Tehnologia DE Realizare Unui Reper PE O Masina Unealta Cnc

TEHNOLOGIA DE REALIZARE UNUI REPER PE O MASINA UNEALTA CNC

Cuprins:

1. Introducere

1.1 Comparatie intre masini unelte clasice si masinile unelte cu comanda numerica

1.1-1 Mașini de frezat universale de sculărie

1.1-2 Mașinile-unelte controlate numeric

a) Flexibilitate.

b) Mașinile CNC pot face ceea ce o mașină-unealtă nu poate.

c) Repetabilitate.

d) Reduce și elimină costurile aferente unei producții de stoc.

e) Reducerea costurilor pentru scule speciale și a timpilor de pregătire a mașinii.

a) Invesiții mari.

b) Mașinile CNC trebuie programate.

c) Costuri mari de întreținere.

d) Costuri mari de producție pentru serii mici.

1.1-3 Alegere tipului de prelucrare a semifabricatelor utilizate

1.1-4 Criterii ce stau la baza elaborarii unui proces tehnologic

2. Studiul tehnic

2.1 Studiul piesei pe baza desenului de produs finit.

2.1-1 Date privind tehnologia semifabricatului

2.1-2 Stabilirea metodei și a procedeului economic de obținere a semifabricatului

2.1-1 Adaosuri de prelucrare standardizate

1.2 Proiectarea procesului tehnologic

Operația nr. 2 Frezare de degrosare a suprafeței S1

Operația nr. 3 Frezare de finisare a suprafeței S1

Operatia nr. 4 frezare de degrosare a suprafeței S2

Operația nr. 5 Gaurirea suprafeței S3

Operația nr. 6 Frezarea de degrosare a suprafeței S4

Operația nr. 7 Frezarea suprafeței S5

Operația nr. 8 Frezarea suprafeței S6

Operația nr. 9 Frezarea suprafeței S7

Operația nr 10 Gaurirea suprafața S8

Operația nr. 11 Filetarea suprafeței S8

Operația nr 12 Gaurirea suprafața S9

Operația nr. 13 Filetarea suprafeței S9

3 Măsuri de tehnica securității muncii.

4. BIBLIOGRAFIE:

5. ANEXE:

Introducere

Prelucrarea metalelor este una din cele mai vechi îndeletniciri ale omului. De-a lungul istoriei, abilitatea de prelucrare a metalelor, utilizate în special pentru construcția de arme și unelte casnice, a condus unele civilizații la o dezvoltare economică accentuată.

La începutul secolului trecut, pentru prelucrarea metalelor s-au inventat mașinile-unelte care erau controlate de un operator ce realiza practic toate mișcările sculei pentru obținerea piesei finite. Printre operațiile tehnologice cele mai importante realizate de mașinile-unelte se enumeră: strunjire, alezare, filetare, frezare, găurire, finisare, șlefuire, debitare etc.

În ziua de azi prelucrarea cu mașini-unelte este una din cele mai importante activități pentru susținerea și dezvoltarea industrială. Dintre industriile beneficiare ale produselor executate cu aceste mașini-unelte, cea mai importantă este industrial constructoare de mașini. Industria auto, aeriană și navală, utilizează motoare care au în compunere piese mecanice prelucrate foarte precis. Componentele hidraulice și pneumatice, motoarele electrice, echipamentele mecanice din liniile de producție automatizate iar în domeniul casnic: mașinile de cusut și de spălat, toate acestea și multe altele sunt construite cu piese prelucrate cu ajutorul unei mașini-unelte.

Mașinile unelte fac parte din marea grupă a mașinilor de lucru; scopul lor fundamental este acela de a modifica forma materialului, printr-un proces tehnologic de prelucrare prin așchiere, în condiții economice optime.Mașina unealtă este o mașină de lucru destinată generării suprafețelor pieselor prin procesul tehnologic de așchiere în anumite condiții de precizie dimensională,de calitate a suprafeței și abateri de la forma impusă.Condițiile de precizie dimensională și a suprafeței conduc la mașini-unelte de construcții diferite, generând suprafețe identice. Se pot exemplifica mai multe:

-pentru suprafețe cilindrice

-strung, mașina de rectificat rotund

-pentru suprafețe plane

-raboteza, mașina de rectificat plan, mașina de frezat

Marea varietate a formelor și dimensiunilor pieselor folosite în construcția de mașini,

aparate și instalații, diversitatea materialelor utilizate pentru confecționarea pieselor

componente, a contribuit la apariția unei mari diversități de mașini unelte.

1.1 Comparatie intre masini unelte clasice si masinile unelte cu comanda numerica

1.1-1 Mașini de frezat universale de sculărie

Aceste masini formeaza o familie modular cu tipurile FUS 22, FUS22-2M, FUS 32, FUS 32-4 CNC, FUS 32-5 CNC, FUS 50 CNC. Din ultima masina s-a dezvoltat centrul de prelucrare CPFUS 50, si celula flexibila CPFUS 50 CF.

Avantaje:

Cost de intretinere scazut

Schimbarea pieselor uzate se realizeaza intr-un timp relative redus si nu necesita personal calificat

Realizarea pieselor de serie-unicat intr-un timp mult mai scurt decat pe o masina unealta CNC sau un centru CNC, deoarece nu necesita realizarea unui program cnc

Dezavantaje:

Realizarea pieselor finite, cu tolerante geometrice si dimensionale relative ridicate, este foarte greu de realizat, necesitand personal cu o vasta experienta

Regimurile de aschiere (avansul, turatie si adancimea spanului) fiind greu de controlat

Avand cuti de avans si turati mecanice este greu de a stabili un raport optim intre aceastea

Mașinile-unelte controlate numeric

Ce este tehnologia CNC (Computer Numerically Controlled)?

Mașinile-unelte controlate numeric se mai numesc și mașini CNC. Controlul numeric rezidă într-un proces de “alimentare” continuă a unui controller programabil în construcție specială, cu un set de instrucțiuni (formate din litere și cifre) astfel încât să poată fi controlate mișcările unei mașini-unealtă.

Mișcările mașinii trebuie să conducă o sculă tăietoare:

– pe un anumit traseu;

– cu o viteză precisă de rotație a sculei

– cu o viteză precisă de înaintare a sculei.

CNC este abreviație de la “Computer Numerically Controlled” (Control Numeric cu Computer). Denumirea CNC se referă întotdeauna la modul de operare al unei mașini, adică, la metoda de bază pentru controlul mișcărilor, și nu spune nimic despre tipul mașinii: freză, strung sau altceva. O mașină CNC face uz de matematică și de diverse sisteme de coordonate pentru a înțelege și procesa informația pe care o primește, pentru a determina ce trebuie să miște, unde și cât de repede.

Cea mai importantă funcție a oricărei mașini CNC este controlul precis și riguros al mișcării. Toate echipamentele CNC au două sau mai multe direcțiie de mișcare, numite axe. Aceste axe pot fi mișcate precis și poziționate precis, de-a lungul intervalului de deplasare. Cele mai cunoscute tipuri de axe sunt cele liniare și de rotație (mișcare curbilinie). În loc de a produce aceste mișcări prin utilizarea de manivele și discuri, așa cum necesită mașinile clasice de prelucrare prin așchiere, mașinile CNC sunt acționate de servomotoare controlate prin computer și și ghidate de un program memorat. În general, tipul de mișcare (rapid, liniar, circular), axele care se mișcă, distanțele de mișcare și vitezele de mișcare (de prelucrare) sunt programabile la majoritatea mașinilor CNC. În Figura 2 se arată diferențele dintre o mașină-unealtă convențională și una controlată CNC.

Marea majoritate a mașinilor CNC sunt capabile să se miște în 3 direcții simultan. Aceste direcții sunt numite axele mașinii. Axele au numele coordonatelor X, Y, Z. Axa X este întotdeauna aceea pe care mașina, sau o parte a mașinii, se deplasează (acoperă) cea mai mare lungime. De exmplu, axa X poate reprezenta mișcarea față – spate iar axa Y mișcarea stânga – dreapta. Axa Z reprezintă mișcarea verticală, sus – jos. Unealta de prelucrare este montată, de obicei, pe axa Z.

O mașină CNC trebuie să fie capabilă să comunice cu ea însăși, pentru a putea opera. O unitate centrală cu computer, pentru control numeric, trimite comenzi de poziționare către motoare. Traductoare speciale, fixate pe axele mașinii, trebuie să comunice înapoi, către unitatea centrală, faptul că motoarele au acționat corect și au mișcat axele cu distanța comandată. Abilitatea unei mașini de a mișca un punct central (scula de prelucrare) în trei direcții, în același timp, permite acesteia să urmărească orice traiectorie sau suprafață din spațiul de lucru. Toate mișcările sunt mult mai rapide și mult mai precise decât cele care pot fi realizate de un operator uman.

Un robot industrial este o formă de mașină cu control numeric, prin aceea că mișcările robotului sunt comandate cu același tip de controller cu care sunt echipate și mașinile-unelte. Diferența rezidă în limbajul de programare utilizat. Un robot constă, în esență, dintr-un braț mecanic articulat care are la capăt un dispozitiv mecanic numit end-efector cu ajutorul căruia robotul poate apuca diverse obiecte sau poate mânui un aparat de sudură, în diverse puncte de pe caroseria unui automobil, sau un aparat de vopsit pe care îl deplasează de-a lungul unei traiectorii complexe, în vederea unei vopsiri uniforme.

Se poate spune și invers, că o mașină unealtă este un fel de robot. Oricum, ambele au în comun faptul că funcționarea lor depinde de un program numeric care se poate modifica foarte ușor, astfel încât, în numai câteva secunde, mașina-unealtă sau robotul pot să îndeplinească alte sarcini.

Apariția și dezvoltarea mașinilor cu control numeric.

Idea de control numeric are rădăcini vechi. În anii 1720 s-a inventat un dispozitiv care folosea cartele găurite de hârtie pentru a broda pe țesăturile de pânză diverse modele simple. Originar din anii 1860, pianina automată (sau flașneta mecanică) utiliza o rolă de hârtie cu șiruri de găuri pentru a controla acționarea diverselor clape, adică note muzicale.

Controlul numeric, așa cum îl cunoaștem azi, a apărut înainte de inventarea microprocesoarelor utilizate în computerele actuale. Un mare impuls pentru dezvoltarea acestuia a fost dat de US Air Force, care dispunea de suficiente resurse financiare pentru stimularea cercetării. US Air Force avea nevoie de îmbunătățiri în construcția avioanelor cu motoare cu reacție. Datorită vitezelor mari de zbor ale acestora, structura mecanică și geometria trebuiau îmbunătățite. Acest lucru cerea prelucrări mecanice complexe la un preț de cost foarte mare.

În 1952, Massachusetts Institute of Technology a construit și prezentat prima mașină cu comandă numerică ce avea posibilitatea să controleze mișcarea unei freze pentru prelucrarea de suprafețe complexe. Finanțarea construcției și cercetării a fost făcută de US Air Force. Mașina a avut succes și în 1955, la târgul National Machine Tool Show, au apărut spre comercializare mașini cu comenzi numerice.

Prima generație de mașini CNC foloseau lămpi electronice cu vacuum care produceau multă căldură și ocupau un spațiu destul de mare. Mașinile nu erau prea fiabile. La a doua generație tuburile electronice au fost înlocuite de tranzistori, ceea ce a condus la o încălzire mai mică și o fiabilitate mai mare a etajului de control. De asemenea controller-ul ocupa un spațiu mai mic.

Prima și a doua generație de mașini-unelte nu aveau memorie de stocare a programelor. Instrucțiunile erau stocate pe bandă de hărtie perforată și erau transmise mașinilor una câte una. Mașina primea o instrucțiune, o executa și apoi cerea următoarea instrucțiune.

La a treia generație s-au folosit circuite integrate și modulare și s-a introdus memoria de stocare a programelor. Memoriile au fost la început magnetice, cu role de bandă magnetică, iar apoi electronice, cu circuite integrate.

Pe măsură ce tehnologia a evoluat s-au introdus și folosit plăci imprimate cu circuite electronice. Acestea erau proiectate pentru executarea unui program fix (pre-programate). Se foloseau la execuția anumitor acțiuni uzuale și comune: găurire, frezare, rectificare etc. Plăcile se introduceau în sloturi speciale și când nu mai era nevoie de ele se înlocuiau. Se mai numeau și canned cycles (programe la conservă).

Astăzi se poate vorbi de o a patra generație de mașini cu comandă numerică în care controller-ul mașinii are la bază tehnologia microprocesoarelor și a calculatoarelor actuale.

Avantajele și dezavantajele utilizării mașinilor CNC

Primul beneficiu oferit de toate tipurile Tool Show, au apărut spre comercializare mașini cu comenzi numerice.

Prima generație de mașini CNC foloseau lămpi electronice cu vacuum care produceau multă căldură și ocupau un spațiu destul de mare. Mașinile nu erau prea fiabile. La a doua generație tuburile electronice au fost înlocuite de tranzistori, ceea ce a condus la o încălzire mai mică și o fiabilitate mai mare a etajului de control. De asemenea controller-ul ocupa un spațiu mai mic.

Prima și a doua generație de mașini-unelte nu aveau memorie de stocare a programelor. Instrucțiunile erau stocate pe bandă de hărtie perforată și erau transmise mașinilor una câte una. Mașina primea o instrucțiune, o executa și apoi cerea următoarea instrucțiune.

La a treia generație s-au folosit circuite integrate și modulare și s-a introdus memoria de stocare a programelor. Memoriile au fost la început magnetice, cu role de bandă magnetică, iar apoi electronice, cu circuite integrate.

Pe măsură ce tehnologia a evoluat s-au introdus și folosit plăci imprimate cu circuite electronice. Acestea erau proiectate pentru executarea unui program fix (pre-programate). Se foloseau la execuția anumitor acțiuni uzuale și comune: găurire, frezare, rectificare etc. Plăcile se introduceau în sloturi speciale și când nu mai era nevoie de ele se înlocuiau. Se mai numeau și canned cycles (programe la conservă).

Astăzi se poate vorbi de o a patra generație de mașini cu comandă numerică în care controller-ul mașinii are la bază tehnologia microprocesoarelor și a calculatoarelor actuale.

Avantajele și dezavantajele utilizării mașinilor CNC

Primul beneficiu oferit de toate tipurile de mașini CNC este îmbunătățirea automatizării. Intervenția operatorului în producerea pieselor poate fi redusă sau eliminată. Multe mașini CNC pot funcționa nesupravegheate pe parcursul întregului ciclu de prelucrare. Acest aspect oferă utilizatorului mai multe beneficii cum ar fi: reducerea gradului de oboseală, reducerea greșelilor provocate din eroare umană, un timp de ciclu constant, deci o producție previzibilă. Deoarece mașina rulează un program de control, nivelul de cunoștințe necesar majorității operatorilor CNC (privind tehnologia de prelucrare a metalelor) este de asemenea redus în comparație cu cea a unui prelucrător prin așchiere (strungar) care lucrează pe mașini clasice.

Al doilea avantaj al tehnologiei CNC este rapiditatea și precizia obținută pentru piesele finite. Odată ce un program este verificat și corectat, cu aceeași precizie și rapiditate se pot face una, zece sau o mie de piese de aceeași calitate și același timp de prelucrare pentru fiecare piesă.

Al treilea beneficiu este flexibilitatea. Deoarece mașinile execută programe, schimbarea prelucrării este la fel de ușoară ca și încărcarea unui alt program. O dată ce un program a fost realizat și prima piesă a fost executată corect, acesta poate fi salvat în memorie, pe dischete sau bandă magnetică și încărcat oricând mai este nevoie de el. Acest lucru implica un alt beneficiu: schimbări rapide în producție. Deoarece punerea în funcțiune a unei mașini CNC este ușoară și rapidă, producția cu astfel de mașini este pretabilă la diminuarea stocurilor și onorarea comenzilor imediat ce sunt primite.

Se prezintă în continuare, mai detaliat, principalele avantaje și dezavantaje ale mașinilor CNC în comparație cu mașinile-unelte clasice.

AVANTAJE

a) Flexibilitate.

O mașină CNC poate fi folosită pentru producerea unei piese conform programului încărcat în memorie. Pentru producerea unei cu totul alte piese este nevoie doar de o operație simplă de reîncărcare în memorie a noului program.

b) Mașinile CNC pot face ceea ce o mașină-unealtă nu poate.

O mașină CNC poate face conturare în spațiu 3D (în trei dimensiuni), lucru imposibil cu o mașină-unelată clasică. Acest lucru permite inginerilor să proiecteze piese cu geometrii care erau prohibitive înainte, datorită costurilor foarte mari de fabricație.

c) Repetabilitate.

O mașină CNC va face 10, 100, 1000, sau mai multe piese exact la fel, fără abateri (cu excepția uzurii mașinii și a sculei). Un strungar nu poate executa două piese exact la fel. Probabil 10% din piese vor trebui să fie reajustate sau vor fi rebuturi. Repetabilitatea atinsă de mașinile cu comenzi numerice nu se poate compara cu cea a unui operator uman.

d) Reduce și elimină costurile aferente unei producții de stoc.

Fabicantul unui automobil trebuie să asigure clienților săi piese de rezervă pentru o perioadă de mai mulți ani de zile, chiar dacă marca respectivă de automobil nu se mai fabrică. În trecut se realizau mai multe piese și se depozitau în stocuri de rezervă. Acest lucru este neeconomic deoarece ocupă spațiu, blochează bani și materiale. În prezent, cu o mașină CNC, se poate realiza o piesă de rezervă imediat ce s-a primit comanda de la client. Se încarcă în mașină programul, se realizează una sau mai multe piese și se livrează în aceeași zi.

e) Reducerea costurilor pentru scule speciale și a timpilor de pregătire a mașinii.

Uneltele și dispozitivele cu care se fixează piesele pe mașinile-unelată clasice sunt destul de complexe și fabricarea lor (pentru o piesă nouă) poate necesita un timp de lucru însemnat. De asemenea sunt dificil de modificat. Aceasta înseamnă mulți bani și mult timp pentru a începe producția.

Mașinile CNC nu necesită foarte puțin (sau deloc) timp pentru fixarea pieselor. De obicei se folosesc dispozitive simple de prindere, de tip clește sau menghina. Din punctul de vedere al sculelor, nu este nevoie de fabricarea unor scule speciale deoarece mașina poate folosi eficient câteva tipuri de unelte pentru mai multe operații. Capacitatea de mișcare a mașinilor CNC permite acestora să parcurgă cu precizie traiectorii de tip contur, ne mai fiind nevoie de unelte speciale pentru poziționarea și ghidarea sculei tăietoare. O schimbare de ultimă oră a proiectării piesei nu necesită decât modificarea câtorva linii de program. Aceasta înseamnă pentru ingineri posibilitatea de a îmbunătăți permanent calitatea produselor prin ajustări necostisitoare în proiectarea pieselor.

f) Reducerea timpului de calificare pentru operatori.

Operatorii de pe mașinile CNC nu controlează operațiile. Ei doar încarcă și descarcă piesele din mașină, întrețin și schimbă sculele de lucru, apasă pe butoanele de pornire, oprire și poate pe butonul de Opride de Urgența dacă o sculă este foarte uzată sau s-a rupt în timpul ciclului. Aceste activități nu necesită mult timp de calificare. Dacă operatorul este motivat și inteligent, instruirea durează doar câteva săptămâni. Salariile operatorilor de mașini CNC sunt mai mici decât salariile cerute de muncitorii calificați în prelucrări prin așchiere, ce lucrează pe mașini-unelte clasice.

g) Reducerea necesarului de forță de muncă (a numărului de ore om-mașină)

O mașină CNC poate elimina mai mulți pași de procesare (treceri de la o un proces tehnologic la altul). Acolo unde, de exemplu, o bucată de tablă trebuia să fie mutată de la un post de lucru la altul, utilizând o mașină CNC se pot realiza mai multe faze tehnologice la același post de lucru, prin aceasta se elimină timpul de demontare, transport și fixare a piesei de prelucrat între două posturi de lucru. Cu alte cuvinte, un singur operator pe o mașină CNC poate face munca mai multor oameni.

Pentru a lucra corect, mașinile CNC au nevoie de operatori calificați. Dar de îndată ce informația completă pentru lucru este înregistrată în fișiere, în format electronic, tehnica de prelucrare este înglobată în mașină și nu mai depinde de factori umani. Instruirea noilor angajați are legătură mai mult cu modul de operare al mașinii CNC și cu așteptările companiei privind calitatea produselor finite. Nu toți operatorii trebuie să cunoască în detaliu tehnologiile de bază ale prelucrărilor metalice prin așchiere.

h) Creșterea calității produselor

Nici un om nu poate egala o mașină CNC în ceea ce privește precizia mișcărilor. Aceste mașini lucrează cu unități de măsură foarte mici. O mașină poate face o gaură la capătul unei mese de lucru, după care se poate muta la celălalt capăt al mesei și se întoarce la aceeași gaură pentru continuarea prelucrării cu o eroare de poziționare mai mică de 10 micrometri. În cuvinte simple, precizia unei mașini CNC este comparabilă cu a zecea parte din grosimea unui fir de par.

i) Creșterea productivității

O mașină CNC poate fi programată să lucreze piese din lemn, cu scule specifice lemnului. Un operator uman nu se poate adapta ușor la schimbări rapide de regimuri de lucru (ca de exemplu, trecerea de la un tip de material la altul) în mod repetat, pentru perioade lungi de timp. Mașinile CNC pot lucra 2 sau trei schimburi pe zi, fără oprire. Singurii factori care limitează producția cu mașini CNC sunt: alimentarea cu material și uzura sculei.

De obicei mașinile CNC erau asociate cu producția în serie mare deoarece programarea mașinii, mai ales pentru piese complexe, necesita un timp mai îndelungat. În prezent, dezvoltarea tehnologiilor de construcție a computerelor și cea a programelor software, permit programarea mai ușoară a mașinilor CNC. În fapt, abilitatea unei mașini CNC de a accepta informații matematice precise, furnizate de un software specializat, pentru a crea un nou produs, reduce costurile de exploatare prin reducerea erorilor de programare.

j) Creșterea siguranței în exploatare

O mașină CNC nu necesită poaziționarea manuală a sculei și deci nu necesită prezența operatorului lângă zona de prelucrat. Principala preocupare a operatorului este de a monitoriza activitatea mașinii și de a realiza corecții. Majoritatea mașinilor sunt prevăzute cu un buton de Oprire de Urgență pentru oprirea completă a mașinii în cazul unei erori de funcționare.

DEZAVANTAJE

a) Invesiții mari.

Prețul unei mașini CNC de dimensiuni mici este de 30 – 50 de mii de dolari și ajunge la 500.000 USD pentru o mașină CNC complexă, de dimensiuni mari. Acest lucru înseamnă că mașina cumpărată trebuie să lucreze cât mai mult timp, uneori în două sau trei schimburi, pentru a merita banii investiți. Multe firme mici nu își permit un asemenea cost, îndeosebi în timpuri când dobânzile bancare sunt mari.

b) Mașinile CNC trebuie programate.

Programatori sunt personal cu calificare înaltă, iar cei foarte buni sunt greu de găsit. Ei vor pretinde întotdeauna salarii mari. Problema costurilor cu programarea mașinii poate fi parțial rezolvată prin utilizarea de software CAM (Computer Assisted Manufacturing) dar și aceste software-uri sunt destul de scumpe.

c) Costuri mari de întreținere.

Mașinile CNC pot fi foarte complxe. Ele trebuiesc menținute în foarte bună stare fizică pentru a putea beneficia de avantajele controlului numeric. Deși controller-ul este un dispozitiv electronis și are fiabilitate mare, ocazional se poate defecta. În acest caz, reparația trebuie să fie realizată cât mai repede deoarece, s-a văzut de ce, o mașină CNC trebuie să lucreze cât mai mult. Pentru reparația mașinilor CNC este nevoie de specialiști atât în domeniul mecanic cât și în domeniu electronic. Acești specialiști vor pretinde de asemenea salarii mari.

d) Costuri mari de producție pentru serii mici.

Dacă se execută doar una sau două piese, atunci timpul și costurile cu realizarea programului pot fi mai mari decât cele obținute prin utilizarea unei mașini-unealtă clasică. Pe măsură ce complexitatea geometriilor și numărul de piese crește mașina CNC devine mai economică.

1.1-3 Alegere tipului de prelucrare a semifabricatelor utilizate

O problema care influenteaza foarte mult tehnologia de fabricatie pentru un reper este alegerea variantei optime de semifabricat. Semifabricatul trebuie sa aiba o forma cat mai apropiata de forma piesei finale pentru a necesita cat mai putine prelucrari , deci un consum cat mai redus de material si energie.

Alegerea semifabricatului optim consta in verificarea umatoarelor aspecte tehnico economice:

-felul semifabricatelor corespunzatoare tehnic pentru piesa;

-gradul de apropiere al acestor semifabricate de piesa;

-costul fiecarui semifabricat tehnic posibil pentru piesa si alegerea semifabricatului cu cost minim.

– Gradul de apropiere al semifabricatului de piesa.

Variantele semifabricatului pentru piesa data prin proiect:

-semifabricat laminat

-semifabricat forjat liber pe ciocan de forjat

-semifabricat matritat pe masini de forjat.

Forjare libera

Metoda de semifabricare prin forjare libera se foloseste in general la productia de serie mica, unde este nerentabila semifabricarea in matrite .

Pentru usurarea forjarii libere, semifabricatul se proiecteaza cu o forma simplificata fata de cea a piesei finite, fiind prevazut cu un plus de material numit adaos tehnologic.

Deoarece la forjarea libera materialul se deformeaza plastic in mod neingradit (nu se limiteaza curgerea), nu se poate obtine o precizie ridicata; dimensiunile prezinta variatii mari, iar suprafetele rezulta cu abateri mari de la forma geometrica corecta, necesitând adaosuri mari de prelucrare.

Matritare

Semifabricatele matritate prezinta avantaje insemnate in comparatie cu semifabricatele forjate liber.

La acest tip de semifabricate se micsoreaza sau se exclud adaosurile tehnologice, inevitabile la piese cu variatii bruste a formei, se reduc adaosurile de prelucrare, iar tolerantele se micsoreaza de 3…4 ori.

Matritarea la cald permite obtinerea de semifabricate cu precizie ridicata , practic pentru piese cu orice configuratie, asigura o structura mai omogena a metalului, o calitate mai buna a suprafetei.

Costul relativ ridicat al matritelor face ca acest procedeu sa fie rentabil pentru un numar de piese corespunzator cel putin productiei de serie mijlocie.

Matritarea constituie procedeul de prelucrare prin presiune a metalelor si aliajelor prin care materialul în timpul deformarii plastice se deformeaza simultan în intreg volumul, iar curgerea acestuia este conditionata de forma si dimensiunile cavitatilor sculelor (matrite). Dupa matritare urmeaza operatia de debavurare, adica de înlaturare a surplusului de material colectat în bavura.

Pentru micsorarea adaosului tehnologic se va urmari geometria piesei prin matritare bilaterala, unde surplusul de material se gaseste în planul de separatie. Canalul de bavura poate prelua în anumite limite surplusul de material permitînd obtinerea de dimensiuni exacte, din semifabricate cu dimensiuni neexacte.

Stabilirea planului de separatie va tine seama de posibilitatile de executie, extragerea piesei matritate si de consumul de material în adaosul tehnologic, modul de curgere a materialului în bavura.

Laminarea este procedeul tehnologic de prelucrare prin deformare plastica (la cald sau la rece) caracterizat prin aceea ca materialul este obligat sa treaca fortat printre doi cilindri aflati in miscare de rotatie.

Utilajul se numeste laminor, iar procedeul laminare. Produsul rezultat este denumit laminat.

La laminare dimensiunile materialului se reduc in directia apasarii si cresc in celelalte directii (volumul ramanand constant).

Materialul laminat are o structura omogena cu graunti alungiti si ordonati dupa directia de laminare.

Laminarea se poate efectua intre doi cilindri netezi ca in cazul produselor plate sau cu canale inelare numite calibre practicate in corpul cilindrilor , in zona de lucru pentru prelucrarea profilelor.

Pentru cazul cel mai raspandit al laminarii longitudinale, cilindrii au sensuri diferite de rotatie, axele cilindrilor fiind paralele.

Aproximativ 90% din productia mondiala de otel este supusa laminarii.

Principalele scheme de laminare sunt:

1.   Laminare longitudinala.

2.   Laminare transversala.

3.   Laminare elicoidala.

Dupa directia de laminare, acestea se clasifica astfel :

1)      Laminare longitudinala – de-a lungul dimensiunii maxime.

2)      Laminare transversala.

3)      Laminare tangentiala – utilizata pentru obtinerea unor piese inelare de tipul bandajelor pentru rotile de cale ferata.

4)      Laminare elicoidala – pentru laminarea tevilor.

Pentru a se realiza un anumit grad de deformare se executa de obicei mai multe treceri succesive ale semifabricatului printre cilindri, dupa micsorarea distantei dintre ei.

Concluzie: am ales sa utilizes o bara laminate, deoarece productie sete de serie mica, iar geometria constructiva a piesei finite nu este complexa.

1.1-4 Criterii ce stau la baza elaborarii unui proces tehnologic

Criteriul tehnic

Acest criteriu presupune luarea tuturor masurilor pentru realizarea produsului respectiv la performantele prevazute in documentatia tehnica si tehnologica. Potrivit acestui criteriu trebuie sa se realizeze intreg volumul de productie stabilit, cu parametrii de calitate impusi, privind precizia geometrica, de forma, de pozitie reciproca si de calitate a suprafetelor, cu respectarea unor indici de fiabilitate astfel incat sa existe garantia unei exploatari a produsului in conditii normale, pe o perioada indelungata.

Criteriul economic

Acest criteriu impune realizarea produsului tehnologic in conditii de eficienta maxima. In acest scop, este necesar a se lua in discutie mai multe variante de proces tehnologic, adoptindu-se cea care asigura eficienta maxima. Sub acest aspect, cele doua criterii, tehnic si economic, trebuie considerate intr-o legatura indisolubila, rezultand din analiza unui complex de factori de natura tehnicp, economica si organizatorica ce trebuie sa duca la obtinerea unor produse cu proprietati de intrebuintare superioare si costuri minime.

Criteriul social

Acest criteriu impune proiectarea unor procese tehnologice care sa asigure conditii de munca cat mai usoare pentru personalul de deservire. In acest scop, la elaborarea proceselor tehnologice trebuie luate masuri pentru introducerea mecanizarii si automatizarii avansate care sa asigure eliberarea factorului uman de prestarea unor munci grele. Aceste masuri trebuie sa fie subordonate totodata celorlalte doua criteri astfel incat, in ansamblu, sa rezulte un proces tehnologic care sa asigure produse de inalta calitate, cu costuri mici, in conditiile unei solicitari reduse a fortei de munca.

Caracterul productiei si marimea lotului.

Avem o productie individuala cu urmatoarele caracteristici:

–         lipsa perspectivei de repetare a prelucrarii acelorasi piese;

–         utilizarea masinilor – unelte si a S. D. V. – urilor universale;

–         coeficientul de incarcare a masinii – unelte folosite este redus;

–         documentatia tehnologica este sumara;

–         folosirea larga a prelucrarilor dupa trasaj;

–         reglarea sculelor la cota se face pe grupe de masini;

–         necesita mana de lucru cu inalta calificare;

–         asamblarea se realizeaza prin metoda ajustarilor.

Studiul desenului de executie

Desenul de executie constituie cel mai important document pentru elaborarea procesului tehnologic de fabricatie a unui reper.

Verificarea desenului de executie a unui reper prezinta urmatoarele doua aspecte:

–         respectarea prescriptiilor standardelor in vigoare;

–         verificarea tehnologicitatii piesei.

Aceste verfificari prevad urmatoarele:

–         constructia reperului;

–         forma;

–         dimensiunile;

–         tolerantele;

–         gradul de finisare;

–         materialul.

In urma verificarii desenului de executie, din acest punct de vedere, s-au constatat:

–         numarul de cote este minim, dar suficient pentru executia si verificarea piesei;

–         prin modul de cotare nu rezulta lanturi de cote inchise;

–         pentru cotele de precizie sunt inscrise abaterile limita;

–         in spatiul liber al desenului sunt inscrise conditiile tehnice corespunzatoare;

–         tolerantele la cotele libere sunt in conformitate cu SREN 22768-2.

Tehnologicitatea, ca notiune, se refera la doua aspecte:

–         tehnologicitatea de exploatare;

–         tehnologicitatea de fabricatie.

In urma analizei reperului din punct de vedere al tehnologicitatii, rezulta urmatoarele:

–         este posibila asimilarea fabricatiei acestui reper in scurt timp;

–         se pot folosi procedee tehnologice moderne, de mare productivitate, pentru obtinerea reperului;

–         este necesar un consum mic de material;

–         materialul prescris este suficient de prelucrabil, nemainecesitand nici un fel de masuri in acest sens;

–         reperul prezinta suprafete simple ce permit accesul usor al sculelor si verificatoarelor;

–         reperul prezinta suprafete ce pot fi folosite drept baze de cotare, baze de asezare si baze de fixare

STABILIREA TRASEULUI TEHNOLOGIC

Pentru obtinerea unei piese finite dintr-un semifabricat exista mai multe posibilitati de abordare a succesiunii operatiilor de prelucrare. Dar nu orice succesiune de operatii poate asigura indeplinirea conocmitenta a celor trei criterii care stau la baza elaborarii proceselor tehnologice.

Un principiu de baza care trebuie respectat la elaborarea proceselor tehnologice il constituie mentinerea, pe cat posibil, a acelorati baze tehnologice.

Un aspect important care trebuie avut in vedere la elaborarea proceselor tehnologice este gradul de detaliere a acestora pe operatii si faze de prelucrare.

In elaborarea procesului tehnologic pentru reperul dat se va folosi principiul concentrarii operatiilor. Concentrarea tehnica a operatiilor se bazeaza pe executarea unui numar mare de prelucrari: elementare, succesive, la un singur loc de munca, pastrand, de regula, aceeasi orientare si fixare a piesei. Procesul tehnologic astfel proiectat contine, de regula, un numar mare de operatii cu faze multiple si, in cadrul fiecarei operatii, semifabricatul sufera transformari importante ale formei si dimensiunilor.

Studiul tehnic

Studiul piesei pe baza desenului de produs finit.

Analiza posibilităților de realizare a preciziei macro si micro geometrice (dimensionale, de formă, de poziție reciprocă a suprafețelor și a rugozității) prescrise în desenul de reper.

Fig 3

Tab 1

Date privind tehnologia semifabricatului

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

Analiza critică desenului produsului finit corespunzător reperului

pentru care se proiectează dispozitivul.

Semifabricatul se obține prin matrițare în clasa a III-a de precizie pe mașini-unelte conform STAS 7670-88. Forjarea în matriță se realizează la temperatura de 1100 – 850C. Semifabricatele matri-țate sunt supuse unui tratament termic de normalizare care se realizează la temperatura de 830 – 850C cu răcire în aer.

Deoarece materialul OLC 45 este un oțel de îmbunătățire, după tratamentul de normalizare se realizează îmbunătățirea care constă într-o călire la 830 – 850C cu răcire în apă sau u-lei și o revenire înaltă la temperatura de 550 – 650C cu răcire în aer.

Condiții tehnice:

– toleranțe mS STAS 2300-88;

– muchiile necotate se vor teși la 0,5 x 45;

– tratamente termice: r = 70 daN/mm2

Materialul semifabricatului OLC 45, conform STAS 880-88, sunt prezentate în tabelul 2

Tab 2

2.1-2 Stabilirea metodei și a procedeului economic de obținere a semifabricatului

În urma analizei desenului piesei finite: forma exterioară și interioară, dimensiunile constructive, clasa de precizie, rugozitatea suprafeței, materialul piesei, masa ei și condițiile impuse unor suprafețe s-a stabilit alegerea unui semifabricat matrițat la cald.

Semifabricatul se obține prin matrițare în clasa a III-a de precizie pe mașini-unelte conform STAS 7670-88.

2.1-1 Adaosuri de prelucrare standardizate

– Conform STAS 7670 – 88 – clasa III de precizie

Cota 150 – 2 Ac = 2 * 2 = 4 [mm] => 150 + 4 = 160 ± 1,4 [mm]

Cota 90 – 2 Ac = 2 * 2 = 4 [mm] => 90 + 4 = 95 [mm]

Cota 45 – 2 Arc= 2 * 2= 4[mm] => 45+4=49 [mm]

Metode aplicabile de optimizare a succesiunii operațiilor.

În elaborarea procesului tehnologic vom ține seama de urmatoarele principii fundamentale:

Numărul schimbărilor de baze și suprafețe de orientare să fie minim și dacă e posibil este necesar să se suprapună bazele și suprafețele de orientare cu bazele funcționale;

Crearea bazelor și suprafețelor de orientare unice – permanente in prima sau primele operații;

Descoperirea defectelor ascunse ale semifabricatului în primele operații;

Prelucrarea către începutul procesului tehnologic a suprafețelor cu condițiile tehnice cele mai stricte;

Prelucrarea către sfârșitul procesului tehnologic a suprafețelor a căror realizare conduce la reducerea rigidității piesei;

Prelucrarea suprafeței cu condiții tehnice severe în etape de degroșare, semifinisare, finisare, de preferat îm operații distincte;

Lungimea curselor active și de gol, la prelucrare, să fie minimă;

Prelucrarea către sfârșitul procesului tehnologic a suprafețelor care se pot deteriora în timpul transportului și a celor fără importanță deosebită;

Executarea înaintea operațiilor de finisare prin rectificare a tratamentelor termice;

Verificarea construcției SDV – urilor.

1.2 Proiectarea procesului tehnologic

Operația nr. 1 Control semifabricat

Operația nr. 2 Frezare de degrosare a suprafeței S1

Operația nr. 3 Frezare de finisare a suprafeței S1

Operatia nr. 4 Frezare de degrosare a suprafeței S2

Operația nr. 5 Gaurirea suprafeței S3

Operația nr. 6 Frezarea de degrosare a suprafeței S4

Operația nr. 7 Frezarea suprafeței S5

Operația nr. 8 Frezarea suprafeței S6

Operația nr. 9 Frezarea suprafeței S7

Operația nr 10 Gaurirea suprafața S8

Operația nr. 11 Filetarea suprafeței S8

Operația nr 12 Gaurirea suprafața S9

Operația nr. 13 Filetarea suprafeței S9

Operația nr. 14 Control final

Operația nr. 2 Frezare de degrosare a suprafeței S1

Faze:

Prindere semifabricat

Frezare de degrosare S1

Desprindere semifabricant

C.T.C

Fig 4

Mașina unealtă: Lagun CNC

Scule așchietoare : Freză frontală (Ø50) : cu plăcuțe schimbabile din carburi metalice

Fig 5

Dc=50 mm

I1=40 mm

ap=15 mm

z=4

masa=1.5 kg

Turația maximă=9700

Tip prindere: Cil/Weldon

Plăcuță amovibilă universală: XOMX 090308TR-M08 T350M

Caracteristiți plăcuță:

-avans recomandat fz (mm/dinte)=0.10

-viteza de aschiere vc (mm/min)=160

Regimuri de aschiere:

Interpolare circulară exterioară. Atunci când se utilizează prelucrarea în rampă prin interpolare circulară exterioară sau interpolare elicoidală pentru a reduce diametrul unui semifabricat cilindric, adaosul de material indepartat nu este aceeași cu valoarea lățimii de așchiere. Lățimea de așchiere reală trebuie să fie calculată cu formula de mai jos.

Lățimea de așchiere este apoi utilizată pentru calculul avansului/dinte și vitezei de avans.

Do=lungimea semifabricatului =90 (mm)

Di=lungimea finala a semifabricatului =73 (mm)

Dc=diametrul frezei =50 (mm)

RPM (rot/min)

Viteza de așchiere

Viteza de avans 1000*4*0.1=400 (mm/min)

0.4 (mm/rot)

Rata de eliminare a metalului (cm3/min)

Norma tehnică de timp

Tpi=51 (min)

tb = · i = = 4,452 (min)

l = lungimea prelucrată;

l1 = lungimea de intrare a sculei așchietoare;

l2 = lungimea de ieșire a sculei așchietoare;

i = număr de treceri;

vs = viteza de avans.

l=150 mm

Timpii auxiliari

Timp ajutător pentru prinderea și desprinderea piesei din bacuri

Timp ajutător pentru curățirea dispozitivului de așchii cu peria sau textile

Timp ajutător pentru mânuiri și mișcări auxiliare la mașini de frezat

Timp ajutător pentru măsurări la luarea așchiei de probă

Timp ajutător pentru măsurări de control pe mașini de frezat cu micrometrul

Timp auxiliar total

Timp efectiv

Timp de deservire tehnică

Timp de deservire organizatorică

Timp de odihnă și necesități firești

Timp unitar pe operație

Operația nr. 3 Frezare de finisare a suprafeței S1

Prindere semifabricat

Frezare de finisare S1

Desprindere semifabricant

C.T.C

Fig 6

Scule așchietoare:

-Freză cilindro-frontală Ø20

-z=4 număr de dinți

-D1= Ø20 mm

-D2= Ø20 mm

-L1= 104 mm

-L2= 38 mm

– avans recomandat fz (mm/dinte)=0.34

-viteza de aschiere vc (mm/min)=325

Fig 7

Do=lungimea semifabricatului =90 (mm)

Di=lungimea finala a semifabricatului =70 (mm)

Dc=diametrul frezei =20 (mm)

RPM (rot/min)

Se alege n=1500 deoarece turația maximă a mașini este 2000 (rot/min)

Viteza de așchiere

Viteza de avans 1500*4*0.34=2040 (mm/min)~se alege Vf=700 mm/min

1.36 (mm/rot)

Rata de eliminare a metalului (cm3/min)

Norma tehnică de timp

Tpi=51 (min)

tb = · i = = 0.042 (min)

l = lungimea prelucrată;

l1 = lungimea de intrare a sculei așchietoare;

l2 = lungimea de ieșire a sculei așchietoare;

i = număr de treceri;

vs = viteza de avans.

l=70 mm

Timpii auxiliari

Timp ajutător pentru prinderea și desprinderea piesei din bacuri

Timp ajutător pentru curățirea dispozitivului de așchii cu peria sau textile

Timp ajutător pentru mânuiri și mișcări auxiliare la mașini de frezat

Timp ajutător pentru măsurări la luarea așchiei de probă

Timp ajutător pentru măsurări de control pe mașini de frezat cu micrometrul

Timp auxiliar total

Timp efectiv

Timp de deservire tehnică

Timp de deservire organizatorică

Timp de odihnă și necesități firești

Timp unitar pe operație

Operatia nr. 4 frezare de degrosare a suprafeței S2

Prindere semifabricat

Frezare de degrosare S2

Desprindere semifabricant

C.T.C

Fig 8

Scule așchietoare:

-Freză cilindro-frontală Ø20

-z=4număr de dinți

-D1= Ø20 mm

-D2= Ø20 mm

-L1= 104 mm

-L2= 38 mm

– avans recomandat fz (mm/dinte)=0.2

-viteza de aschiere vc (mm/min)=100

Fig 9

Turația

Se alege n=1600 rot/min

Viteza de așchiere

Viteza de avans 1600*4*0.2=1280 (mm/min)

0.8 (mm/rot)

Rata de eliminare a metalului (cm3/min)

ae=20 mm

ap=5 mm

Norma tehnică de timp

Tpi=20 (min)

tb = · i = = 0.1296 (min)

l = lungimea prelucrată;

l1 = lungimea de intrare a sculei așchietoare;

l2 = lungimea de ieșire a sculei așchietoare;

i = număr de treceri;

vs = viteza de avans.

l=70 mm

Timpii auxiliari

Timp ajutător pentru prinderea și desprinderea piesei din bacuri

Timp ajutător pentru curățirea dispozitivului de așchii cu peria sau textile

Timp ajutător pentru mânuiri și mișcări auxiliare la mașini de frezat

Timp ajutător pentru măsurări la luarea așchiei de probă

Timp ajutător pentru măsurări de control pe mașini de frezat cu micrometrul

Timp auxiliar total

Timp efectiv

Timp de deservire tehnică

Timp de deservire organizatorică

Timp de odihnă și necesități firești

Timp unitar pe operație

Operația nr. 5 Gaurirea suprafeței S3

Prindere semifabricat

Frezare de degrosare S2

Desprindere semifabricant

C.T.C

Fig 10

Scule așchietoare: Burghiu elicoidal cu coadă dreaptă Ø20 Tab 3

ADAOS DE PRELUCRARE: gaura patrunsa pe inaltimea semifabricatului.

Adâncimea de așchiere

Este egală cu adaosul de prelucrare pe rază.

Avans

Se alege din gama de avansuri a mașinii unelte

(Tabelul 9.121, pag. 244, Vlase I.)

Durabilitate economică

Uzura admisibilă

Viteza de așchiere teoretică

Turația sculei așchietoare

Se alege din gama de turații a mașinii unelte

Viteza de așchiere reală

Viteza de avans

NORMA TEHNICĂ DE TIMP

Timpul de bază

unde l = lungimea prelucrată;

l1 = lungimea de intrare a sculei așchietoare;

l2 = lungimea de ieșire a sculei așchietoare;

i = număr de treceri;

vs = viteza de avans.

Timpii auxiliari

Timp ajutător pentru prinderea și desprinderea piesei din bacuri cu ajutorul macaralei, cu șablon de ghidare

Timp ajutător pentru comanda mașinii unelte

Timp ajutător pentru curățirea dispozitivului de așchii cu peria sau textile

Timp auxiliar total

Timp efectiv

Timp de dervire tehnică

Timp de deservire organizatorică

Timp de odihnă și necesități firești

Timp de pregătire – încheiere

Timp unitar pe operație

.

Operația nr. 6 Frezarea de degrosare a suprafeței S4

Fig 11

Prindere semifabricat

Frezare de degrosare S2

Desprindere semifabricant

Interpolare circulară internă, atunci când se utilizează prelucrarea în rampă prin interpolare circulară sau interpolare elicoidală pentru a crește diametrul găurii într-un semifabricat, adaosul de material indepărtat nu este egal cu lățimea de așchiere Lățimea de așchiere reală trebuie să fie calculată cu formula de mai jos.

ae=lățimea de așchiere mm

Do=diametru final Ø50 mm

Di=diametru inițial Ø20 mm

Dc=diametrul frezei Ø20 mm

Scule așchietoare:

-Freză cilindro-frontală Ø20

-z=4număr de dinți

-D1= Ø20 mm

-D2= Ø20 mm

-L1= 104 mm

-L2= 38 mm

– avans recomandat fz (mm/dinte)=0.1

-viteza de aschiere vc (mm/min)=50

Turația

Se alege n=800 rot/min

Viteza de așchiere

Viteza de avans 800*4*0.1=320 (mm/min)

0.4 (mm/rot)

Rata de eliminare a metalului (cm3/min)

ae=17.5 mm

ap=5 mm

Norma tehnică de timp

Tpi=10 (min)

tb = · i = = 0.20 (min)

l = lungimea prelucrată;

l1 = lungimea de intrare a sculei așchietoare;

l2 = lungimea de ieșire a sculei așchietoare;

i = număr de treceri;

vs = viteza de avans.

l=50 mm

Timpii auxiliari

Timp ajutător pentru prinderea și desprinderea piesei din bacuri

Timp ajutător pentru curățirea dispozitivului de așchii cu peria sau textile

Timp ajutător pentru mânuiri și mișcări auxiliare la mașini de frezat

Timp ajutător pentru măsurări la luarea așchiei de probă

Timp ajutător pentru măsurări de control pe mașini de frezat cu micrometrul

Timp auxiliar total

Timp efectiv

Timp de deservire tehnică

Timp de deservire organizatorică

Timp de odihnă și necesități firești

Timp unitar pe operație

Operația nr. 7 Frezarea suprafeței S5

Fig 12

Scule așchietoare:

-Freză cilindro-frontală Ø6

-z=4număr de dinți

-D1= Ø6 mm

-D2= Ø6 mm

-L1=58 mm

-L2=13 mm

– avans recomandat fz (mm/dinte)=0.06

-viteza de aschiere vc (mm/min)=60

Calculul regimului de așchiere

Turația

Se alege n=2000 rot/min deoarece turația este limitată la 2000 rot/min

Viteza de așchiere

Viteza de avans 2000*4*0.07=560 (mm/min)

0.28 (mm/rot)

Rata de eliminare a metalului (cm3/min)

ae=3.25 mm

ap=4 mm

Interpolare circulară internăAtunci când se utilizează prelucrarea în rampă prin interpolare circulară sau interpolare elicoidală pentru a crește diametrul găurii într-un semifabricat, adaosul de material indepărtat nu este egal cu lățimea de așchiere Lățimea de așchiere reală trebuie să fie calculată cu formula de mai jos.

Do=diametru final Ø7 mm

Di=diametru inițial Ø6 mm

Dc=diametrul frezei Ø6 mm

tb = · i = = 2.63 (min)

l = lungimea prelucrată;

l1 = lungimea de intrare a sculei așchietoare;

l2 = lungimea de ieșire a sculei așchietoare;

i = număr de treceri;

vs = viteza de avans.

l=25.45mm

Timpii auxiliari

Timp ajutător pentru prinderea și desprinderea piesei din bacuri

Timp ajutător pentru curățirea dispozitivului de așchii cu peria sau textile

Timp ajutător pentru mânuiri și mișcări auxiliare la mașini de frezat

Timp ajutător pentru măsurări la luarea așchiei de probă

Timp ajutător pentru măsurări de control pe mașini de frezat cu micrometrul

Timp auxiliar total

Timp efectiv

Timp de deservire tehnică

Timp de deservire organizatorică

Timp de odihnă și necesități firești

Timp unitar pe operație

Operația nr. 8 Frezarea suprafeței S6

Fig 13

Scule așchietoare:

-Freză cilindro-frontală Ø20

-z=4număr de dinți

-D1= Ø20 mm

-D2= Ø20 mm

-L1= 104 mm

-L2= 38 mm

– avans recomandat fz (mm/dinte)=0.15

-viteza de aschiere vc (mm/min)=100

Turația

Se alege n=1600 rot/min

Viteza de așchiere

Viteza de avans 1600*4*0.15=960 (mm/min)

0.6 (mm/rot)

Rata de eliminare a metalului (cm3/min)

ae=3 mm

ap=3 mm

Norma tehnică de timp

Tpi=10 (min)

tb = · i = = 0.092 (min)

l = lungimea prelucrată;

l1 = lungimea de intrare a sculei așchietoare;

l2 = lungimea de ieșire a sculei așchietoare;

i = număr de treceri;

vs = viteza de avans.

l=73 mm

Timpii auxiliari

Timp ajutător pentru prinderea și desprinderea piesei din bacuri

Timp ajutător pentru curățirea dispozitivului de așchii cu peria sau textile

Timp ajutător pentru mânuiri și mișcări auxiliare la mașini de frezat

Timp ajutător pentru măsurări la luarea așchiei de probă

Timp ajutător pentru măsurări de control pe mașini de frezat cu micrometrul

Timp auxiliar total

Timp efectiv

Timp de deservire tehnică

Timp de deservire organizatorică

Timp de odihnă și necesități firești

Timp unitar pe operație

Operația nr. 9 Frezarea suprafeței S7

Fig 14

Scule așchietoare:

-Freză cilindro-frontală Ø8

-z=4număr de dinți

-D1= Ø8 mm

-D2= Ø8 mm

-L1=58 mm

-L2=13 mm

– avans recomandat fz (mm/dinte)=0.08

-viteza de aschiere vc (mm/min)=50

Calculul regimului de așchiere

Turația

Se alege n=2000 rot/min

Viteza de așchiere

Viteza de avans 2000*4*0.08=640 (mm/min)

0.32 (mm/rot)

Rata de eliminare a metalului (cm3/min)

ae=12.5 mm

ap=3 mm

Interpolare circulară internăAtunci când se utilizează prelucrarea în rampă prin interpolare circulară sau interpolare elicoidală pentru a crește diametrul găurii într-un semifabricat, adaosul de material indepărtat nu este egal cu lățimea de așchiere Lățimea de așchiere reală trebuie să fie calculată cu formula de mai jos.

Do=diametru final Ø10 mm

Di=diametru inițial Ø 0 mm

Dc=diametrul frezei Ø8 mm

tb = · i = = 0.096 (min)

l = lungimea prelucrată;

l1 = lungimea de intrare a sculei așchietoare;

l2 = lungimea de ieșire a sculei așchietoare;

i = număr de treceri;

vs = viteza de avans.

l=40 mm

Timpii auxiliari

Timp ajutător pentru prinderea și desprinderea piesei din bacuri

Timp ajutător pentru curățirea dispozitivului de așchii cu peria sau textile

Timp ajutător pentru mânuiri și mișcări auxiliare la mașini de frezat

Timp ajutător pentru măsurări la luarea așchiei de probă

Timp ajutător pentru măsurări de control pe mașini de frezat cu micrometrul

Timp auxiliar total

Timp efectiv

Timp de deservire tehnică

Timp de deservire organizatorică

Timp de odihnă și necesități firești

Timp unitar pe operație

Timpul pentr-u realizarea a 2 canale este: 2.369*2= 4.738 min

Operația nr 10 Gaurirea suprafața S8

Fig 15

Fazele operației

Prins semifabricat

Burghiat 6 găuri: Ø5mm echidistante pe Ø60mm pe h = 15 mm

Desprins semifabricat

Sculele așchietoare utilizate (Sc)

Burghiu elicoidal cu coadă dreapta: 5 STAS 575 – 80/Rp5

d = 5 [mm]

L = 133 [mm]

χ = 52 [mm]

Coada = Morse 1

– STAS R 1370 – 74

Dispozitivele de prindere ale sculelor

Mandrină cu bucșe elastică Ø6-Ø5

Adaosuri de prelucrare intermediare și totale – dimensiuni intermediare

2 Ac = 5 [mm] – (Găurire în plin)

Regimurile de așchiere

Conform bibliografiei [12]

t = = 2,5 [mm]

S = KS · CS · D0,6 = 0,9 · 0,047 · 50,6 = 0,11 [mm/rot]

KS = 0,90 ; CS = 0,047 – tb. 16.8 și 16.9

V = Kvp = = 28,17 [m/min]

CV = 5 ; ZV = 0,4 ; m = 0,2 ; YV = 0,7

T = 15 [ min]

Kvp =

n = = = 1793,4 [rot/min]

F = CF · DKF · SYF · KF = 630 · 51,07 · 0,110,72 · 1,12 = 805,9 [N]

Mt = CM · DKM · SYM · KM = 67 · 51,71 · 0,110,72 · 1,08 = 231,5 [N · m]

; ;

KF = 1,12 ; KM = 1,08 – rel. 16.18 și 16.19

Ne = = = 0,663 [kW] < NG25 = 3,15 [kW]

Indicarea metodei de reglare a sculei cotă

Prin bucșile de găurire ale dispozitivului

Norma tehnică de timp

Conform bibliografiei [3]

Tpi = 6 [min]

tb = · i = · 6 = 0,76 [min]

l = 15 [mm]

l1 = 1,45 [mm]

l2 = 1,0 [mm]

i = 6

Timpii auxiliari

Timp ajutător pentru prinderea și desprinderea piesei din bacuri

Timp ajutător pentru curățirea dispozitivului de așchii cu peria sau textile

Timp ajutător pentru mânuiri și mișcări auxiliare la mașini de frezat

Timp ajutător pentru măsurări la luarea așchiei de probă

Timp ajutător pentru măsurări de control pe mașini de frezat cu micrometrul

Timp auxiliar total

Timp efectiv

Timp de deservire tehnică

Timp de deservire organizatorică

Timp de odihnă și necesități firești

Timp unitar pe operație

Operația nr. 11 Filetarea suprafeței S8

Fig 16

SCULĂ ASCHIETOARE:

Tarod scurt de mașină cu coadă de trecere– 4 bucăți

Notație: Tarod B-M6 – 1S STAS 1112/7-75 Rp3;

Caracteristici constructive ale tarodului Tab 4

DISPOZITIV DE PRINDERE A SEMIFABRICATULUI: Dispozitiv de găurit;

DISPOZITIV DE PRINDERE A SCULEI:

Dispozitiv de prins tarodul;

MIJLOC DE CONTROL: Calibru tampon filetat T-NT M6

Domeniu de măsurare: Suprafețe cilindrice interioare filetate;

STAS 8417-73.

FAZELE OPERAȚIEI:

Prindere semifabricat;

Filetarea suprafeței S17 (6 filete);

Desprindere semifabricat;

Autocontrol.

REGIMUL DE AȘCHIERE

Durabilitate economică

Avansul de așchiere

Corespunde cu pasul filetului.

s = p = 1 mm/rot

Viteza de așchiere teoretică

Coeficienți de corecție funcție de:

felul alezajului Infundat, cu răcire Kv1 = 1,3;

felul filetului M6 Kv2 = 1.

Turația sculei așchietoare

Se alege din gama de turații a mașinii unelte

Viteza de așchiere reală

Viteza de avans

NORMA TEHNICĂ DE TIMP

Timpul de bază

unde l = lungimea prelucrată;

l1 = lungimea de intrare a sculei așchietoare;

l2 = lungimea de ieșire a sculei așchietoare;

i = număr de treceri;

l = 12 mm

Timpii auxiliari

Timp ajutător pentru prinderea și desprinderea piesei cu ajutorul macaralei și cu șablon de ghidare, fixare manuală

Timp ajutător pentru comanda mașinii unelte

(ta2 include toate comenzile care se efectuează: pornire/oprire sistem de răcire, cuplare/decuplare avans, schimbare avans, montare/demontare scule)

Timp ajutător pentru curățirea dispozitivului de așchii cu peria sau textile

Timp auxiliar total

Timp efectiv

Timp de dervire tehnică

Timp de deservire organizatorică

Timp de odihnă și necesități firești

Timp unitar pe operație

Operația nr 12 Gaurirea suprafața S9

Fig 17

Fazele operației

Prins semifabricat

Burghiat 6 găuri: Ø7 mm pe h = 15 mm

Desprins semifabricat

Sculele așchietoare utilizate (Sc)

Burghiu elicoidal cu coadă dreapta: 5 STAS 575 – 80/Rp5

d = 7 [mm]

L = 133 [mm]

χ = 52 [mm]

Coada = Morse 1

– STAS R 1370 – 74

Dispozitivele de prindere ale sculelor

Mandrină cu bucșe elastică Ø6-Ø5

Adaosuri de prelucrare intermediare și totale – dimensiuni intermediare

3.5 Ac = 7 [mm] – (Găurire în plin)

Regimurile de așchiere

Conform bibliografiei [12]

t = = 3,5 [mm]

S = KS · CS · D0,6 = 0,9 · 0,047 · 70,6 = 0,135 [mm/rot]

KS = 0,90 ; CS = 0,047

V = Kvp = = 9.92=10 [m/min]

CV = 5 ; ZV = 0,4 ; m = 0,2 ; YV = 0,7

T = 15 [ min]

Kvp =

n = = = 909.91 [rot/min]

F = CF · DKF · SYF · KF = 630 · 71,07 · 0,1350,72 · 1,12 = 1338.6 [N]

Mt = CM · DKM · SYM · KM = 67 · 71,71 · 0,1350,72 · 1,08 = 476.93 [N · m]

; ;

KF = 1,12 ; KM = 1,08

Ne = = = 0.445 [kW]

Norma tehnică de timp

Conform bibliografiei [3]

Tpi = 6 [min] – tb. 9.1

tb = · i = · 4 = 0,56 [min]

l = 15 [mm]

l1 = 1,45 [mm]

l2 = 1,0 [mm]

i = 4

Timpii auxiliari

Timp ajutător pentru prinderea și desprinderea piesei din bacuri

Timp ajutător pentru curățirea dispozitivului de așchii cu peria sau textile

Timp ajutător pentru mânuiri și mișcări auxiliare la mașini de frezat

Timp ajutător pentru măsurări la luarea așchiei de probă

Timp ajutător pentru măsurări de control pe mașini de frezat cu micrometrul

Timp auxiliar total

Timp efectiv

Timp de deservire tehnică

Timp de deservire organizatorică

Timp de odihnă și necesități firești

Timp unitar pe operație

Operația nr. 13 Filetarea suprafeței S9

SCULĂ ASCHIETOARE:

Tarod scurt de mașină cu coadă de trecere– 4 bucăți

Notație: Tarod B-M8 – 1S STAS 1112/7-75 Rp3;

Caracteristici constructive ale tarodului Tab 5

DISPOZITIV DE PRINDERE A SEMIFABRICATULUI: Dispozitiv de găurit;

DISPOZITIV DE PRINDERE A SCULEI:

Dispozitiv de prins tarodul;

MIJLOC DE CONTROL: Calibru tampon filetat T-NT M8

Domeniu de măsurare: Suprafețe cilindrice interioare filetate;

STAS 8417-73.

FAZELE OPERAȚIEI:

Prindere semifabricat;

Filetarea suprafeței S9 (4 filete);

Desprindere semifabricat;

Autocontrol.

REGIMUL DE AȘCHIERE

Durabilitate economică

Avansul de așchiere

Corespunde cu pasul filetului.

s = p = 1 mm/rot

Viteza de așchiere teoretică

Coeficienți de corecție funcție de:

felul alezajului Infundat, cu răcire Kv1 = 1,3;

felul filetului M8 Kv2 = 1.

Turația sculei așchietoare

Se alege din gama de turații a mașinii unelte

Viteza de așchiere reală

Viteza de avans

NORMA TEHNICĂ DE TIMP

Timpul de bază

unde l = lungimea prelucrată;

l1 = lungimea de intrare a sculei așchietoare;

l2 = lungimea de ieșire a sculei așchietoare;

i = număr de treceri;

l = 15 mm

Timpii auxiliari

Timp ajutător pentru prinderea și desprinderea piesei

Timp ajutător pentru comanda mașinii unelte

(ta2 include toate comenzile care se efectuează: pornire/oprire sistem de răcire, cuplare/decuplare avans, schimbare avans, montare/demontare scule)

Timp ajutător pentru curățirea dispozitivului de așchii cu peria sau textile

Timp auxiliar total

Timp efectiv

Timp de dervire tehnică

Timp de deservire organizatorică

Timp de odihnă și necesități firești

Timp unitar pe operație

Măsuri de tehnica securității muncii.

Se vor respecta normele specifice procedeelor de prelucrare utilizate în cadrul procesului de prelucrare proiectat și prevăzute în normativele din industria construcțiilor de mașini. O atenție deosebită se va acorda următoarelor prevederi:

Mașini de frezat:

În timpul înlocuirii roților de schimb, mașina de frezat trebuie să fie deconectată de la rețea.

Înainte de montarea frezei se va verifica ascuțirea acesteia, dacă aceasta corespunde materialului ce urmează să se prelucreze, precum și regimului de lucru indicat în fișa de operații.

Freze cu părți proeminente vor fi prevăzute cu aparătoarele pe partea nelucrătoare a frezei.

Montarea și demontarea frezei se vor face cu mâinile protejate.

Fixarea pieselor pe mașina de frezat trebuie să se execute cu dispozitive speciale de fixare sau în menghină. Se interzic improvizațiile pentru fixarea pieselor.

Dispozitivele de fixare trebuie să fie de construcție rigidă, astfel ca la regimurile rapide de frezare să nu se smulgă piesa.

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

Verificarea cotelor pieselor fixate pe masa mașinii, precum și a suprafeței prelucrate se va face numai după oprirea axului principal al frezei.

În timpul funcționării mașinii de frezat nu se permite ca pe masa ei să se găsească scule sau alte piese nefixate.

La operația de frezare cuplarea avansului se va face numai după pornirea prealabilă a axului principal al frezei. La oprirea mașinii de frezat se va decupla întâi avansul, apoi se va opri axul frezei.

Mașinile de frezat trebuie să aibă un dispozitiv de frânare rapidă și fără șocuri a axului principal al frezei.

Capătul arborelui principal al mașinii de frezat opus frezei trebuie să fie protejat.

La mașinile de frezat cu avansuri automate se vor respecta următoarele: se recomandă ca mișcarea de avans să nu aibă loc fără mișcarea de rotire a axului principal al frezei; la oprirea generală a mașinii, mai întâi trebuie să se oprească mișcarea de avans și după aceea mișcarea de rotire a axului principal al frezei.

Dispozitivele și accesoriile care constituie echipamentul normal al mașinii trebuie astfel construite încât să prezinte deplină siguranță la fixarea lor pe mașină, să nu limiteze operațiile pe care le execută muncitorul și să fie protejate corespunzător.

BIBLIOGRAFIE:

Drăghici Gheorghe – Bazele teoretice ale proprietății proceselor tehnologice și cosntrucția de mașini, Editura tehnică, București 1971.

Lăzărescu I., ș.a. – Cotarea tehnologică și cotarea funcțională, Editura tehnică, București 1973.

Picoș C., ș.a. – Calculul adaosurilor de prelucrare și a regimurilor de așchiere, Editura tehnică, București 1974.

Picoș C., ș.a. – Normarea tehnică pentru prelucrări prin așchiere, Vol. I și II, Editura tehnică, Bucuresti 1979 și 1982.

Popescu I. și Fetche V. – Regimuri de așchiere pentru prelucrări pe M.U., Vol. I, I.I.S., Sibiu 1980.

Popescu I. și Dârzu V. – Regimuri de așchiere pentru prelucrări pe M.U., Vol. II, I.I.S., Sibiu 1980.

Hasc A., ș.a. – Regimuri de așchiere, adaosuri de prelucrare și norme tehnice de timp, Vol. I și II, Editura tehnică, București 1984 și 1985.

Ștețiu Gh. – Controlul tehnic, Editura didactică și pedagogică, București 1980.

Norme de tehnica securității în construcția de mașini, M.I.C.M.

Scule așchietoare și port – scule, colecție. Standarde și comentarii, Vol. I și II., Editura tehnică, București 1987.

Toleranțe și ajustaje – Standarde și comentarii nr. 68, Editura tehnică, București 1968.

Lăzărescu I. și Lăzărescu E. – Toleranțe, Editura tehnică, București 1984.

ANEXE:

Anexa-1

Desen de executie a reperului

Anexa-2

Program CNC

BIBLIOGRAFIE:

Drăghici Gheorghe – Bazele teoretice ale proprietății proceselor tehnologice și cosntrucția de mașini, Editura tehnică, București 1971.

Lăzărescu I., ș.a. – Cotarea tehnologică și cotarea funcțională, Editura tehnică, București 1973.

Picoș C., ș.a. – Calculul adaosurilor de prelucrare și a regimurilor de așchiere, Editura tehnică, București 1974.

Picoș C., ș.a. – Normarea tehnică pentru prelucrări prin așchiere, Vol. I și II, Editura tehnică, Bucuresti 1979 și 1982.

Popescu I. și Fetche V. – Regimuri de așchiere pentru prelucrări pe M.U., Vol. I, I.I.S., Sibiu 1980.

Popescu I. și Dârzu V. – Regimuri de așchiere pentru prelucrări pe M.U., Vol. II, I.I.S., Sibiu 1980.

Hasc A., ș.a. – Regimuri de așchiere, adaosuri de prelucrare și norme tehnice de timp, Vol. I și II, Editura tehnică, București 1984 și 1985.

Ștețiu Gh. – Controlul tehnic, Editura didactică și pedagogică, București 1980.

Norme de tehnica securității în construcția de mașini, M.I.C.M.

Scule așchietoare și port – scule, colecție. Standarde și comentarii, Vol. I și II., Editura tehnică, București 1987.

Toleranțe și ajustaje – Standarde și comentarii nr. 68, Editura tehnică, București 1968.

Lăzărescu I. și Lăzărescu E. – Toleranțe, Editura tehnică, București 1984.

ANEXE:

Anexa-1

Desen de executie a reperului

Anexa-2

Program CNC