Tehnologia Fabricarii Produselor

CUPRINS

1- Analiza funcțional-constructivă a piesei

Rolul funcțional al piesei

Caracteristicile geometrice constructive prescrise piesei

Caracteristicile materialului piesei

Tehnologicitatea construcției piesei

2- Proiectarea semifabricatului

2.1- Stabilirea metodelor și procedeelor de obținere semifabricatului

2.2- Adoptarea adaosurilor totale de prelucrare

2.3- Adoptarea procedeului economic de realizare a semifabricatului

2.4- Stabilirea tratamentelor termice primare necesare

2.5- Realizarea desenului de execuție a semifabricatului

3- Proiectarea variantelor preliminare de proces tehnologic

3.1- Stabilirea metodelor și procedeelor de prelucrare a suprafețelor

semifabricatului

Principii generale de proiectare și restricții specifice grupului din care face

parte piesa

Stabilirea conținutului și succesiunii operațiilor procesului tehnologic (în 2

variante)

4- Proiectarea primei variante de proces tehnologic

4.1- Stabilirea adaosurilor de prelucrare și a dimensiunilor intermediare

4.2- Proiectarea operațiilor procesului tehnologic

1.1 Rolul funcțional al piesei

Reperul analizat este o FLANȘĂ.

Suprafețele cu rol funcțional sunt: S6, S7, S13.

Suprafețele cu rol tehnologic sunt: S9, S11, S14, S16.

Suprafețele libere sunt: S1, S2, S3, S4, S5, S8, S10, S12, S15.

Caracteristicile geometrice constructive

prescrise piesei

Se analizează precizia dimensională, de formă și de poziție, precum și rugozitățile suprafeței piesei. Se au în vedere precizările standardelor: STAS 8102-68 pentru suprafețele exterioare și STAS 8103-68 pentru cele interioare.

Caracteristicile prescrise materialului

Materialul piesei FLANȘĂ este OLC 45, STAS 880-80.

Oțelurile carbon sunt oțeluri nealiate, obținute printr-o elaborare îngrijită și cu un grad de purificare chimică ridicat. La aceste oțeluri se garantează atât și caracteristicile mecanice. Ele se folosesc în mod obișnuit tratate termic prin cementare sau îmbunătățire, în construcții mecanice supuse la solicitări mari.

1.Caracteristici mecanice

2.Caracteristici mecanice

3.Tratamente termice si termochimice

Oțelurile carbon de calitate pot fi nu numai îmbunătățite (călite și revenite la temperatura de îmbunătățire), dar și tratate superficial, prin încălzire rapidă a zonei superficiale a oțelurilor de apă și ulei. De aceea, aceste oțeluri se folosesc adesea pentru roți dințate, suprafețe de alunecare, bolțuri, etc.

Tehnologicitatea construcției piesei

Tehnologicitatea este însușirea construcției piesei prin care aceasta, fiind eficientă și sigură în exploatare, se poate executa la volumul de producție stabilit, cu consumuri de materiale minime, deci și cu costuri scăzute. Aprecierea tehnologicității construcției piesei se face cu ajutorul unor indici tehnico-economici absoluți sau relativi, ca:

Masa piesei

Volumul cilindrului 1: πR2h==29849,6 mm3

Volumul cilindrului 2: πR2h==60181,2 mm3

Volumul cilindrului 3:=268802,8

mm3

Volumul cilindrului: πR2h==185731 mm3

Volumul cilindrului: πR2h==8820,2 mm3

V=553384,6 mm3

Volumul găurilor: 1: πR2h ==703,3 mm3

2: πR2h==22631,5 mm3

3: πR2h ==29920,2 mm3

4: πR2h ==22631,5 mm3

5: πR2h =14306 mm3

Vg=90368,9 mm3 .

V=553384,6-90368,9=463015,7 mm3=463,0157cm3.

Masa piesei este: m===3,6115 kg.

Gradul de unificare a elementelor constructive

Găuri: et=2; etd=0; λ=0

Filete: et=0; etd=0; λ=0;

Suprafețe frezate: et=1; etd=0; λ=0;

Raze de racordare: et=0; etd=0; λ=0;

Teșituri: et=3; etd=0; λ=0.

et- nr total al elementelor;

etd- nr elementelor cu dimensiuni diferite.

Concordanța formei constructive cu posibilitățile de realizare

Din punct de vedere al concordanței formei constructive a produsului cu particularitățile diferitelor metode și procedee de fabricare se poate menționa:

Profilul exterior și interior se pot execute ușor prin strunjire;

Găurile sunt accesibile, deci nu ridică probleme la găurire;

Găurile filetate prezintă o bună tehnologicitate.

În concluzie, având în vedere cele expuse mai sus, putem concluziona că piesa prezintă o bună tehnologicitate, neridicând probleme deosebite pentru execuție.

Gruparea suprafețelor pe tipuri de suprafețe și procedee aplicabile acestora

2.1-Stabilirea metodelor și procedeelor

de obținere a semifabricatului

Alegerea dimensiunilor semifabricatului din care se execută ulterior piesa finită reprezintă o etapă deosebit de importantă în realizarea unei tehnologii corecte, eficiente și economice.

Executarea reperului dintr-un semifabricat cu dimensiuni prea mari va duce la o risipă, un timp de prelucrare ridicat și o uzură a sculelor foarte mare. De asemenea, alegerea unui semifabricat cu dimensiuni foarte apropiate de cele ale piesei finite poate duce la riscul obținerii unui rebut irecuperabil.

Pentru stabilirea semifabricatului se va ține cont de următoarele considerente tehnico-economice: forma, dimensiunile și rolul funcțional al piesei, condițiile de funcționare, tipul de producție în care se încadrează fabricația piesei.

Pentru reperul FLANȘĂ se va folosi semifabricatul laminat sau matrițat la cald. Forma semifabricatul laminat este prezentată în fig.2, iar forma semifabricatului matrițat este prezentată în fig.1.

Semifabricat matrițat pe mașini de forjat verticale

Producția economică a pieselor ce urmează a se obține din semifabricat matrițat depinde în mare măsură de procedeul de matrițare ales. O dată cu alegerea procedeului de matrițare trebuie analizat și modul de întocmire a desenului piesei matrițate. Pentru acest semifabricat am ales matrițarea pe prese.

Avantaje:

productivitate mare;

precizie și calitate a suprafețelor este ridicată;

permite obținerea semifabricatelor/pieselor de complexitate mare;

posibilitatea mecanizării și automatizării procesului;

zgomot redus.

Dezavantaje:

limitarea masei și dimensiunilor semifabricatelor;

costul ridicat al matrițelor.

Semifabricat laminat

Prelucrarea prin laminare este principalul procedeu de obținere a semifabricatelor care fac legătura dintre metalurgia extractivă și cea prelucrătoare. Peste 90% din producția de oțel se transformă în produse laminate.

Avantaje:

proces continuu, productivitate de 5-10 ori mai mare decât la operațiile de matrițare în unele cazuri;

economii importante de material care variază între 15-25%, prin reducerea substanțială a bavurii, a capetelor de prindere cu cleștele;

permite un grad mare de mecanizare și automatizare a procesului tehnologic.

Dezavantaje:

precizie dimensională și calitate a suprafețelor inferioare celor obținute prin deformare plastică;

complexitate ridicată a utilajelor de lucru.

-fig.1-

-fig. 2-

2.2-Adoptare adaosurilor totale de prelucrare

Pentru semifabricatele alese anterior se prezintă tabelar mărimile adaosurilor totale de prelucrare, a înclinațiilor și a razelor se racordare ( adaosuri tehnologice), după ce acestea au fost adoptate din normative în funcție de:

-metoda/procedeul de semifabricare;

-clasa în care se încadrează semifabricatul;

-modul de dispunere a suprafețelor piesei în raport cu planurile de separație și dimensiunile

suprafețelor;

-materialul piesei.

Adaosurile de prelucrare prin așchiere pentru semifabricatele matrițate sunt stabilite conform

STAS 7670-66 în funcție de dimensiunile de gabarit ale pieselor și de clasa de precizie aleasă. Dacă piesa matrițată urmează și o prelucrare de finisare atunci la adaosul din tabel se adaugă 0,25 mm pe latură (pentru suprafețe cu Ra=3,2…12,5), iar dacă urmează și o rectificare atunci se adaugă 0,5 mm (pentru suprafețe cu Ra<=1,6).

Dimensiunile semifabricatului matrițat

Stabilirea înclinațiilor

Stabilirea razelor de racordare

Dimensiunile semifabricatului laminat

2.3-Adoptarea procedeului economic de realizare

a semifabricatului

Compararea variantelor de semifabricat se va face pe baza unor criterii tehnico-economice. Criteriile pe baza cărora se alege semifabricatul optim sunt:

gradul de apropiere a semifabricatului de piesă;

precizia semifabricatului;

costul semifabricatului.

Tabelul cu criteriile de analiză

Justificarea modului de alegere a notelor

1.Gradul de apropiere a semifabricatului de piesă

Pentru semifabricatul matrițat:

V1=cm3

V2=cm3

Vg1=cm3

Vg2=cm3

Vsemifabricat=871,062-58,047=813,015 cm3

Vr.material=40,049 cm3=40%

Pentru semifabricatul laminat:

V=cm3

Vr.material=67, 822 cm3=67%

2.Precizia semifabricatului

Precizia semifabricatului se apreciază în raport cu suprafața de precizie cea mai mare a piesei (exceptând dantura). În acest scop se vor utiliza tabelele cu trepte de precizie și rugozitate medie economică specifice procedeelor de semifabricare.

3.Costurile semifabricatului

Acest criteriu se referă la costurile legate de procedeul de obținere a semifabricatului.

Varianta optimă de obținere a semifabricatului pentru piesa FLANȘĂ este matrițarea pe mașină de forjat verticală.

2.4-Stabilirea tratamentelor termice

primare necesare

Materialul din care se execută piesa este OLC 45. Prelucrabilitatea prin așchiere este corespunzătoare. Totuși, pentru obținerea unei granulații fine și uniforme, care favorizează prelucrările prin așchiere este recomandată realizarea unui tratament termic primar de recoacere de înmuiere, indiferent de modul de obținere a semifabricatului.

Recoacerea este un tratament termic în care oțelul este încălzit până la o anumită temperatură, menținut un anumit timp la acea temperatură și apoi răcit lent. Prin recoacere se urmărește a se aduce oțelul într-o stare de echilibru fizic, fizico-chimic și structural.

Temperatura pentru recoacerea de înmuiere este cuprinsă între 680-7000 C.

2.5-Desenul execuție a semifabricatului

În acest subcapitol se vor calcula dimensiunile semifabricatului prin metoda experimental statistică (cu precizarea abaterilor limită).

Pentru realizarea desenului de execuție a semifabricatului se are în vedere:

schița semifabricatului economic;

dimensiunile semifabricatului și abaterile acestora.

3.1 Stabilirea metodelor și procedeelor

de prelucrare a suprafețelor semifabricatului

Pentru fiecare suprafață Sk sau grup de suprafețe identice se stabilesc, pe bază de considerente tehnico-economice mai multe variante tehnic acceptabile (pentru suprafețele la care acest lucru este posibil) de procedee sau succesiuni de procedee (prelucrări) necesare obținerii caracteristicilor geometrice (precizie dimensională și rugozitate) prescrise suprafeței Sk.

Se recomandă ca stabilirea etapelor și procedeelor de prelucrare a unei suprafețe să se efectueze după următorul algoritm:

Se identifică caracteristicile geometrice prescrise suprafeței (forma suprafeței, precizia dimensională, de formă și poziție relativă, rugozitate);

Se stabilește numărul etapelor de prelucrare avându-se în vedere atât forma și caracteristicile geometrice prescrise piesei cât și recomandările din literatura de specialitate;

Se stabilește procedeul final de prelucrare, în concordanță cu felul etapei finale de prelucrare stabilită anterior;

Se stabilesc celelalte procedee de prelucrare, astfel încât să fie îndeplinite simultan următoarele condiții:

sealizarea desenului de execuție a semifabricatului se are în vedere:

schița semifabricatului economic;

dimensiunile semifabricatului și abaterile acestora.

3.1 Stabilirea metodelor și procedeelor

de prelucrare a suprafețelor semifabricatului

Pentru fiecare suprafață Sk sau grup de suprafețe identice se stabilesc, pe bază de considerente tehnico-economice mai multe variante tehnic acceptabile (pentru suprafețele la care acest lucru este posibil) de procedee sau succesiuni de procedee (prelucrări) necesare obținerii caracteristicilor geometrice (precizie dimensională și rugozitate) prescrise suprafeței Sk.

Se recomandă ca stabilirea etapelor și procedeelor de prelucrare a unei suprafețe să se efectueze după următorul algoritm:

Se identifică caracteristicile geometrice prescrise suprafeței (forma suprafeței, precizia dimensională, de formă și poziție relativă, rugozitate);

Se stabilește numărul etapelor de prelucrare avându-se în vedere atât forma și caracteristicile geometrice prescrise piesei cât și recomandările din literatura de specialitate;

Se stabilește procedeul final de prelucrare, în concordanță cu felul etapei finale de prelucrare stabilită anterior;

Se stabilesc celelalte procedee de prelucrare, astfel încât să fie îndeplinite simultan următoarele condiții:

să se respecte numărul și tipul etapelor de prelucrare stabilite anterior

diferența dintre treptele de precizie realizate de două procedee succesive să nu fie mai mare de 2-3;

diferența dintre clasele de rugozitate Ra realizate de două procedee succesive să nu fie mai mare de 1-2.

Metode și procedee de prelucrare

Principii generale de proiectare și restricții specifice

grupului din care face parte piesa

Pentru a proiecta structura procesului tehnologic de prelucrare a piesei, se vor preciza principiile și restricțiile care stau la baza acestei proiectări:

principiile generale de proiectare a proceselor tehnologice;

restricțiile specifice procesului tehnologic tip al grupului di care face parte piesa;

tipul mașinii-unelte și echipamentelor care pot fi utilizate în cadrul procesului tehnologic, ținând cont de tipul producției impus prin temă.

Principii generale de proiectare a proceselor tehnologice

1.Suprapunerea sistemelor bazelor tehnologice cu sistemele bazelor de cotare: SBT≡SBC

Numai dacă bazele tehnologice sunt identice cu bazele de cotare pentru o suprafață ce trebuie prelucrată, erorile de prelucrare sunt minime.

2.Numărul operațiilor unui proces tehnologic trebuie să fie minim posibil

Procesul tehnologic care conține o singură operație este ideal.

3.Număr minim de scheme de orientare și fixare utilizate în cadrul unui proces tehnologic

4.Raționalitatea primei operații

În prima/primele operație/operații a/ale unui proces tehnologic se prelucrează acele suprafețe care sunt baze tehnologice. În următoarele operații orientarea se face pe aceste suprafețe baze tehnologice.

5.Concentrarea operațiilor procesului tehnologic

Concentrarea se realizează prin asocierea geometrică sau tehnologică a suprafețelor prelucrate și presupune realizarea în cadrul aceleiași operații a suprafețelor de același tip: cilindrice, plane, conice.

Asocierea tehnologică a suprafețelor este legată de particularitățile constructive ale sculelor așchietoare, dispozitivelor de lucru și mașinilor-unelte folosite.

Două suprafețe între care există condiții de poziție reciprocă se realizează în 2 variante:

-se prelucrează mai întâi suprafața mai precisă, se orientează pe ea cea de-a doua suprafață legată de prima prin condiție de poziție relativă.

-ori de câte ori este posibil cele 2 suprafețe se prelucrează cu aceeași orientare și fixare a semifabricatului.

6.Diferențierea prelucrărilor

Este în legătură cu etapele de prelucrare ce pot fi utilizate la realizarea unei suprafețe. Etapele de prelucrare sunt:

etape de degroșare;

etape de semifinisare;

etape de finisare;

etape de superfinisare.

Etapele de degroșare au rolul de a îndepărta cea mai mare parte a adaosului de prelucrare, înlăturând defectele de semifabricare și neregularitățile suprafețelor semifabricate.

Etapele de semifinisare au rolul de a apropia forma și dimensiunile suprafețelor de cele finale și de a uniformiza adaosul de prelucrare pentru etapa de finisare.

Etapele de finisare asigură precizia dimensională și calitatea suprafețelor cu indicații de abateri mici și calitate deosebită.

Etapele de superfinisare asigură o calitate impusă, deosebit de precisă pentru suprafețele piesei.

Diferențierea prelucrărilor din punct de vedere al etapelor de prelucrare impune următoarea regulă: prelucrările de degroșare se execută la începutul procesului tehnologic, sunt urmate de prelucrările de semifinisare, în timp ce finisările și superfinisările se execută spre sfârșitul procesului tehnologic după tratamentul termic final care are rolul de a mări duritatea materialului de prelucrat. Finisările se realizează prin rectificare, superfinisările prin rodare, lecuire, vibronetezire.

7.Stabilirea judicioasă a operațiilor finale

Dacă pisa nu este supusă unui tratament termic în ultimele operații se prelucrează fără rol funcțional deosebit, fără precizie deosebită și suprafața care s-ar putea deteriora în timpul transportului de la o operație la alta.

8.Stabilirea judicioasă a operațiilor de tratament termic (tratament termic intermediar-prevăzut sau nu în cadrul unui proces tehnologic)

tratament termic primar aplicat semifabricatului pentru a-i îmbunătății prelucrabilitatea prin așchiere;

tratament termic intermediar de îmbunătățire care se poate aplica după prelucrarea de degroșare care modifică starea de tensiune internă a semifabricatului.

9.Minimizarea lungimilor traiectoriilor sculelor atât în faza de lucru cât și în faza de retragere.

10.Uniformizarea timpilor de realizare a operațiilor

11.Stabilirea judicioasă a operațiilor de control tehnic

o operație de control tehnic intermediar se efectuează fie după fiecare etapă de prelucrare, fie înaintea tratamentului termic final;

control tehnic activ pe operație pentru anumite mașini-unelte.

operația de control tehnic final este ultima a cărei schiță de operație este piesa de prelucrat.

12.Prelucrarea suplimentară a suprafețelor tehnologice permanente

13.Uniformizarea timpilor de realizare a operațiilor

Tipuri de restricții (condiționări) ce impun succesiunea operațiilor/fazelor unui proces tehnologic:

1. legăturile dimensionale între suprafețe

Funcție de cotele funcționale (dimensionale, de formă, de poziție) de pe desenul de execuție al piesei, se stabilesc suprafețele care trebuie să fie, obligatoriu, realizate înaintea altor suprafețe, sau suprafețele ce trebuie realizate în aceeași operație (aceeași orientare și fixare).

Reguli:

– dacă între două suprafețe este impusă o toleranță de poziție relativă strânsă, cele două suprafețe trebuie executate în aceeași operație;

– dacă între două suprafețe există o condiție de poziție relativă, mai întâi se prelucrează suprafața bază de referință;

2. asocierile geometrice și/sau tehnologice între suprafețe

Sunt asociate geometric mai multe suprafețe realizate cu aceeași sculă așchietoare

Sunt asociate tehnologic suprafețe de același tip, repartizate regulat ce pot fi realizate cu aceeași sculă așchietoare, în aceeași operație/fază

Sunt asociate tehnologic suprafețele ce trebuie realizate din aceeași orientare și fixare a semifabricatului (datorită legăturilor dimensionale impuse)

3. succesiunea etapelor de prelucrare

Alegerea numărului de etape de prelucrare depinde de precizia dimensională și de rugozitatea

impusă suprafeței de prelucrat.

Regulă: dacă o suprafață necesită mai multe etape de prelucrare, succesiunea acestora trebuie să

fie: degroșare, semifinisare, finisare, superfinisare.

4. utilizarea sculei așchietoare

În legătură cu scula aschietoare utilizată pentru prelucrare, două aspecte importante trebuie luate

în considerare: uzura și deformațiile provocate în sistemul tehnologic. De exemplu, limitarea uzurii, prin protejarea tăișului sculei de strunjit interior, se realizează prin prelucrarea suprafeței frontale, înainte de strunjirea interioară. De asemenea, se impune prelucrarea anterioară a suprafețelor ce asigură ieșirea sculelor din aschiere.

Deformațiile în sistemul tehnologic sunt provocate de vibrațiile introduse de lungimile mari în

consolă ale sculelor, de razele la vârf mari si necorelate cu valoarea avansului, de așchierea discontinuă sau cu șocuri.

5. locul operației de tratament termic

Necesitatea unei operații de tratament termic aplicat semifabricatului impune o ordine anumită operațiilor de prelucrare mecanică, funcție de tipul tratamentului termic (în volum sau de suprafață), de materialul semifabricatului și de materialul părții active a sculei.

De exemplu, la prelucrarea unei piese din oțel, cu r 1000 N/mm2, cu indicații de tratament termic prin călire-revenire structura generală a procesului de prelucrare este următoarea:

Degroșarea suprafețelor (pe suprafetele precizie dimensională ridicată se lasă un adaos de 2-3 mm pentru prelucrări ulterioare);

Tratament termic

Semifinisare și finisare cu scule cu plăcuțe din carburi metalice.

Dacă materialul piesei este un otel cu r > 1000 N/mm2, structura generală a procesului de prelucrare este următoarea:

Degroșare și semifinisare (adaos de 0,5 mm pentru prelucrări ulterioare)

Tratament termic

Rectificare

Tipul mașinilor-unelte și echipamentele care pot fi utilizate în cadrul procesului

tehnologic:

Pentru prelucrarea piesei FLANȘĂ sunt folosite următoarele tipuri de mașini-unelte:

strung cu comandă numerică SCN;

mașină de frezat MF (FU 32);

mașină de găurit MG (G 25);

mașină de rectificat MR (WMW SJ 125);

mașină de broșat MB.

Stabilirea conținutului și succesiunii operațiilor

procesului tehnologic (în 2 variante)

Ținând cont de prelucrările necesare pentru obținerea suprafețelor piesei, principiile tehnologice și restricțiile specifice proceselor tehnologice grpului din care face parte piesa și structura procesului tehnologic tip al grupului de piese, se va stavili structura preliminară a procesului tehnologic de prelucrare a piesei, în 2 variante tehnic-acceptabile.

Cele 2 variante de proces tehnologic se pot diferenția prin:

aplicarea unor procedee diferite de prelucrare pentru una sau mai multe suprafețe;

utilizarea unor sisteme tehnice diferite mașini-unelte, SDV-uri) pentru realizarea acelorași tipuri de prelucrări.

Structura preliminară a procesului tehnologic cuprinde poerațiile de prelucrare, operațiile de

controlul calității ți operațiile de tratament termic, în ordinea desfăsurării lor.

Varianta 1

Varianta 2

Anexa 1

4.1 Stabilirea adaosurilor de prelucrare

și a dimensiunilor intermediare

Obiectivul acestei etape de proiectare este de a stabili adaosurile necesare prelucrărilor

suprafețelor piesei și calculul dimensiunilor intermediare ale acestor suprafețe.

Adaosul de prelucrare reprezintă grosimea stratului de material îndepărtat la prelucrarea unei suprafețe în vederea obținerii caracteristicilor geometrice prescrise acesteia. Adaosul de prelucrare poate fi:

intermediar: Ai, când suprafața se prelucrează în cel puțin 2 etape;

total: At, reprezintă stratul de material care se îndepărtează prin efectuarea tuturor prelucrărilor (etapelor) suprafeței.

Dimensiunile intermediare sunt dimensiunile pe care le capătă o suprafață a piesei

după aplicarea etapelor de prelucrare, începând de la semifabricat până la piesa finită.

Se recomandă ca stabilirea adaosurilor de prelucrare și a dimensiunilor intermediare să se facă pentru fiecare suprafață a piesei după următorul algoritm iar dateel obținute să fie notate într-un tabel:

se precizează etapele de prelucrare a suprafeței, cu indicarea toleranțelor tehnologice și a rugozităților realizate de fiecare procedeu în parte;

se specifică modul de prescriere a poziției câmpului de toleranță al dimensiunilor intermediare;

se specifică adaosul de prelucrare total, At și abaterile limită ale dimensiunii semifabricatului;

se adoptă din tabele normative sau se calculează adaosurile de prelucrare intermediare, Ai, în funcție de procedeul utilizat și de materialul prelucrat.

Mărimea adaosului de prelucrare se stabilește astfel:

când sunt 2 etape de prelucrare se adoptă:

Af=(0,2…0,25)At;

Ad=(0,8…0,75) At.

când sunt 2 etape de prelucrare (ultima fiind rectificare) se adoptă:

Af/2=(0,2…0,25)(At- Af);

Ad=(0,8…0,75) (At- Af).

4.2 Proiectarea operațiilor procesului

tehnologic

Obiectivul acestei etape este de a proiecta în detaliu fiecare operație a procesului

tehnologic considerat.

Elementele de plecare în atingerea acestiu obiectiv sunt:

structura preliminară a procesului tehnologic;

mărimile adaosurilor de prelucrare și dimensiunile intermediare ale suprafețelor piesei

caracteristicile constructive ale suprafețelor piesei.

Operațiile procesului tehnologic vor fi analizate și proiectate în ordinea din procesul

tehnologic. Proiectarea detaliată a acestei operații constă în parcurgerea succesivă a următorilor pași:

Întocmirea schiței operației;

Precizarea fazelor de lucru ale operației;

Stabilirea principalelor caracteristici ale elementelor sistemului tehnologic;

Stabilirea metodei de reglare la dimensiune a sistemului tehnologic;

Determinarea valorilor parametrilor regimului de lucru;

Stabilirea componentelor ciclului de muncă și determinarea normei de timp;

Elaborarea programului de comandă numerică.

Întocmirea schiței operației

Trebuie să pună în evidență:

piesa în poziția de lucru;

modul de orientare și fixare;

sculelor de prelucrat numerotate în ordinea utilizării lor;

mișcările de generare;

dimensiunile de realizat;

rugozitățile suprafețelor prelucrate.

Precizarea fazelor de lucru ale operației

Constă în definirea exactă a modului în care este transformat semifabricatul în cadrul

operației. Atunci când se realizează mai multe faze de lucru în cadrul operației, acestea vor fi numerotate cu cifre, în ordinea efectuării lor, indicând codul suprafeței prelucrate.

În cadrul prelucrării pe sisteme comandate numeric, în locul fazelor de lucru putem avea, după caz, cicluri de prelucrare.

Stabilirea principalelor caracteristici ale elementelor sistemului tehnologic

Caracteristicile elementelor sistemului tehnologic trebuie să se refere la:

mașina-unealtă: caracteristici tehnologice (dimensiuni maxime ale pieselor de prelucrat, gama turații/avansuri, putere maximă, etc) elemente de legătură cu dispozitivele port-sculă și port-piesă, tipul și caracteristicile ECN (axe comandate numeric, număr scule,etc);

dispozitivul de orientare și fixare a piesei: tip(universal, specializat, special);

sculele de prelucrare: caracteristicile plăcuței(nuanță și geometrie) și ale sistemului de prindere;

verificatoarele: tip, valoarea divizuiunii, mărimea controlată.

D. Stabilirea metodei de reglare la dimensiune a sistemului tehnologic

Metoda de reglare la dimensiune se alege în concordanță cu cea stabilită la calculul analitic al adaosurilor de prelucrare (automată). Prin urmare, ea poate fi:

cu piese de probă;

cu calibru/etalon;

cu elemente din construcția dispozitivului.

Determinarea valorilor parametrilor regimului de lucru

Valorile parametrilor regimului de așchiere vor fi determinate în ordinea:

adâncimea da așchiere și numărul de treceri: este recomandat ca adaosul de prelucrare să fie îndepărtat într-o singură trecere;

avansul de lucru: viteza de avans;

viteza principală de așchiere.

După determinarea acestor mărimi se va stabili valorile parametrilor care vor fi reglați pe mașina-unealtă. Determinarea valorilor parametrilor regimului de așchiere se va proceda astfel: utilizân softul “Coroguide”, în cazul în care operațiile de prelucrare se execută pe sisteme tehnologice comandate numeric sau prin alegerea din tabele normative, în cazul celorlalte operații.

F. Stabilirea componentelor ciclului de muncă și determinarea normei de timp

Stabilirea componentelor ciclului de muncă constă în definirea exactă a activităților pe care operatorul și sistemul tehnologic la au de realizat în vederea executării operației.

Determinarea normei de timp pe operație constă în stabilirea componentelor acestuia și însumarea corespunzătoare a acestora. Astfel:

timpul unitar (timpul care se consumă identic pentru realizarea unei piese) rezultă din ciclograma operației: durata cumulată a activităților;

timpul de pregătire-încheiere se adoptă din tabele normative în funcție de mașina-unealtă și de complexitatea operațieie de executat;

norma de timp pe timp pe operație se calculează cu relația:

TN=Tu+Tpî/N

N-numărul de piese din lot.

În afara normei de timp pe operație, se mai stabilește și durata necesară executării lotului de piese, DN, cu relația:

DN==+ [min]

G. Elaborarea programului de comandă numerică

Constă în transpunerea în limbaj ISO a informațiilor necesare ECN pentru a comanda executarea operației. Acest lucru se face ținând cont de caracteristicile ECN și de elementele stabilite anterior.

Se recomandă realizarea, mai întâi, a programului de comandă numerică pentru fiecare ciclu de prelucrare în parte (și prezentarea sa în tabelul cu coordonatele punctelor caracteristice de pe traseul sculei) și, ulterior, îmbinarea acestor părți de program într-unul unitar.

A. Întocmirea schiței operației

Precizarea fazelor de lucru ale operației

orientare și fixare semifabricat

1. strunjire de degroșare contur exterior T01

indexarea capului turelei

2. strunjire de degroșare contur interior T02

indexarea capului turelei

3. strunjire cu cuțit de degajat interior T03

indexarea capului turelei

4. strunjire de finisare alezaj interior T04

desprindere semifabricat

Stabilirea principalelor caracteristici ale elementelor sistemului tehnologic

Mașina unealtă

Echipamentul cu comandă numerică

Cicluri de prelucrare – ciclurile automate de strunjire se programează cu ajutorul adreselor G28 si G29 (strunjire transversală, respectiv strunjire longitudinală). Cu ajutorul acestor cicluri se realizează automat trecerile succesive necesare pentru îndepărtarea adaosului cuprins între conturul brut și conturul final. Pentru executarea unui ciclu automat de strunjire este necesar să se programeze:

conturul brut indicat prin punctul de început al programului;

conturul final prin specificarea punctelor caracteristice ale acestuia ;

tipul ciclului de strunjire ;

adâncimea de așchiere care se va programa sub adresa R. Adaosul de prelucrare necesar pentru realizarea operațiilor de finisare se asigură printr-o translație a sistemului de coordonate.

Schimbarea sculelor – se realizează automat prin programarea adresei M06 – activare schimbare sculă.

Origini ale sistemului. Pentru a putea programa diferite mișcări ale organelor de lucru ale MUCN (mașini unelte cu comandă numerică), este necesară raportarea lor la un sistem de coordonate. Se va adopta un sistem de coordonate ortogonal, axele fiind alese astfel:

axa Z este identică sau paralelă cu axa arborelui principal, cu sensul pozitiv în sensul creșterii distanței dintre sculă și piesă;

axa X este orizontală și paralelă cu suprafața de așezare a piesei;

axa Y se alege astfel încât să formeze cu axele X si Z un tridru drept, de sens direct.

Dispozitiv de orientare și fixare : dispozitiv universal cu trei bacuri cu fixare pe exterior STAS 1373 – 73.

Caracteristicile sculelor așchietoare:

T01

– cutit TMAX P – cuțit pentru strunjire de degroșare exterioară

cod placuta: CNMG 09 03 08 – PM

cod suport (pentru exterior): PCLNL 16 16 H 09

T02

cutit TMAX P– cuțit pentru strunjire de degroșare interioară

cod plăcuță: CNMG 12 04 12 – PM

cod suport (pentru interior): S25T-PCLNL12 12 H 09

T03

– cutit TMAX P– cuțit pentru strunjire degajare interioară

cod plăcuță: N 151.3-200-20-4G

cod suport: LAG 151.22-25R-20

T04

– cutit TMAX P– cuțit pentru strunjire de finisare interioară

– cod plăcuță: VNMG 16 04 04 – PF

– cod suport (pentru interior): S15 F-SVJBL 16 16 H 11

Verificator: pentru diametre calibre potcoavă de interior/exterior TRECE/NU TRECE, iar pentru lungimi, șubler 0-150 STAS 373/1-87 cu valoarea diviziunii vernierului de 0,1 mm.

Stabilirea metodei de reglare la dimensiune a sistemului tehnologic

Metoda de reglare a sistemului la dimensiune trebuie să specifice modul de poziționare relativă a elementelor sistemului tehnologic pentru realizarea prelucrărilor.

Metoda de reglare la dimensiune este cea cu semifabricate (piese) de probă. Semifabricatele (piesele) de probă care se utilizează la reglare sunt piese din fabricația curentă, care au parcurs stadiile de transformare anterioare operației la care are loc reglarea. [3]

Determinarea valorilor parametrilor regimului de lucru

Este determinat cu ajutorul soft-ului COROGUIDE

Parametrii regimului de lucru pentru Ciclul 2 – S2

Stabilirea componentelor ciclului de muncă și determinarea normei de timp

Elaborarea programului de comandă numerică

%

N01 G36 XZ S984T0101 M03 M06

N02 G00 X26,5 Z2

N03 G38 G28 G27 G96 S286 F0,41 R4

N03 G01 X26,5 Z0

N04 X74

N05 Z-25

N06 X98 Z-71

N07 X134

N08 G00 X140 Z 20

N09 G36 XZ S3141 T0202 M03 M06

N10 G00 X33 Z2

N11 G38 G27 G96 S261 F0,502 R3

N12 G01 X33 Z0

N13 X29,82 Z-1

N14 Z-80

N15 G00 X140 Z20

N16 G36 XZ S3200 T0303 M03 M06

N17 G00 X28 Z-30

N18 G38 G28 G27 G96 S225 F0,175 R3

N19 G01 X29,82 Z-30

N20 X33

N21 Z-65

N22 G00 X140 Z20

N23 G36 XZ S3855 T0404 M03 M06

N24 G00 X30,65 Z0

N25 G38 G27 G96 S361 F0,158 R3

N26 G01 X30,65 Z-1

N27 Z-80

N27 G00 X140 Z20

!

Întocmirea schiței operației

Precizarea fazelor de lucru ale operației

orientare și fixare semifabricat

1. strunjire de degroșare contur exterior T01

indexarea capului turelei

2. strunjire de degroșare contur interior T02

indexarea capului turelei

3. strunjire de finisare contur exterior T03

indexarea capului turelei

4. strunjire cu cuțit de degajat exterior T04

desprindere semifabricat

Stabilirea principalelor caracteristici ale elementelor sistemului tehnologic

Idem Operația 10

Caracteristicile sculelor așchietoare:

T01

– cutit TMAX P – cuțit pentru strunjire de degroșare exterioară

cod placuta: CNMG 09 04 08 – PM

cod suport (pentru exterior): PCLNL 16 16 H 09

T02

cutit TMAX P– cuțit pentru strunjire de degroșare interioară

cod placuta: CNMG 12 04 12 – PM

cod suport (pentru interior): S25T-PCLNL12 12 H 09

T03

cutit TMAX P– cuțit pentru strunjire de finisare exterioară

cod placuta: VNMG 16 04 04 – PF 4015

cod suport (pentru exterior): SVJBL 16 16 H 11

T04

– cutit TMAX P– cuțit degajare exterioară

cod placuta: N151.2-200-20-4U

cod suport: C4-LS151.22-27050-20

D. Stabilirea metodei de reglare la dimensiune a sistemului tehnologic

Idem Operația 10

E. Determinarea valorilor parametrilor regimului de lucru

G. Elaborarea programului de comandă numerică

%

N01 G36 XZ S680 T0101 M03 M06

N02 G00 X42,5 Z90

N03 G38 G28 G27 G96 S286 F0,41 R4

N03 G01 X42,5 Z89

N04 X69,2

N05 Z85,5

N06 X130

N07 Z71

N08 G00 X140 Z 20

N09 G36 XZ S2145 T0202 M03 M06

N10 G00 X43 Z90

N11 G38 G28 G27 G96 S286 F0,41 R3

N12 G01 X43 Z89

N13 Z80

N14 X33

N15 X31 Z79

N16 G00 X140 Z20

N17 G36 XZ S1902 T0303 M03 M06

N18 G00 X53 Z90

N19 G38 G28 G27 G96 S414 F0,15 R3

N20 G01 X53 Z89

N21 Z85

N22 X130

N23 G00 X140 Z20

N24 G36 XZ S2800 T0404 M03 M06

N25 G00 X54 Z85

N26 G38 G27 G96 S123 F0,08 R3

N27 G01 X53 Z85

N28 X51 Z84

N29 G00 X140 Z20

!

Stabilirea componentelor ciclului de muncă și determinarea normei de timp

A. Întocmirea schiței operației

Precizarea fazelor de lucru ale operației

orientare și fixare semifabricat

1. găurire Φ8

indexare

2. găurire Φ8

desprindere semifabricat

C. Stabilirea principalelor caracteristici ale elementelor sistemului tehnologic

Mașina unealtă:

Dispozitivul de orientare și fixare a piesei: Dispozitiv de găurit indexabil cu acționare manuală.

Scula utilizată: Burghiu elicoidal scurt, cu coadă conică Ø8 STAS 575-80/Rp3, cu următoarele caracteristici :

lungimea părții active : l = 75 [mm]

diametrul : D = 8 [mm]

lungimea totală a sculei : L = 156 [mm]

con Morse: 1

Tec = 20 [min]

Verificator: Calibru tampon Ø8 pentru verificarea diametrelor găurilor și șubler cu valoarea diviziunii 0,1mm pentru verificarea distanței dintre acestea.

D. Stabilirea metodei de reglare la dimensiune a sistemului tehnologic

Reglarea la dimensiune se realizează cu elemente din construcția dispozitivului(bucșa de ghidare)

E. Determinarea valorilor parametrilor regimului de lucru

F. Stabilirea componentelor ciclului de muncă și determinarea normei de timp

A. Întocmirea schiței operației

B. Precizarea fazelor de lucru ale operației

orientare și fixare semifabricat

1. frezare canal

desprindere semifabricat

Stabilirea principalelor caracteristici ale elementelor sistemului tehnologic

Mașina unealtă:

Dispozitivul de orientare și fixare a piesei: dispozitiv de frezat

Verificator: calibru potcoavă

Scula utilizată: freză disc cu trei tăișuri 50×8 STAS 2215/1-86/Rp5.

D. Stabilirea metodei de reglare la dimensiune a sistemului tehnologic

Reglarea la dimensiune se realizează cu etalonul (etalonul va fi cuprins în construcția dispozitivului).

E. Determinarea valorilor parametrilor regimului de lucru

Stabilirea componentelor ciclului de muncă și determinarea normei de timp

Cuptor : călire – revenire joasă

F. Determinarea normei de timp

Tu = 3 [min]

Tpî = 10 [min]

Tn = 3 +; Tn = 3,1 [min]

A. Întocmirea schiței operației

B. Precizarea fazelor de lucru ale operației

orientare și fixare semifabricat

1. rectificare alezaj interior

desprindere semifabricat

Stabilirea principalelor caracteristici ale elementelor sistemului tehnologic

Mașina unealtă:

Dispozitivul de orientare și fixare a piesei: Dispozitiv universal cu trei bacuri cu fixare pe exterior

Scula utilizată: corp abraziv cilindric plan 1-25x10x40- STAS 601/1-84-11A40J2V

Diametrul discului abraziv în funcție de diametrul găurii de prelucrat:

Dd = 0,9 Dg

Dd = 27,9 [mm]

Dg – diametrul găurii de rectificat.

Se aleg: materialul abraziv En, granulația 40, duritatea J, liantul C

D = 27,9 [mm] diametrul exterior

H = 40 [mm] înălțimea

d = 10 [mm] diametrul alezajului

Tec = 7 [min] – a sculei

Verificator: micrometru de interior cu valoarea diviziunii de 0,002 mm; rugozimetru

D. Stabilirea metodei de reglare la dimensiune a sistemului tehnologic

Idem Operația 10

E. Determinarea valorilor parametrilor regimului de lucru

Stabilirea componentelor ciclului de muncă și determinarea

normei de timp

Se controlează cotele:

– alezajul la Ø31 cu micrometru de interior cu valoarea diviziunii de 0,002 mm,;

Rugozitatea: cu rugozimetru

Stabilirea componentelor ciclului de muncă și determinarea

normei de timp

Tu = 5 [min]

Tpî = 16 [min]

Tn = 5 +  ; Tn = 5,16 [min]

BIBLIOGRAFIE

[1]-Chiriță, G., Toleranțe și ajustaje, Editura Universității din Pitești, 2005

[2]-Chiriță, V., Matrițarea la cald a metalelor și aliajelor, E. T., 1979

[3]-Ciocârdia C., ș.a., Tehnologia construcțiilor de mașini,E.D.P., București, 1984

[4]-Neagu, C., și alții, Tehnologia construcției de mașini, Editura MATRIX ROM,

București, 2002

[5]-Picoș, C., și alții, Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanică prin așchiere,

Editura Universitas, Chișinău, 1992

[6]-Popescu, V., Forjarea și extruziunea metalelor și aliajelor, E.D.P., București, 1967

[7]-Popescu, V., Drăgan, I., Alexandru, T., Tehnologia forjării, E.T., 1980

[8]-Vlase, A., și alții, Regimuri de așchiere, adaosuri de prelucrare și norme tehnice de

timp Vol I, II, E.T., București, 1985

[9]-Vlase, A., și alții, Tehnologia construcțiilor de mașini, E.T., București, 1996

[10]-Vlase, A., și alții, Tehnologii de prelucrare pe mașini de danturat, E.T., București, 1998

[11]-Vlase, A., și alții, Tehnologii de prelucrare pe mașini de frezat, E.T., București, 1993

[12]-Vlase, A., și alții, Tehnologii de prelucrare pe mașini de găurit, E.T., București, 1994

[13]-Vlase, A., și alții, Tehnologii de prelucrare pe mașini de rectificat, E.T., București, 1995

*** Coromant – Coro-Guide