Varianta De Printare 2 [307081]

CUPRINS

1. INTRODUCERE

Aplicatiile software de proiectare 3D reprezinta o [anonimizat], asupra cărora este necesara o [anonimizat] a alocării resurselor.

Metoda clasică de proiectare introduce multe dificultați din cauza omiterii unor detalii importante de executie. Spre deosebire de imaginea pe care o ofera desenele bidimensionale conventionale, o imagine tridimensionala permite o construire virtuala a intregului proiect. [anonimizat]-se astfel foarte multe „surprize“ care apar in faza de execuție.

[anonimizat]. Aceste faze pot avea o [anonimizat].

In cele ce urmeaza este prezentat un studiu de caz referitor la proiectarea dospizitivului necesar poziționării geometrice al unui elemente de caroserie din industria auto.

Acest dispozitiv din lucrare a fost manufacturat și testat pentru modelul nou de Jaguar cu codul de proiect JLR551, [anonimizat] a [anonimizat]-[anonimizat].

Obiectivele lucrării au fost: proiectarea echipamentului (modelare 3D) și elaborarea documentației tehnologice de execuție (desenul de ansamblu 2D si desene de executie) în vederea manufacturării.

2. PROIECTAREA DOSPIZITIVULUI NECESAR POZITIONARII GEOMETRICE AL UNUI ELEMENTE DE CAROSERIE

2.1 Consideratii generale. [anonimizat] ([anonimizat], [anonimizat] o serie de restrictii se caută îmbunătățirea continu a proceselor de asamblare prin sudura/nituire a [anonimizat]-pallet(dispozitiv de mare precizie realizat din tuburi prin sudura si prelucrari ulterioare), care au rolul de a transporta caroseria dintr-o stație in alta.

Geo-pallet este o sculă cu precizie foarte ridicată care are rolul de a transportă și asigură geometria caroseriei în operațiile de sudură. Este format din cadrul inferior alcătuit din cele 2 [anonimizat]-urile de centrare și poziționare caroserie. Unit-[anonimizat]-urile de așezare folosesc puncte de sprijin de asemenea definite de producător.

Fig. 2.1 Definirea metodei de centrare/[anonimizat]:

[anonimizat], [anonimizat]-[anonimizat]. [anonimizat]-[anonimizat]-[anonimizat].

Dupa operatia de închidere a cârligelor, geo pallet-ul traversează toată linia de asamblare prin sudură, caroseria mașinii descărcându-se înainte de a trece la tratamentul anticoroziv.

Închiderea cârligelor de blocare a caroseriei se face actionândus-se o manivelă care prin lanțul miscărilor cinematice induce o miscare plan paralela a cârligelor, acestea blocând caroseria în pozitie. Din familia acestor mecanisme face parte si dispozitivul dezvoltat in aceasta lucrare.

Fig. 2.2 Geo-pallet

Dispozitivul care face obiectul acestei teme se va monta pe un asemnea geo-pallet(fig 2.2) având rolul de a centra partea anterioară a caroseriei folosindu-se de găurile de pozitionare definite de producator aflate pe lonjeronul mașinii astfel încât după încărcarea caroseriei pe geo-pallet să se poată asigura poziționarea geometrică cât si blocarea pana la finalizarea operațiilor successive de sudură.

Fig. 2.3 Caroseria așezată pe geo-pallet, Alfa Romeo Stelvio

Dispozitivul se va construi luându-se în calcul factorii tehnico-economici cei mai favorabili cât și durabilitatea în timp. Se necesită o precizie ridicată pentru a putea garanta repetabilitatea pentru toate ciclurile ce vor urma în următorii ani de fabricație.

Fig. 2.4 Pozitia unitului în cadrul ansamblului Jaguar 551

Cunoscandu-se functionarea cat si rolul dispozitivului se intocmeste schema cinematică preliminară reprezentându-se cele două poziții de lucru: status închis pentru poziție de centrare, respectiv status deschis (pini retrasi)pentru poziția de încărcare/descărcare.

În continuare este prezentată schema cinematică a mecanismului în poziția închis în figura 2.5, iar în pozitia deschisă în figura 2.6.

Fig. 2.5 Schema cinematică (mecanism in poziție închis)

Fig. 2.6 Schema cinematică (mecanism in poziție deschis)

În acest dispozitiv se vor regăsi mai multe tipuri de mecanisme: mecansim cu bara articulată,mecanism cu culisă oscilantă. Manivela 1 care este si elementul de comandă prin rotația efectuată (180 grade) va genera o rotație de 180 de grade a bielei 2 care induce o mișcarea de rotație plan paralelă a bieletei 3, acționându-se în acest fel brațul rotativ 4 care prin intermediul miscării de rotație pe care o face va genera rotatiea barelor de legătura 5 si 6, generandu-se miscarea de translație a patinelor port-pin 7 si 8.

Fig. 2.7 Cuple cinematice

In tabelul 2.1 se pot vedea clasificarile cuplelor dispozitivului:

Tab. 2.1 Cuple cinematice

2.2 Modelarea cad a elementelor alcatuitoare al unitului cu dubla centrare si pozitionare prin trasnlație stânga-dreapta printr-o singură actionare de rotație

Modelarea tridimensională CAD se efectuiază în programul SolidEdge. Ansamblul conține 37 de repere ce urmeaza să fie realizate, ele putând fi clasificate după mai multe tipologii de repere întâlnite în domeniul bodywelding ( linii de asamblare caroserii):

– locatori NC (repere care intră in contact cu caroseria mașinii în timpul procesului de poziționare/sudare.

– sudate cu rolul de suporți.

– distanțiere.

– plăci acoperitoare din tablă îndoita.

– placi cu execuție precisă ca fiind elemente intermediare în lantul de toleranțe precis.

Mai jos exemplificat s-a luat un locator NC arătându-se etapele de realizare tridimensională respectându-se ordinea de operații in timpul realizării (manufacturări):

1 – se realizează schița cuprinzând forma de bază a reperului (în cazul de fața un L). Se alege un plan de lucru, folosind comanda ,,sketch,, dupa care cu comanda ,,line,, se realizează un contur apropiat cu cel al piesei urmând sa fie cotat si introduse valorile reperului. Opțional sketch-ul poate fi aliniat/centrat după planele de lucru.

Fig. 2.8 Schita reperului

2 – conturul realizat se extrudează obținâdu-se solidul tridimensional. Pentru extrudare se alege comanda ,,Protrusion,, comanda care poate sa faca solidul direct sau sa faca dintru-un sketch existent, in cazul de față se face un solid dintru-un sketch. După selectarea comenzii și a sketch-ului se introduce dimensiunea pâna la care se extrudează.

Fig. 2.9 Extrudarea

3 – se realizează operațiile de găurire a piesei, obținându-se astfel reperul final. După obținerea solidului se aplică operațiile de prelucrare, in cazul de fată s-a executat două găuri străpunse si o gaură în trepte.

Fig. 2.10 Găurirea

În cazul ansamblului proiectat s-a avut in componență 37 de repere care s-au realizat în cadrul firmei COMAU Romania, ca urmare s-au obținut următoarele repere prezentate în figurile 2.10 – 2.40 .

Elementele comerciale (bucși, rulmenți, șuruburi, etc.) nu s-au modelat deoarece acestea sunt disponibile pe site-urie fiecărui producător in parte.

2.3 Alegerea elementelor comerciale pentru ansamblu

În cadrul acestui dispozitiv sunt necesare achiziționare anumitor repere comerciale speciale pentru această aplicație. Din punct de vedere functional, in acest ansamblu întâlnim mai multe cuple cinematice rotative și de translație unde se necesită achiziția unor bucși, respectiv șine, cât și de organe de asamblare (știfturi, șuruburi, etc).

Conform listei de materiale, poz 51-60 reprezintă elemente de ghidaj si poziționare, iar poz 64-91 reprezintș organele de asamblare (țtifturi, șuruburi, șaibe, etc).

La miscarea de translație a pinului, grupul acestuia se montează pe șine de mare precizie livrate de THK, șine care dispun de autolubrifiere si de protecție.

Prima dată se alege dimensiunea patinei in funcție de tipul aplicației, regimul de funcționare si sarcinile pe care le avem in aplicatia respectiva.

Fig. 2.41. Ghidaj liniar

Nefiind forțe foarte mari transmise patinei în momentul intrării pinului in gaura lonjeronului am ales patina cea mai mica si cea mai îngustă, cu codul commercial SHS20C1QZC0+220LP-I, a cărei notă explicativă putem vedea mai jos:

SHS20 C 1 QZ C0 +220L P-I

În care:

SHS20 – modelul patinei, cu lățimea de 20 mm

C – tipul blocului

1 – nr. de blocuri pe patină

QZ – lubrificator

C0 – simbolul jocului radial standard

+220L – lungimea șinei de 220 mm

P-I – nr. de șine utilizat

Dimensiunea aleasa se verifica efectuând calculele referitoare la durata de viață nominală a reperului.

Durata de viață:

[km] (5.1)

În care:

L : Durata nominala (km)

C : Factorul de baza al incarcarii dinamice *1 (N)

PC : Sarcina calculata (N)

fH : Factor de duritate (vezi Fig. 1,pg 4, catalog THK)

fT : Factor de temperatura

fC : Factor de contact (vezi Tabel 1,pg 4, catalog THK)

fW : Factor de incarcare (vezi Tabel 2,pg 4, catalog THK)

Durata de viață de serviciu:

[h] (5.1)

În care:

Lh : Durata de viață de serviciu (h)

Rs : Lungimea cursei (mm)

n1 : Nr. de miscării rectilinii alternative (min-1)

Fiind ales tipul de patină, fiind vorba despre linie de asamblare caroserii prin sudură, este obligator montajul burdufului de protecție, acesta având codul JSH25-25_175,acestea montându-se pe ambele capete ale patinei.

Fig 2.42. Protectie ghidaj linear

Având mai multe cuple cinematice de rotație/translație este necesar montajul unor bucși fără ungere, motiv pentru care s-a apelat la producatorul specializat SANKYO, acesta având mai multe dimensiuni standard disponibile:

Se alege bucșă de translație SOB cu dimensiunile:

SOB-142015, 14 fiind diametrul interior, 20 diametrul exterior si 15 este lungimea

SOB-202815, 20 fiind diametrul interior, 28 diametrul exterior si 15 este lungimea

SOB-303830, 30 fiind diametrul interior, 38 diametrul exterior si 30 este lungimea

Fig. 2.43. Bucșă de translație

Se alege bucșă de rotație SOBW cu dimensiunile:

SOBW-14, 14 fiind diametrul interior

SOBW-20, 20 fiind diametrul interior

SOBW-30, 30 fiind diametrul interior

Fig. 2.44. Bucșa de rotatie

Pentru transmiterea mișcării de rotație de la manivelă la brațul rotativ superior este nevoie de montarea capetelor de bară articulate care permit rotații unghiuri de pană la 15°.

S-a achiziționat reperul de la producatorul GANTER GRIFF, diametrul fiind ales de M16, o bucata cu sensul filetului pe stânga, si cealaltă bucată cu sensul filetului pe dreapta.

Fig 2.45. Cap de bară articulat

Pentru blocajul în cele două poziții de lucru al mecanismului se folosește un opritor cu bilă cu arc.

Fig 2.46. Opritor cu bilă cu arc

S-a ales HSPFB12, cu dimensiunile conform tabelului.

Ca și organe de asamblare am ales:

Știfturi cementate prevăzute cu gaură filetată pentru extragere ISO 8735-87 cu diametrele de 6, 8 si 10 mm cu lungimi diferite.

Fig. 2.47. Stift cu gaură filetată

Pentru asigurarea impotriva autodeșurubării se alege șaibe tip Grower DIN7980, cu dimensiunile de 5, 6, 8, 10 si 12 mm.

Fig. 2.46. Șaiba Grower

Șuruburi de tip cap hexagonal interior, clasa 8.8 (nefiind forte foarte mari nu se necesită montajul șuruburilor de clasa 10.9 sau 12.9)

Fig. 2.48. Șurub cu cap hexagonal interior

Având modelate reperele manufacturate, respectiv dispunând de modelele tuturo elementelor comerciale, se trece la finalizarea ansamblului tridimensional.

Fig. 2.49. Ansamblu tridimensional finalizat

2.4. Întocmirea desenului de ansamblu respectiv al listei de materiale (bom)

Pentru întocmirea desenului de ansamblu după un model dat, este necesară mai întâi identificarea ansamblului model și apoi stabilirea poziției de reprezentare. Prin identificarea unui ansamblu model se ințelege studierea amanunțită a modelului pentru a se ințelege cât mai bine functionarea lui, rolul precis in functionare a fiecărei piese, precum si stabilirea legăturilor reciproce între piese. Acest lucru se realizează prin demontarea ansamblului model și remontarea lui, operatii care se repeta pana la intelegerea ansamblului și completa identificare a pieselor componente.

Poziția de reprezentare a ansamblului model se alege astfel încât proiecția principală a acestuia să corespundă cu poziția reală de funcționare.

Întocmirea desenului de ansamblu după model se face pe baza schițelor, pieselor componente și schitei ansamblului respectiv, cunoscând ca intocmirea schițelor este necesară fie din cauza ca modelul se află în altă localitate, fie din cauză că acesta fiind greu de transportat nu poate fi adus in atelierul de proiectare.

Reprezentarea izometrică ajută la identificarea pieselor componente ale ansamblului, stabilirea poziției de reprezentare și a numărului de proiecții, precum și la înțelegerea succesiunii operațiilor de montare, respectiv demontare a ansamblului.

Întocmirea unui desen de ansamblu de releveu se realizeaza in etape distincte, dupa cum urmeaza:

– Întocmirea schițelor pieselor componente, complet cotate și eventual prevăzute cu date privind starea suprafetei.

– Întocmirea schiței de ansamblu într-un număr de proiecții, necesar identificării pieselor si intelegerii functionării ansamblului. Așa cum s-a aratat, proiecția principală reprezintă ansamblul in poziția de funcționare. Se recomandă ca; la elaborarea schiței de ansamblu, să se înceapă cu schițarea piesei principale (corpul) și să se continue cu schițarea celorlalte piese în ordinea firească a montării de preferință de la interior catre exterior.

– Întocmirea desenului de ansamblu la scara constituie o nouă etapă de lucru, care se realizează pe baza dimensiunilor schițelor pieselor componente si ale dimensiunilor de pe schița de ansamblu. Cu ocazia intocmirii desenului la scara al ansamblului se vor preciza toleranțele corespunzătoare pentru acele piese din ansamblu care formează ajustaje.

Desenul de ansamblu se realizează in SolidEdge fiind impartit in doua pagini distincte: – prima pagină cuprinzand vederea izometrică a anasmblului in pozitia cea mai convenabilă reprezentării pentru balonarea tuturor reperelor alcatuitoare. Lista de componente este structurată în 4 grupuri de repere: repere manufacturate, repere standard, comerciale si organe de asamblare.

– pagina a doua reprezentând ansamblul la scara cu un număr de proiecții minim necesar identificării pieselor si întelegerii functionării ansamblului. În vederea principală este reprezentat ansamblul în pozitia de functionare fiind specificate si lungimea curselor pinilor de centrare.

Fig. 2.50 Desen de ansamblu

2.5. Întocmirea desenelor de execuție al elementelor alcatuitoarre in vederea manufacturării acestora.

Desenul tehnic este mijlocul de reprezentare grafică a obiectelor după anumite reguli convenționale și metode adoptate de toți lucrătorii dintr-un domeniu de activitate. Desenul adaptat domeniului respectiv a fost folosit de om pentru a exprima pentru sine sau pentru alții o anumită idee tehnică.

În realizarea oricărui produs industrial , fie el o piesă simplă sau complexă, un edificiu de construcție sau o navă spațială, desenul tehnic este prezent, permițând reprezentarea formei, a dimensiunilor, a condițiilor de precizie și de funcționare a acestora.

Prin desen se exprimă, se ordonează și se sistematizează o gândirea tehnică, pentru ca produsul ce urmează a se executa să răspundă tuturor cerințelor de ordin tehnic, economic, estetic, etc.

Cu alte cuvinte desenul tehnic este o reprezentarea grafică plană, la care se folosesc metodele geometriei descriptive și o serie de reguli și convenții stabilite prin standarde, în vederea reprezentării unor obiecte, suprafețe, etc. Cât și pentru transmiterea concepțiilor tehnice.

Această disciplină pune la dispoziția tuturor ce lucrează în tehnică, indiferent de nivelul pregătirii lor profesionale, metode grafice atât pentru reprezentarea unei concepții tehnice cât și pentru interpretarea ei, în vederea materializării acesteia.

Ținând seama de faptul că atât proiectarea cât și execuția diferitelor construcții de mașini angrenează colective tot mai largi de ingineri, tehnicieni și muncitori, care în multe cazuri nu se găsesc în aceeași localitate sau nici măcar în aceeași țară, se înțelege de la sine că fără desenul tehnic, cooperarea în acest domeniu nu ar putea avea loc.

Rezultă clar că desenul tehnic a devenit un mijloc indispensabil de legătură între concepția și execuția tehnică, realizate pe plan național sau internațional. Regulile de reprezentare în desenul tehnic având în majoritatea cazurilor valabilitate generală și pe zi ce trece se tinde spre internaționalizare totală, se poate afirma că desenul tehnic a devenit un limbaj tehnic internațional.

Fig. 2.51 Desen de executie reper

3.PROIECTAREA TEHNOLOGIEI PIESEI SUPORT

3.1 Proiectarea tehnologiei clasice

La proiectarea tehnologiei clasice se tine seama de forma piesei, de dimensiuni și de materialul din care se execută piesa.

În figura 3.1 este reprezentată schița piesei suport pentru care s-a făcut tehnologia clasică, iar în anexă este prezentat desenul de execuție al acestuia.

Fig. 3.1 Schița piesă suport

Analizând desenul de execuție al piesei propuse pentru realizare se constată urmatoarele :

– Sunt suficiente 2 secțiuni pentru definirea totală a piesei;

– Pentru execuția și verificarea piesei sunt cote necesare;

Stabilirea materialului

Pentru realizarea reperului se alege ca materialul semifabricatului sa fie OL 37-2 dintr-o bara plata de 55×25 mm.

Caracteristicile mecanice și compoziția chimică ale acestui oțel sunt reglementate prin EN 1025-2: 2004. Conform standardului, pentru oțelul OL37-2 sunt impuse:

Tab. 3.1. Compoziția chimică a OL37-2

Tab. 3.2 Proprietăți mecanice a OL37-2

Corespondența din STAS 500/2 -80. în standardele internaționale sunt prezentate in tabelul 3.3.

Tab. 3.3 Corespondența materialului

În continuare este prezentat itinerarul tehnologic pentru varianta clasică, în tabelul 3.4

Tab. 3.4 Itinerarul tehnologic

Determinarea dimensiunilor intermediare și adaosurilor de prelucrare [XX]

Metoda de calcul analitic a adaosurilor de prelucrare se bazează pe analiza factorilor care determină mărimea adaosurilor și stabilirea elementelor componente ale acestuia pentru condițiile concrete de efectuare a diferitelor operații tehnologice.

La operația de frezare contur (100×50) avem următoarele:

– frezare de degroșare pe o lungime

[mm] (3.1)

– frezare de degroșare pe o lățime

[mm] (3.2)

– frezare la degroșare:

[mm] (3.3)

– frezare finisare:

[mm] (3.4)

Pentru operația de frezare plană pe grosimea reperului vom avea:

– frezare de degroșare pe o față

[mm] (3.5)

– frezare la degroșare :

[mm] (3.6)

– frezare finisare:

[mm] (3.7)

În care :

Lc – lungimea semifabricat după frezare de degroșare

Lsemif – lungimea nominală a semifabricatului

Lfinis – lungimea de finisare

Lmax – lungimea nominală maximă

Lnom – lungimea nominală a piesei

Gc– grosime semifabricat după frezare de degroșare

Gsemif – grosimea nominală a semifabricatului

Gfinis – grosimea de finisare

Gmax – grosimea nominală maximă

Apdeg – adaos de prelucrare la degroșare

Apfinis – adaos de prelucrare la finisare (16,pag.205, tab1.73)

T – toleranța pentru treapta de precizie (Picos,pag.173, tab.2.18)

Adaosul de prelucrare la găurire sunt:

Găurire ø 9=9/2= 4.5 mm/trecere

Găurire ø 7.8 =7.8/2= 3.9 mm/trecere

Găurire ø 6.5=6.5/2=3.25 mm/trecere

Adaosul de prelucrare la alezare:

Alezare Ø 8H7= 0.2/2=0.10 mm/trecere

Caracteristici mașină unealtă

Pentru realizarea piesei am ales mașina unealtă FUS 25. Ansamblul „Mașină de frezat universală pentru sculărie" FUS 25 este format din mașina de bază și o serie de mecanisme (accesorii normale și speciale) care se asamblează cu mașina de bază (corespunzător operației de executat) formând un sistem cinematic și mecanic unitar.

Caracteristic construcției mașinii, este cinematica separată a mișcării principale față de cinematica avansurilor. Mișcările de deplasare pe cele trei axe de coordonate se asigură de la cutia de avansuri, selectarea direcției dorite făcându-se prin cuplajeelectromagnetice.

Mișcările respective se pot realiza și manual prin roți de mână, care se cuplează numai când se lucrează cu ele.

Accesoriile care completează mașina de bază pentru executarea diferitelor operații, se leagă cinematic la mașina de bază, antrenarea lor fiind asigurată prin acestea.

Fig. 3.2 Mașina unealtă FUS 25

Fig. 3.3 Comenzile mașinii de frezat Fus 25

1. – Mecanism pentru fixarea sculei;

2. – Deplasarea manuală a saniei orizontale;

3. – Loc pentru bară filetată la transport;

4. – Blocarea mesei de bază;

5. – Deplasarea contrabrațului;

6. – Impuls manual pentru cuplarea turațiilor;

7. – Reglarea joc ghidaj sanie orizontală;

8. – Blocarea saniei transversale;

9. – Cuplarea manuală a avansurilor;

10. – Deplasarea longitudinalǎ a mesei de bază;

11. – Agregat de ungere;

12. – Deplasarea verticală a suportului masă;

13. – Blocarea suportului masă;

14. – Bușon umplere ulei a cutiei de viteze;

15. – Vizor pentru nivel ulei cutie de viteze;

16. – Dispozitiv de rotire a capului vertical;

17. – Reglarea și limitarea cursei transversale;

18. – Grup microîntrerupătoare;

19. – Reglarea și limitarea cursei longitudinale;

20. – Grup microîntrerupătoare;

21. – Reglarea și limitarea cursei verticale;

22. – Grup microîntrerupătoare;

23. – Deschidere-închidere ușă dulap electric;

24. – Zăvor ușă dulap electric;

25. – Blocare pinola cap vertical;

26. – Deplasarea manuală a pinolei pe verticală

A. – Comanda turațiilor arborelui principal;

B. – Comanda avansurilor;

C. – Pupitru de comandă principal;

D. – Pupitru de comandă avansuri;

E. – Pupitru de comandă general.

Gama de turații a arborelui principal (rot/min) și gama de avansuri sunt prezentate în figura 3.4 și în figura 3.5.

Determinarea regimurilor de aschiere

Pentru frezarea față inferioară de 55×10 la degroșare se foloseste o freza ø 30 cu 4 dinti.

(3.8)

Pentru freza frontala, rezulta:

, [ pag 553,tabelului 14.30] (3.9)

În care:

D- diametru freza

T- durabilitatea economică a frezei (conf tab 14.13, pag 539,

t1- lungimea de contact dintre taisul sculei si piesa de prelucrat

Sd- avansul pe dinte (pag.529 tab 14.4 , 16)

t – adancimea de aschiere

z- nr. de dinti

Se alege:

D=30 mm,

T=90 min, (conf tab 14.13, pag 539,

t1=30 mm,

Sd=0.055 (pag.529 tab 14.4 , 16)

t =2 mm,

z=4.

(3.10)

(3.11)

În care:

(3.12)

Pentru prelucrarea piesei se alege din gama de turatii a masinii unelte valoarea imediat apropoiata superioara: n = 160 rot/min (conform carte tehnică FUS 25).

Numărul de treceri a frezei se determină ținând cont de adâncimea de așchiere și de adâncimea de așchiere pentru o trecere. A=9 mm (Adancimea de aschiere)

(3.14)

(3.15)

În care:

Ft – Componenta tangentiala a fortei de aschiere

D- diametru freza

T- durabilitatea economică a frezei (conf tab 14.13, pag 539,

t1- lungimea de contact dintre taisul sculei si piesa de prelucrat

Sd- avansul pe dinte (pag.529 tab 14.4 , 16)

t – adancimea de aschiere

z- nr. de dinti

n – turatia frezei

Cf=682 (16,tab 14.7 pag 531)

(3.16)

Puterea necesară arborelui principal pentru frezarea de degroșare se calculează cu relatia:

(9.7)

(3.17)

Verificare:

(3.18)

Fortele aparute in procesul de aschiere:

(3.19)

(3.20)

De unde rezulta ca:

(3.21)

Pentru Frezarea fata inferioara de 55×10 la finisare se foloseste o freza ø 30 cu 4 dinti.

(3.22)

Pentru freza frontala, rezulta:

,(16, pag 553,tabelului 14.30) (3.24)

În care:

D- diametru freza

T- durabilitatea economică a frezei (conf tab 14.13, pag 539,

t1- lungimea de contact dintre taisul sculei si piesa de prelucrat

Sd- avansul pe dinte (pag.529 tab 14.4 , 16)

t – adancimea de aschiere

z- nr. de dinti

Se alege:

D=30 mm,

T=90 min, (conf tab 14.13, pag 539,

t1=30 mm,

Sd=0.045 (pag.529 tab 14.4 , 16)

t =0,5 mm,

z=4.

(3.24)

(3.25)

În care:

(3.26)

Pentru prelucrarea piesei se alege din gama de turatii a masinii unelte valoarea imediat apropoiata superioară: n = 200 rot/min (conform carte tehnică FUS 25).

Numărul de treceri a frezei se determină ținând cont de adâncimea de așchiere și de adâncimea de așchiere pentru o trecere. A=1 mm (Adancimea de aschiere)

(3.27)

(3.28)

În care:

Ft – Componenta tangentiala a fortei de aschiere

D- diametru freza

T- durabilitatea economică a frezei (conf tab 14.13, pag 539,

t1- lungimea de contact dintre taisul sculei si piesa de prelucrat

Sd- avansul pe dinte (pag.529 tab 14.4 , 16)

t – adancimea de aschiere

z- nr. de dinti

n – turatia frezei

Cf=682 (16,tab 14.7 pag 531)

(3.29)

Puterea necesară arborelui principal pentru frezarea de degroșare se calculează cu relatia:

(3.30)

(3.31)

Verificare:

(3.32)

Fortele aparute in procesul de aschiere:

(3.33)

(3.34)

De unde rezulta că:

(3.35)

La operatia de centruire se folosește un burghiu de centruire cu diametrul de d=Ø 6 mm

In figura 8.1.2. este prezentat un burghiu de cetruire.

Descriere produs:

– sculă: burghiu de centruire, cod A2016.0X18.0

– unghi de centrare: 60°

– punct unghiular: 122°

– toleranță pentru Ø: H12 ;

– execuție: dreapta

– avansul de așchiere: s= 0.173 mm/rot

– viteza de așchiere: v= 30 m/min

Fig. 3.1. Burghiu de centruire [xxx]

Adancimea de așchiere:

t= D/2= 6/2= 3mm

Datorita faptului că regimurile de aschiere ne sunt date direct de către producator, calcularea acestora nu mai este necesară, acestea se vor alege în așa fel în cât să nu depaseasca valorile date de către producator și să se încadreze în valorile mașinii unealtă.

Se alege din gama de turatii a masinii unelte:

n = 1600 rot/min (conform carte tehnică FUS 25).

La operatia de gaurire se folosește:

– un burghiu cu diametrul de ø 7.8 mm

Fig. 3.2. Burghiu ø 7.8 mm [xxx]

Descriere produs:

– burghiu de găurit cu coadă cilindrică cod R5107.8

– unghi de ascuțire: 130°

– material: Carbura TiN

– viteza de aschiere v= 90 m/min

– viteza de avans sm= 933 mm/min

– turatia n=3673 rot/min

– momentul de torsiune M=3.86 N/m

– puterea necesara P=1.71 Kw

Se alege din gama de turatii a masinii unelte:

n=1600 rot/min (conform carte tehnică FUS 25).

– un burghiu cu diametrul de ø 6.8 mm

Fig. 3.3. Burghiu ø 6.5 mm [xxx]

Descriere produs:

– burghiu de găurit cu coadă cilindrică cod R510

– unghi de ascuțire: 130°

– material: Carbura TiN

– viteza de aschiere v= 90 m/min

– viteza de avans sm= 944 mm/min

– turatia n=4213 rot/min

– momentul de torsiune M=2.63 N/m

– puterea necesara P=1.34 Kw

Se alege din gama de turatii a masinii unelte:

n=1600 rot/min (conform carte tehnică FUS 25).

La operatia de filetare se folosește un tarod M8

Fig. 3.4 Tarod M8

Descriere produs:

– tarod, cod EP00TINM8

– toleranța: H6

La operatia de alezare se folosește un alezor cu diametrul de d=ø8 H7 mm

Fig. 3.5 Alezor cilindric [xxx]

Descriere produs:

– alezor cilindric cod B9018.0

– material: HSS-E Lucios/brunat

– toleranța: H7

– turatia n=557 rot/ min

– avansul s=0,220 mm/rot

– momentul de torsiune M=3.59 N/m

– viteza de aschiere v= 14 m/min

Se alege din gama de turatii a masinii unelte:

n=200 rot/min (conform carte tehnică FUS 25).

Normarea tehnica

Corelarea în timp a proceselor tehnologice impune de la început stabilirea unor criterii comune. Astfel, un asemenea criteriu a devenit normarea tehnică. Norma de muncă reprezintă și unul din criteriile aprecierii eficienței oricărui proces tehnologic.

Este de dorit ca operațiile, fazele, trecerile, etc. să se facă într-un timp cât mai scurt (desigur nu în dauna calității produsului), având astfel certitudinea că în timpul limitat de condițiile de fabricație (schimb, zi, decadă, lună, etc.) să se poată prognoza o cantitate strictă de produse corelate desigur cu planul de producție.

Metodologia normării tehnice a timpilor la prelucrare.

(5.46)

În care:

Pentru frezarea de degrosare avem următoarea formula:

(5.47)

În care:

l1 =55 [mm]– lungimea de pătrundere (lungimea nominală);

l2 =20 [mm]– lungimea de acces liber a frezei (zona de siguranță intrare-ieșire)

l3=30 [mm] – diametrul frezei

Sd=0.055 (16,pag.529 rel 14.4)

z=4.

n= 160 rot/min (degrosare) cartea tehnică FUS 25

I=4.5; -numar de treceri (degrosare)

Pentru frezarea de finisare avem următoarea formula:

(5.48)

În care:

l1 =55 [mm]– lungimea de pătrundere (lungimea nominală);

l2 =20 [mm]– lungimea de acces liber a frezei (zona de siguranță intrare-ieșire)

l3=30 [mm] – diametrul frezei

Sd=0.045 (16, pag.529 rel 14.4)

z=4.

n = 200 rot/min (finisare) (cartea tehnică FUS25)

I=2; -numar de treceri (finisare)

(5.49)

(5.50)

În care:

ta1 =0.96[min]– timp ajutător pentru prinderea și desprinderea piesei [20, tab.11.84,pag.286,]

ta2 =3.45[min]– timp ajutător pentru comanda mașinii[20- tab.11.91,pag.291]

ta3 =0.05[min]– timp ajutător pentru evacuarea așchiilor[20- tab.11.86,pag.287]

ta4 =0.12[min] – timp ajutător pentru măsurări de control[20-tab.11.87,pag.286]

(5.51)

Normarea pentru centruire

(5.52)

Normarea tehnica pentru gaurire de ⌽7.8

Din tab [19, 11.43 pag 309] se alege timpul operativ incomplet, în functie de diametrul sculei aschietoare si de lungimea de prelucrat:

(5.53)

(pt burghiu Ø7.8 si adancimea de prelucrat 20mm), unde K este dat in tabel conform relatiei:

(5.54)

În care:

K1= 0.11 pentru otel laminat [19, tab 11.43 pag 309]

K2=1.0/ 1.2 pentru gaura strapunsa/ infundata [19. tab 11.43 pag 309 ]

K3=1.38 => X=0.74 [ 19, tab 11.43 pag 309]

Ka=0.77 [19,tab 11.77 pag 336]

Rezulta:

Timp ajutator pentru prinderea si desprinderea piesei este egal cu:

(5.55)

Timp de pregatire incheiere,

(5.56)

Timp de deservire a locului de munca,

(5.57)

Timp de odihna si necesitati firesti :

(5.58)

Timpul normat pentru operatia de gaurire de Ø 7,8 este de:

(5.59)

Normatea pentru alezare unei gauri Ø 8 H7

Din tab [19, 11.53 pag 319] se alege timpul operativ incomplet, in functie de diametrul sculei aschietoare si de lungimea de prelucrat (L=20mm):

(5.60)

(5.61)

În care:

K1= 1.0 , materialul sculei aschietoare [19, tab 11.53 pag 319]

K2= =2.86

Ka=0.77 [19, tab 11.77 pag 336]

Timp ajutator pentru prinderea si desprinderea piesei

Din tab [11.81 pag 343 Vlase 1] se aleg urmatorii timpi:

Timp de pregatire incheiere,

Timp de deservire,

Timp de odihna si necesitati firesti :

Timpul normat pentru operatia de alezare este de:

3.2 Proiectrarea tehnologiei CAM de realizare a piesei

Apariția, dezvoltarea și introducerea controlului numeric, marchează începutul procesului de automatizare și debutul unui proces de inovare în activitățile de proiectare și producție a bunurilor. Există fabrici aproape complet automatizate care sunt capabile să producă o însemnată varietate de produse.

De la început, este necesar să se precizeze ce se înțelege prin ”întreprindere producătoare” sau fabricǎ, avându-se în vedere volumul producției. Specialiștii clasifică procesele de manufacturare în trei categorii principale: producția în flux continuu, producția de masă și producția de serie. În prima categorie sunt incluse produsele care „curg” într-un flux continuu ca în industria petrolului, cimentului, oțelului și a hârtiei. În a doua categorie intră produsele în unități discrete, realizate în număr foarte mare cu o productivitate maximă. În acest mod sunt fabricate bunuri ca automobile, televizoare, frigidere, aparate electronice etc. Producția de masǎ a realizat beneficii enorme de pe urma mecanizării și automatizării tehnologiilor de fabricare. În a treia categorie intră producția unui număr mare de tipuri de bunuri diferite care necesită tehnologii diferite.

Datorită numărului mare de tipuri de produse și de comenzi pentru aceste produse, apar probleme complexe de planificare si proiectare tehnologică. De aceea, în acest tip de producție automatizarea se limitează la nivelul componentelor individuale ale atelierelor de lucru și este dificilă automatizarea completă a fabricilor.

O sinteză a lucrărilor publicate în ultimii ani, arată că proiectarea și fabricarea asistate de calculator sunt două domenii care s-au dezvoltat simultan, fiind tratate într-o viziune comună pe baza legăturilor naturale care există între activitățile de proiectare și manufacturare.

În literatura de specialitate, CAD/CAM este un acronim care înseamnă proiectare și fabricare cu ajutorul calculatorului. Această tehnologie inovatoare care utilizează calculatoarele digitale pentru realizarea unor funcții diverse de proiectare și fabricare are tendința de integrare totală a acestor activități care, în mod tradițional, au fost considerate ca fiind două funcții distincte și separate. În ansamblu, CAD/CAM dezvoltă tehnologia avansată a întreprinderii viitorului, asistată complet de calculator.

Proiectarea asistată de calculator, poate fi definită ca o activitate de utilizare a unui sistem de calcul în proiectarea, modificarea, analiza si optimizarea proiectării. Sistemul de calcul este format din echipamente și tehnologia CAD, programe, care asigură funcțiile necesare în proiectare. Echipamentul destinat activităților de CAD este format dintr-un calculator, unul sau mai multe terminale grafice, tastatura și alte periferice. Programele de CAD sunt aplicații destinate implementării graficii în cadrul unui sistem de calcul, la care se adaugă programele dedicate funcțiilor inginerești care pot realiza analiza fenomenelor electromagnetice din instalațiile electrotermice, testării de tensiuni și deformații ale unor elemente, analiza dinamicǎ a mecanismelor, calculul transferului de cǎldurǎ din instalații electrotermice, testarea circuitelor electrice și controlul numeric.

Programele aplicative variază de la un utilizator la altul, în funcție de tipul liniilor de producție, de procesul de fabricație și de specificul pieței de desfacere.

Fabricarea asistată de calculator (Computer Aided Manufacturing- CAM), se definește ca utilizarea unui sistem de calcul în activitatea de planificare, conducere și control al operațiilor unei firme, prin orice interfață directă sau indirectă dintre calculator și resursele de producție. Așa cum rezultă din definiție. Aplicațiile CAM se împart în două categorii principale:

– monitorizare și control; acestea sunt aplicații în care calculatorul este conectat direct la procesul de fabricare în scopul monitorizării controlului acestuia;

– susținerea fabricației; acestea sunt aplicații indirecte în care calculatorul este utilizat în sprijinirea operațiilor de producție, fără existența unei legături directe între calculator și procesul de fabricare.

Monitorizarea implică prezența unei interfețe directe între calculator și procesul de manufacturare, în scopul urmăririi operațiilor și echipamentelor și a colectării de date. În acest caz, calculatorul nu este utilizat direct în controlul operațiilor, activitate ce rămâne în sarcina operatorului uman care poate fi ghidat de informațiile furnizate de calculator. Controlul asistat de calculator merge un pas mai departe decât monitorizarea, realizând nu numai observarea procesului, ci și controlul acestuia, pe baza informațiilor obținute.

În cadrul activității de monitorizare, fluxul de date dintre proces și calculator este unidirecțional. În cazul controlului are loc un schimb bidirecțional. În plus, calculatorul emite semnale de comandă către procesul de fabricare, conform algoritmului de control.

Suplimentar față de aceste funcții, CAM include aplicații indirecte În care calculatorul are rol de suport pentru operațiile de fabricare. În acest gen de aplicații, calculatorul nu este conectat direct la procesul de producție, ci este utilizat „off-line” la îndeplinirea activităților de planificare, la generarea programelor, instrucțiunilor și informațiilor prin care resursele de producție ale firmei pot fi gestionate mai eficient.

În continuare vă voi arăta o metodă de folosire a programului CAM, EMCO CAM Concept.

În figura 3.6 se prezintă interfața programuluiin care avem o bară de titlu, o bara de meniuri, pictograme și o zonă de lucru.

Fig. 3.6 Interfata programului EMCO CAM Concept

În continuare se trece la încărcarea/ importarea fișierului piese salvate in diferite formate de transfer. (ecc.,dxf.) după cum se poate observa in figura 3.7

Fig. 3.7 Încărcarea fișierului piesei

In figura 3.8 se prezintă modelul 2D al piesei cu reperul WCCDU-0030082360-S_00_0A încărcat în programul CAM.

Fig. 3.8 Modelul 2D al piesei încărcat în programul CAM.

Următoarea etapă const in verificarea scării desenului, si a cotelor. Odată făcut acest lucru se trece la orientarea și alegerea punctului de start /originea piesei conform indicațiilor din desenul de execuție a reperului.

Alegerea originei piesie in punctul este prezentata in figura 3.9 (Select-Shift element absolutely or incrementally) confor indicațiilor din desenul de execuție.

Fig. 3.9 Indicarea originii piesei

După alegerea punctului de originei pe piesă se introduce coordonatele punctelor pentru aducerea piesie în punctul zero mașină, vezi figura 3.10.

Fig. 3.10 Mutarea piesie în zero mașină

Următoarea etapă constă in introducera parametrilor: în figura 3.11, se alege mașina CNC de prelucrat, in figura 3.12, reprezintă încărcarea magaziei de scule si definirea parametrilor piesie care urmează să fie prelucrată în figura 3.13.

Fig. 3.11 Alegerea mașinei de prelucrarea CNC

Fig. 3.12 Încărcarea magaziei de scule

Fig. 3.13 Intorducerea parametrilor piesei de prelucrat

Următoarea fază constă în realizarea propriu-zisă a operațiilor:

frezare de degroșare contur 1 – figura 3.14;

frezare de degroșare si finisare contur 2 – figura 3.15;

centruire – figura 3.16;

găurire – figura 3.17;

alezare – figura 3.18;

filetare – figura 3.19;

Fig. 3.14 Operația de frezarea de degroșare contur 1

Fig 3.15. Operația de frezarea de degroșare și finisare contur 2

Fig 3.16. Operația de centruire

Fig. 3.17. Operația de găurire

Fig. 3.18 Operația de alezare

Fig. 3.19 Operația de filetare

Penultima etapă constă în simularea programului (figura 3.20), după care se trece la faza finală, adică la salvarea operațiilor și generarea programului CAM (figurile 3.21 și 3.22).

Fig. 3.20 Simularea program CAM

Programul CAM complet pentru realizarea reperului se regăsește atașat în anexă.

4. PROIECTAREA DISPOZITIVUL DE ORIENTARE SI FIXARE

Pornind de la desenul de execuție a reperului/ piesei placă suport, se trece la studiul desenului de execuție.

Schita desenului de executie a piesei

Fig. 4.1. Schița desenului de execuție a piesei

Anexat se gaseste desenul de executie a piesei suport.

Semifabricat, M.U.

Stadiul de prelucrare a semifabricatului panî la operația pentru care se proiectează dispozitivul este prezentat în figura (schița cu cotele si abaterile corespunzatoare).

Fig. 4.2 Semifabricat până la operațiile pentru care se realizează dispozitivul

Fazele operatiei pentru care se realizeaza dispozitivul sunt următoarele:

În prima prindere se vor realiza urmatoarele operații:

Tab. 4.1. Operații

Masina unealta pe care se va realiza operatiile este FUS-25, și este prezentată în capitolul 3.1.

Schita operației, stabilirea cotelor, bazelor de orientare, alegera bazelor de orientare

Pentru executarea diferitelor operații de prelucrare este necesar ca semifabricatul să fie instalat în dispozitiv sau direct pe mațina-unealtă, într-o anumită poziție în raport cu scula aschietoare. Orientarea , ca operație în sine, se compune din mai multe faze distincte, care în funcție de geometria semifabricatului si cerințele procesului de prelucrare pot fi: așezări, ghidari, sprijiniri, centrari, pozitionari unghiulare.

Stabilirea sistemului bazelor de orientare pentru trei variante:

Varianta 1 de așezare a piesei în dispozitiv față de baza de asezare, bazî de ghidare si cea de sprijin este prezentat în figura 4.5.

Fig. 4.5. Varianta I de așezare și fixare în dispozitiv

În care:

BA – bază de așezare

BG – bază de ghidare

BS – bază de sprijin

În acest caz de așezare bazele de centare corespund conform desenului.

Varianta 2 de așezare a piesei în dispozitiv este prezentată in figura 4.6.

Fig. 4.6. Varianta a II-a de așezare și fixare a piesei în dispozitiv

În acest caz de așezare baza de ghidare nu corespunde confor desenului.

Varianta 3 de așezare a piesei în dispozitiv este prezentată in figura 4.7.

Fig. 4.7. Varianta a III-a de așezare și fixare a piesei în dispozitiv

În acest caz de așezare baza de sprijin nu corespunde confor desenului.

Calculul erorilor

Primul caz

Fig. 4.8 Varianta I

ε = (h-h1)*tgΔα =[mm] (4.1)

În care:

Δα – abaterea unghiulara

Δα = 0 (cazul ideal)

h=20 mm

h1=10

ε = (20-10)*tg(0) = 0

Aceaasta reprezintă cazul ideal

Cazul al II-lea

Fig. 4.9. Varianta II

În care:

Δα =1

h=20 mm

h1=10

ε = (20-10)*tg(1) = 10 * 0,0174 = 0,17 mm

tgΔα= (4.2)

tgΔα= = 0,017

Alegerea variantei optime de orientare din punct de vedere al preciziei si economicitatii:

Comform calculelor si compararii celor trei variante prezentate mai sus, am ales prima varianta ca fiind varianta cea mai optima, în primul punct al preciziei de executie si a economicitatii dispozitivului ce urmează a fi realizat.

Stabilirea fortelor de aschiere.

Cele mai mari forte apărute în procesul de execuție a reperului se întalnesc la operația de degrosare a umărului.

Pentru frezarea de 55×20 la degrosare se foloseste un cap de frezat Ø 10 cu 4 dinți.

Diametrul frezei: Ø 10 mm (freza din oțel rapid)

Adancimea de așchiere: i=2 mm

Materialul semifabricatului: OL37-2

Adăncimea de lucru: Sz=0,1 mm/dinte

Numarul de dinți ai frezei: 4 dinti

Valoare medie a componentei tangentiale Ft se calculeaza cu relatia:

(4.3)

În care:

Ft – Componenta tangentiala a fortei de aschiere

D- diametru freza

T- durabilitatea economică a frezei (conf tab 14.13, pag 539,

t1- lungimea de contact dintre taisul sculei si piesa de prelucrat

Sd- avansul pe dinte (pag.529 tab 14.3 , 16)

t – adancimea de aschiere

z- nr. de dinti

n – turatia frezei

v – viteza de avans

xF=0.86 (16,tab 14.7 pag 531)

yF=0.72 (16,tab 14.7 pag 531)

uF=1 (16,tab 14.7 pag 531)

qF=0.86 (16,tab 14.7 pag 531 )

wF=0 (16,tab 14.7 pag 531 )

(4.4)

(4.5)

Puterea efectiva la frezare Ne

(4.6)

(4.7)

Verificare:

(4.8)

Fortele aparute in procesul de aschiere:

(4.9)

(4.10)

De unde rezulta ca:

(4.11)

Stabilirea fortelor de fixare.

Fig 4.10. Dispozitiv cu pana

α= are valoarea stabilită, constructiv unghiul se cunoate:

=unghiul de frecare

µ=tg

µ=(0,5÷0,8) coeficient de frecare otel/otel

Se considera µ=0,577 →=

Fig 4.11.Forte care actioneaza asupra plunjerului

În care:

FS – forta de strangere;

N2 – forta normala de contact cu peretele vertical;

Ff1 – forta de frecare produsa la urcarea pe tija de actionare;

Nf2 – forta de fixare 2 produsa la contactul cu peretele vertical;

N1 – forta normala de contact,produsa de contactul cu tija de actionare;

α – unghiul de inclinare al penei;

α = ;

Se face echilibrul de forțe pe orizontală:

Fig 4.12. Echilibrul de forte pe orizontală

R1H-R2H=0

=0→R1H=R2H

R1*sin(α+φ)=R2*cos α

R1=

Sau

R2=

Se face echilibrul de forțe pe verticală:

Fig 4.13. Echilibrul de forțe pe verticală

R1V=R1*cos(α +φ)

=0 R1V-R2V-FS=0

R1V=R2V+FS

R1V=R1*cos(α +φ)

R2V=R2*sin(α)

FS=N

Se înlocuiește:

R1 *cos(α +φ)=R2*sin(α)+FS

Se inlocuiește:

R1=

R1=> *cos (α +φ)=R2*sin α+FS

R2 cos(α)*tg(α +φ)-R2*sin(α) =FS

(α +φ)≠

R2[cos(α)*tg(α +φ)-sin(α)]=FS

R2=

Se inlocuieste valoarea calculata a rezultantei R2 în relația:

R1=

Fortele care actioneaza asupra tijei:

Fig 4.14. Fortele care acționează asupra tijei

În care:

µ=0,577=> φ=arctg(µ)=

φ – este unghiul de frecare

N1- forta normala de contact,produsa de contactul cu tija de actionare;

Ff1 – forta de frecare produsa la urcarea pe tija de actionare;

N3 – forta normala la contactul cu suprafata peretelui orizontal

Ff3 – forta de frecare ca urmare a deplasari relative fata de peretele orizontal

R1, R3 – rezultantele fortelor

Fa – forta de actionare a pistonului cilindrului pneumatic

α – unghiul penei

φ – unghiul de frecare

Sistemul de forte:

Fig 4.15. Sistemul de forțe

Fa – trebuie determinat

Echilibrul de forte pe directia orizontala.

Fig 4.16.

Fa-R1H-R3H=0

Fa=R1H+R3H

R1H=R1*sin(α+φ)

R3H=R3*sin(α)

Fa=R1*sin (α+φ)+R3 sin(α)

Echilibrul de forțe pe direcție orizontală:

Fig 4.17. Echilibrul de forțe pe direcție orizontală

R3V-FS-R1V=0

R3V=FS+R1V

R3V=R3*cos (φ)

R1V=R1*cos(α+φ)

Se inlocuieste:

R3V*cos(φ)=FS+R1*cos(α+φ)

R3= (rel.4)

Pentru a afla Fa se inlocuieste R3 din (rel.4) in (rel.3), din care rezultă:

Fa= R1*sin(+[FS+R1*cos(]*

Fa=R1*sin(α+φ)+[FS+R1*cos(α+φ)]*tg φ

Calcul:

α=

φ=

FS= N

µ – coeficient de frecare otel /otel

R2==788,28 N

R1==966,96 N

R3==1 701,64 N

Fa=966,96 *sin(50)+[+966,96 *cos(50)]*tg(30)=1 327,14 N

Forta de actionare a pistonului este de 1 327,14 N

Proiectarea ansamblului dispozitivului

Proiectarea succesiva a elementelor de orientare, de ghidare a sculelor, a mecanismului de fixare, corpul dispozitivului, a elementelor de asamblare, a elementelor de legatura, a dispozitivului cu mașina unealtă, a elementelor de ghidare pe mașina unealtă sau alegerea lor din catalogul de standarde.

Tab 4.2. Elemente componente

Elementele comerciale (șuruburi, arcuri, etc.) nu s-au modelat deoarece acestea sunt disponibile pe site-urie fiecărui producător in parte.

Fig. 4.18. Vedere izometrica a dispozitivului

În imaginea urmatoare (figura 4.19) este prezentat acest mecanism în poziție deschisă, cursa pistonului este de 5 mm.

Fig. 4.19. Vedere in pozitie deschisa (de repaus)

În poziția deschisă plunjerul este îndepărtat de piesă prin intermediul a două arcuri elicoidale de compresiune.

Ansamblu in pozitie inchisa este reprezentata in figura 4.20.

Fig. 4.20. Vedere in pozitie închisă

Mecanizarea dispozitivului

Transmisiile pneumatice se bazează pe concepte mecanice identice, dar difera din punct de vedere al tehnologiei de realizare.Diferențele principale rezultă datorită naturii diferite a fluidului de lucru utilizat. Acesta este caracterizat printr-o puternică compresibilitate in comparație cu lichidele utilizate in transmisiile hidraulice. In consecință, in cazul aplicațiilor pneumatice industriale, presiunea de lucru uzuală este inferioară valorii de 10 bari, in cazul nostru 6 bari), iar aerul comprimat este evacuat după utilizare direct in atmosferă.

Dezvoltarea industrială, insoțită de apariția unor noi mijloace tehnice, de noi cerințe și mai ales deautomatizare, a oferit tehnologiei pneumatice o puternică dezvoltare. In industrie, pneumatica este asociată altor tehnologii și constituie o componentă de bază in sistemele de producție intensivă.

În prezent, mecanizarea și automatizarea devin o necesitate absolută pentru toate domeniile industriale. Treptat, conceptul “integral pneumatic” care se bazează pe realizarea comenzii și generarea puterii de către aerul comprimat, cedează teren conceptului care asociază elementele de comandă electronică cu elementele de execuție pneumatice. Asocierea celor două tehnologii se face in scopul cumulării avantajelor oferite de fiecare dintre ele in domeniul comenzii și al puterii.

Fig. 4.21. Schema de acționare a unui cilindru pneumatic

In figura 4.22. este prezentat schema de funcționare a unui cilindru pneumatic.

Stabilirea schemei de funcționare

Fig. 4.22. Schema de funcționare a unui cilindru pneumati

În care:

1 – Piston pneumatic

2 – Pana

3 – Plunjer

4 – Semifabricat

FS – forta de strangere

Calculul pistonului pneumatic

Deteminarea diametrului pistonului

D== [mm]

In care:

D-diametrul pistonului in mm

Fa=1 327,14 N

D==52,72 mm

Avantajele utilizarii actionarii pneumatice:

– este foarte economica (agentul de actionare este aerul comprimat)

– simplitate a schemelor de comanda-reglaj

– posibilitatea supraincarcarii surselor motoare fara pericol de avarii

– pericol redus de accidente

– intretinere usoara si nepoluarea mediului

Dezavantaje, acestea fiind:

– randamentul scazut al acestui tip de actionare, din cauza presiunii scazute

– compresibilitatea ridicata a aerului din incinta camerelor motoare si a conductelor, fapt ce limiteaza aplicarea actionarii de tip pneumatic in cazurile unde precizia de pozitionare nu constituie un criteriu daca aceasta nu se obtine prin tamponare rigida la capetele de cursa ale elementului mobil actionat

– aparitia unor socuri mecanice la capetele curselor pistoanelor cilindrilor pneumatici daca determinarea lungimii curselor se face prin tamponare rigida

– producerea unor zgomote specifice caracteristice la deversarea in atmosfera a aerului de retur si functionarii cu socuri a aparatelor de comanda

– depunerea condensului de apa in incintele aparatelor de executie si reglare si de aici pericolul de corodare si dereglari de functionare

5. ALEGEREA SCULELOR

Alegerea tipurilor de scule pentru realizarea operațiilor este descris în următorii pași. Se stabilește varianta cea mai bună din punct de vedere economic. În continuare este prezentat modulul de utilizare a configuratorul de alegere a sculelor firmei DORMER-SELECTOR.

Fig. 5.1. Accesare pagină web Dormer-Selector

Primul pas este alegerea tipului de prelucrare pentru care se doreste accesarea configuratorului: frezarea, figura 5.2.

Fig. 5.2. Alegerea tipului de prelucrare

Pasul urmator este alegera materialului piesei care urmează să fie prelucrat, acesta este S235JR.Tot aici se va mai indica si turatia maxima a mașinii unelte cât și tipul de lubrifiere folosit.

Fig. 5.3. Alegerea tipului de material

În continuare se indica tipul de freza care se foloseste pentru prelucrare, figura 5.4

Fig. 5.4. Alegerea tipului de frezare

În figura 5.5 se introduce parametrii sculei folosiți, diametrul de așchiere, adâncimea de așchiere, sensul avansului, etc.

Fig. 5.5. Introducerea parametrilor de prelucrare

După introducerea parametrilor tehnologici, se alege din lista tipul de freză, figura 5.6

Fig. 5.6. Alegerea tipului de freză

După alegerea frezei, se pot vizualiza parametrii regimului de așchiere propuși după cum se poate vedea în figura 5.7

Fig. 5.7. Regimul de aschiere pentru freză

În final ne rămâne să analizăm informațiile economice referitoare la un raport cost/prelucrare prezentat în figura 5.8, și la o comparație de costuri prezentată în figura 5.9.

Pentru operațiile de găurire este necesara alegerea burghielor corespunzătoare pentru realizarea gaurilor de Ø 6.8, Ø 7.8 si de Ø 9. Alegerea burghielor presupune parcurgerea acelorași pași ca și la operația de frezare prezentată anterior. În figura 5.10, se prezintă un burgiu de Ø 6.8 ales pentru operația de pregăurire în vederea realizării ulterior a filetului M8

Fig. 5.10. Burghiu de Ø 6.8. Regim de așchiere

În figura 5.11, se prezintă un burgiu de Ø 7.8 ales pentru operația de pregăurire în vederea realizării operației de alzare.

Fig. 5.11. Burghiu de Ø 7.8. Regim de așchiere

În figura 5.12, se prezintă un burgiu de Ø 9 ales pentru operația de găurire în vederea realizării gaurilor de trecere.

Fig. 5.12. Burghiu de Ø 9. Regim de așchiere

În figura 5.13, se prezintă un tarod de M8 ales pentru operația de filetare.

Fig. 5.13. Tarod M8. Regim de așchiere

În figura 5.13, se prezintă un alezor de Ø8 ales pentru operația de alezare.

Fig. 5.14. Alezor Ø8 H7. Regim de așchiere

6. URMARIREA PROCESELOR DE MANUFACTURARE SI MONTAJ

FINAL

Obținerea bunurilor materiale, ca rezultat al desfășurării procesului de

producție industrial, constituie activitatea principală a întreprinderilor industriale.

Activitatea de obținere a bunurilor materiale presupune existența unui ansamblu de

materii prime și materiale, numite și obiecte ale muncii, preluate din natură sau

reprezentând rezultatul altor activități.

Procesul de producție dintr-o întreprindere industrială exprimă totalitatea acțiunilor

conștiente ale oamenilor care acționează cu ajutorul mijloacelor de muncă asupra

obiectelor muncii,potrivit unui anumit flux tehnologic dinainte stabilit,în vederea

transformării lor în bunuri materiale destinate consumului individual sau consumului

productiv, dar și a proceselor naturale care au ca scop transformarea obiectelor

muncii.

Pe parcursul creației unui produs, cea mai mare parte din intreprinderile

manufacturiere aplică un demers liniar. Acest demers a fost impus de modul de

organizare al intreprinderii și de fluxul de informații între diferitele servicii. În vederea

parcurgerii etapelor ciclului de viață al produsului urmează să intervină în mod

succesiv un număr mare de persoane:

– Specialiștii în marketing, care definesc caietul de sarcini al produsului;

– inginerul de concepție, care va crea o soluție tehnică;

– desenatorul, care o va reprezenta;

– designerul, care va ajusta formele în mod estetic;

– inginerul de calcul, care va dimensiona elementele care trebuie să garanteze

un anumit comportament în funcționare sau o anumită durată de viață a

produsului;

– inginerul de metode, care va alege procedeele de obținere a pieselor și va

studia procesele de fabricație;

– muncitorii din atelier, care urmează să realizeze produsul;

– echipa de încercări, care va accepta sau va respinge produsul, după

verificarea conformității cu caietul de sarcini;

Pe parcursul manufacturarii/asamblarii ansamblului din lucrare, s-au urmarit

urmatoarele procedee specifice care au luat in vizor remedierea unor probleme de

ordin tehnic cauzate de o serie de erori de tipul:

– erori conceptuale/design

– erori intalnite pe desenele de executie

– erori de manufacturare

In momentul in care toate reperele de executie sunt manufacturate, iar in paralel

elementele comerciale/de asamblare sunt achizitionate se incepe asamblarea

finala.

Daca in acest interval de timp operatorul descopera probleme de ordin

tehnic/administrativ care impiedica asamblarea finala in timpul prevazut de

normativa are obligatia sa deschida o NON conformitate pe baza careia se

determina tipul si cauza problemei cat si modul de remediere cel mai optim intr-un

interval de timp cat mai scurt.

La ansamblul nostru s-au intalnit 3 probleme ce pot fi catalogate ca fiind erori de

desen cat, al caror proces de remediere se descrie mai jos:

Reperul WCCDE

7. CONCLUZII

BIBLIOGRAFIE

Bodea Sanda, Reprezentari grafice ingineresti, Editura Risoprint, Cluj-Napoca, 2013

Dale C., Precupețu P. -Desen tehnic industrial pentru construcții de mașini, Editura Tehnica, București, 1990

Drăghici,I.ș.a. – Indrumar de proiectare in construcția de mașini. București, Editura tehnică 1981

Gavril Muscă – SolidEdge, soluția completă pentru proiectarea mecanica, Ed. Pim, Iasi 2008

Hule Voichita, Geometrie descriptivă și desen tehnic, vol II, Editura Universitatii din Oradea, 2003

Mircea Baduț, Mihail Iosip – Bazele proiectării cu Solid Edge, Cluj-Napoca 2003

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

Picoș, C.,ș.a – Normarea tehnică pentru prelucrări prin așchiere, Vol.II. Editura Tehnică București, 1982

Picoș C. Ș.a – Proiectarea tehnologiile de prelucrare mecanică prin așchiere, Editura Universitas, Volumul I, Chișinău, 1992

Tripe Vidican A., Țarcă R.C., Tocuț P.D., – Proiectarea dispozitivelor – îndrumător de laborator, Universitatea din Oradea, 1996

Vlase A. – Regimuri de aschiere adaosuri de prelucrare si norme tehnice de timp, vol. I, Editura tehnica, Bucuresti 1983

Vlase A. – Regimuri de aschiere adaosuri de prelucrare si norme tehnice de timp, vol. II, Editura tehnica, Bucuresti 1985

*** – http://www.lucefin.com/wp-content/files_mf/s235jren.pdf (accesat la data de 09.05.17)

*** – http://www.atrspa.eu/allegati/prodotti/en/en_S235JR.pdf (accesat la data de 09.05.17)

*** – http://www.exalco.ro/profile-standard/platbanda/(accesat la data de 12.06.17)

*** – http://www.selector.dormertools.com/web/rom/ro-ro/mm (accesat la data de 08.07.17)

*** – http://www.thk.com/ (accesat la data de 08.06.17)