1) Fixarea pieselor pe mașina de frezat se va executa cu dispozitive speciale de fixare sau in menghina.(2) Se interzic improvizațiile pentru fixarea pieselor.
Art. 40. – La fixarea in menghina sau direct pe masa mașinii a pieselor cu suprafețe prelucrate, se vor folosi menghine cu fălci zimțate sau placi de reazem si strângere zimțate.
Art. 41. – In timpul fixării sau desprinderii piesei, precum si la măsurarea pieselor fixate pe masa mașinii de frezat, se va avea grija ca distanta dintre piesa si freza sa fie cat mai mare.
Pornirea si exploatarea frezelor
Art. 42. – (1) La operația de frezare, cuplarea avansului se va face numai după pornirea frezei.
(2) La oprirea mașinii de frezat, se va decupla mai întâi avansul, apoi se va opri freza.
Art. 43. – In timpul funcționării mașinii de frezat, nu este permis ca pe masa ei sa se găsească scule sau piese nefixate.
Art. 44. – In timpul înlocuirii roților de schimb, mașina de frezat va fi deconectata de la rețea.
Art. 45. – Verificarea dimensiunilor pieselor fixate pe masa mașinii , precum si a calității suprafeței prelucrate, se vor face numai după oprirea mașinii.
Prelucrarea metalelor prin strunjire
Fixarea si demontarea sculelor
Art. 21. – (1) Fixarea cuțitelor de strung in suport se face astfel încât înălțimea cuțitului sa corespunda procesului de așchiere. (2) Partea din cuțit care iese din suport nu va depăși de 1,5 ori înălțimea corpului cuțitului pentru strunjirea normala.(3) Fixarea cuțitului in suport se va face toate șuruburile din dispozitivul portscula.
Art. 22. – La montarea si demontarea mandrinelor, universalelor si platourilor pe strung, se vor folosi dispozitive de susținere si deplasare.
Fixarea si demontarea pieselor
Art. 23. – (1) Piesele de prelucrat vor fi fixate bine in universal sau intre vârfuri si perfect centrate, pentru a nu fi smulse. (2) La fixarea pieselor si scoaterea pieselor din universal, se vor utiliza chei corespunzătoare, fără prelungitoare din țeava sau alte pârghii.
Art. 24. – La fixarea pieselor in universul strungului, se va repeta condiția L < 3d, unde L si d reprezintă lungimea, respectiv diametrul piesei de prelucrat.
Art. 25. – La prelucrarea pieselor lungi, pentru susținerea lor se vor utiliza linete.
Art. 26. – La fixarea piesei intre vârfuri se va fixa rigid păpușa iar pinola se va bloca in poziția de strângere.
Art. 27. – Slăbirea piesei din pinola păpușii mobile se va efectua numai după oprirea strungului.
Art. 28. – Înainte de începerea lucrului, lucrătorul se va verifica starea fizica a fiecărui bac de strângere. Daca bacurile sunt uzate (șterse) , au joc, prezinta deformații sau fisuri, universalul sau platoul vor fi înlocuite.
Art. 29. – Înainte de începerea lucrului, lucrătorul va verifica daca modul in care este ascuțit cuțitul si daca profilul acestuia corespund preluării pe care trebuie sa o execute, precum si materialului din care este confecționata piesa. Se vor folosi cuțite de strung cu prag special pentru sfărâmarea așchiei continue.
Art. 30. – La cuțitele de strung prevăzute cu plăcute din carburi metalice se vor controla cu atenție fixarea plăcutei pe cuțit si starea acestuia. Nu se permite folosirea cuțitelor la care plăcutele prezinta fisuri, arcuiri sau deformații. Cuțitele cu plăcute din carburi metalice sau ceramice vor fi ferite de șocuri mecanice.
Pornirea si exploatarea strungului
Art. 31. – (1) Angajarea cuțitului in material va fi făcută lin, după punerea in mișcare a piesei de prelucrat. In caz contrar , exista pericolul smulgerii piesei din universal sau ruperii cuțitului.(2) La sfârșitul prelucrării se va îndepărta mai întâi cuțitul si apoi se va opri mașina.
Art. 32. – La prelucrarea intre vârfuri se vor folosi numai antrenoare( inimi de antrenare ) de tip protejat sau șaibe de antrenare protejate.
Art. 33. – La prelucrarea pieselor prinse cu bucșe elastice, strângerea , respectiv desfacerea bucșei se vor face numai după oprirea completa a mașinii.
Art. 34. – (1) Se interzice urcarea pe platoul strungului carusel in timpul cat acesta este conectat la rețeaua de alimentare.(2) se interzice așezarea sculelor si pieselor pe platou daca utilajul este conectat la rețeaua electrica de alimentare.
Art. 35. – Pe strungurile automate se vor prelucra numai bare drepte, teșite la ambele capete.
Varianta succesiunii operaților realizată pe CNC
Succesiunea operaților
Operația 1 Debitare. Această operație va fi asemenea operației 1 abordate anterior pe mașinii clasice.
Operația 2 Strunjire. Această operație va prelua prelucrări de la operațiile 2, 3, 6, 7, 9, 11, abordate anterior pe mașinii clasice.
Operația 3 Strunjire. Această operație va prelua prelucrării de la operațiile 3, 4, 5, 8, 10, 11, 12 abordate anterior pe mașinii clasice.
Operația 4 Frezare, burghiere și alezare. Această operație va prelua prelucrării de la operațiile 13,16 abordate anterior pe mașinii clasice.
Operația 5 Frezare de danturare degroșare. Această operație va fi asemenea operației 14 abordate anterior pe mașinii clasice.
Operația 6 Frezare de danturare finisare. Această operație va fi asemenea operației 15 abordate anterior pe mașinii clasice.
Operația 7 Frezare. Această operație va prelua prelucrările de la operațiile 17 și 18
Operația 8 Control intermediar. Această operație va fi asemenea operației 19
Operația 9 Tratament termic de cementare. Această operație va fi asemenea operației 20
Operația 10 Tratament termic de călire și revenire. Această operație va fi asemenea operației 21
Operația 11 Control intermediar. Această operație va fi asemenea operației 22
Operația 12 Rectificare rotundă de degroșare. Această operație va fi asemenea operației 23 abordate anterior pe mașinii clasice.
Operația 13 Rodare. Această operație va fi asemenea operației 24 abordate anterior pe mașinii clasice.
Operația 14 Rodare. Această operație va fi asemenea operației 25 abordate anterior pe mașinii clasice.
Operația 15 Rectificare rotundă foarte fină. Această operație va fi asemenea operației 26 abordată anterior pe mașinii clasice.
Operația 2 Strunjire
Schița operației
Fig. 7.1 Schița operației 2
Fig. 7.2 Suprafețe prelucrate in operația 2
Fazele operației
Prindere semifabricat
Strunjire frontală
Strunjire de degroșare exterioară
Strunjire de degroșare exterioară
Schimbare sculă
Burghiere
Schimbare sculă
Strunjire interioară de degroșare
Strunjire interioară de degroșare
Schimbare sculă
Strunjire finisare S08
Strunjire semifinisare S13
Strunjire semifinisare S12
Strunjire semifinisare S09
Schimbare sculă aschietoare
Strunjire semifinisare S10
Schimbare sculă aschietoare
Strunjire semifinisare S14
Schimbare sculă aschietoare
Strunjire semifinisare S11
Desprindere SFSchimbare sculă;
Filetare interioară cu cuțit degroșare;
Filetare interioară cu cuțit finisare;
Autocontrol;
Mașina unealtă
Mașina unealtă aleasă este strung orizontal CNC ST-20Y
Fig. 7.3 CNC ST-20Y
Specificațiile mașinii sunt prezentate în următoarele 2 figuri.
Fig. 7.4 Specificații CNC ST-20Y – 1
.
Fig. 7.5 Specificații CNC ST-20Y – 2
Sculele așchietoare utilizate:
Cuțit de strung pentru exterior [PCLNR 2525M 12]
Fig. 7.6 Cuțit de strung pentru exterior
Burghiu [880-D2400L25-05]
Fig. 7.7 Burghiu
Pentru prelucrarea suprafețelor interioare se vor utiliza aceleași scule alese la abordarea operațiilor pe mașinii unelte universale clasice.
Dispozitivul de prindere semifabricat va fi dispozitivul universal al mașinii unelte
Dispozitivul de prindere scule va fi dispozitivul special VDI 40
Mijloacele de control vor fi aceleași ca la abordarea pe mașinii universale clasice
Adaosurile de prelucrare vor avea aceleași valorile ca adaosurile operațiilor abordate pe mașini universale clasice
Regimurile de așchiere
Strunjire exterioară și frontală de degroșare de la faza 2
t = 2,25 mm pentru faza 3;
t = 6,25 mm pentru faza 4
s = 0,2 mm/rot;
n = 900 rot/min
va = 214 m/min;
Burghiere de la faza 6
n = 2290 rot/min;
s = 0,225 mm/rot;
Regimurile de prelucrare pentru restul fazelor vor avea aceleași valori ca cele abordate la prelucrarea pe mașinii unelte universale clasice.
Abordarea operației în program CAM
Se alege punctul 0 piesă prezentat în Fig. 7.8 astfel acesta să fie amplasat în planul descris de suprafața frontală a piesei și pe axa de rotație a piesei. Axele sistemului de coordonate se vor alege Z pe axa de rotație a piesei și X pe direcția transversală a sculei în planul în care se deplasează scula. Semnul axelor va fi ales astfel acestea sa fie pozitive în direcția în care scula se îndepărtează de piesă.
Fig. 7.8 Alegerea punctului 0 piesă operația 2
Se alege un strung CNC orizontal după cum se poate observa în Fig.7.9.
Fig. 7.9 Alegere CNC
Fazele 2,3,4
Pentru realizarea fazei 2 de strunjire exterioară și frontală de degroșare se va utiliza opțiunea de strunjire de degroșare. Prima interogare la alegerea acestei opțiuni este de selectare a profilului semifabricatului și a profilului de realizat. Alegerea acestora este prezentată în Fig. 7.10.
Fig. 7.10 Pofilele semifabricatului și a suprafeței de prelucrat faza 2 – operația 2
După alegerea pofilelor se va alege scula și plăcuța așchietoare, acestea fiind prezentate anterior la punctul scule așchietoare.
În Fig. 7.11 și Fig. 7.12 sunt prezentate alegerea tipului de deplasare a sculei și parametrii regimului de așchiere.
În urma introducerii datelor se utilizează opțiunea de simulare care va calcula traiectoriile necesare ale sculei pentru a realiza suprafețele alese. În Fig. 7.13 este prezentată scula în poziție de lucru într-un punct dea lungul traiectorie calculate.
Fig. 7.13 Sculă în poziție de lucru faza 2 – operația 2
Timpul de bază calculat de program pentru datele introduse este prezentat în Fig. 7.14, iar în Fig. 7.15 este prezentată piesa rezultată în urma prelucrării.
Fig. 7.14 Fereastră simulare
Fig. 7.15 Suprafața rezultată Faza 2 – operația 2
Faza 4
Realizarea fazei 4 de burghiere se realizează cu opțiunea de burghiere. Ca suprafețe de referință sunt alese suprafețele frontale ale piesei și conturul alezajului de realizat prezentate în Fig. 7.16
Fig. 7.16 Pofilele semifabricatului și a suprafeței de prelucrat faza 4 – operația 2
Scula și regimurile sunt alese conform cu a fost specificat anterior. Sa alterat parametrul de pătrundere pentru faza de burghiere cu 7 mm pentru a asigura pătrunderea completă a burghiului luând în considerare înălțimea vârfului acestuia.
Traiectoria calculată și scula în poziție de lucru într-un punct aflat pe această traiectorie sunt prezentate în Fig. 7.17
Fig. 7.17 Sculă în poziție de lucru faza 4 – operația 2
Piesa rezultată în urma prelucrării este prezentată în Fig. 7.18.
Fig. 7.18 Suprafața rezultată Faza 4 – operația 2
Fazele 8,9
Faza este realizată cu opțiunea de strunjire de degroșare, alegându-se tipul de strunjire interioară.
Se va utiliza opțiunea de generare a profilului piesei rezultate din prelucrările anterioare, profilul generat fiind ales ca profil al semifabricatului pentru această fază. Pofilele alese sunt prezentate în Fig. 7.19.
Fig. 7.19 Pofilele semifabricatului și a suprafeței de prelucrat faza 2 – operația 2
Profilul piesă ales este profilul suprafețelor finale ale piesei, astfel pentru a lua în considerare adaosul de prelucrare necesar pentru prelucrările de strunjire de finisare acestuia i se va adăuga o deplasare egală cu adaosul de prelucrare necesar pe rază.
Traiectoria calculată și scula în poziție de lucru într-un punct aflat pe această traiectorie sunt prezentate în Fig. 7.20
Fig. 7.20 Sculă în poziție de lucru faza 6 – operația 2
Piesa rezultată în urma prelucrării este prezentată în Fig. 7.21.
Fig. 7.21 Suprafața rezultată Faza 6 – operația 2
Fazele 11,12,13,14
Fig. 7.22 Suprafața rezultată Faza 8 – operația 2
Faza 16
Fig. 7.23 Suprafața rezultată Faza 10 – operația 2
Faza 18
Fig. 7.24 Suprafața rezultată Faza 12 – operația 2
Faza 20
Fig. 7.25 Suprafața rezultată Faza 14 – operația 2
Faza 22
Fig. 7.26 Suprafața rezultată Faza 16 – operația 2
După realizarea operației se generează codul NC. În rândurile următoare este prezentat un extras din codul generat pentru operația abordată.
N10 G0 G90 G40
N20 ;=============== TOOL CHANGE =================
N30 ; DESC :
N40 ;=============================================
N50 T1 M06
N60 D1
N70 G0 G90 G40 G17
N80 F0 S0
N90 G64 SOFT
N100 S900 M4
N110 G1 X33.05 Y0 Z2.3 F0 G95
N120 Z0.3
N130 Z-1.45
N140 X39.3
N150 X39.512 Z-1.238 F1
N160 Z2.3 F1000 G94
N170 X30.8
N180 Z0.3 F0 G95
N190 Z-3.7
N200 X37.05
N210 Z-62.05
N220 X39.3
N230 X39.512 Z-61.838 F1
N240 G17
N250 ;=============== TOOL CHANGE =================
N260 ; DESC :
N270 ;=============================================
N280 T2 M06
N290 D2
N300 G0 G90 G40 G17
N310 G95 F1 S900 M4
N320 G64 SOFT
N330 G0 X0 Y0 Z1 S2290 M3
N340 MCALL CYCLE81(1,0,0,,123.35)
N350 X0 Y0
N360 MCALL
N370 G18
N380 ;=============== TOOL CHANGE =================
N390 ; DESC :
N400 ;=============================================
N410 T1 M06
N420 D1
N430 G0 G90 G40 G18
N440 G95 F1 S2290 M3
N450 G64 SOFT
N460 S40 M4
N470 G1 X14.289 Y0 Z3.5 F0
N480 Z1.5
N490 X13.2 Z-0.386 F1
N500 Z-40.3
Operația 3 Strunjire
Schița operației
Fig. 7.27 Schița operației 3
Fig. 7.28 Suprafețe prelucrate in operația 3
Fazele operației
Prindere semifabricat
Strunjire de semifinisare frontală;
Strunjire de degroșare exterioară
Strunjire de finisare exterioară
Schimbare sculă
Strunjire exterioară profilată de finisare
Schimbare sculă
Strunjire interioară de degroșare
Strunjire interioară de degroșare
Strunjire interioară de semifinisare
Schimbare sculă
Strunjire interioară profilată S16
Schimbare sculă;
Filetare interioară cu cuțit degroșare
Filetare interioară cu cuțit finisare
Schimbare sculă;
Burghiere
Schimbare sculă;
Alezare
Autocontrol
Mașina unealtă
Mașina unealtă aleasă este strung orizontal CNC ST-20Y
Sculele așchietoare utilizate:
Cuțit de strung pentru exterior [PCLNR 2525M 12]
Cuțit de strung profilat pentru exterior[N123E20-25A2]
Fig. 7.29 Cuțit de strung profilat pentru exterior
Cuțit de strung pentru interior profilat [RAG151.32-16M15-25]
Fig. 7.30 Cuțit de strung pentru interior profilat
Cuțit de strung pentru interior [A16R-STFCL 11-RB1]
Fig. 7.31 Cuțit de strung pentru interior
Pentru realizarea Filetării, burghierea și alezarea se vor utiliza aceleași scule ca în cazul abordării operațiilor pe mașini unelte universale clasice.
Dispozitivul de prindere semifabricat va fi dispozitivul universal al mașinii unelte
Dispozitivul de prindere scule va fi dispozitivul special VDI 40
Mijloacele de control
Calibru tampon TNT STAS2981/1;
Șubler de interior și exterior STAS 1373/2-73;
Φ35,5
Tab. 7.1 Adaosurile de prelucrare Φ 35,5
Adaosurile de prelucrare vor avea aceleași valorile ca adaosurile operațiilor abordate pe mașini unelte universale clasice
Regimurile de așchiere
Strunjire exterioară și frontală de degroșare.
t = 2,25 mm;
s = 0,2 mm/rot;
n = 900 rot/min
va = 214 m/min;
Strunjire exterioară de finisare
n = 1090 rot/min;
s = 0,5 mm/rot;
t = 0,55 mm;
v = 249 m/min;
Strujire exterioară profilată
n = 868 rot/min
s = 0,08 mm/rot
v = 179 m/min
Strunjire interioară profilată
t = 0,64 mm
s = 0,12 mm/rot
n = 800 rot/min
v = 77,9 m/min
Regimurile de prelucrare pentru restul fazelor vor avea aceleași valori ca cele abordate la prelucrarea pe mașinii unelte universale clasice.
Abordarea operației în program CAM
Se alege punctul 0 piesă prezentat în Fig. astfel acesta să fie amplasat în planul descris de suprafața frontală a piesei și pe axa de rotație a piesei. Axele sistemului de coordonate se vor alege Z pe axa de rotație a piesei și X pe direcția transversală a sculei în planul în care se deplasează scula. Semnul axelor va fi ales astfel acestea sa fie pozitive în direcția în care scula se îndepărtează de piesă.
Fig. 7.32 Alegerea punctului 0 piesă operația 3
Faza 2
Fig. 7.33 Suprafața rezultată Faza 2 – operația 3
Faza 3
Fig. 7.34 Suprafața rezultată Faza 3 – operația 3
Faza 5
Fig. 7.35 Suprafața rezultată Faza 5 – operația 3
Faza 7
Fig. 7.36 Suprafața rezultată Faza 7 – operația 3
Faza 9
Fig. 7.37 Suprafața rezultată Faza 9 – operația 3
Faza 11
Fig. 7.38 Suprafața rezultată Faza 11 – operația 3
Faza 13
Fig. 7.39 Suprafața rezultată Faza 13 – operația 3
Faza 15
Fig. 7.40 Suprafața rezultată Faza 15 – operația 3
După realizarea operației se generează codul NC. În rândurile următoare este prezentat un extras din codul generat pentru operația abordată.
N10 G0 G90 G40
N20 ;=============== TOOL CHANGE =================
N30 ; DESC :
N40 ;=============================================
N50 T1 M06
N60 D1
N70 G0 G90 G40 G17
N80 F0 S0
N90 G64 SOFT
N100 S70 M4
N110 G1 X0 Y0 Z2.5 F0 G95
N120 Z0.5
N130 X37.25
N140 Z-53.928
N150 X39.5
N160 X39.712 Z-53.716 F1
N170 X36.5 Z2 F0
N180 Z0
N190 Z-110.778
N200 X36.712 Z-110.99 F1
N210 ;=============== TOOL CHANGE =================
N220 ; DESC :
N230 ;=============================================
N240 T2 M06
N250 D2
N260 G0 G90 G40 G17
N270 G95 F1 S70 M4
N280 G64 SOFT
N290 G1 X38.002 Y0 Z-107.776 F0
N300 X36.002
N310 X32.749
N320 X38.002 F1
N330 M5 M9
N340 M30
Operația 4 Frezare, burghiere și alezare
Schița operației
Fig. 7.41 Schița operației 4
Fig. 7.42 Suprafețe prelucrate in operația 4
Fazele operației
Prindere semifabricat
Frezare de degroșare;
Frezare de finisare;
Schimbare sculă;
Burghiere;
Schimbare sculă;
Alezare;
Autocontrol;
Mașina unealtă
Mașina unealtă aleasă este mașina de frezat verticala VM 10 i Plus
Fig. 7.43 Mașina de frezat verticala VM 10 i Plus
Fig. 7.44 Specificații mașina de frezat verticala VM 10 i Plus
Sculele așchietoare utilizate:
Freză frontală [DL6H-30R01]
Pentru realizarea burghierii și alezării se vor utiliza aceleași scule ca în cazul abordării operațiilor pe mașini unelte universale clasice
Dispozitivul de prindere semifabricat va fi dispozitiv special de frezat.
Dispozitivul de prindere scule va fi dispozitivul special SK A40
Se vor utiliza aceleași dispozitive de control ca în cazul abordării operațiilor pe mașini unelte universale clasice
Adaosurile de prelucrare vor avea aceleași valorile ca adaosurile operațiilor abordate pe mașini universale clasice
Se vor utiliza aceleași regimuri de așchiere ca în cazul abordării operațiilor pe mașini unelte universale clasice
Abordarea operației în program CAM
Se alege punctul 0 piesă prezentat în Fig. astfel acesta să fie amplasat în planul descris de suprafața frontală a piesei și pe axa de rotație a piesei. Axele sistemului de coordonate se vor alege Z pe direcție perpendiculară pe suprafața de prelucrat aceasta reprezentând direcția verticală, X pe direcție paralelă cu axa de rotație a piesei.
Fig. 7.45 Alegerea punctului 0 piesă operația 4
Faza 2 și 3 acestea fiind determinate în program ca o singură fază prelucrarea de finisare fiind o opțiune suplimentară
Fig. 7.46 Suprafața rezultată Faza 2 și 3 – operația 4
Faza 5
Fig. 7.47 Suprafața rezultată Faza 5 – operația 4
Faza 7
Fig. 7.48 Suprafața rezultată Faza 7 – operația 4
După realizarea operației se generează codul NC. În rândurile următoare este prezentat un extras din codul generat pentru operația abordată.
N10 G0 G90 G40
N20 G17
N30 ;=============== TOOL CHANGE =================
N40 ; DESC :
N50 ;=============================================
N60 T1 M06
N70 D1
N80 G0 G90 G40 G17
N90 F0 S0
N100 G64 SOFT
N110 S70 M3
N120 G1 X2.4 Y-101.398 Z29.8 F1000 G94
N130 Y-20.198
N140 Y20.198
N150 Y101.398
N160 X-33.9
N170 Y20.198
N180 Y-20.198
N190 Y-101.398
N200 ;=============== TOOL CHANGE =================
N210 ; DESC :
N220 ;=============================================
N230 T2 M06
N240 D2
N250 G0 G90 G40 G17
N260 G94 F1000 S70 M3
N270 G64 SOFT
N280 G0 X-89 Y0 Z37
N290 MCALL CYCLE81(37,36,0,,36)
N300 X-89 Y0
N310 MCALL
N320 ;=============== TOOL CHANGE =================
N330 ; DESC :
N340 ;=============================================
N350 T3 M06
N360 D3
N370 G0 G90 G40 G17
N380 G94 F1000 S70 M3
N390 G64 SOFT
N400 G0 X-89 Y0 Z37
Operația 7 Frezare
Schița operației
Fig. 7.49 Schița operației 7
Fig. 7.50 Suprafețe prelucrate in operația 7
Fazele operației
Prindere semifabricat
Frezare S23
Frezare S22
Schimbare sculă
Frezare S21
Autocontrol
Mașina unealtă
Mașina unealtă aleasă este mașina de frezat verticala VM 10 i Plus
Sculele așchietoare utilizate:
Freză cilindro-frontală [2P342-0400-PA 1730]
Fig. 7.51 Freză cilindro-frontală
Freză cilindro-frontală [2N342-2000-PC 1730]
Fig. 7.52 Freză cilindro-frontală
Dispozitivul de prindere semifabricat va fi dispozitiv special de frezat.
Dispozitivul de prindere scule va fi dispozitivul special SK A40
Șubler de interior și exterior STAS 1373/2-73
Adaosurile de prelucrare
L 5
Tab. 7.2 Adaosurile de prelucrare L 5
L 27,2
Tab. 7.3 Adaosurile de prelucrare L 27,2
Regimurile de așchiere
Frezare S23 și S22
sd = 0,02 mm/dinte;
n = 12000 rot/min;
s = 313 mm/min;
Frezare S21
sd = 0,104 mm/dinte
t = 1.02 mm
i = 49
s = 313 mm/min
n = 3610 rot/min
Abordarea operației în program CAM
Se alege punctul 0 piesă prezentat în Fig. astfel acesta să fie amplasat în planul descris de suprafața frontală a piesei și pe axa de rotație a piesei. Axele sistemului de coordonate se vor alege Z pe direcție paralelă cu axa de rotație a piesei, X pe direcție perpendiculară pe suprafața plană a cremalierei piesei.
Fig. 7.53 Alegerea punctului 0 piesă operația 7
Faza 2
Fig. 7.54 Suprafața rezultată Faza 2 – operația 7
Faza 3
Fig. 7.55 Suprafața rezultată Faza 3 – operația 7
Faza 5
Fig. 7.56 Suprafața rezultată Faza 5 – operația 7
După realizarea operației se generează codul NC. În rândurile următoare este prezentat un extras din codul generat pentru operația abordată.
N10 G0 G90 G40
N20 G17
N30 ;=============== TOOL CHANGE =================
N40 ; DESC :
N50 ;=============================================
N60 T1 M06
N70 D1
N80 G0 G90 G40 G17
N90 F0 S0
N100 G64 SOFT
N110 S12000 M3
N120 G1 X0 Y42.944 Z-5 F1110 G94
N130 Y-23.917
N140 Y-35.944
N150 Y-42.944
N160 Z5 F1000
N170 X19.819 Y-1 Z6 F300
N180 Z-4
N190 X26.819 F1110
N200 X30.352
N210 X37.352
N220 Y1
N230 X30.352
N240 X26.819
N250 X19.819
N260 Z96 F1000
N270 ;=============== TOOL CHANGE =================
N280 ; DESC :
N290 ;=============================================
N300 T2 M06
N310 D2
N320 G0 G90 G40 G17
N330 G94 F1000 S12000 M3
N340 G64 SOFT
N350 G0 X15.2 Y0 Z1 S3610
N360 G1 Z-0.806 F313
N370 X16.681 Y1.344
N380 G3 X15.2 Y2 I-1.481 J-1.344
N390 G3 X13.2 Y0 I0 J-2
N400 G3 X15.2 Y-2 I2 J0
Proiectarea unui calibru tampon „TNT” pentru verificarea diametrului 48 rezultat în urma operației 26.
Diametrul de verificat este astfel:
Diametrul maxim va fi
Diametrul minim va fi
Clasa de prezie a diametrului este IT7, astfel pentru părțile active ale calibrului clasa de precizie va fi IT3 pentru dimensiunii și IT2 pentru formă.
Calculul pentru partea trece:
Diametrul calibrului nou va fi
Diametrul limită pentru uzură
Calculul pentru partea nu trece:
Diametrul calibrului
Bibliografie
Picoș, C. , ș.a. Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanică prin așchiere, Vol. 1, Ed. Universitas, Chișinău 1992
Picoș, C. , ș.a. Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanică prin așchiere, Vol. 2, Ed. Universitas, Chișinău 1992
Vlase, A. , ș.a. Regimuri de așchiere, adaosuri de prelucrare și norme tehnice de timp, Vol. 1, Ed. Tehnică, București 1984
Vlase, A. , ș.a. Regimuri de așchiere, adaosuri de prelucrare și norme tehnice de timp, Vol. 2, Ed. Tehnică, București 1985
Dușe, D. , Dîrzu, V. Tehnologii de prelucrare, Vol. 1, Ed. Universității din Sibiu 2001
*** https://www.sandvik.coromant.com/en-gb/pages/default.aspx***
*** https://www.ingersoll-imc.com***
*** https://www.ebernardo.ro***
*** https://www.hurco.de/en/products/3-axis-machining-centers/standard/vm-10-i-plus/***
***https://int.haascnc.com/mt_spec1.asp?intLanguageCode=1033&id=ST20Y&webID=YAXIS_LATHE***
*** https://www.hankooktire.com/uk/trucks-bus/hankook-dm03.html#***
***https://www.autobutler.co.uk/wiki/snow-chain-works***
***http://blog.aventuria.ro/lanturi-de-zapada-partea-i/***
***https://www.etrailer.com/faq-snow-tire-chain-comparison.aspx***
***https://en.wikipedia.org/wiki/Snow_chains***
*** https://en.wikipedia.org/wiki/Tire***
*** https://www.impar.ro/docs/accesorii/Lant_antiderapant_montaj_ver2.pdf***
*** https://www.quora.com/Why-are-treads-present-on-tyres***
*** https://www.pepboys.com/tires/treadsmart/tread_type/***
*** https://www.uniroyal-tyres.com/car/tyre-guide/tyre-knowledge/tread-patterns***
*** https://www.rightturn.com/tire-guide/tire-shoulder/***
*** https://en.wikipedia.org/wiki/Tire_bead***
*** https://en.wikipedia.org/wiki/Tire_code***
***http://lacledechain.com/wp-content/uploads/2017/05/alpine-installation-instructions-2-24-16.pdf***
Opis
Prezentul proiectul conține:
– Parte scrisă: 205 pag.
– Nr. Tabele: 23
– Nr. Figuri: 228
– Parte grafică:
Formate A1: …… bucăți
Formate A2: ……. bucăți
Formate A3: …… bucăți
Formate A1 echivalente: …………. bucăți
Film tehnologic: 1 bucată (≈ 7 A1)
Semnătura, Sibiu, ………… ……………
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: TEHNOLOGIA CONSTRUCȚIILOR DE MAȘINI LUCRARE DE LICENȚĂ PROIECTAREA CONSTRUCTIVĂ A LANȚUTILOR ANTIDERAPANTE UTILIZÂND MODELAREA PARAMETRIZATĂ…. [310171] (ID: 310171)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.