Tehnologii de proiectare pe mașini cu comandă numerică prin strunjire în MasterCam 2019 [308634]

UNIVERSITATEA TEHNICĂ GHEORGHE ASACHI IAȘI

FACULTATEA DE CONSTRUCȚII DE MAȘINI ȘI MANAGEMENT INDUSTRIAL

Specializare: TEHNOLOGIA CONSTRUCȚIILOR DE MAȘINI

PROIECT DE DIPLOMĂ

Tehnologii de proiectare 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

Scurt istoric

Avantaje și dezavantaje

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

Fluxul informațional al mașinii unelte cu comandă numerică.

Structura unu strung CNC

Lanțul cinematic

Arborele principal

Cutia de viteze

Lanțul cinematic de avans

Ghidajele

Transmiterea mișcării

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 [anonimizat].

Această lucrare are rolul de a prezenta sistemele CNC și a programului CAM Mastercam 2019.

[anonimizat], [anonimizat].

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.

[anonimizat].

[anonimizat].

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.), [anonimizat] a [anonimizat], 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 [anonimizat] a mai multor calibre folosite la controlul profilului palelor elicelor de elicopter.După aproximativ 3 ani, în 1952, [anonimizat].Această realizare conduce la apariția prelucrării cu comanda numerică manuală.

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

[anonimizat] 1944, [anonimizat]. H. Aiken realizează punerea în funcțiune a primul calculator Mark I, electro-mecanic, echipat cu relee și comandat prin intermediul unei benzide hârtie perforată.După 6 ani, în 1950, urmează o dezvoltare foarte rapidă a [anonimizat] al mașinii unelte.În acest fel s-a facut posibilă legătura între 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 cunoscut până în prezent 5 generații în dezvoltarea lor:

O generație care are la bază elemente discrete semiconductoare de germaniu numindu-se si tranzistori.

Elementele discrete semiconductoare sunt realizate din siciliu.

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.

Elementele principale sunt microcalculatoarele electronice (pe o singură pastilă putând fi înscrise zece mii de tranzistori)

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 ) 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 echipamentelor 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 urmatoarele tendințe:

Perfecționarea în continuare a construcției echipamentului de comandă numerică prin creșterea gradului de universalitate , reducerea costului de producție și a gabaritului;

Extinderea echipamentelor de calcul integrat (CNC), aceasta având o mare flexibilitate în programarea și eliminarea multor erori;

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 multiaxe, precum și cu sisteme de schimbare automată a pieselor.Datorită acestor posibilități de dezvoltare aceste mașini mai sunt numite și complexe tehnologice;

Utilizarea laserului ca sculă la MUCN de conturare, pentru realizarea profilului piesei în cazul prelucrării pieselor din materiale dure și greu prelucrabile prin așchiere;

Extinderea sistemelor de comandă a mașinii unelte cu comandă numerică și asta constă în:

Dezvoltarea interfaței, pentru a se putea culege cât mai multe informații în timpul prelucrării;

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;

Dezvoltarea capacității de stocare a unui volum mare de date.

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 numerică 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 principiul comenzilor numerice de poziționare 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 mașinilor-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 mașinilor 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 timpilor 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.

Comanda 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 mașina 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]

1.2 Avantaje și dezavantaje:

Avantajele sunt datorate, în general, contribuției tehnice 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 tehnologică 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 posibilitatea 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 de 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 (celule 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 durabilitatea 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 asemenea, pot fi reduși la jumătate.

Principalele dezavantaje ale mașinilor 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 pentru 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 și 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 finală 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, 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 elaborează 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:

Informații de deplasare a organelor mobile ale MU, deplasări ce pot fi operante (intervin direct în determinarea geometriei piesei) sau auxiliare (înlesnesc unele manevre necesare mașinii);

Informații de comutare, ce conțin datele tehnologice prescrise pentru realizarea geometriei, precum și operații auxiliare și pregătitoare necesare procesului de prelucrare;

Mașina unealtă prelucrează informațiile primite de la echipamentul de comandă numerică, transmițând piesei de prelucrat forma și dimensiunile necesare;

Operatorul preia numai o mică parte din atribuții, în comparație cu muncitorul de la MU convențională și 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 echipamentului, introducerea corecțiilor necesare în echipament, inițierea comenzii de începere a programului, eventuale măsurători de control prevăzute prin program, etc.

Din analiza fluxului informațional se observă prelucrarea datelor în cazul utilizării 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 unui 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 prelucrare 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 de 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 curea: Au turații mici și cost 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 orificiile (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 hidraulică 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 unei 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 independente din punct de vedere fizic față de lanțul cinematic principal ele având motoare de acționare separate. Corelarea mișcărilor prin intermediul interpolării este asigurată pe cale electronică.

Precizia de poziționare la mașinile-unelte cu comandă numerică 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 conice 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 conturarea) 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 ghidajelor 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 același 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 alunecare. 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 diferiți 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 care 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 cuplului 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 prelucrării piesei în funcție de parametrii introduși și generează comanda numerică pentru realizarea piesei.

Interfața este compusă din:

Quick Acces Toolbar: conține un set de funcții des utilizate;

Tab;

Tab Group;

Contextual Tab;

Tooltip;

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

Quick Masks: un grup de comenzi care te ajută să selectezi un anumit tip de enități.

Status Bar: arată coordonatele cursorului.

Dynamic Gnomon: permite manipularea geometriei și a planurilor.

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 actual.

Recent Function Manager: afișează funcțiile utilizate anterior.

Art Manager: administrează elementele unu Art Model curent.

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 două raze de racordare ale piesei:

Cu funcția Chamfer se realizează teșiturile 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.

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 modului 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 degroșare 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 trecere.

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:

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 parte, 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 cea 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.1707

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 din 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, fac 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 acestora.

Tipul de sculă utilizat:

Strunjire de degroșare:

Strunjire de finisare:

Debitare:

Centruire:

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 prelucrare 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

Pentru obținerea suprafeței cu diametrul sunt necesare urmatoarele operații:

– 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 rezultă următorii parametri de calitate ai suprafetei: Rzi-1 = 200 µm, Si-1 = 300 µm.

Cum însă rectificarea se realizează după tratamentul termic de cementare, adâncimea stratului Si-1 se va elimina din relația de calcul a adaosului de prelucrare.

Eroarea de instalare, εi, va fi considerata nulă, întrucât prinderea piesei se face între vârfuri.

(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 Api min = 2٠200+2٠300 = 1000 µm

Din tabelul 2.15 Ti-1 = 160 µm, iar adaosul nominal pentru rectificare este :

2 Api nom = 1000+160 = 1160 µm

Diametrul maxim după strunjirea de finisare :

di-1max = di max+2Api nom

di-1max = 122+1,16=123,16mm

se rotunjeste la di-1 nom= 123,2mm

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 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, Si-1 = 300 µm.

Abaterea spatiala 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

Eroarea de instalare, εi, va fi considerata nula, intrucat prinderea piesei se face intre varfuri.

Api min = 2٠200+2٠300+2٠7=1007 µm

Din tabelul 2.15 Ti-1 = 160 µm iar adaosul nominal pentru rectificare este :

Api nom = 2 Api min +Ti-1

Api nom = 1007 + 160 = 1167 μm

Diametrul maxim după strunjirea de degrosare :

di-1max = di max+2Api nom

di-1max = 123,2+1.167 = 124,367 mm

se rotunjeste la di-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 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

Pentru obținerea suprafeței cu diametrul sunt necesare urmatoarele operații:

– 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 rezultă următorii parametri de calitate ai suprafetei: Rzi-1 = 160 µm, Si-1 = 250 µm.

Cum însă rectificarea se realizează după tratamentul termic de cementare, adâncimea stratului Si-1 se va elimina din relația de calcul a adaosului de prelucrare.

Eroarea de instalare, εi, va fi considerata nulă, întrucât prinderea piesei se face între vârfuri.

(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 Api min = 2٠160+2٠250 = 820 µm

Din tabelul 2.15 Ti-1 = 120 µm, iar adaosul nominal pentru rectificare este :

2 Api nom = 820+120= 940 µm

Diametrul maxim după strunjirea de finisare :

di-1max = di max+2Api nom

di-1max = 61+0,94= 61,94 mm

se rotunjeste la di-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 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, Si-1 = 250 µm.

Abaterea spatiala este ρi-1 = 2·Δc·Lc

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, εi, va fi considerata nula, intrucat prinderea piesei se face intre varfuri.

Api min = 2٠160+2٠250+2٠7=827 µm

Din tabelul 2.15 Ti-1 = 120 µm iar adaosul nominal pentru rectificare este :

Api nom = 2 Api min +Ti-1

Api nom = 827 + 120 = 947 μm

Diametrul maxim după strunjirea de degrosare :

di-1max = di max+2Api nom

di-1max = 61,08 +0,94 = 62,02 mm

se rotunjeste la di-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 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 + Si-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:

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 debitare sint deci ± 0.26 mm sau rotunjit ± 0.3 mm

Prin urmare, adaosul nominal calculat pentru strunjire frontală este:

=1.13+ =1.33 mm

Lungimea nominala pentru debitare este:

Lnom= 190 + 1.33 = 191,33 mm

Se rotunjeste Lnom 192 mm

Adaosul de prelucrare la strunjirea frontala va fi:

Lnom – Lp = 192 -191,33 = 0,67 mm;

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