Tehnologii de proiecta re pe mașini cu comandă numerică [626266]

UNIVERSITATEA TEHNIC Ă GHEORGHE ASACHI IAȘI
FACULTATEA DE CONSTRUCȚII DE MAȘINI ȘI MANAGEMENT INDUSTRIAL
Specializare: TEHNOLOGIA CONSTRUCȚIILOR DE MAȘINI

PROIECT DE DIPLOMĂ

Tehnologii de proiecta re pe mașini cu comandă numerică
prin strunjire în MasterCam 2019

Îndrumator: Profesor univ. Dr. Ing. Gavril Muscă
Absolvent: [anonimizat]: 2019

Cuprins:
Capitolul I: Prezentarea sistemelor CNC
1.1 Scurt istoric
1.2 Avantaje și dezavantaje
1.3 Considerații economice privind introducerea în producție a mașin ilor unelte cu comandă
numerică
1.4 Fluxul informațional al mașinii unelte cu comandă numerică.
1.5 Structura unu strung CNC
1.5.1 Lanțul cinematic
1.5.2 Arborele principal
1.5.3 Cutia de viteze
1.5.4 Lanțul cinematic de avans
1.5.5 Ghidajele
1.5.6 Transmiterea mișcă rii
Capitolul II: Prezentare Mastercam 2019. Proiectarea tehnologiilor.
2.1 Prezentarea comenzilor din Mastercam 2019
2.2 Proiectarea thenologiilor

Capitolul III: Alegerea sculelor. Calcule privind adaosul de prelucrare și regimul de așchiere.
3.1 Alegerea sculelor
3.2 Calcule privind adaosul de prelucrare și regimul de așchiere
3.3 Fișa tehnologică

Rezumat

Proiectul de diplomă abordează posibilitatea proiectării și optimizării tehnologiei de
fabricației cu ajutorul programelor CAM, fiind formată din patru capitole.
Această lucrare are rolul de a prezenta sistemele CNC și a programului CAM
Mastercam 2019.
În capitolul unu este urmărită perezentarea sistemele de prelucrare cu comandă
numerică, scurt istoric despre aceste sisteme CNC, avantaj e și dezavantaje, introducerea
acestora în fabricație.
Capitolul doi prezintă interfața si comenzile principale din Mastercam 2019 și un
scurt tutorial al unei piese urmând să se obțină G -code -ul acesteia.
Capitolul trei prezintă sculele utilizate în cadru l prelucrării piesei și calculele legate
de adaosul de prelucare , finalizat cu planele de operație.
Capitolul patru conține proiectul de la disciplina Proiectarea Dispozitivelor, care
prezintă un dispozitiv de prindere pentru piesa aleasă.

Capitolul I:

1.1 Scurt istoric:

Primele studii în domeniul comenzii numerice datează aproximativ din anul
1942 efectuate de către MIT (Massachusestts Institute of Technology of Cambridge
din S.U.A.), pentru rezolvarea prelucrării unor piese, mai exact a unor came, folosite
la pompele de injecție pentru industria aeronautică, aceste came prezentând un profil
special care depășea procedeul clasic de prelucrare prin intermediul copierii după
model sau după un anumit șablon.

În anul 1949, firma Parsons Corporation cere ajutorul celor de la MIT cu scopul
de a găsi o modalitate de prelucrare într-un timp cât mai scurt a mai multor calibre
folosite la controlul profilului palelor elicelor de elicopter.După aproximativ 3 ani, în
1952, cei de la MIT realizează prima mașină d e frezat prin copiere pe trei axe
comandate numeric, copiere care se relizează prin intermediul unei benzi
perforate.Această realizare conduce la apariția prelucrării cu comanda numerică
manuală.

Figura nr. 1 Prima mașină cu comandă numerică din Europa [1]

În același timp cu dezvoltarea primiei mașini cu comandă numerică, în anul
1944, un p rofesor de la Universitatea Harv ard, prof. H. Aiken realizează punerea în
funcțiune a primul calculator Mark I , electro -mecanic, echipat cu relee și comandat
prin int ermediul unei benzide hârtie perforată.După 6 ani, în 1950, urmează o
dezvoltare foarte rapidă a calculatoarelor cu tub, MIT reușește să conceapă în acest
timp și echipamentul de comandă numerică al mașinii unelte.În acest fel s -a facut

posibilă legătura î ntre posibilitățile de calcul rapid al calculatoarelor și folosirea
acestora pentru determinarea coordonatelor punctelor suprafețelor cu un profil
complex, punându -se în acest fel bazele comenzii numerice asistate.

Figura nr. 2 Primul calculator Mark I de la Harvard [2]

Mașinile unelte cu comandă numerică au capătat apoi o dezvoltare rapidă în
țările cu o industrie foarte dezvoltată, dezvoltare determinată de avantajele mari pe
care le oferă aceste mașini unelte pentru prelucrarea seriilor mici de piese si a
unicatelor (datorită ușurinței modificării programelor) și dinamica rapidă a dezvoltării
industriei angajate în construcția calculatoarelor electronice și a echipamentelor de
comandă numerică.

Figura nr. 3 CNC Modern [3]

Aceste mașini unelte au c unoscut până în prezent 5 generații în dezvoltarea lor:

I. O generație care are la bază elemente discrete semiconductoare de germaniu
numindu -se si tranzistori.
II. Elementele discrete semiconductoare sunt realizate din siciliu.
III. Generația cu circuite integrate, pe o singură pastilă csunt combinați ai mulți
tranzistori, acest lucru a fost dezvoltat de către cercetătorii americani de la
Texas Instruments și Fairchild.
IV. Elementele principale sunt microcalculatoarele electronice (pe o singură
pastilă putând fi înscrise zece mii de tranzistori)
V. Generația calculatoarelor pe o pastilă sau computers on a chip, la care s -a
ajuns prin imprimarea pe mica suprafață a pastilei de siliciu (cca. 1 𝑚𝑚2) a o
sută de mii de tranzistori.

Figura nr. 4 Cei mai importanți ani în evoluția CNC -urilor [5]

În felul acesta în ultimii ani, datorită dezvoltării tot mai rapide si puternice a
calculatoarelor și minicalculatoarelor, a apariției calculatoarelor de proces, în paralel u
evoluția echipame ntelor de comandă, programarea numerică manuală și automată,
face tot mai mult loc programării numerice asistate de calculatorul electronic.
Dezvoltarea actuală și de viitor în domeniul mașinilor unelte cu comandă
numerică poate fi sentitezită prin urmatoa rele tendințe:
1. Perfecționarea în continuare a construcției echipamentului de comandă numerică
prin creșterea gradului de universalitate , reducerea costului de producție și a
gabaritului;
2. Extinderea echipamentelor de calcul integrat (CNC), aceasta având o mare
flexibilitate în programarea și eliminarea multor erori;
3. Necesitatea de dezvoltare si perfecționare a mașinilor unelte, această necesitate
constă în capacitatea mașinilor de a schimba sculele individual, sculă cu sculă sau
în bloc, a întregii cutii mu ltiaxe, precum și cu sisteme de schimbare automată a
pieselor.Datorită acestor posibilități de dezvoltare aceste mașini mai sunt numite și
complexe tehnologice;
4. Utilizarea laserului ca sculă la MUCN de conturare, pentru realizarea profilului
piesei în cazu l prelucrării pieselor din materiale dure și greu prelucrabile prin
așchiere;

5. Extinderea sistemelor de comandă a mașinii unelte cu comandă numerică și asta
constă în:
a.) Dezvoltarea interfaței, pentru a se putea culege cât mai multe informații în
timpul prelu crării;
b.) Dezvoltarea posibilităților de calcul și prelucrare a datelor, în special pentru
asigurarea unor algoritmi cât mai eficienți pentru operare în timp real și cu
cea mai mare precizie pentru un domeniu larg de deplasare și pe numeroase
axe;
c.) Dezvoltare a capacității de stocare a unui volum mare de date.
6. Perfecționarea si extinderea MUCN cu comandă adaptivă și limitativă și optimală.

Ce este o mașină CNC?
Mașina unealtă cu comandă numerică sau CNC reprezintă o structură formată din
două componente și anume: mașina propriu -zisă de prelucrare și echipamentul de comandă
numerică care analizează și pune în aplicare datele pentru realizarea piesei.Comanda numeri că a
programului este programul care lucrează în întregime cu informații sub formă numerică.
Echipamentele CNC ale acestor mașini -unelte sunt disponibile într -o paletă foarte largă, fiind
concepute după princip iul comenzilor numerice de poziț ionare sau de conturare.

Figura nr. 5 Echipament clasic cu comandă numerică într -o reprezentare schematică [6]

Utilizarea comenzii numerice (CN) nu se limitează doar în domeniul mașini lor-
unelte care sunt folosite pentru îndepărtarea materialului cu ajutorul unor scule cu tăiș,

ci ea este prezentă și la instalațiile de decupat cu fascicul laser, la prelucrarea prin
electroeroziune cu electrod sau cu fir, la operațiile de asamblare etc. Ea se întâlnește,
de asemenea, astăzi, la comanda meselor mașin ilor de măsurat tridimensionale, la
roboți și la alte echipamente.

Figura nr. 6 Programarea numerică pentru CNC -urile moderne [6]

Prelucrarea pe mașini unelte cu comandă numerică sau după un program,
împreună cu prelucrarea pe mașini unelte cu prelucrare în flux pe linii automate,
reprezintă un pas important alături de automatizarea clasică (adică cea mecanică,
hidraulică, electrică, pneumatică) către creșterea productivității și a preciziei
prelucrării.Modalitățile de programare sunt numeroase, acestea depind în funcție de
gradul de automatizare a lanțurilor cinematice auxiliare în special, cunoscut fiind
faptul că, prin reducerea t impilor auxiliari, se poate ajunge la o creștere însemnată a
productivității mașinilor unelte.Astfel mai jos se prezintă o clasificare a modalităților
de programare în funcție de gradul de automatizare necesar:
Programare:
 Convențională:
 Manuală (PCM);
 Automată (PCA) – cazul mașinilor unelte automatizate
(MUA), ciclul de prelucrare al piesei este dat prin utilizarea
unor elemente de automatizare, de exemplu șabloane.
 Numerică:
 Manuală (PNM) – (MUCN), programarea comenzilor se face pe
bandă perforată folosind un cod numeric convențional, bandă
citită apoi de aparatura electronică de comanda;
 Asistată (PNA) – (MUCNA), banda perforată este elaborată de
data aceasta de un calculator electronic.
Com anda numerică (Numerical Control, prescurtat și NC) cuprinde acele sisteme de
comandă după program în care acesta se memorează pe un purtător adecvat, sub formă de date
numerice, echipamentele respective de comandă fiind în măsură să prelucreze datele din program

și eventual informațiile primite de la mașin a unealtă.Aceste sisteme sunt considerate ca sisteme
de automatizare elastică deoarece permit atât programarea geometriei piesei (deci deplasările
sculei) cât și selectarea turațiilor, avansurilor, oprirea, pornirea, etc., în cadrul chiar al aceluiași
ciclu de lucru și de asemenea, schimbarea lui rapidă.
Schema din figura de mai jos permite o vedere de ansamblu asupra celor patru modalități
de programare a unei mașini unelte prezente mai sus, fiecărui nivel corespunzându -i elementele
identice necesare programării, însă specifice tipului de programare.

Figura nr. 7 Schemă privind posibilitățile de programare a mașinilor unelte [7]

DESEN PIESĂ
PLAN OPERAȚ II
TABELE,
GRAFICE DESEN, CAME,
ȘABLOANE, etc. TABEL PROGRAM –
PIESĂ FIȘĂ PROGRAM –
PIESĂ
MAȘINĂ PERFORAT
BANDĂ MAȘINĂ PERFORAT
CARTELE
PROGRAM
CALCULATOR
CALCULATOR
NUMERIC
PROGRAM M.U.
CAME, ȘABLOANE
MANETE,
MANIVELE DISPOZITIV
MONTAT CAME PANOU APARATURĂ
COMANDĂ
NUMERICĂ
M.U.C.N.
PIESĂ COMANDĂ
ADAPTIVĂ

1.2 Avantaje și dezavantaje:
Avantaje le sunt datorate, în general, contribuției tehnic e aduse de către comanda
numerică, dar aceste avantaje ies în evidență în cazul programării asistate de calculator, care
elimină restricțiile legate de timpii de programare, permițând:
 scoaterea în exteriorul postului de lucru a sarcinilor legate de modelarea geometrică,
cinematică și tehnologi că a procesului de prelucrare;
 reducerea timpilor pentru mersul în gol, prin realizarea în regim automat a secvențelor
procesului de prelucrare, prin punerea în poziție de lucru a sculelor cu viteze de deplasare
rapide, prin schimbarea automată a sculelor, prin schimbarea automată a vitezelor cu ajutorul
sistemelor de comandă a motoarelor de acționare;
 reducerea numărului de operații care erau necesare pentru efectuarea de lucrări precise:
trasare, utilizare de linete, eliminarea dispozitivelor de copiat;
 realizarea de suprafețe complexe – prin deplasarea după mai multe axe simultan și
posibilitatea realizării de piese cu suprafețe mult mai apropiate de necesitățile funcționale;
 definirea condițiilor optime de lucru, pentru că aceste mașini oferă posibilitat ea de a face să
 varieze continuu viteza de lucru și, astfel, crește durata de viață a sculelor;
 diminuarea gradului de implicare a factorului uman, prin creșterea gradului de
automatizare
 a echipamentelor și prin diminuarea sarcinilor de control, care sunt efectuate în timpul
derulării operațiilor de prelucrare, de echipamente speciale;
 posibilitatea de a asigura flexibilitatea în raport cu evoluțiile tehnice actuale în materie de
 moduri de schimbare a sculelor, de proiectare geometrică și tehnologică sau d e utilizarea unor
sisteme de procesare a datelor CFAC (Concepția Fabricației Asistată de Calculator).
 integrarea echipamentelor periferice (dispozitive pentru măsurarea sculelor, manipulatoare,
roboți etc) sau integrarea MUCN în ansambluri automatizate (ce lule flexibile, linii de
fabricație ).

Figura nr. 8 Productivitatea pentru unele tipuri de mașini [6]

În figura nr. 8 se observă că o mașină -unealtă prelucrează propriu -zis doar 10 -15% din
timpul efectiv de producție, diferența până la 100% fiind timpi pentru reglare, poziționare,
schimbarea sculei sau a piesei.
Automatizarea și comanda numerică au permis creșterea de la 15% la 35% a timpului real
de așchiere.
Schimbarea automată a sculelor, reglajul automat și schimbarea piesei la sfârșitul
procesului de prelucrare a condus la un timp real de prelucrare propriu -zis de aproximativ 65%.
Evident, această analiză a ignorat durabilitate a sculei și opririle din motive de avarii sau de
organizare.

Figura nr. 9 Timpi de prelucrare [6]

Asistența informatică permite definirea mai rapidă a modelului geometric al piesei, a
proiectării rapide a tehnologiei de prelucrare, calcule rapide și în timp real pentru stabilirea
condițiilor de operare. În acest context, timpii necesari pentru asigurarea programării pot fi reduși
la jumătate, iar timpii de execuție a celor 10 piese, de ase menea, pot fi reduși la jumătate.
Principalele dezavantaje ale ma șinilor unelte cu comandă numeric sunt următoarele:
 Echipamentul cu comandă numerică are un cost ridicat față de cel obișnuit, de
aproximativ 5 -10 orei mai mare;
 Necesitatea unu personal specializat pentru realizarea programelor de comandă a
acestor mașini și pentru repararea acestora;
 Aceste mașini sunt specifice unor anumite tipuri de producție (masă);
 Cost ridicat pentru reparații.

1.3 Considerații economice privind introducerea în producție a
mașinilor unelte cu comandă numerică:

Introducerea mașinilor cu comandă numerică de poate face numai în anumite
domenii de fabricație, utilizarea lor adresându -se în principal următoarelor tipuri de
activități industriale:
 Fabricație de serie mică sau în loturi mici;
 Fabricție de piese scumpe, de complexitate mare sau/și de precizie;
 Produse care trebuie să se adapteze inor pretenții diferențiate impuse de
beneficiar;
 Produse care au o rată mare de înoire, datorită progresului tehnic ridicat;
 Domeniile industriale care reclamă cicluri reduse de fabricație la piese
complexe, cum ar fi unele sculării sau ateliere de prototipuri.
Principalele domenii care se oretează la utilizarea mașinilor cu comandă
numerică sunt următoarele:
 Construcția de mașini grele: mașini energetice, utilaje de foraj și extracție,
utilaj chimic, metalurgie și siderurgic, motoare navale, motoare pentru
tracțiune feroviară, material rulant, echipament rutier și de excavare,
autovehicule grele, etc.;
 Construcția de mașini mijlocii: mașini unelte, pompe, utilaje p entru industria
ușoară și alimentară, pentru industria peligrafică, etc.;
 Construcții aeronautice: tehnică aerospațială;
 Mecanic fină: echipament de injecție (serie mică), dispozitive și matrițe,
aparatură optică, piese specifice pentru tehnica de calcul și pentru aparatura
electronică, echipamente periferice ș i de introducere a datelor, etc.
Criteriile de stabilire a domeniului de utilizare a mașinilor unelte de
performanță sunt în principal: costul prelucrării, producția anuală, gradul de utilizare
al mașinii, gradul de complexitate al prelucrărilor.
Ca urmare, comanda după program și implicit și cea numerică, automatizează
producția de unicate și serie, gradul înal de elasticitate pe care -l oferă, făcându -le
utilizabile în primul rând în fabricațiile care își schimbă frecvent produsul.
Pe langă fabricile de mașini unelte, secțiile de prototipuri, sculari și mecanic
șef, MUCN pot fi utilizate și în producția de serie mare și masă, în condițiile unei
producții diversificate și variabile în timp.
Dificultatea care apare însă constă atât în multitudinea factorilor care intră în
discuție, cât și în imposibilitatea de a -i cuantifica pe toți.

1.4 Fluxul informațional al mașinii unelte cu comandă numerică.

Informațiile care se transmit MUCN, în mod suplimentar față de cele înmagazinate de acestea,
sunt supuse unui proces complex de prelucrare, în drumul lor de la forma primară în care sunt
create în birourile de concepție ale uzinei și până la forma lor fina lă în care sunt transmise piesei
de prelucrat, așa cum se poate vedea și în schema de mai jos.
Fluxul informațional pentru execuția unei piese pe o MUCN [7]

Compartimentul
de
proiectare Compartimentul
tehnologic
Programul -piesă
(purtătorul de program)
Operatorul uman
Corecțiile sau pachet întreg de
date (introducere manuală)
Comandă numerică
Starea mașinii
în funcționare Informațiile de
amplasare Informații de
comutare Informații asupra
poziției sculei
Mașina unealtă
Geometria piesei (execuția fizică)
Piesa prelucrată

 Compartimentul de proiectare, reprezintă punctul de plecare în care, pe baza temei, a
desenului de execuție, sunt materializate informațiile ce privesc geometria piesei;
 Compartimentul tehnologic prescrie tehnologia de fabricație pe baza desenului -piesă, în
limbaj tehnologic, alegând MUCN indicată prelucrării, sculele și dispozitivele necesare;
 Compartimentul de programare elaborea ză așa numitul PROGRAM -PIESĂ, prin
transcrierea tehnologiei de fabricație în limbaj mașină -unealtă și înscrierea lui pe un
suport adecvat (bandă perforată) în cod ISO ce poate fi „citit și înteles” de echipamentul
de comandă;
 Echipamentul de comandă numerică, primește prin banda perforată toate informațiile
specifice care definesc piesa din punct de vedere geometric și respectiv, cele ce
caracterizează tehnologia de execuție, ținând cont de MU utilizată, de caracteristicile
materialului, etc.

Informațiile din program pot fi introduse și manual în echipamentul de comandă, ca
în care procesul deprelucrare se desfășoară semiautomat.

Datele din PROGRAMUL -PIESĂ, cele introduse manual, precum și cele primite de
la MU, privind poziția reală între sculă și piesă sunt prelucrate de echipamentul de
comandă numerică, acesta transmițând MU informațiile de prelucrare care pot fi:
a.) Informații de deplasare a organelor mobile ale MU, deplasări ce pot fi operante
(intervin direct în determ inarea geometriei piesei) sau auxiliare (înlesnesc unele
manevre necesare mașinii);
b.) Informații de comutare, ce conțin datele tehnologice prescrise pentru realizarea
geometriei, precum și operații auxiliare și pregătitoare necesare procesului de
prelucrare;
c.) Mașina unealtă prelucrează informațiile primite de la echipamentul de comandă
numerică, transmițând piesei de prelucrat forma și dimensiunile necesare;
d.) Operatorul preia numai o mică parte din atribuții, în comparație cu muncitorul
de la MU convențională ș i anume: fixarea piesei, fixarea sculei (în lipsa
dispozitivului automat), aducerea sculei prin comenzi manuale în punctul de
început al programului, etc., cât și unele specifice MUCN: introducerea
purtătorului de program, alegerea regimului de lucru al ec hipamentului,
introducerea corecțiilor necesare în echipament, inițierea comenzii de începere a
programului, eventuale măsurători de control prevăzute prin program, etc.
Din a naliza fluxului informațional s e observă prelucrarea datelor în cazul u tilizării
MUCN are loc în două etape:
Prima etapă constă în prelucrarea externă a datelor începând cu elaborarea denesului
constructiv și până la înscrierea programului într -un purtător acceptabil de echipammentul
de comandă.
A doua etapă este prelucrarea internă a datelor ce cuprinde întregul lenț de la
introducerea datelor prin purtătorul de prgram și transmiterea informațiilor necesare piesei
de prelucrat.

1.5 Structura unu i strung CNC :
1.5.1 Lanțul cinematic:
În ansamblul unui strung lanțul cinematic principal intră motorul electric de
acționare, transmisia, reductor/cutie de viteze și arbore principal care transmite mișcarea
principală la semifabricat. Lanțul cinematic principal trebuie să asigure o viteză de aschiere
optimă pentru o prelucr are continuă și fără șocuri.
Lanțul cinematic principal trebuie să asigure o gamă largă de turații pentru a
permite prelucrarea pieselor de diferite diametre în condiții de precizie impuse. Precizia pieselor
obținute este influențată și erorile însumate de lanțul cinematic începând d e la motorul de
acționare până la arborele principal.
Datorită acestei necesități la strunguri există diferite soluții care oferă precizii
diferite în funcție de piesele ce se doresc a fi prelucrate pe mașina respectivă.

Fig. 1.2.1 Lanț cinematic principal. 1 -motor de acționare; 2,4 -cuplaj;
3-cutie de viteze; 5 -arbore principal.

Fig. 1.2.2 Lanț cinematic principal. 1 -motor de acționare; 2 -cutie de viteze; 3 –
transmisie prin curele; 4 -arbore principal.

1.2.2 Arborele principal:

Fig. 1.2.3 Arbore principal integrat pentru strung. 1 -arbore; 2 -lăgăruire cu rulmenți
axiali -radiali cu bile; 3 -stator; 4 -rotor; 5 -carcasă cu canal elicodal pentru răcire; 6 -lăgăruire cu
rulmenți radiali -axiali.

Arbore cu transmisie prin cure a: Au turații mici și co st scăzut.

Arbore cu transmisie directă: Sunt ușor de întreținut , nu au vibrații

Arbore integrat: Precizie ridicată, turații mari si răspuns dinamic foarte bun datorită
momentului de inerție foarte mic.

1.2.3 Cutia de viteze:
Cutia de viteze are în general 2 -3 trepte de viteze care asigură un cuplu ridicat la
turații mari, momentul este transmis de la motorul electric (1) la cutia de viteze (2), roata dințată
fiind antrenată de arborele motorului.
Dacă baladorul (4) este cuplat în treapta I prin orif iciile (a), mișcarea este transmisă
la sateliții (6) și mai departe la arborele de ieșire (7) iar roata dințată cu dantură interioară (9) este
blocată. În această treaptă se asigură un raport de transfer de 1:4.
Dacă baladorul (4) este cuplat în treapta II prin orificiile (b), mișcarea este
transmisă la roata dințată (9) și la sateliții (6) iar apoi mai departe la arborele de ieșire (7). În
treapta a doua, raportul de transfer este 1:1.
Aceste cutii de viteze sunt complet automatizate având acționare hidrau lică sau
pneumatică sau electro -magnetică pentru schimbarea treptelor de viteză în funcție de gabarit.
Aceste cutii sunt foarte răspândite și înlocuiesc cutiile de viteză clasice.

Fig. Schema cinematică a une i cutii de viteze în doua trepte.

1.2.4 Lanțul cinematic de avans:
Mașinile cu comandă numerică au lanțurile cinematice de avans simplificate
mulțumită avantajului adus de dezvoltarea industriei electronice. Astfel au putut fi eliminate
cutiile de avans și filete iar lanțurile de avans sunt inde pendente din punct de vedere fizic față de
lanțul cinematic principal ele av ând motoare de acționare separate. Corelarea mișcărilor prin
intermediul interpolării este asigurată pe cale electronică.
Precizia de poziționare la mașinile -unelte cu comandă nume rică se realizează prin
crearea unei bucle închise între elementul de comandă și elementul de acționare. Astfel prin
introducerea unui traductor (TR) si a unui bloc comparator (Cp) se poate completabucla închisă
obținânduse un control continuu al poziției rezultând o precizie ridicată a pieselor prelucrate, care
nu poate fi realizată pe mașinile -unelte clasice.
La operațiile de conturare este caracteristic faptul că diferitele deplasări după axele
mașinii se execută simultan, între ele existând o dependență funcțională. De aceea este necesar și
un bloc interpolator (I) cu ajutorul căruia echipamentul poate coordona mișcările pe două axe
pentru a efectua interpolarea liniară sau circulară. La strunguri interpolarea liniară permite
generarea suprafețelor conic e iar interpolarea circulară permite generearea suprafețelor sferice.
Închiderea buclelor de poziție și de reglare a vitezelor de avans (și a vitezei
principale de rotație pentru realizarea funcției de optimizare a regimului de așchiere ce însoțește
contu rarea) implică răspunsul mașinii în timp real.

Fig. Schema bloc a unu lanț cinematic de avans. M.Cit -modul citire program;
I.M.D. -introducere manuală a datelor; Cv -convertor digital -analog; Mem -memorie; I -interpolare;
Cp-bloc comparator; Mcd -mecanism de comandă; M.Act. -mecanism de acționare; TR -traducător
de poziție.

1.2.5 Ghidajele:
Ghidajele de alunecare pot avea diferite profile care se aleg în funcție de tipul
încărcărilor la care mașina va fi supusă. Această tehnologie se mai întâlnește la mașinile -unelte
mai vechi sau la unelemașini -unelte speciale și cu gabarit mare unde soluțiile noi nu pot fi
implementate.
Pentru confecționarea ghidajel or este nevoie de materiale de calitate de aceea
ghidajele dintr -o bucată au fost înlocuite de ghidajele aplicate. Acestea mai oferă și avantajul că
prelucrarea lor este mult mai ușor de realizat. Astfel ghidajele aplicate au o duritate mai mare și
în acel ași timp o durată de viață mai mare, ele pot fi ușor înlocuite.

Fig. Tipuri profile pentru ghidaj.
Cele mai noi mașini -unelte folosesc ghidaje cu elemente intermediare (Fig. 10)
datorită avantajelor pe care acestea le aduc în comparație cu ghidajele de a lunecare. Au
randamentul cel mai mare mulțumită elementelor intermediare care înlocuiesc frecarea de
alunecarea cu frecare de rostogolire. Se montează și se înlocuiesc relativ ușor și au un gradul
mare de interschimbabilitate. Acestea se comandă de la dife riți producători după ce s -au ales din
cataloagele respective urmând pașii indicați și efectuând calculele necesare.

Fig. Ghidaj cu elemente intermediare. 1 -element mobil; 2 -patină; 3 -elemente
intermediare; 4 -șină; 5-batiu.

1.2.6 Transmiterea mișcării:
Pentru realizarea mișcărilor de translație a săniilor și a păpușii strungului se
folosesc mecanisme de transformare a mișcării șurub -piuliță cu bile sau pinion -cremalieră.
Mecanismul șurub -piuliță cubile areun randament mult mai mare decăt mecanismul
clasic șurub -piuliță datorită elementelor intermediare ca transformă frecare de alunecare în
frecare de rostogolire.
Un mecanism șurub -piliță cu bile este constituit cel puțin din următoarele
componente: șurub conducător (5), piuliță (1), elemente intermediare (4), canal de recirculare a
bilelor (2).

Fig. Șurub -piuliță cu bile. 1 -piuliță; 2 -canal de recirculare; 3 -orificiu de lubrifiere;
4-elemente intermediare; 5 -șurub conducător.
Pentru preluare eficientă a jocurilor au fost dezvoltate piulițele duble care elimină
jocul de întoarcere mărind considerabil precizia de repoziționare. Două piulițe montate cap la
cap și separate de un distanțier care inroduce o forță de prestrângere car e impinge piulițele în
direcții opuse astfel realizându -se preluare jocului de întoarcere.

Fig. Piuliță cu preluarea jocului în ambele sensuri.

Tipuri de transmisii:
Prin intermediul unui cuplaj, este mai ușor de realizat însă nu permite mărirea
cuplulu i printr -un raport de transfer.

Transmisie prin intermediul curelelor, permite realizarea unor cupluri mai mari
decât cel al motorului dar care este limitat de rezistența curelei.

Angrenaj cu roți dințate conice, realizează cuplurle cele mai mari însă este mai
costisitor și necesită o instalație de ungere în permanență.

Capitolul II:
2.1 Prezentarea comenzilor din MasterCAM 2019

Programul Mastercam este o aplicație CAM care este utilizată în cadrul operațiilor de strunjire,
frezare pe mașinile cu comandă numerică ce folosesc un anumit numă de axe (între trei și cinci).
Prin intermediul acestui program se prelucrează piese cu profil complex, programul, realizând
traseul care trebuie să îl parcurgă scula. Programul realizează o simulare a prelucrări i piesei în
funcție de parametrii introduși și generează comanda numerică pentru realizarea piesei.

Interfața este compusă din:

1. Quick Acces Toolbar : conține un set de funcții des utilizate;
2. Tab;
3. Tab Group;
4. Contextual Tab;
5. Tooltip;

6. Selection Bar: un toolbar care combină controlul cu AutoCursor și instrumentele generale
de selecție. Sunt de două tipuri: Standard Selection și Solid Selection.

7. Quick Ma sks: un grup de comenzi care te ajută să selectezi un anumit tip de enități.

8. Status Bar: arată coo rdonatele cursorului.

9. Dynamic Gnomon: permite manipularea geometriei și a planurilor.

10. Managers: include controlul sculelor, piesei, planelor.

 Toolpaths Manager: este folosit pentru generare, editarea, regenerarea
operațiilor.

 Solids Manager: este folosit pentru editarea semifabricatelor ș i a operațiilor
acestora.

 Planes Manager: arată planul curent, este folosit pentru a crea, edita, selecta
anumite plane.

 Levels Manager:este folosit pentru a crea, selecta, ascunde sau arăta nivelul a ctual.

 Recent Function Manager: afișează funcțiile utilizate anterior.

 Art Manager: administrează elementele unu Art Model curent.

11. Graphics Window: numit si spațiul de lucru , este spațiul unde se poate realiza, edita piesa.
Afișează și informații despre unitatea de măsură.

Prezentarea Tab -urilor:
 Home: în această filă sunt prezente anumite funcții principale pentru editarea
atribuțiilor unor entități, organizarea, ștergerea anumitor suprafețe, aranjarea și
analiza suprafețelor.

 Wireframe: în acest tab sunt prezentate funcțiile utilizate pentru realizarea piesei
(conturului).

 Surfaces : ajută la alegerea sau realizare suprafețelor semifabricatului.

 Solids : se alege sau se creează forma semifabricatului.

 Model Prep: are rol în editarea/modificarea solidului.

 Drafting: are rol în cotarea pieselor.

 Transform: are rol în editarea unor anumite suprafețe ale piesei.

 Machine: în această fereastră se alege modul de prelucrare a piesei realizate
anterior.

 View: aici se pot selecta planele, tipul vederii piesei și selectarea axelor.

2.2 Proiectarea tehnologiile pe C.N.C.

Se prezintă pe scurt generarea suprafețelor unei piese și în final generarea G -code -ului
pentru prelucrarea piesei pe mașina cu comandă numerică.
Obiectivele principale:
 Prezentarea setărilor inițiale pentru prelucrare;
 Realizarea conturului piesei;
 Alegerea semifabricatului și a prinderii piesei;
 Definirea operațiilor pentru prelucrarea piese;
 Alegerea sculelor;
 Simularea operațiilor.

Piesa ce urmează a fi proiectată este urmatoare:

Pe scurt, pentru realizarea acestei piese este ales un semifabricat cilindric care urmeaza să fie
supus operațiilor:
 Strunjire de degroșare;
 Strunjire de finisare;
 Filetare;
 Debitare.

Setările inițiale:

Este prezentat spațiul de lucru înainte de a începe să fie proiectată piesa. Este foarte
importantă prezența axelor deoarece piesa trebuie sa incepă din origine, adică la
intersecția acestora. Pentru ca axele sa fie vizibile se acceseava Tab -ul View unde
urmează să se selecteze funcția Show Axes.

Realizarea conturului piesei:
Se trasează liniile ajutătoare cu ajutorul comenzilor
Line și Line Parallel din Tab -ul Wireframe.

Următorul pas este folisirea funcției Trim -Break -Extend aflată în
meniul Wireframe pentru obținerea următorului contur:

Folosind funcția Fillet Entities sunt realizate cele do uă raze de
racordare ale piesei:

Cu funcția Chamfer se realizează teșituril e prezente în figura de mai
jos:

Pentru a ajunge la conturul final se șterg toate liniile ajutătoare, piesa arătând ca în
figura de mai jos.

Alegerea tipului de prelucrare:
În urma realizării schiței 2D a piese, se salvează acest fișier.
Pentru alegerea tipului de prelucrare, în cazul nostru
fiind strunjire, se accesează Tab -ul Machine, se alege
Lathe – Default.

Primul pas este selectarea semifabricatului:
Generarea semifabricatului se face din meniul
Toolpaths→Proprieties – Lathe Default→ Stock
Setup.

 Definirea semifabricatului:
se precizează marimea
semifabricatului care urmează
a fi prelucrat în scopul
obținerii piesei.

 Definirea sistemului de
prindere: dimensiunile
bacurilor în care este prinsă
piesa.

Definirea
semifabricatului
Definirea
sistemului de
prindere

Click pe butonul Proprieties din
Stock pentru a deschide fereastra
pentru definirea semifabricatului.
Este precizat adaosul de prelucrare,
dimensiunea semifabricatului,
dimensiunea stock -ului.

Click pe Properties din Chuck Jaws
pentru a deschide mediul pentru
definirea modulu i de prindere.

Specifică modul de prindere a
semifabricatului și dimensiunile
bacurilor.

În urma setărilor făcute, programul afișează semifabricatul și sistemul de prindere în funcție
de conturul piese.

Alegerea sculelor:

Pentru generarea unei scule care sa prelucreze partea frontală a piesei se folosește funcția
Face, această funcție are rolul de a îndepărta adaosul frontal, reprezentând strunjirea frontală.
Pfrogramul generează o sculă standard, care poate fi modificată ulterior după cum dorim.
Există si posibilitatea introducerii unei scule extrase dintr -un standard.

Prin selectarea funcției
Face se deschide o
fereastră pentru alegerea
sculelor. Programul ne
indică o sculă
standardizată potrivită
pentru prelucrarea
actuală.
Parametrii se modifica
în funcție de necesități.

Face parameters: aici se
stabilește avansul pentru
operație, operația fiind
controlată de către program.

Pentru strunjirea de de groșare
este folosită funcția Rough .

Aici este definit conturul care trebuie prelucrat, mai exact conturul
rezultat în urma prelucrării.
Săgeata verde indică punctul de pornire, iar săgeata roșie indică
punctul de oprire a sculei.

Urmatorul pas este crearea unei scule .

Se selectează în funcție de prelucrare, în
cazul nostru General Turning .

După ce am selectat General Turning se alege
plăcuța care urmează a fi folosită (D 55 deg.)
pentru strunjirea de degroșare.

În fereastra Holders se alege tipul de
cuțit (stânga sau dreapta) și se introduc
dimensiunile cuțitului.

Scula făcută anterior
apare în fereastra de scule
standardizate a
programului Toolpath
parameters .
Parametrii se pot
modifica în funcție de
necesitate.

În fereastra Rough parameters
sunt precizați parametri de așchiere
(avansul, numărul de treceri).
Depth o Cut : cantitatea de material
eliminată prin fiecare trecere.
Minimum Cut Depth: cantitatea
minimă de material ce poate fi
îndepărtată printr -o trec ere.
Entry Amount: distanța la care se
retrage scula de suprafață.

Se selectează Lead In/Out și se realizează modificările următoare:

Selectând Plunge Parameters se fac următoarele modificări: modeul de trecere a sculei pe
suprafața de prelucrat.

În urma modificărilor făcute programul simulează prelucrarea de strunjire de degroșare care
poate fi văzută în imaginea de mai sus.

Pentru strunjire de finisare este folosită funcția Finish

În fereastra Chaining trebuie selectată comanda Last pentru a pastra
traiectoria de mișcare a sculei selectată anterior.

Este selectată scula standardizată din
memoria programului.

În fereastra Finish parameters se fac
modficările prezentate în poză.

În ferestra Lead In/Out se fac modificările prevăzute mai jos.

Pentru Plunge Parameters se fac
modificările următoare.

Strunjirea de finisare este finalizată, urmatorul pas este prelucrarea filetului.

Pentru realizarea filetului este folosită funcția Thread :

Primul pas este alegerea
sculei din Toolpath
parameters .

În ferestra Thread shape parameters se
configurează dimensiunile filetului ca în
imagine.

Următorul pas este indicarea suprafeței ce trebuie filetate:

Punctul din care
începe filetul
Punctul de început
Punctul în care
se termină
filetul
Sfârșitul
filetului

În fereastra Thread
cut parameters se
introduc valorile
parametrilor de tăiere
ca ăn imagine.

În urma parcurgerii acestori pași programul prezintă suprafața filetată generată.

Etapa următoare este cea de verificare a operațiilor realizate până în acest punct. Pentru a face
acest lucru trebuie să selectăm toate operațiile din meniul Toolpaths :

Următorul pas este selectarea Backplot selected operation :

În fereastra nou apărută selectăm următoarele:

Pentru verificarea operațiilor se utilizează butonul Play urmând ca programul să simuleze
mișcările sculelor în timpul prelucrării:

Programul Mastercam poate genera și o simulare 3D a operațiilor astfel:
Din meniul Toolpaths selectăm Verify selected operations :

Se deschide o nouă fereastră numită Mastercam Simulator care prezintă simularea operațiilor,
rezultatul fiind următorul:

În timpul prelucrării programul ne arată traiectoria sculelor, infomații despre poziția acestora și
parametrii procesului de așchiere.

Întoarcerea semifabricatului: urmează prelucrarea celeilalte părți ale piesei, urmănd ca piesa sa
fie întoarsă.
Din meniul Turning se selectează funcția Stock Flip :

Se selectează tot
conturul piese pentru a se
putea realiza întoarcerea
acesteia .

Se modifică parametrii
după cum urmează. Poția
fălcilor este modificată pentru
a putea prinde piesa întoarsă.

Piesa este întoarsă și prinsă în fălci urmând a continua prelucrarea acesteia.

Operațiile următoare coincid ca în prima p arte, adică, prima operație este cea de strunjire
frontală folosind scula creată anterior.
A doua operație este cea de strunjire de degroșare, folsind aceeași sculă ca în operația de
degroșare realizată anterior.

Următoarea operație este c ea de strunjire de finisare, executându -se ca cea anterioară.

Găurirea se realizează cu funcția Drill din meniul Turning :

Se selectează scula
standardizată.

Se introduc parametrii
procesului ca în imagine.

Gaura a fost realizată în centrul piesei.

Pentru realizare teșiturii interioare :

Se folosește funcția Finish :

Din fereastra Chaining se selecteaza funcția Single , urmând apoi să se
selecteze suprafața care trebuie prelucrată, adică suprafața teșită.

Se selectează scula din memoria
programului.

Se introduc parametrii pentru
această operație.

Pentru funcția Lead In/Out se selectează parametrii după cum urmează:

În urma realizării tuturor operațiilor în scopul obținerii piesei finite programul generează
G-code -ul pentru mașina unealtă cu comandă numerică.

G-Code -ul generat:
(PROGRAM NAME – PIESA LICENTA)
(DATE=DD -MM-YY – 23-06-19 TIME=HH:MM – 18:31)
(MCAM FILE – C:\USERS\CRISTINEL \DESKTOP\PIESA LICENTA.MCAM)
(NC FILE – C:\USERS\CRISTINEL \DESKTOP\PIESA LICENTA.NC)
(MATERIAL – STEEL INCH – 1030 – 200 BHN)
G20
(TOOL – 1 OFFSET – 1)
(OD ROUGH RIGHT – 80 DEG. INSERT – CNMG-432)
G28 U0. V0. W0.
G50 X10. Y0. Z10.
G0 T0101
G18
G97 S147 M03
G0 X5.2 Z0. M8
G50 S3600
G96 S200
G99 G1 X -.0625 F.01
G0 Z.1
M9
G28 U0. V0. W0. M05
T0100
M01
(TOOL – 1 OFFSET – 1)
(LATHE TOOL 77 INSERT – CNMG-432)
G28 U0. V0. W0.
G50 X10. Y0. Z10.
G0 T0101

G18
G97 S161 M03
G0 X4.7563 Z.1 M8
G50 S3600
G96 S200
Z.1707
G1 X4.6148 Z.1 F.01
Z-4.99
X4.7375
G18 G3 X4.82 Z-5.0313 K-.0412
G1 Z-6.4063
X4.9614 Z-6.3355
G0 Z.1707
X4.5511
G1 X4.4097 Z.1 F.01
Z-4.99
X4.6348
X4.7763 Z-4.9193
G0 Z.1707
X4.346
G1 X4.2045 Z.1 F.01
Z-4.9871
G2 X4.3375 Z-4.99 I.0665 K.7558
G1 X4.4297
X4.5711 Z-4.9193
G0 Z.1707
X4.1408
G1 X3.9994 Z.1 F.01
Z-4.9709
G2 X4.2245 Z-4.9879 I.1691 K.7397
G1 X4.366 Z-4.9172
G0 Z.1707
X3.9356
G1 X3.7942 Z.1 F.01
Z-4.9397
G2 X4.0194 Z-4.9732 I.2717 K.7085
G1 X4.1608 Z-4.9024
G0 Z.1707
X3.7305
G1 X3.5891 Z.1 F.01
Z-4.8913
G2 X3.8142 Z-4.9435 I.3742 K.6601
G1 X3.9556 Z-4.8728
G0 Z.1707
X3.5253
G1 X3.3839 Z.1 F.01
Z-4.8215
G2 X3.6091 Z-4.8968 I.4768 K.5903
G1 X3.7505 Z-4.8262
G0 Z.1707
X3.3202
G1 X3.1787 Z.1 F.01
Z-1.7435
X3.1958 Z-1.7521
G3 X3.22 Z-1.7813 I-.0292 K-.0292
G1 Z-3.0313
X3.2199 Z-3.0327
Z-4.7445
G2 X3.4039 Z-4.8294 I.5588 K.5133

G1 X3.5453 Z-4.7587
G0 Z.1707
X3.115
G1 X2.9736 Z.1 F.01
Z-1.641
X3.1958 Z-1.7521
G3 X3.1988 Z-1.7536 I-.0292 K-.0292
G1 X3.3402 Z-1.6829
G0 Z.1707
X2.9099
G1 X2.7684 Z.1 F.01
Z-1.5384
X2.9936 Z-1.651
X3.135 Z-1.5802
G0 Z.1707
X2.7047
G1 X2.5633 Z.1 F.01
Z-1.49
X2.6375
G3 X2.6958 Z-1.5021 K-.0413
G1 X2.7884 Z-1.5484
X2.9299 Z-1.4777
G0 Z.1707
X2.4995
G1 X2.3581 Z.1 F.01
Z-.2689
G3 X2.42 Z-.4313 I-.4103 K-.1623
G1 Z-1.49
X2.5833
X2.7247 Z-1.4193
G0 Z.1707
X2.2944
G1 X2.153 Z.1 F.01
Z-.115
G3 X2.3781 Z-.2969 I-.3077 K-.3163
G1 X2.5195 Z-.2262
G0 Z.1707
X2.0892
G1 X1.9478 Z.1 F.01
Z-.0406
G3 X2.173 Z-.125 I-.2051 K-.3907
G1 X2.3144 Z-.0544
G0 Z.170 7
X1.8841
G1 X1.7427 Z.1 F.01
Z-.0021
G3 X1.9678 Z-.046 I-.1026 K-.4292
G1 X2.1092 Z.0247
G0 Z.1807
X1.6789
G1 X1.5375 Z.11 F.01
Z.01
G3 X1.7627 Z-.0046 K-.4413
G1 X1.9041 Z.0661
G0 X3.2699
X3.3614
Z-2.962
G1 X3.2199 Z-3.0327 F.01
X3.1053 Z-4.6741 F.005

G2 X3.2399 Z-4.7552 I.6161 K.4428 F.01
G1 X3.3814 Z-4.6845
M9
G28 U0. V0. W0. M05
T0100
M01
(TOOL – 21 OFFSET – 21)
(OD FINISH RIGHT – 35 DEG. INSERT – VNMG-431)
G28 U0. V0. W0.
G50 X10. Y0. Z10.
G0 T2121
G18
G97 S447 M03
G0 X1.7102 Z.0707 M8
G50 S3600
G96 S200
G1 X1.5687 Z0. F.005
G18 G3 X2.4 Z-.4157 K-.4157
G1 Z-1.5
X2.5414 Z-1.4293
M9
G28 U0. V0. W0. M05
T2100
M01
(TOOL – 97 OFFSET – 97)
(OD THREAD RIGHT INSERT – NONE)
G28 U0. V0. W0.
G50 X10. Y0. Z10.
G0 T9797
G18
G97 S200 M03
G0 X3.4 Z-.4204 M8
G76 P010029 Q0 R0
G76 X2.8933 Z-4. P1534 Q100 R0. F.25
M9
G28 U0. V0. W0. M05
T9700
M01
M00

(Flip Stock)
(TOOL – 0 OFFSET – 0)
(OD ROUGH RIGHT – 80 DEG. INSERT – CNMG-432)
G28 U0. V0. W0.
G50 X10. Y0. Z10.
G0 T0000
G18
G97 S147 M03
G0 X5.2 Z0. M8
G50 S3600
G96 S200
G1 X-.0625 F.01
G0 Z.1
M9
G28 U0. V0. W0. M05
T0000
M01
(TOOL – 1 OFFSET – 1)
(LATHE TOOL 77 INSERT – CNMG-432)

G28 U0. V0. W0.
G50 X10. Y0. Z10.
G0 T0101
G18
G97 S166 M03
G0 X4.5892 Z.2 M8
G50 S3600
G96 S200
G1 Z.1 F.01
Z-1.0237
X4.8 Z-1.1292
X4.9414 Z-1.0585
G0 Z.2
X4.3783
G1 Z.1 F.01
Z-.99
X4.4875
G18 G3 X4.5458 Z-1.0021 K-.0413
G1 X4.6092 Z-1.0337
X4.7506 Z-.963
G0 Z.2
X4.1675
G1 Z.1 F.01
Z-.99
X4.3983
X4.5398 Z-.9193
G0 Z.2
X3.9567
G1 Z.1 F.01
Z-.1075
X3.9958 Z-.1271
G3 X4.02 Z-.1563 I-.0292 K-.0292
G1 Z-.99
X4.1875
X4.3289 Z-.9193
G0 Z.2
X3.7458
G1 Z.1 F.01
Z-.0021
X3.9767 Z-.1175
X4.1181 Z-.0468
M9
G28 U0. V0. W0. M05
T0100
M01
(TOOL – 21 OFFSET – 21)
(OD FINISH RIGHT – 35 DEG. INSERT – VNMG-431)
G28 U0. V0. W0.
G50 X10. Y0. Z10.
G0 T2121
G18
G97 S204 M03
G0 X3.7408 Z.0954 M8
G50 S3600
G96 S200
G1 Z-.0046 F.005
X3.9908 Z-.1296
G18 G3 X4. Z-.1406 I-.0111 K-.0111
G1 Z-1.

X4.5187
G3 X4.5408 Z-1.0046 K-.0156
G1 X4.7908 Z-1.1296
X4.9323 Z-1.0589
M9
G28 U0. V0. W0. M05
T2100
M01
(TOOL – 112 OFFSET – 112)
(SPOT TOOL .5 DIA.)
G28 U0. V0. W0.
G50 X10. Y0. Z10.
G0 T11312
G18
G97 S200 M03
G0 X0. Z.25
Z.1
G1 Z-.2 F.01
G0 Z.25
Z.1
G1 Z-.2 F.01
G0 Z.25
G28 U0. V0. W0. M05
T11200
M01
(TOOL – 83 OFFSET – 83)
(ID FINISH MIN. .375 DIA. – 55 DEG. INSERT – NONE)
G28 U0. V0. W0.
G50 X10. Y0. Z10.
G0 T8383
G18
G97 S545 M03
G0 X1.4006 Z.1661 M8
G50 S3600
G96 S200
G1 Z.0661 F.01
X.8677 Z-.2003
X.7263 Z-.1296
G0 Z.03
M9
G28 U0. V0. W0. M05
T8300
M30
%

Capitolul III :
3.1 Alegerea sculelor:

La strunjire mișcare principală de așchiere este rotirea piesei, iar mișcarea de avans
este mișcarea de translație a cuțitului.
Materialele utilizate pentru confecționarea părții utile a cuțitelor pot fi împărțite în
4 grupe:
 Oțeluri pentru scule;
 Plăcuțe di n carburi metalice dure;
 Materiale metalo -ceramice;
 Diamante industriale.
Din prima grupă fac parte oțelurile rapide și cele slab aliate (STAS 3611 -80, STAS
7382 -80) și oțeluri carbon pentru scule (STAS 1700 -80).
Din a doua grupă, a carburilor metalice, fa c parte plăcuțele din carbură de wolfram
cu cobalt și plăcuțele din carburi de titan și de wolfram cu cobalt (STAS 6373 -86 și STAS 6374 –
80).
Materialele mineralo -ceramice pentru scule au drept constituient de bază oxidul de
aluminiu.
Proprietățile așchietoare ale materialului pentru scule sunt definite prin rezistența
sculei la un anumit regim de așchiere.
Sculele se vor alege cu ajutorul programului Walter GPS. Sculele vor fi alese în
funcție de anumite criterii, cel mai important fiind costul aces tora.
Tipul de sculă utilizat:
1.) Strunjire de degroșare:

2.) Strunjire de finisare:

3.) Debitare:

4.) Centruire:

5.) Gaură interioară:

3.2 Calcule privind adaosul de prelucrare și regimul de așchiere.
În construcția de mașini, pentru obținerea pieselor cu prezicia necesară și calitatea
suprefețelor impuse de condițiile funcționale, este necesar, ca de pe semifabricat să se îndepărteze
prin așchiere straturi de material care constituie adaosurile de prelucrare.
Determinarea adaosurilor de prelucr are este stâns legată de calculul dimensiuniloe
intermediare și al dimensiunilor semifabricatului. Pe baza dimensiunilor intermediare se
proiectează dispozitivele pentru prelucrări pe mașini unelte, verificatoare, etc.

1.) Pentru suprafața 𝛷122−0,024+0,024

Pentru obținerea suprafeței cu diametrul 𝛷122−0,024+0,024
sunt necesare urmatoarele operaț ii:
– strunjire de degrosare;
– strunjire de finisare;
– rectificare de degrosare.

a) Calculul adaosului de prelucrare la rectificarea de degrosare. Operația precedentă este
strunjire de finisare.
Din tabelul 4.5 rezult ă urmă torii parametri de calitate ai suprafetei: Rz i-1 = 200 µm, S i-1 =
300 µm.
Cum însă rectificarea se realizează după tratamentul termic de cementare, adâncimea
stratului S i-1 se va elimina din relația de calcul a adaosului de prelucrare.
Eroarea de instalare, ε i, va fi considerata nulă, întrucât prinderea piesei se face între vârfuri.
2Api min=2Rz i−1+2√ρi−12 (1)
Abaterea spațiala este ρi -1 = 2·Δc· Lc
Δc = 0,15 mm-1 µm( după interpretarea pe presă)
Lc = 37 mm
ρi-1 = 2·0,15·37 =11,1 µm
2 A pi min = 2٠200+2٠300 = 1000 µm
Din tabelul 2.15 T i-1 = 160 µm, iar adaosul nominal pentru rectificare este :
2 A pi nom = 1000+160 = 1160 µm
Diametrul maxim după strunjirea de finisare :
di-1max = d i max+2A pi nom
di-1max = 122+1 ,16=123,16 mm
se rotunjeste la d i-1 nom= 123,2 mm
di-1 min = d i-1 nom – Ti-1
di-1 min = 123,2 – 0,16= 123,04 mm

Operația de strunjire de finisare se va executa la cota 𝛷123 ,2−0,160 mm

b) Calculul adaosului de prelucrare la strunjirea de finisare . Operatia precedenta este strunjirea
de degrosare, pentru care se adopta din tabelul 4.5 valorile parametrilor de calitate:
Rzi-1 = 200 µm, S i-1 = 300 µm.
Abaterea spatiala este ρi -1 = 2·Δc·L c
Δc = 0,15 mm-1 µm( după interpretarea pe presă)
Lc = 37 mm
ρi-1 = 2·0,15·37 =11.1 µm
Eroarea de instalare, ε i, va fi considerata nula, intrucat prinderea piesei se face intre varfuri.
2Api min=2(Rz i−1+Si−1)+2√ρi−11 +ϵi2
Api min = 2٠200+2٠300+2٠7=1007 µm
Din tabelul 2.15 T i-1 = 160 µm iar adaosul nominal pentru rectificare este :
Api nom = 2 A pi min +Ti-1
Api nom = 1007 + 16 0 = 1167 μm
Diametrul maxim după strunjirea de degrosare :
di-1max = d i max+2A pi nom
di-1max = 123,2 +1.167 = 124,367 mm
se rotunjeste la d i-1 nom= 124,4 mm
Diametrul minim dupa strunjirea de degrosare va fi:
di-1 min = d i-1 nom – Ti-1
di-1 min = 124,4 – 0,16= 124,24 mm

Operația de strunjire de degrosare se va executa la cota 𝛷124 ,4−0,160 mm

c) Calculul adaosului de prelucrare la strunjirea de degroșare . Operația precedentă este
laminarea la cald.

Pentru strunjirea de degroșare , adaosul se determină prin diferența diametrelor de semifabricat la
strunjirea de degrosare:
2Apimin=dsf-di max= 130 ±0.5 – 124.4 = 6,1 mm

2.) Pentru suprafața 𝛷61−0,025+0,025

Pentru obținerea suprafeței cu diametrul 𝛷61−0,025+0,025 sunt necesare urmatoarele operaț ii:
– strunjire de degrosare;
– strunjire de finisare;
– rectificare de degrosare.

a) Calculul adaosului de prelucrare la rectificarea de degrosare. Operația precedentă este
strunjire de finisare.
Din tabelul 4.5 rezult ă urmă torii parametri de calitate ai suprafetei: Rz i-1 = 160 µm, S i-1 =
250 µm.
Cum însă rectificarea se realizează după tratamentul termic de cementare, adâncimea
stratului S i-1 se va elimina din relația de calcul a adaosului de prelucrare.
Eroarea de instalare, ε i, va fi considerata nulă, întrucât prinderea piesei se face între vârfuri.
2Api min=2Rz i−1+2√ρi−12 (1)
Abaterea spațiala este ρi -1 = 2·Δc· Lc
Δc = 0,15 mm-1 µm( după interpretarea pe presă)
Lc = 38 mm
ρi-1 = 2·0,15·38 =11,4 µm
2 A pi min = 2٠160+2٠250 = 820 µm
Din tabelul 2.15 T i-1 = 120 µm, iar adaosul nominal pentru rectificare este :
2 A pi nom = 820+120 = 940 µm
Diametrul maxim după strunjirea de finisare :
di-1max = d i max+2A pi nom
di-1max = 61+0,94 = 61,94 mm
se rotunjeste la d i-1 nom= 62 mm
di-1 min = d i-1 nom – Ti-1
di-1 min = 62 – 0,12= 61,08 mm

Operația de strunjire de finisare se va executa la cota 𝛷61,08−0,120 mm

b) Calculul adaosului de prelucrare la strunjirea de finisare . Operatia precedenta este strunjirea
de degrosare, pentru care se adopta din tabelul 4.5 valorile parametrilor de calitate:
Rzi-1 = 160 µm, S i-1 = 250 µm.
Abaterea spatiala este ρi -1 = 2·Δc·L c
Δc = 0,15 mm-1 µm( după interpretarea pe presă)
Lc = 38 mm
ρi-1 = 2·0,15·37 =11.4 µm
Eroarea de instalare, ε i, va fi considerata nula, intrucat prinderea piesei se face intre varfuri.
2Api min=2(Rz i−1+Si−1)+2√ρi−11 +ϵi2
Api min = 2٠160+2٠250+2٠7=827 µm

Din tabelul 2.15 T i-1 = 120 µm iar adaosul nominal pentru rectificare este :
Api nom = 2 A pi min +Ti-1
Api nom = 827 + 12 0 = 947 μm
Diametrul maxim după strunjirea de degrosare :
di-1max = d i max+2A pi nom
di-1max = 61,08 +0,94 = 62,02 mm
se rotunjeste la d i-1 nom= 62,1 mm
Diametrul minim dupa strunjirea de degrosare va fi:
di-1 min = d i-1 nom – Ti-1
di-1 min = 62,1 – 0,12= 61,98 mm

Operația de strunjire de degrosare se va executa la cota 𝛷61,98−0,120 mm

c) Calculul adaosului de prelucrare la strunjirea de degroșare . Operația precedentă este
laminarea la cald.

Pentru strunjirea de degroșare , adaosul se determină prin diferența diametrelor de semifabricat la
strunjirea de degrosare:
2Apimin=dsf-di max= 130 ±0.5 –61,98= 68,52 mm

Suprafețele frontale :

Aceste suprafețe de capat se prelucrează prin strunjire. Operația precedentă este debitarea
cu un cutit de retezat STAS 354 -86 , treapta 14 de precizie.
Rzi-1 + S i-1 = 200 µm, din tabelul 4.11.
ρi-1 = 0,045·D=0,045 ·130 = 5.85 mm
Adaosul asimetric minim pentru strunjirea de degrosare a suprafetelor frontale se calculeaza cu
relatia:
Api min=Rz i−1+Si−1+ρi−1+ϵi
Eroarea de instalare a semifabricatului in mandrina cu trei bacuri este ε = 30μm, conform tabel
1.37.

Apimin = 200+900+30=1130 μm
Toleranta la lungimea de debitare, in treapta 14 de precizie, este 520 μm = 0.52 mm (tab. 2.15)
Abaterile limita la lungimea de debitar e sint deci ± 0.26 mm sau rotunjit ± 0.3 mm
Prin urmare, adaosul nominal ca lculat pentru strunjire frontală este:
2Api nom =Api min+|Ai| =1.13+ |−0.3| =1.33 mm
Lungimea nominala pentru debitare este:
Lnom= 190 + 1.33 = 191,33 mm
Se rotunjeste L nom 192 mm
Adaosu l de prelucrare la strunjirea frontala va fi:
2Api nom = Lnom – Lp = 192 -191,33 = 0,67 mm;

La debitare se va respecta cota: 192 ± 0.3 mm.