Tehnologia de prelucrare a reperului

PROIECT

"TEHNOLOGII SI SISTEME DE PRELUCRARE"

TEMA: Sa se proiecteze tehnologia de prelucrare a reperului

"Capac " pentru un numar de 4 bucati.

CUPRINS:

Analiza desenului de executie si a tehnologicitatii piesei.

1.1. complexitatea piesei: natura suprafetelor care determina forma piesei;

1.2. verificarea corectitudinii reprezentarii si cotarilor;

1.3. stabilirea clasei de precizie;

1.4. stabilirea corelatiei intre clasa de precizie si rugozitatea prescrisa;

1.5. evidentierea tuturor categoriilor de precizie prescrise;

1.6. tehnologicitatea piesei.

Alegerea semifabricatului si a metodelor de obtinere;

Stabilirea caracterului productiei;

Stabilirea succesiunii operatiilor;

Alegerea masinilor unelte;

Alegerea sculelor aschietoare;

Orientarea si fizarea semifabricatului pe masinile unelte;

Stabilirea regimului de aschiere;

Determinarea normei de timp

Elaborarea documentatiei tehnologice.

ETAPA 1.

Analiza desenului de executie si a tehnologicitatii piesei.

Piesa reprezentata in desenul de executie este: 'CAPAC'.

1.1. Complexitatea piesei : natura suprafetelor care determina forma piesei

Forma piesei este determinata de suprafete cilindrice interioare si exterioare, precum si de suprafete plane frontale interioare si exterioare.

1.2. Verificarea corectitudinii reprezentarii si cotarilor

Desenul de executie a fost realizat la scara 1:1, astfel incat sa aiba o reprezentare clara si sa se execute cat mai usor posibil.

Deoarece piesa care trebuie sectionata nu este deosebit de complicata din punct de vedere tehnic, s-a realizat o singura sectiune transversala si o vedere de sus.

Sectiunea evidentiaza dimensiunile de gabarit ale piesei, cotele alezajelor si gaurilor, precum si unghiurile de inclinare si razele de racordare.

Cotele de pe desenul de executie sunt inscrise clar si vizibil. Toate cotele sunt date in milimetri. De asemenea nu exista elemente care sa nu fie cotate sau a caror dimensiune sa nu poata fi dedusa.

1.3. Stabilirea clasei de precizie

In general, marimea tolerantei se stabileste astfel incat sa se asigure functionalitatea piesei. Alegerea marimii tolerantei trebuie sa se faca, insa, tinand seama si de urmatoarele criterii: criteriul costului, criteriul intensitatii uzurii piesei, criteriul interschimbabilitatii, criteriul marimii seriei de fabricatie.

Analizand desenul de executie al piesei si numarul de piese pe care trebuie sa le executam,tragem concluzia ca piesa va fi executata in sistem alezaj unitar,care este caracterizat prin mentinerea constanta a pozitiei campului de toleranta al alezajului,T_D,care este definit astfel:

D_min=N;    EI = 0; ES = T_D

Astfel,piesa va avea clasa de precizia H8

Marimea tolerantelor si treptele de tolerante pentru piesa proiectata s-au ales din tabelul 13.3. [1], pag. 269, astfel:

• pentru d = 27 mm, alegem toleranta T = 0,025 mm, rezulta clasa de precizie IT8;
• pentru d = 42 mm, alegem toleranta T = 0,03 mm, rezulta clasa de precizie IT7;
• pentru d = 67 mm, alegem toleranta T = 0,3 mm, rezulta clasa de precizie IT12.

1.4. Stabilirea corelatiei intre clasa de precizie si rugozitatea prescrisa

Din cercetarile experimentale si statistice asupra suprafetelor de montaj care formeaza ajustaje, s-a constatat ca fiecarei clase de precizie si fiecarui ajustaj ii corespunde, in cazul unei prelucrari rationale si economice, o anumita rugozitate a suprafetei, care depinde de toleranta de fabricatie si de cota nominala a suprafetei.

Alegerea caracteristicilor rugozitatii unei suprafete se face tinand seama de influenta pe care o are rugozitatea asupra calitatii produsului (functionalitate, durabilitate, rezistenta, precizie, aspect, etc.), precum si asupra economicitatii fabricatiei produsului.

Corelatia dintre rugozitati si precizia dimensionala a fost aleasa din [7] si, pentru piesa proiectata, este urmatoarea:

• pentru d = 27 mm si clasa de precizie IT8, rezulta Ra = 3,2.
• pentru d = 42 mm si clasa de precizie IT7, rezulta Ra = 1,6.

• Pentru suprafetele nefunctionale s-a prescris rugozitatea generala de Ra = 3,2.

1.5. Evidentierea tuturor categoriilor de precizie prescrise

Prelucrarea mecanica a piesei trebuie sa se faca cu o anumita precizie. Precizia prelucrarii se caracterizeaza prin precizia suprafetelor prelucrate si prin calitatea suprafetelor prelucrate (microgeometria suprafetelor).

Tolerantele dimensiunilor interioare si exterioare sunt indicate pe desenul de executie prin valorile numerice ale abaterilor limita de la dimensiunea nominala. Pe desen au fost inscrise mai multe tolerante.

Pe desenul de executie a fost inscrisa o singura rugozitate obligatorie.

Abaterile de forma sunt abateri de la forma geometrica corecta a pieselor. Aceste abateri pot fi abateri de la forma cilindrica corecta (ovalitate, nerectilinitate, conicitate), abateri de la suprafete plane (neplaneitate, neparalelism, neperpendicularitate), etc.

Pentru piesa " CAPAC ", pe desenul de executie nu s-au dat indicatii pentru abaterile de forma, deci aceste abateri de forma se vor putea executa cu abateri de forma maxima, limitate de campul de tolerante ale diametrelor.

1.6. Tehnologicitatea piesei

Tehnologitatea este insusirea (caracteristica) unei piese prin care aceasta se poate executa cu consumuri minime de materiale si manopera.

Forma si dimensiunile unei piese sunt determinate in principal de conditiile de functionare. Pentru aceleasi conditii de functionare se pot realiza diverse variante constructive, dar proiectantul trebuie sa asigure, prin forma adoptata, prelucrarea cea mai usoara si cu cost minim. Complexitatea procesului de prelucrare mecanica depinde de forma piesei, deoarece, in functie de pozitia, complexitatea si precizia impusa suprafetelor supuse prelucrarii, se pot utiliza, in anumite conditii de eficienta, anumite procedee de prelucrare.

Acea forma a piesei care poate indeplini rolul functional si care se poate obtine in urma celui mai simplu proces tehnologic de prelucrare, se defineste ca forma functional− tehnologica.

Formele piesei 'CAPAC' corespund cerintelor tehnologice din urmatoarele motive:

alezajul precis este patruns;

alezajele sunt perpendiculare pe suprafetele plane;

nu exista alezaje oblice;

alezajele filetate au canale pentru iesirea sculei.

ETAPA 2.

Alegerea semifabricatului si a metodelor de obtinere.

Prin alegerea corecta a unui semifabricat, necesar realizarii unei piese, se intelege: stabilirea formei si a metodelor de obtinere a acestuia, a dimensiunilor, a adaosurilor de prelucrare, a tolerantelor si a duritatii acestuia, astfel incat prelucrarea mecanica a piesei sa se reduca la un numar minim de operatii sau treceri, reducandu-se astfel costul prelucrarii si al piesei finale.

Natura si forma semifabricatului se stabilesc in functie de urmatorii factori:

forma, complexitatea si dimensiunile piesei finale;

de procedeul tehnologic de obtinere a semifabricatului, ce se preteaza unui anumit material si anumitor dimensiuni si forme;

de materialul impus din conditiile piesei finale, referitoare la rigiditate, rezistenta la uzura, oboseala, coroziune si tratament termic (duritate);

precizia dimensionala a suprafetelor functionale, de calitatea suprafetelor prelucrate si a celor neprelucrate;

de posibilitatea reducerii adaosului de prelucrare si in final a volumului prelucrarilor;

de numarul de semifabricate necesare si de frecventa necesarului de semifabricate;

de necesitatea si posibilitatea repararii pieselor si de complexitatea acestei operatii;

Tinand cont de factorii de mai sus,vom executa piesa din OLC 45, care este un otel carbon de calitate ,semidur, avand un continut de 0,45 % C.

Obtinerea semifabricatului.

Semifabricatele se obtin prin urmatoarele metode:

deformare plastica;

semifabricate laminate;

semifabricate forjate liber;

semifabricate matritate;

semifabricate stantate;

turnare;

sudare.

Tinand cont de dimensiunile piesei si de tipul productiei,vom obtine semifabricatul prin deformare plastica la cald, folosind procedeul de LAMINARE.

Semifabricatele laminate sunt de forme variate: bare, table, tevi, profiluri etc., obtinute prin deformare la cald sau in final trase la rece. Au o utilizare larga in special in constructia instalatiilor statice, recipientelor sub presiune, precum si in realizarea unor piese in constructia de masini (arbori, bucse etc.). Se executa dupa game de dimensiuni si in limitele tolerantelor prevazute in standarde, ceea ce impune restrictii corespunzatoare la alegerea lor.

Conform STAS 333-66, alegem o bara de diametrul 220mm.

ETAPA 3.

Stabilirea tipului de productie.

In industria constructoare de masini, tipul productiei este determinat de un ansamblu de factori independenti care caracterizeaza productia la un moment dat, dintre cei mai importanti sunt:

Complexitatea fabricatiei;

Stabilitatea in timp a fabricatiei;

Volumul productiei;

Nivelul si formele specializarii productiei;

O alta modalitate de determinare a tipului de productie este utilizarea datelor din tabelul urmator[5]:

Datele necesare in utilizarea tabelului sunt:

Numarul de piese fabricate n = 4 bucati.

Masa neta a unei piese m.

Determinarea masei nete a unei piese.

Pentru determinarea masei piesei se utilizeaza formula urmatoare:

[kg], unde:

r - densitatea materialului [kg/dm³]

V - volumul piesei [dm³]

In cazul OLC-45, r= 7,8 kg/dm³.

Pentru determinarea volumului total al piesei se va descompune aceasta in volume elementare.

Astfel am notat:

V₁-volumul cilindrului de diametrul 53 si generatoare 42mm

V₂-volumul cilindrului de diametrul 83 si generatoare 15mm

V₃-volumul cilindrului de diametrul 213 si generatoare 10mm

V₄-volumul alezajului de diametrul 27 si generatoare 13mm

V₅-volumul alezajului de diametrul 42 si generatoare 54mm

V₆-volumul alezajului de diametrul 12 si generatoare 10mm

V₇-volumul alezajului de diametrul 10 si generatoare 16mm

V₈- volumul conului de diametrul 10 si inaltime 5mm

Din tabelul 1, corespunzator pieselor usoare si unui numar de 4 bucati, rezulta tipul productiei, respectiv productie individuala.

ETAPA 4.

Stabilirea succesiunii operatiilor;

O etapa deoseobit de importanta la proiectarea procesului tehnologic de prelucrare o constituie stabilirea structurii acestuia, adica a determinarii numarului, continutului si succesiunii operatiilor.

Pentru obtinerea piesei finite exista mai multe variante de proces tehnologic, din punct de vedere al succesiunii operatiilor, care asigura fiecare in parte toate conditiile tehnice impuse piesei.

Pentru stabilirea succesiunii optime a operatiilor este necesar insa sa se respecte o serie de conditii tehnologice, care din punct de vedere matematic sunt echivalente cu restrictii si anume:

• in primele operatii ale procesului tehnologic sa se prelucreze suprafetele ce vor servi ulterior ca baze tehnologice la prelucrarea celorlalte suprafete ale piesei, urmarindu-se suprapunerea bazelor tehnologice (B.T.) cu bazele de cotare (B.C.);
• numarul de schimburi ale bazelor sa fie minim;
• operatiile de degrosare in cursul carora se inlatura cea mai mare parte a adaosului de prelucrare, sa se efectueze la inceputul procesului tehnologic;
• descoperirea defectelor ascunse ale semifabricatelor in prima sau in primele operatii;
• suprafetele care au precizia cea mai ridicata si rugozitatea minima sa se prelucreze ultimile, pentru a se evita deteriorarea suprafetelor prelucrate foarte fin;
• prelucrarea in ultimile operatii ale procesului tehnologic, a suprafetelor care reduc rigiditatea piesei;
• suprafetele pentru care se impun conditii severe privind precizia pozitiei reciproce (concentricitate, paralelism, perpendicularitate, etc.), sa se prelucreze printr-o singura asezare a piesei pe masina-unealta;
• stabilitatea corecta a tratamentelor pe parcursul procesului de prelucrare;
• succesiunea operatiilor trebuie sa fie astfel stabilita incat sa mentina cat posibil, aceleasi baze tehnologice la majoritatea operatiilor de prelucrare.

Tinand seama de recomandarile mentionate, succesiunea operatiilor la prelucrarea unei piese sunt in general urmatoarele:

• prelucrarea de degrosare a suprafetelor principale;
• prelucrarea de degrosare a suprafetelor secundare;
• prelucrarea de finisare a suprafetelor principale;
• prelucrarea de finisare a suprafetelor secundare;
• executarea operatiilor de netezire a suprafetelor principale.

Pentru realizarea piesei din desenul de executie,procesul tehnologic se va prezenta sub urmatoarea forma:

ETAPA 5.

Alegerea masinilor unelte

Alegerea masinilor unelte necesare prelucrarii pieselor conform tehnologiei stabilite se face pe baza tipului de productie si forma semifabricatelor ce urmeaza a se prelucra.

Pentru alegerea tipului si dimensiunii masinilor unelte trebuie sa se ia in considerare urmatorii factori:

• procedeul de prelucrare (strunjire, frezare, etc.);
• dimensiunile si forma semifabricatelor care trebuie sa corespunda cu cele ale masinii-unelte;
• precizia de prelucrare prescrisa piesei trebuie sa fie in concordanta cu cea a masinii-unelte;
• puterea efectiva a masinii-unelte; [5]

In proiectarea procesului tehnologic al piesei 'CAPAC', am ales urmatoarele masini-unelte, tabelele 7.1, 7.8 si 7.11 [5]:

Strung normal SN-400, cu urmatoarele caracteristici :

• diametrul maxim de prelucrare    = 400 mm;

• distanta intre varfuri    = 750 mm;

• puterea motorului electric    = 6,5 Kw;
• treptele de turatie ale axului principal [rot/min] = 120; 150; 185; 230; 305; 380; 580; 600; 765; 955; 1200 ;
• treptele de avans longitudinal [mm/rot.]    = 0,18; 0,20; 0,22; 0,36; 0,50; 0,55; 0,56; 0,58; 0,63; 0,72; 0,80; 0,88 ;
• treptele de avans transversal [mm/rot.]    = 0,126; 0,150; 0,170; 0,185; 0,203; 0,226; 0,253; 0,300.

Masina de gaurit G-16, cu urmatoarele caracteristici:

• diametrul de gaurire conventional = 16 mm;
• diametrul de gaurire in otel    = 16 mm;
• cursa axului principal    = 160 mm;
• cursa maxima a capului de gaurire pe coloana = 225 mm;
• distanta maxima dintre coloana si axa axului principal = 280 mm;
• distanta maxima dintre axul principal si masa = 630 mm;
• distanta maxima dintre placa de baza si axul principal = 1060 mm;
• lungimea mesei = 400 mm;
• latimea mesei    = 300 mm;
• suprafata de prindere a placii de baza = 500/400 mm;
• gama turatiilor axului principal [rot/min] = 150;212;300;425;600;850;1180;

• gama avansurilor axului principal [mm/rot]    = 0,10;0,16;0,25;0,40.
• puterea motorului = 1,5 Kw.

Fierastrau alternativ 872 A cu urmatoarele caracteristici principale:

- diametrul maxim pentru material rotund = 250 mm la 90^o

= 120 mm la 45^o

- latura maxima pentru material patrat = 140 mm la 90^o

= 120 mm la 45^o

- lungimea cursei ramei = 150 mm

- numarul de curse duble pe minut = 85 si 110

- vitezele de aschiere corespunzatoare = 25 si 33 m/min

- puterea motorului electric = 1Kw

ETAPA 6.

Alegerea sculelor aschietoare

In functie de natura si proprietatile fizico−mecanice ale materialului semifabricatului se alege materialul partii active a sculelor, care poate fi: otel rapid, otel carbon pentru scule, otel aliat pentru scule, carburi metalice si mineraloceramice, diamante industriale. [5]

Materialul ales pentru reperul dat prin tema ˝CAPAC˝ este OLC 45 STAS 500/2 - 80 si s-a ales tinandu-se seama de satisfacerea conditiilor de rezistenta, uzura, solicitari masice, pret de cost si prelucrabilitate.

Compozitie chimica conform STAS 880 - 1988

C    = (0,42 0,50) %

M_n = (0,50 0,80) %

S    = (0,020 0,40) %

P    = max 0,035 %

Abateri limita la compozitie

C    = 0,02 % F = + 0,005 %

Si = 0,03 % S = + 0,005 %

M_n = 0,04 % Al = 0,005 %

Caracteristici mecanice conform STAS 880 - 1988

Limita de curgere    R_p0,2 = 370 [N/mm²]

Rezistenta la rupere R_m = (630 780) [N/mm²]

Alungirea la rupere    A₅ = 17 [%]

Gatuire la rupere    Z = 45 [%]

Energia de rupere    J = 30 [m².kg.s^-2]

Duritatea    200 [HB]

Din [5] alegem urmatoarele scule aschietoare:

• Cutit frontal pentru degrosare (STAS 358−86) din otel rapid Rp3 cu urmatoarele caracteristici:
• hxb=20x12;
• L=140;
• b₁ = 10
• l₁ = 25
• c= 70^o

• Cutit de degrosare cilindrica exterioara (STAS 352−86) din otel rapid Rp3 cu urmatoarele caracteristici:
• hxb = 12x12;
• L = 100.
• b₁ = 16
• l₁ = 25

• Cutit de degrosat interior (STAS 6384−80) cu placuta din carburi metalice cu urmatoarele caracteristici:
• hxb = 8x8;
• L = 125;

• Cutit de finisat interior (STAS 6384−80) cu placuta din carburi metalice cu urmatoarele caracteristici:
• hxb = 8x8;
• L = 125;

• Burghiu elicoidal lung cu coada conica din otel rapid Rp3 (STAS 575−63).
• Φ 10 mm
• Φ 12 mm
• Φ 16 mm
• Φ 24 mm
• Φ 38 mm
• Cutit pentru prelucrat razele de racordare (STAS 7447
• Tarod manual tip N 42 (STAS 1112/7) cu pas normal dreapta 12 x 1,75

ETAPA 7.

Stabilirea adaosurilor de prelucrare

Determinarea valorii optime a adaosului de prelucrare are o deosebita importanta tehnico-economica la elaborarea proceselor tehnologice de prelucrare mecanica a pieselor. Valoarea adaosurilor de prelucrare trebuie sa fie astfel stabilit incat, in conditii concrete de fabricatie, sa asigure obtinerea preciziei si calitatii prescrise a pieselor, la cost minim.

Daca adaosurile de prelucrare sunt prea mari, se mareste consumul de metal, sunt necesare faze si operatii suplimentare, se mareste consumul de scule aschietoare, cresc consumurile de energie electrica, etc. in consecinta, piesele finite se obtin la costuri mai ridicate. [5]

Daca adaosurile de prelucrare sunt prea mici, nu se pot indeparta complet defectele de la prelucrarile precedente.

Determinarea adaosurilor de prelucrare se face prin doua metode:

• metoda experimental-statistica;

• metoda de calcul analitic.

Pentru piesa de fata vom alege ca metoda de determinare a adaosurilor de prelucrare, metoda experimental-statistica.

Metoda experimental-statistica

Prin aceasta metoda adaosurile de prelucrare se stabilesc cu ajutorul unor standarde, normative sau tabele alcatuite pe baza experientei uzinelor sau institutelor de cercetare. Se utilizeaza in productia individuala si de serie mica.

Etape de lucru pentru determinarea adaosurilor de prelucrare:

• se stabilesc adaosurile totale (pe diametru) in functie de dimensiunile semifabricatului si dimensiunile piesei finite, astfel:
• pentru d = 213,    adaosul de prelucrare = 7 mm;
• pentru d = 53,    adaosul de prelucrare = 167 mm;
• pentru d = 83,    adaosul de prelucrare = 137 mm;
• pentru l = 67,    adaosul de prelucrare = 2,5 mm; [2,pag 73]
• pentru d interior = 27, adaosul de prelucrare = 27 mm;
• pentru d interior = 42, adaosul de prelucrare = 42 mm.

• din tabelele normative 5.6-5.9 [5], pag. 41 si 42, se determina adaosurile de finisare (pe diametru):

Pentru piesa proiectata alegem:

• pentru finisarea suprafetelor frontale = 1,00 mm;
• pentru finisarea suprafetelor cilindrice exterioare = 1,10 mm;
• pentru finisarea suprafetelor cilindrice interioare = 0,30 mm;
• se calculeaza adaosul in vederea prelucrarii de degrosare cu ajutorul relatiei:

a_d = a_STAS-a_f sau A_d = A_STAS-A_f in care:

- a_d si A_d reprezinta adaosul de prelucrare la degrosare la arbori, respectiv alezaje;

- a_STAS si A_STAS reprezinta adaosul de prelucrare standardizat la arbori, respectiv la alezaje, ales in functie de dimensiunile semifabricatului;

- a_f si A_f reprezinta adaosul de finisare pentru arbori, respectiv alezaje.

Calculam:

- adaosul de degrosare pentru suprafetele frontale:

a_d = 2,5 -1 = 1,5 mm;

- adaosul de degrosare pentru suprafetele cilindrice exterioare:

a_d = 7 - 1.1 = 5,9 mm pentru diametrul d = 213 mm

a_d = 137 - 1.1 = 135,9 mm pentru diametrul d = 83 mm

a_d = 167 - 1.1= 165.9 mm pentru diametrul d = 53 mm

- adaosul de degrosare pentru suprafetele cilindrice interioare:

a_d = 27 - 0,3 = 26,7 mm;

a_d = 42 - 0,3 = 41,7 mm;

• se determina dimensiunile de executie a semifabricatului, in functie de dimensiunile piesei finite prescrise in desenul de executie si de adaosurile si abaterile limita standardizate:

Pentru piesa proiectata, dimensiunile de executie a semifabricatului vor fi:

L = 72 mm lungimea semifabricatului

d = 220 mm - diametrul semifabricatului

ETAPA 8.

Stabilirea regimului de aschiere la strunjire

Calculul regimului de aschiere la strunjire si stabilirea parametrilor de aschiere se va face doar pentru suprafetele functionale.

In cazul piesei proiectate vom executa calculul regimului de aschiere pentru urmatoarele suprafete

suprafata cilindrica interioara cu diametrul = 42^+0.03 mm cu Ra = 1,6.

alezajele 2 x Φ 10 mm

alezajele 6 x Φ 12 mm

Stabilirea adancimii de aschiere si a numarului de treceri pentru suprafata cilindrica interioara cu diametrul = 42^+0.03 mm:

• pentru operatia de degrosare:

a_d = 2 - 0,3 = 1,7 mm (dupa burghiere cu burghiu 38 mm)

A_c = 1,7 mm

i = 2 treceri

t = = 0,85 mm

• pentru operatia de finisare :

A_{c finisare} = 0.3mm

i = 2 treceri

t = = 0,15 mm

Stabilirea avansului de aschiere pentru suprafata cilindrica interioara cu diametrul d = 42^+0.03 mm:

In cazul prelucrarilor prin strunjire, valoarea avansului depinde de rezistenta corpului cutitului, rezistenta placutei din carburi metalice, rezistenta mecanismului de avans, de momentul de torsiune admis la arborele principal, de rigiditatea piesei de prelucrat si a masinii unelte, de precizia prescrisa si de calitatea suprafetei prelucrate.

Pentru cresterea productivitatii la prelucrarea de degrosare, se urmareste ca avansul sa fie cat mai mare, in concordanta cu adancimea de aschiere stabilita, astfel incat sectiunea aschiei sa fie cat mai mare in detrimentul vitezei de aschiere (legea a II-a a aschierii).

Pentru strujirea interioara de degrosare, se va folosi un cutit de degrosat interior (STAS 6384-80) cu placuta din carburi metalice.

Din tabelul 9.2, [5], pag. 78, se va alege orientativ avansul pentru strunjirea interioara de degrosare:

• s = 0,22 mm/rot

Verificarea avansului din punct de vedere al rezistentei corpului cutitului

se face la prelucrarea de degrosare.

In timpul aschierii cutitul de strung este solicitat de toate cele trei forte de aschiere, dar avand in vedere ca fortele si au valori mult mai mici decat forta principala , pentru verificarea corpului cutitului in functie de avans se va lua in consideratie numai aceasta forta, data de relatia:

, in care:

• - efortul unitar admisibil la incovoiere a materialului din care este confectionat corpul cutitului
• b - latimea sectiunii cutitului (b = 8mm.)
• h - inaltimea sectiunii cutitului (h = 8mm.)
• L - lungimea in consola a cutitului (L = 125mm.)
• = 100 daN/mm² Tabelul 9.17
• t = 0,85
• C_Fz = 105
• k₁ =1, coeficient ce tine seama de starea si de grupa materialului, Tabel 9.6
• k₂ =0,76 coeficient ce tine seama de proprietatile materialului prelucrat, Tabel 9.7
• k₃ =1, coeficient care arata dependenta de unghiul de atac principal (c=45⁰), Tabel 9.10
• k₄ =1, coeficient care arata dependenta de unghiul de degajare (g=25⁰), Tabel 9.13
• k₅ =1, coeficient care tine seama de lichidul de aschiere, Tabel 9.11
• k₆ =1,17 coeficient de corectie in functie de viteza de aschiere. Tabel 9.15
• K_Z =k₁ + k₂ + k₃ + k₄ + k₅ + k₆ = 0,88
• X_Fz = 1
• Y_Fz = 0,75

0,82 mm/rot. [3]

Valoarea avansului calculata cu formula de mai sus trebuie sa fie mai mare decat valoarea avansului ales orientativ din tabel, in concluzie valoarea avansului aleasa pentru strunjirea cilindrica exterioara este buna.

S = 0,22 mm/rot

Calculul vitezei de aschiere pentru suprafata cilindrica interioara cu

diametrul d = 42^+0.03 mm

a)    Pentru operatia de degrosare:

In cazul strunjirii longitudinale, viteza de aschiere poate fi calculata cu relatia:

• C_v = 242 Tabelul 9.23 [5], coeficient care depinde de caracteristici materialului care se prelucreaza si de materialul sculei aschietoare
• T = 45 Tabelul 9.24 [5],     durabilitatea sculei aschietoare
• m = 0.15 Tabelul 9.25 [5],     exponentul durabilitatii
• t = 0,85mm, adancimea de aschiere
• s = 0.22mm/rot, avansul
• HB=200, duritatea materialului de prelucrat, in unitati Brinell
• n = 1.75 Tabelul 9.26 [5], exponentul duritatii materialului prelucrat
• X_v =0,18 siY_v = 0,20 Tabelul 9.23 [5], exponentii adancimii de aschiere si ai avansului
• k₁ = coeficient ce tine seama de influenta unghiului de atac principal
• ρ = exponent in functie de natura materialului de prelucrat
• k₁ = = 0.85
• k₂ - coeficient ce tine seama de influenta unghiului de atac secundar
• k₂ =
• a = 15, pentru scule din carburi metalice
• k3 = 1 Tabelul 9.27 [5],     coeficient ce tine seama de influenta materialului din care este confectionata partea aschietoare a sculei
• k4 = 1 Tabelul 9.28 [5],     coeficient ce tine seama de influenta materialului de prelucrat (otel carbon cu continut ≤ 0.6%)
• k5 = 1 Tabelul 9.29 [5],     coeficient ce tine seama de influenta sectiunii transversale a cutitului
• k6 = 0.7 Tabelul 9.30 [5],     coeficient de corectie pentru strunjirea interioara

Introducand toate valorile astfel alese in formula vitezei, se obtine:

113,38 m/min

Acum putem calcula turatia axului principal al masinii unelte, corespunzatoare prelucrarii diametrului interior d = 42mm:

=859,11 rot/min [3]

Verificarea vitezei :

Daca turatia calculata nu poate fi realizata la strungul dat, se adopta turatia cea mai apropiata, dupa care se calculeaza viteza reala de aschiere cu relatia :

, unde: [3]

n turatia reala care se poate obtine din cutia de viteze a masinii unelte

n = 765 rot/min

Variatia vitezei se determina cu relatia:

< 5 %   

V = 113,38 m/min

n = 859,11 rot/min

n' = 765 rot/min

m/min

12,39 % > 5%

Viteza de aschiere calculata nu este buna, de aceea vom modifica valoarea avansului de aschiere si vom alege un avans de 0,36 mm/rot, aceasta valoare fiind mai mica decat valoarea avansului calculat la verificarea acestuia din punct de vedere a rezistentei corpului cutitului.

Calculam din nou viteza de aschiere,folosind valoarea noului avans:

102,75 m/min

=779,14 rot/min

n' = 765 rot/min

1,85 % < 5 %

b)         Pentru operatia de finisare:

Pentru strunjirea interioara de finisare se va folosi un cutit de finisat interior (STAS 6384-80) cu placuta din carburi metalice.

Pentru a se putea obtine suprafata cu rugozitatea Ra = 1.6, alegem avansul:

s = 0.18 mm/rot, acesta fiind avansul minim pentru SN400

Se poate calcula viteza de aschiere utilizand formula:

• C_v = 242 Tabelul 9.23 [5], coeficient care depinde de caracteristicile materialului care se prelucreaza si de materialul sculei aschietoare
• T = 45 Tabelul 9.24 [5],     durabilitatea sculei aschietoare
• m = 0.15 Tabelul 9.25 [5],     exponentul durabilitatii
• t = 0,15mm, adancimea de aschiere
• s = 0.18mm/rot, avansul
• HB=200, duritatea materialului de prelucrat, in unitati Brinell
• n = 1.75 Tabelul 9.26 [5], exponentul duritatii materialului prelucrat
• X_v =0,18 siY_v = 0,20 Tabelul 9.23 [5], exponentii adancimii de aschiere si ai avansului
• k₁ = coeficient ce tine seama de influenta unghiului de atac principal
• ρ = exponent in functie de natura materialului de prelucrat
• k₁ =
• k₂ - coeficient ce tine seama de influenta unghiului de atac secundar
• k₂ =
• a = 15, pentru scule din carburi metalice
• k3 = 1 Tabelul 9.27 [5], coeficient ce tine seama de influenta materialului din care este confectionata partea aschietoare a sculei
• k4 = 1 Tabelul 9.28 [5], coeficient ce tine seama de influenta materialului de prelucrat (otel carbon cu continut ≤ 0.6%)
• k5 = 1 Tabelul 9.29 [5], coeficient ce tine seama de influenta sectiunii transversale a cutitului
• k6 = 0.7 Tabelul 9.30 [5],     coeficient de corectie pentru strunjirea interioara

Introducand toate valorile astfel alese in formula vitezei, se obtine:

161,28 m/min

Acum putem calcula turatia axului principal al masinii unelte, corespunzatoare prelucrarii diametrului interior d = 42^+0.03:

= 1222,92 rot/min

Verificarea vitezei :

Daca turatia calculata nu poate fi realizata la strungul dat, se adopta turatia cea mai apropiata, dupa care se calculeaza viteza reala de aschiere cu relatia :

unde:

n turatia reala care se poate obtine din cutia de viteze a masinii unelte

n = 1200 rot/min

Variatia vitezei se determina cu relatia:

< 5 %   

V = 161,28 m/min

n = 1222,92 rot/min

n' = 1200 rot/min

m/min

1,91 % < 5%

Stabilirea regimului de aschiere la burghiere

Stabilirea adancimii de aschiere si a numarului de treceri la burghiere, pentru realizarea alezajelor Φ12 mm si Φ10 mm

Adancimea de aschiere se calculeaza cu relatiile:

La gaurire, [mm]

La largire si alezare, [mm]    [5]

Unde: D = diametrul burghiului

d = diametrul gaurilor initiale

Pentru diametrul Φ10 mm:

Pentru diametrul Φ12 mm:

Stabilirea avansului de aschiere

Avansul reprezinta deplasarea burghiului sau a piesei in lungul azei, la o rotatie a arborelui principal al masinii.

Avansul mecanic la gaurire si largire cu burghiul, depinde de urmatorii factori:

Rezistenta burghiului

Rigiditatea sistemului M.U.S.P.

Prescriptiile pentru precizia si calitatea suprafetei gaurii prelucrate

Rezistenta mecanismului de avans a masinii unelte

Relatia de baza pentru calculul avansului la prelucrarea pe masini de gaurit este urmatoarea:

[mm/rot] , unde:

o        C_s = coeficient de avans

o        D = diametrul burghiului

o        K_s = produs de coeficienti de corectie

o        K_s = K_l x K_α x K_g ; unde:

o        K_l = coeficient de corectie care tine seama de lungimea gaurii [tabel 9.63 - 5]

o        K_α = coeficient de corectie care tine seama de inclinarea suprafetei prelucrate cu unghiul α sau α₁[tabel 9.64 - 5]

o        K_g = coeficient de corectie care se introduce la gaurirea tevilor, in functie de grosimea peretilor acestora [tabel 9.65 - 5]

o        K_l = 1

o        K_α =1

o        C_s = 0,0034

pentru alezajul de Φ10mm

• pentru alezajul de Φ12mm

Celor doua avansuri calculate le corespunde un avans al masinii unelte de 0,1 mm/rot. Tabel 7.9

Utilizand avansul de 0,1mm/rot si o turatie a masinii unelte de 600 rot/min, vom obtine o rugozitate a suprafetei R_a = 6,3μm Tabel 9.66

ETAPA 9.

9.1.Determinarea normei de timp

La proiectarea proceselor tehnologice, pentru obtinerea unei eficiente tehnologice maxime, trebuie sa se realizeze consumuri de timp minime, atat pentru fiecare operatie cat si la totalitatea operatiilor de prelucrare ale unei piese. Pentru obtinerea unor consumuri de timp minime in procesul de prelucrare, este necesar ca acesta sa se desfasoare pe baza unei munci normate.

Norma de munca reprezinta cantitatea de munca care se stabileste unui executant, care are calificarea corespunzatoare si lucreaza in ritm normal, pentru efectuarea unei operatii, lucrari sau serviciu, in anumite conditii tehnico-economice precizate.

Normele de munca pot fi clasificate dupa mai multe criterii, insa cel mai important, este cel dupa specificul activitatii,astfel avem:

• norma de timp N_t: este timpul stabilit unui executant, care are calificare corespunzatoare,

pentru efectuarea unei unitati de produs, in conditii tehnice precizate;

• norma de productie N_P: reprezinta cantitatea de produse sau lucrari, stabilita a se efectua intr-o

unitate de timp de catre un executant care are calificare corespunzatoare si lucreaza cu intensitate normala in conditii tehnice bine precizate

Relatia dintre cele doua norme este:

Norma de servire,sau zona de servire = locul de munca delimitat prin dimensiunile sau inzestrarea lui, in care un executant isi exercita atributiile sau sarcinile de munca.

Norma de personal = numarul de lucratori, meseria ( functia ) si nivelul de calificare necesar pentru un executant colectiv ce lucreaza la un loc de munca complex sau pe o linie tehnologica cu flux continuu.

Norma de timp este formata din timpii productivi si timpii neproductivi.

Norma de timp cu fundamentare tehnica se numeste normare tehnica. Aceasta se poate determina ca norma de timp si norma de productie.

N_P=

N_P - norma de productie

N_t - norma de timp

N_t =+T_b+ T_a+ T_dt+ T_do+ T_on , unde:

T_pi - timpul de pregatire incheire, necesar studierii documentatiei tehnologice, pregatirii locului de munca pentru inceperea prelucrarii. Acest timp de acorda o singura data pentru intreg lotul de piese;

T_b - timpul de baza este timpul in cursul caruia se realizeaza efectiv transformarea semifabricatului in piesa finita. La operatiile de prelucrare mecanica prin aschiere, este timpul in care are loc detasarea aschiilor;

T_a - timp auxiliar, este timpul in care nu se realizeazs aschierea si are urmatoarele componente:

T_a1 - timpul de prindere si desprindere a semifabricatului;

T_a2 - timpul de reglare a regimului de aschiere, schimbarea sculei etc.

T_a3 - timpul pentru masuratori in luarea aschiei de proba;

T_a4 - timpul pentru evacuarea aschiilor;

T_a5 - timpul pentru masuratori si control;

Timpul de baza si timpul auxiliar formeaza impreuna timpul operativ sau efectiv.

T_op= T_b+ T_a

T_dt - timpul de deservire tehnica, care include timpul pentru ungerea unor organe de masina, realizarea unor reglaje constructive etc.

T_dt= T_b

T_do - este timpul de deservire organizatorica, in care muncitorul asigura organizarea si intretinerea locului de munca

T_do= T_e

T_on - timpul de odihna si necesitati fiziologice;

T_on= T_e

9.1.1. Normarea tehnica la operatia:

Strunjire cilindrica interioara la diametrul Φ42mm:

In cazul productiei de serie mica si unicate, pentru sporirea operativitatii, s-au intocmit tabele normative pentru alegerea directa a timpilor unitari incompleti sau a timpului operativ incomplet.

Timpul unitar incomplet reprezinta norma de timp N_t, mai putin timpul de pregatire-incheiere si timpul de prindere-desprindere a semifabricatului.

Timpul operativ incomplet reprezinta timpul efectiv, mai putin timpul de prindere-desprindere a semifabricatului.

Timpii unitari incompleti si timpii operativi incompleti pentru prelucrarile pe strunguri normale se aleg din tabelele 10.1-10 [5].

N_t =+T_b+ T_a+ T_dt+ T_do+ T_on =+T_ui

Degrosare

Tpi=10 min Tabel 10.11

= 0,22 min; Tabel 10.6

• t = 0,85mm ;
• s = 0,36 mm/rot;
• n = 765 rot/min
• = 4,17 mm
• = 3 mm
• 54 mm

Finisare

= 0,54 min; Tabel 10.6

• t = 0,85mm ;
• s = 0,36 mm/rot;
• n = 765 rot/min
• = 1,55 mm
• = 3 mm
• 54 mm

T_b = 0,98 min

T_a=T_a1+ T_a2+ T_a3+ T_a4+ T_a5

• T_a1=0,26min Tabel 10.7
• T_a2=4x0.3+0.05+0.02+4x0.02+4x0.06+4x0.08+0.09+0.9=1,82min    Tabel 10.8
• T_a3=0.05+0.05+0.05+0,5=0,20min    Tabel 10.9
• T_a4=0.16+0.16+0.16+0,16=0,64min Tabel10.10
• T_a5=0.16min

T_a=3,08min

• Te = Tb + Ta = 0,98+3,08 = 4,06 min
• = 0,019 min K1 =2 Tabel 10.12
• = 0,040 min K2=1 Tabel 10.12
• = 0,12 min K3=3 Tabel 10.13

= 6,73 min

nr. produse om/min

Normarea tehnica la operatia:

Gaurire 2xΦ10mm (pentru o singura gaura):

Tpi=10 min -din tab. 10.11 Tabel 10.11

= 0,33 min; Tabel 10.6

• s = 0,1 mm/rot;
• n = 600 rot/min
• mm
• = 3 mm
• 16 mm
• Ta este obtinut prin metoda cronometrarii:

Ta = 0,5 min

• Te = Tb + Ta = 0,33+0,5 = 0,83 min
• = 0,0066 min K1 =2 Tabel 10.12
• = 0,0083 min K2=1 Tabel 10.12
• = 0,024 min K3=3 Tabel 10.13

= 3,36 min

nr. produse om/min

Gaurire 6xΦ12mm (pentru o singura gaura):

• Tpi=10 min Tabel 10.11
• = 0,24 min; Tabel 10.6
• s = 0,1 mm/rot;
• n = 600 rot/min
• mm
• = 3 mm
• 10 mm
• Ta este obtinut prin metoda cronometrarii:

Ta = 0,5 min

• Te = Tb + Ta = 0,24+0,5 = 0,74 min
• = 0,0048 min K1 =2 Tabel 10.12
• = 0,0074 min K2=1 Tabel 10.12
• = 0,022 min K3=3 Tabel 10.13

= 3,27 min

nr. produse om/min

Normarea tehnica la operatia:

1. Filetare manuala a gaurii de ф10 mm

Nt este obtinuta prin metoda cronometrarii = 5 min

ETAPA 10.

10.1. Elaborarea documentatiei tehnologice.

Elaborarea oricarui proces tehnologic trebuie sa se incheie prin intocmirea unei documentatii tehnologice, care sa contina toate datele necesare prelucrarii piesei.

Documentatia tehnologica serveste la punerea in aplicare a procesului tehnologic de prelucrarea proiectat. Acesta se stabileste in functie de caracterul productiei, de tipul piesei prelucrate, de dotarea cu masini unelte si SDV-uri, etc. In raport cu aceste elemente documentatia tehnologica poate fi: fisa tehnologica, plan de operatii sau fisa de reglare.

Fisa tehnologica, se elaboreaza in cazul productiei de serie mica si unicat si cuprinde doua categorii de informatii: generale si tehnologico-organizatorice. Fisa tehnologica contine informatii la nivelul operatiei si nu la nivelul partilor componente ale acesteia.

Planul de operatii este sinteza unui proces tehnologic deteliat in cele mai mici amanunte si se foloseste in productia de seria mare si de masa. In cadrul planului de operatii, fiecare operatie este prezentata separat, pe o fila sau pe mai multe file si ofera executantului toate informatiile necesare prelucrarii piesei la parametrii de calitate si precizie prescrisi.

Bibliografie:

Ioan LUNGU, Remus ZAGAN, Constantin ILIE - " Prelucrari Mecanice si Control Dimensional " Ovidius University Press, 2006

2. Ioan LUNGU, Remus ZAGAN, Constantin ILIE -" Tehnologii si sisteme de prelucrare. Indrumar de laborator ". Ovidius University Press, 2006

3. Ioan LUNGU, Remus ZAGAN, Constantin ILIE -" Tehnologii si sisteme de prelucrare". Ovidius University Press, 2003

4. Ioan LUNGU, Remus ZAGAN, Constantin ILIE -"Generarea suprafetelor pe masini unelte si control dimensional. Indrumar de laborator ". Ovidius University Press, 2006

5. Ioan LUNGU, Remus ZAGAN, Constantin ILIE -" Tehnologii si sisteme de prelucrare. Indrumar de proiectare ". Ovidius University Press, 2004

6. Violeta POPESCU, Adriana MANEA, Mirela COTRUMBA, Gabriela MOGA - " Desen Tehnic - partea I-a". Ovidius University Press, 2004

7. Vlase A Tehnologia Constructiilor de Masini". Editura Tehnica, Bucuresti,1996.