A - STABILIREA DATELOR

NECESARE PROIECTARII

A.1 - Proprietatile mecanice ale materialului piesei de prelucrat

Materialul piesei este indicat pe desenul de executie al acesteia, iar proprietatile mecanice se aleg din standardul materialului respectiv.

Piesa este realizata din OLC 45, STAS 880-80. Otelurile carbon de calitate sunt oteluri nealiate, obtinute printr-o elaborare ingrijita si cu un grad de purificare chimica ridicat.

1.Caracteristici mecanice

2.Caracteristici mecanice

3.Tratamente termice si termochimice

Otelurile carbon de calitate pot fi nu numai imbunatatite (calite si revenite la temperatura de imbunatatire), dar si tratate superficial, prin incalzirea rapida a zonei superficiale a otelurilor de apa sau ulei.

A.2 - Stadiul de prelucrare a piesei pana la operat ia pentru care se

proiecteaza dispozitivul

Piesa finala se obtine prin prelucrari in mai multe operatii. Pentru operatia la care se proiecteaza dispozitivul, piesa se afla intr-un anumit stadiu de prelucrare.

Piesa corespunzatoare celor 2 operatii de gaurire la Φ8 se obtine prin adaugarea pe desenul piesei a adaosurilor indepartate pana la aceasta operatie.

A.3 - Elementele operatiei pentru care se proiecteaza dispozitivul

Elementele operatiei care trebuie cunoscute pentru proiectarea dispozitivului sunt: fazele operatiei, masina-unealta, sculele folosite, regimul de aschiere si fortele de aschiere.

Fazele operatiei:

Gaurire la Φ8;

Gaurire la Φ8.

Operatia se realizeaza in 2 faze.

Masina-unealta:

Prelucrarea se realizeaza pe o masina de gaurit G25 cu urmatoarele caracteristici:

Cursa maxima a axului principal, mm...............224;

Conul axului principal................morse nr 4;

Distanta dintre axul burghiului si coloana, mm........... .315;

Distanta maxima intre masa si

partea frontala a axului principal, mm...............710;

Distanta maxima dintre placa de baza si

partea a axului, mm.....................1120;

Suprafata mesei, mm...................425x530;

Nr de canale si dimensiunea acestora3 canale paralele T12 STAS 1385-95;

Suprafata placii de baza, mm................560x560;

Nr de canale pe placa..........2 canale T 18 STAS 1385-95;

Gama de turatii, rot/min......40, 56, 80, 112, 160, 224, 315, 450,

630, 900, 1250, 1800;

Gama de avansuri, mm/rot.........0,10, 0,13, 0,19, 0,27, 0,38,

0,53, 0,75, 1,06, 1,5;

Puterea motorului principal, kW..................3.

Scula utilizata:

Pentru prelucrarea ceruta se poate utiliza un burghiu elicoidal cu coada conica

STAS 575-80, Φ 8 cu lungimea partii active l=75 mm, lungimea totala L=156 mm, realizat din hotel rapid Rp3 (tabel 3.18/49, Vlase A., Tehnologii de prelucrare pe masini de gaurit).

Parametrii geometrici principali ai partii aschietoare a burghiului elicoidal sunt: unghiul la varf 2κ=118⁰, unghiul de asezare α=11⁰, unghiul de degajare γ=25⁰. Durabilitatea recomandata este T=20 min.

Regimul de aschiere:

Regimul de aschiere pentru fiecare faza se alege din normative sau se calculeaza.

Parametrii regimului de aschiere care trebuie stabiliti sunt: adancimea de aschiere, avansul si viteza de aschiere.

Adancimea de aschiere la gaurire: t= [mm]

t==4 [mm].

Avansul de aschiere: s= [mm/rot]

s==0,163 [mm/rot]

Din gama de avansuri a masinii de gaurit G25 se alege avansul s=0,19 mm/rot.

K_s - coeficient de corectie;

K_s=1(tabel 6.11/153, Vlase A., Tehnologii de prelucrare pe masini de gaurit);

C_s - coeficient de avans;

C_s=0,047(tabel 6.10/153, Vlase A., Tehnologii de prelucrare pe masini de gaurit)

D - diametrul burghiului [mm];

D=8 [mm].

Viteza de aschiere se determina cu ajutorul relatiei:

v= [m/min]

v==20,177 [m/min].

C_v =5;

Z_v=0,4;

Y_v=0,7;

m_v=0,2;

Acesti coeficienti C_v, Z_v, Y_v, m_v se stabilesc conform tabel 6.15/155, Vlase A., Tehnologii de prelucrare pe masini de gaurit.

Pentru calcularea coeficientului K_vp folosim relatia:

K_vp=

K_vp==1

K_mv=1(tabel 6.17/158, Vlase A., Tehnologii de prelucrare pe masini de gaurit):

K_Tv=1;

K_lv=1;

K_sv=1.

Coeficientii K_Tv, K_lv, K_sv, se aleg din tabel 6.18/159, Vlase A., Tehnologii de prelucrare pe masini de gaurit.

Se calculeaza turatia sculei folosind relatia:

n= [rot/min];

n==803,224[rot/min].

Din gama de turatii a masinii de gaurit G 25 se adopta turatia n=900 [rot/min] si se calculeaza viteza reala de aschiere folosind relatia:

v_r= [m/min];

v_r==22,608 [m/min].

Forta axiala se calculeaza cu ajutorul relatiei:

F_ax= [N];

F_ax==218,439 218 [N].

C_F=74;

X_F=1;

Y_F=0,7.

Coeficientii C_F, X_F, Y_F se aleg din tabelul 6.34/174, Vlase A., Tehnologii de prelucrare pe masini de gaurit, iar K_F se calculeaza cu formula:

K_F=

K_F==1,18.

K₁=1 (tabel 6.35/174, Vlase A., Tehnologii de prelucrare pe masini de gaurit);

K₂=1,18 (tabel 6.36/174, Vlase A., Tehnologii de prelucrare pe masini de gaurit);

K₃=1 (tabel 6.37/175, Vlase A., Tehnologii de prelucrare pe masini de gaurit);

K₄=1 (tabel 6.38/175, Vlase A., Tehnologii de prelucrare pe masini de gaurit).

Momentul de aschiere la gaurire se calculeaza cu relatia:

M_as= [Nmm]

M_as==480,892 481 [Nmm].

C_M=29,6;

X_M=1,9;

Y_M=0,8.

Valorile coeficientilor C_M, X_M, Y_M se aleg din tabelul 6.434/174, Vlase A., Tehnologii de prelucrare pe masini de gaurit, iar K_M= ==1.

Puterea necesara gauririi se calculeaza astfel:

P= [kW];

P==0,555 [kW]<P_MU=3 [kW].

B - STABILIREA SISTEMULUI BAZELOR

DE ORIENTARE A PIESEI DE PRELUCRAT

IN DISPOZITIV

B.1 - Schita operatiei

Schita operatiei se obtine plecand de la desenul de executie avand in vedere:

pozitia piesei pe masina-unealta de prelucrare;

pozitia muncitorului fata de masina-unealta in situatia in care acesta opereaza cu dispozitivul.

Avand in vedere ca burghiul la masina de gaurit lucreaza pe verticala, ca piesa se leaga de masa masinii si ca muncitorul in timpul lucrului sta in fata masinii de gaurit, piesa se vede din pozitia in care muncitorul lucreaza ca in figura.

B.2 - Stabilirea cotelor de realizat pe piesa la prelucrare si a bazelor de

cotare

Pentru a stabili varianta optima de orientare trebuie sa se stabileasca cotele care determina pozitia suprafetei de prelucrat pe piesa si deci si bazele de cotare corespunzatoare, precum si precizia care se cere acestor cote.

Pentru cotele nominale care determina pozitia suprafetei de prelucrat pe piesa trebuie sa se stabileasca si abaterile impuse acestor cote pentru a sti ce precizii trebuie sa se realizeze la prelucrare.

Abaterile pentru cotele de precizie mai ridicata sunt trecute pe desenul de executie si se extrag din acest desen. Pentru cotele libere - netolerate pe desenul piesei - abaterile se stabilesc dupa STAS 2300-88(SR EN 22768-1:1995).

Exista 2 conditii de perpendicularitate si coaxialitate care se impun la prelucrarea diametrului de Φ8

B.3 - Stabilirea sistemului bazelor de orientare a piesei la prelucrare si a

elementelor de orientare

In sistemul bazelor de orientare se determina la prelucrare pozitia suprafetei de prelucrat. Acest sistem se materializeaza prin elemente de orientare care vin in contact cu suprafetele de orientare ale semifabricatului.

Daca pentru o operatie data sistemul bazelor de cotare este unic, sistemul bazelor de orientare poate fi ales in mai multe variante, prin aceea ca bazele de orientare pot sau nu sa coincida cu cele de cotare sau ca o baza de orientare poate fi materializata cu diverse elemente de orientare.

Pentru operatia de gaurire(Φ8), alegand baze de orientare, cat si elemente de orientare diferite, rezulta 8 variante de orientare:

varianta V1: [4]+[2];

varianta V2: [4]+[3];

varianta V3: [4]+[5];

varianta V4: [4]+[6];

varianta V5: [1]+[2];

varianta V6: [1]+[3];

varianta V7: [1]+[5];

varianta V8: [1]+[6].

Elementele de orientare folosite sunt prezentate in tabelul de mai jos:

B.4 - Calculul erorilor maxime admise la orientare

Eroarea maxim admisa la orientarea unei piese in dispozitiv este data de relatia:

ε_ad(d)=T_p(d)- (T_d(d)+ω_(d)) [mm];

in care: ε_ad(d)-eroarea de orientare maxima admisala cota d;

T_p(d)-toleranta piesei la cota d,m de realizat la prelucrare;

T_d(d)-toleranta la cota functionala a dispozitivului, corespunzatoare cotei d a

piesei

ω_(d)-precizia medie economica pentru diverse procedee de prelucrare la cota d,

corespunzatoare procedeului utilizat.

Tolerantele la cotele functionale ale dispozitivelor folosite la prelucrarea pa masini-unelte se stabilesc procentual din tolerantele care trebuie realizate la cotele corespunzatoare ale pieselor, folosind relatia:

T_d(d)=(-)T_p(d) [mm].

Erorile maxime admise pentru cotele de realizat sunt trecute in tabelul de mai jos:

B.5 -Calculul erorilor de orientare a piesei la prelucrare

Erorile de orientare care apar la cotele de realizat pe piesa la prelucrare sunt provocate de necoincidenta bazelor de orientare cu cele de cotare sau/si de jocurile pe care le are semifabricatul pe unele elemente de reazem.

Erorile pentru varianta V1: [4]+[2]

1-ε() =0,334 mm

BO()≡BC(); j≠0

j₁=D_max,_p=d_min,_b

D_p=310,3

d_b=31

j₁=31,3-30,966=0,334.

ε()===0,334.

2-ε( =0,344 mm   

BO( BC( ); j≠0

j₁=D_max,_p=d_min,_b

D_p=310,3

d_b=31

j₁=31,3-30,966=0,334

ε()===0,334.

Erorile pentru varianta V2: [4]+[3]

1-ε() =0 mm

BO()≡BC(); j=0.

2- ε( =0 mm

BO( BC( ); j=0.

Erorile pentru varianta V3: [4]+[5]

1-ε() =0,347 mm

BO()≡BC(); j≠0

j₂=D_max,_b=d_min,_p

D_b=740,3

d_p=74

j₂=74,047-73,7=0,347.

ε()===0,347.

2- ε( =0,693 mm   

BO( BC( ); j

d=l₁=37 mm

T(37)=0,6 mm

j₂=D_max,_b=d_min,_p

D_b=740,3

d_p=74

j₂=74,047-73,7=0,347.

ε( ===0,693.

Erorile pentru varianta V4: [4]+[6]

1-ε() =0 mm

BO()≡BC(); j=0.

2- ε( =0,6 mm   

BO( BC( ); j

d=l₁=37 mm

T(37)=0,6 mm

ε( ===0,6.

Erorile pentru varianta V5: [1]+[2]

1-ε() =0,686 mm

BO()≠BC(); j≠0

d=l₂=71mm

T(71)=0,6 mm

j₁=D_max,_p=d_min,_b

D_p=310,3

d_b=31

j₁=31,3-30,966=0,334

ε()===0,686.

2-ε( =0,344 mm   

BO( BC( ); j≠0

j₁=D_max,_p=d_min,_b

D_p=310,3

d_b=31

j₁=31,3-30,966=0,334

ε()===0,334.

Erorile pentru varianta V6: [1]+[3]

1-ε() =0,6 mm

BO()≠BC(); j=0

d=l₂=71 mm

T(71)=0,6 mm

ε()===0,6

2- ε( =0 mm

BO( BC( ); j=0.

Erorile pentru varianta V7: [1]+[5]

1- ε() =0,693 mm

BO() BC( ); j

d=l₂=71 mm

T(71)=0,6 mm

j₂=D_max,_b=d_min,_p

D_b=740,3

d_p=74

j₂=74,047-73,7=0,347.

ε() ===0,693.

2- ε( =0,6 mm   

BO( BC( ); j

d=l₁=37 mm

T(37)=0,6 mm

j₂=D_max,_b=d_min,_p

D_b=740,3

d_p=74

j₂=74,047-73,7=0,347.

ε( ===0,693.

Erorile pentru varianta V8: [1]+[6]

1-ε() =0,6 mm

BO()≠BC(); j=0

d=l₂=71 mm

T(71)=0,6 mm

ε()===0,6

2- ε( =0,6 mm   

BO( BC( ); j

d=l₁=37 mm

T(37)=0,6 mm

ε( ===0,6.

B.6 - Stabilirea variantei optime de orientare

Dupa calcularea erorilor in cazul fiecarei variante de orientare se compara cu valorile erorilor admisibile la cotele de realizat. In cazul in care cel mult una dintre erorile la cotele de realizat depasesc valorile admisibile, varianta respectiva se considera a nu fi optima pentru orientarea piesei in dispozitiv.

Daca exista 2 sau mai multe variante admisibile, se alege cea care determina un dispozitiv mai usor de deservit.

Pentru variantele de orientare:

V2[4]+[3];

V6[1]+[3]

erorile sunt mai mici decat cele admisibile si deci sunt considerate variante posibile de orientare a piesei. Dintre aceste 2 variante alegem varianta V6 deoarece determina un dispozitiv mai usor de deservit.

Varianta V6 este formata din mecanismul autocentrant [3] pe suprafata cilindrica interioara Φ31 si placutele de reazem asezate pe suprafata plana frontala D.

C - STABILIREA FIXARII PIESEI IN

DISPOZITIV

C.1 - Calculul marimii fortei de fixare

Marimea fortelor de fixare a semifabricatelor in dispozitive se calculeaza in ipoteza ca semifabricatul este simplu rezemat pe elementele de orientare ale dispozitivului. In acest caz forta de fixare rezulta din conditia de pastrare a echilibrului semifabricatului pe reazeme, considerand ca atat fortele de fixare cat si celelalte forte care actioneaza asupra acestuia sunt niste vectori.

Fortele de fixare se stabilesc si se calculeaza pentru varianta optima de orientare. Pentru aceasta trebuiesc parcurse urmatoarele:

stabilirea punctului de aplicatie, directiei si sensului fortei, sau fortelor de strangere;

calculul marimii acestora.

Pentru varianta optima de orientare aleasa la punctul B.6 trebuie calculata marimea fortei de fixare strangere a piesei in dispozitiv. Fixarea piesei este prezentata in figura de mai jos.

Asupra piesei actioneaza forta de aschiere F_ax, care tinde sa rastoarne piesa fata de punctul A si momentul de aschiere M_as.

ΣM_A=0

- =0 S_nec=

S_nec= 727 [N] 72,7[daN].

k- coeficient de siguranta, se alege in functie de tipul prelucrarii.

D - VARIANTA OPTIMA DE

ORIENTARE SI FIXARE

Am ales aceasta varianta de orientare si fixare la prelucrarea alezajului Φ8 pentru ca determina un dispozitiv usor de deservit, precum si erori minime la prelucrare.

Dupa aceasta schita se poate trece la proiectarea ansamblului dispozitivului