UNIVERSITATEA TEHNIC DIN CLUJ-NAPOCA
FACULTATEA DE INGINERIA MATERIALELOR SI A MEDIULUICATEDRA DE
INGINERIA PROCESRII MATERIALELOR
DISCIPLINA: INGINERIA FABRICATIEI
PROIECTAREA PROCESULUI TEHNOLOGIC DE EXECUTIE A REPERULUI ARBORE
DREPT IPM 02Responsabil disciplinaConf.dr.ing. Muresan Radu
Student: Ianchis Anamaria Anul III - IPM Zalau
Grupa m_3031
cuprins
1.
Cuprins...................................................................................................pag.12.
Desenul de executie..3. Analiza desenului de execuie (tipul piesei,
condiii tehnice de prelucrare
etc.)............................................................................................................pag.23.1
Verificarea respectarii carintelor standard..pag.23.2 Verficarea
tehnologitatii piesei...pag.44. Probleme privind prelucrabilitatea
materialului........................................pag.45.
Calculul adaosului de
prelucrare...............................................................pag.66.
Alegerea
semifabricatului..........................................................................pag.87.
Stabilirea itinerarului
tehnologic...............................................................
pag.88. Stabilirea mainilor-unelte, S.D.V.-urilor i aparatelor de
msur i
control.......................................................................................................pag.148.1.
Stabilirea elementelor regimului de aschiere .....pag.14 8.2
Stabilirea sculelor aschietoare
.........................................................pag. 158.3
Masini
unelte.....................................................................................pag.
16
8.4
Dispozitive........................................................................................pag.
16
8.5.
Scule..................................................................................................pag.
17
8.6.
Verificatoare......................................................................................pag.
179. Calculul regimului de
achiere..................................................................pag.1710.
Normarea tehnic pentru o
operaie..........................................................pag.11.
Fia
tehnologic..................................................................................................12.
Plan de
operaii...................................................................................................
13.
Bibliografie...............................................................................................pag.
3. Analiza desenului de executie a piesei Arborii sunt organe de
masini care au functii de sustinere a organelor de masini
aflate in miscarea de rotatie. Arborii transmit miscarea si
puterea intre organele de masini pe care le sustin.
Forma si dimensiunea arborilor sunt determinte atat de modul de
repartizare a sarcinilor pe lungime, cat si de conditiile
functionale de fabricatie si de montaj.
Desenul de executieeste sursa principala de informare ce sta la
baza proiectarii
procesului tehnologic de fabricatie. Ca urmare analiza acestuia
trebuie indreptata indeosebi catre urmatoarele aspecte:
verificarea respectarii cerintelor standard privind intocmirea
desenului de executie si inscrierea datelor tehnice pe acesta;
verificarea tehnologitatii piesei
3.1 Verificarea respectarii cerintelor standard La verificarea
respectarii cerintelor standardelor in vigoare privind
intocmirea
desenului de executie si inscrierea datelor tehnice se pot
constata unele lipsuri sau
nereguli. In aceasta situatie, tehnologul ia legatura cu
proiectantul de conceptie in
vederea eliminarii acestora sau pentru efectuarea unor
modificiri.
Aceste neajunsuri privesc urmiloarele aspecte:
constructia piesei( configuratia,geometrica);
dimensiunile piesei si tolerantele prevazute;
gradul de finisare a diferitelor suprafete ale piesei
materialul destinat executiei piesei;
parametrii specitici necesari executiei sau verificarii
piesei(de ex.: modulul,numarul de dinti,cota sau n dinti la roti
dintate etc.).
Pe desenul de executie trebuie sa existe precizari privind
materialul din care se executa
piesa, starea initiala a acestuia (semifabricaful preconizat
etc.) si eventualele tratamente termice,termochimice,acoperii
etc.
In desenele de executie, piesele sunt reprezentate cu
dimensiunile, starea suprafetelor si celelalte caracteristici pe
care le are piesa inainte de asanblare (dupa gratamente
termice,termochimice galvanizaree tc.). Cand o anumita cota se
realizeaza la montaj acesta va fi specificata pe desenul de
executie cu mentiunea ca se executa la montaj.
Uneori este necesar sa se faca anumite prescriptii refertoare la
toate cotele si pentru toti parametrii specifici aferente
pieselor.Aceste prescriptii se pot realiza:
prin inscrierea abaterilor limita;
prin indicatii generale pe desen;
In spatiul liber al desenului de executie se inscriu,sub forma
de text sau talele,conditiile tehnice de calitate ale piesei
respective.Ele au titlu Conditii tehnice.Aceste conditii se inscriu
in urmatoarea succesiune:
conditii privind materialul in stare finita;
conditii privind precizia formei si a dimensiunilor;
conditii privind calitatea suprafetelor; conditii privind
tratamentele termice si termochimice aplicate;
conditii de montaj in subansamble sau ansamble; conditii
speciale de receptie si de exploatare; indicatii privind marcarea
unor inscriptii pe piesa;
conditii de transport.
In general pe desenul de executie nu sunt acceptate indicatii
tehnologice Desenul de execuie evideniaz forma, dimensiunile,
condiiile tehnice pentru obiectul de fabricaie pentru elementele
lui componente (ansamblu de toate gradele, componente).
Desenul de execuie trebuie s conin toate datele necesare
proiectrii proceselor tehnologice de fabricaie a piesei i
anume:
-numrul de vederi i seciuni necesare reprezentrii clare a
construciei piesei, cu nelegerea tuturor detaliilor de forma,
precum i cotelor, toleranele i condiiile tehnice privind precizia
formei i precizia reciproc a suprafeelor;
-prescripiile de rugozitate pentru toate suprafeele ce se
prelucreaz;
-indicaii privind calitatea materialului i a metodei de obinere
a semifabricatului;
-unele indicaii tehnologice privind prelucrarea mecanic a
piesei, asamblarea, tratamente termice intermediare, duritatea
piesei, condiiile de control final, etc.
Desenul de execuie incomplet sau cu date eronate poate duce la
proiectarea necorespunztoare a proceselor tehnologice i la apariia
rebuturilor. De aceea, nainte de a se efectua proiectarea
procesului tehnologic se impune, studierea amnunit a desenului de
execuie, i dac este cazul, de comun acord cu proiectantul
produsului se vor face corecturile necesare.
Condiiile tehnice specificate de desenul de execuie aparinnd
proiectului prezent, sunt:
a) Reprezentarea cotelor(de gabarit), conform reprezentrii
suprafeele sunt cilindrice si conice. Deoarece nu toate cotele
necesare reprezentarii si prelucrarii pot fi reprezentate intr-o
singura vedere, este necesar sa se realizeze inca doua sectiuni,
respectiv: sectiunea AA prin diametrul arborelui unde este
pozitionat canalul de pana cu dimensiunile 5x3x26 mm si sectiunea
B-B prin diametrul arborelui unde este dimensionat canalul de pana
cu dimensiuni 10x5x45 mm.;
b) Semnul rugozitatilor inscrise pe desen ( )indica prelucrarea
obligatorie a suprafetelor in asa masura incat sa se obtina
rugozitatea ceruta ;
c) Toleranele conform: SR EN 22768-1,2 /95, sunt relevate
tolerantele pentru suprafetele functionale:
d) Se impune obtinerea unei conicitati mentionate 25x27x20 mm
;
e) Semifabricatul brut este obinut prin laminare, materialul
folosit este OLC 60 iar piesa este supusa unui tratament termic de
calire si revenire la 50 -55 HRC.
Pentru solicitari cu cerinte de durabilitate si rezistenta la
uzura, pentru arbori se folosesc oteluri carbon de calitate OLC 60
conf. STAS 880-80, cu tratament de imbunatatire aplicat piesei
finite.
Criteriile folosite in calculul de proiectare iau in considerare
atat aspectele de rezistenta a arborilor cat si cerintele impuse de
functionarea corecta a organelor de masini montate pe acesta.
Desenul de ansamblu al piesei pe care o avem de realizat contine
toate elementele, vederi si sectiuni necesare pentru trecerea la
proiectarea tehnologiei de executie.
.
3.2 Verificarea tehnologitatii piesei
Verificarea tehnogicitatii piesei presupune urmatoarele asptece
pricipale:
verificarea tehnologicitatii de exploatare, care privaste latura
utilizarii piesei respective si modul in care ea satisface
cerintele impuse de montarea corespunzatoare in ansamblu ( ajustaje
cu strangere,alunecatoare,miscari etc.) si respectarea conditiilor
de functioanare a ei;
verificarea tehnologicitatii de fabricatie,care este legata de
masura in care piesa poate fi obtinuta prin procedeele de
prelucrare disponibile la un cost minim al executiei,cu un volum
redes de munca,consum redes de material etc.
O piesa se poate considera tehnologica daca:
are posibilitatea de a fi asimilata in fabricatie in scurt
timp;
la realizarea ei pot fi folosite procedee de executie moderne si
de mare productivitate ( desigur,dintre cele disponibile in
treprindere sau care se pot asegura prin cooperare);
necesita un consum redes de material;
exista posibilitatea organizari optime a fabricatiei,a
controlului si a eventualelor incercari in vederea determinariii
unor caracteristici importante.
Concret, la analiza desenului de executie a unei piese
tehnologul va urmari succesiv urmatoarele asptecte:
forma constructiva a piesei;
modul de prescriere a tolerantelor si a rugozitatii pe
suprafetele prelucrate;
prelucrabilitatea folosirii unor suprafete ale piesei in
calitate de baze de referinta,baze de asezare sau baze de
fixare;
posibilitatea de executie a fiecarei suprafete a piesei,cu
precizia demensionala,de forma si nivelul de calitate impus
suprafetei,in conditii tehnico-economice avantajoase.
In cazul constatarii unor deficiente privind aceste aspecto se
va lua legatura cu proectantul de conceptie spre a efectua,impregna
cu acesta,modificarile necesare.Este interzis cu desavarsire ca
aceste modificar isa fie efectuate numai de tehnolog fara acordul
scris al proiectantului de conceptie care raspunde de functionarea
produsului la parametri proiectati.4. Probleme privind
prelucrabilitatea materialului (OLC 60)
Materialul din care va fi confectionat arborele drept este otel
OLC 60, iar piesa va fi supusa unui tratament termic de calire si
revenire la 50- 55 HRC.
Constituentii de baza din structura otelurilor carbon
hipoeutectoide (C70 m/min ) este
satisfacatoare;
-forta de aschiere si tendinta catre vibratii este medie;
-capacitatea de eliminare a aschiilor la strunjire pe masini
automate
este usoara.
Tratamentul termic
Normalizare
Ti = ( 820 850 ) 0 C
mediul de racire - in aer
Calire
Ti = (800 830 ) 0C
mediul de racire - apa
Ti = (810 840 ) 0C
mediul de racire ulei
Revenire
Ti = ( 540 680 ) 0C
mediul de racire aer
Marcare, livrare si documente
Marcare - conform STAS 7450 1979
Livrare conform STAS 7450 1979
Documente conform STAS 7450 1979
Compozitia chimica OLC 60
C =(0.57 0.65 ) %
Mn =( 0.6 0.9 ) %
Si =(0.17 0.37 ) %
S = max. 0.04 %
P = max. 0.035 %
Abateri la compozitie:
C = 0.02 %
Si = 0.03 %
Mn = 0.04 %
S = 0.005 %
P = 0.004 %
Caracteristicile mecanice OLC 60 conform STAS 880 1988
Limita de curgere
Rp0,2 = 520 N/mm2
Rezistenta la rupere Rm = 800 950 N/mm2
Alungire la rupere As = 13 %
Gatuirea la rupere Z = 30 %
Duritate 255 HB
Forma constructiva a piesei este simpla(aspect care evidentiaza
masura in care piesa prezinta suprafete usor realizabile prin
diverse procedee de prelucrare, usor accesibile sculelor
aschietoare).
In cazul piesei de fata se poate evidentia existenta unor
elemente ale acesteia care sa poata fi utilizate ca baza de
referinta, baza de orientare sau baza de fixare, fiind posibila
masurarea usoara a dimensiunilor ce caracterizeaza piesa.
Modalitatea de prescriere a tolerantelor si a rugozitatilor
suprafetelor prelucrate este exigenta pe unele portiuni, piesa
avand prescrise rugozitati mici.
5. Calculul adaosului de prelucrarePentru obtinerea pieselor
avand precizia necesara si calitatea suprafetelor impuse de
conditiile functionale si de estetica este necesara, de cele mai
mult ori, ca de pe semifabricat sa se indeparteze, prin aschiere
sau prin alte procedee, un strat de material, denumit adaos de
prelucrare. Stabilirea corecta a marimii adaosului de prelucrare
are o mare importanta, din punct de vedere tehnic si economic,
pentru tehnologia de elaborare a semifabricatului si, mai ales,
pentru tehnologia de prelucrare ulterioara a acestuia.
Marimea adaosului de prelucrare trebuie sa fie astfel stabilita
incat, in conditiile concrete ale fabricatiei considerate, sa se
asigure realizarea pieselor in limitele tolerantelor prescrise si
la un cost de prelucrare convenabil.
Daca adaosurile de prelucrare sunt prea mari creste greutatea
semifabricatelor si consumul de material, sunt necesare operatii
sau faze suplimentare de prelucrare prin aschiere,sporeste consumul
de scule aschietoare si uzura utilajelor, creste consumul de
energie
electrica si alte cheltuieli legate de exploatarea masinilor
unelte, ceea ce conduce in final la scumpirea fabricatiei.
Cu cat adaosul de prelucrare este mai mare cu atat
productivitatea prelucrarii este mai mica deoarece, in foarte multe
cazuri adaosul de prelucrare respectiv trebuie indepartat in mai
multe treceri de aceleasi tip.
Pentru determinarea adaosurilor de prelucrare se folosesc
urmatoarele metode:
- metoda experimental-statistica;
- metoda de calcul analitic.
Prin metoda experimental-statistica adaosurile de prelucrare se
stabilesc cu ajutorul unor standarde, normative sau tabele de
adaosuri alcatuite pe baza unor date statistice.
Folosirea tabelelor de adaosuri accelereaza proiectarea
proceselor tehnologice, insa nu prezinta garantia ca adaosurile
stabilite in acest mod sunt intr-adevar minime pentru conditiile
create de prelucrare, deoarece succesiunea concreta a
operatiilor(fazelor) de prelucrare a fiecarei suprafete, de
schemele de asezare a semifabricatului la diferitele operatii de
prelucrare prin aschiere si de erorile prelucrarii anterioare.
Metoda experimental-statistica de determinare a adaosurilor de
prelucrare totale si intermediare consta in urmatoarele:
- din standardele mentionate, sau din tabele se iau adaosurile
totale in
functie de dimensiunile semifabricatului;
- din tabele normative se determina adaosurile intermediare;
-se calculeaza adaosul in vederea prelucrarii de degrosare cu
ajutorul
relatiei:
sau
in care ad si Ad reprezinta adaosul de prelucrare la degrosare
la arbori respectiv la aliaje;
aSTAS si ASTAS reprezinta adaosul de prelucrare standardizat la
arbori si aliaje;
af si Af reprezinta adaosul de finisare pentru arbori, respectiv
aliaje.
Adaosul de prelucrare la retezarea si strunjirea capetelor
conf. Tabel 3.3 pag. 29 [ 1]
Grosimea semifabricatului (diametru) , [mm ]Latimea taieturii b
la taiere,
[mm]Adaosul pentru prelucrarea capatului a, [mm]
Cu fierastrau alternativ
Intre 30 50 22
6. Alegerea semifabricatuluiForma si dimensiunea
semifabricatului de pornire trebuie sa fie cat mai apropiate de
cele ale piesei ce va rezulta dupa prelucrare.
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 prelucrarilor si al piesei
finale.
Natura si forma semifabricatului se stabilesc in functie de
urmatorii factori:
- de forma, complexitatea si dimensiunile piesei finale;
- de procesul tehnologic de obtinere a semifabricatului, ce se
preteaza unui
anumit material si anumitor dimensiuni si forme;
-de materialul impus din condiiile piesei finale, referitoare la
rigiditate, rezistena la uzur, oboseal, coroziune i tratament
termic, duritate;
-de precizia dimensionala a suprafetelor functionale, de
calitatea suprafetei prelucrate si a celor neprelucrate;
-de posibilitatea reducerii adaosului de prelucrare si in final
a volumului prelucrarilor;
-de numarul de semifabricate necesar si de frecventa necesarului
de semifabricate;
-de necesitatea si posibilitatea repararii pieselor si de
complexitatea acestei operatii;
In industria mica si mijlocie, pentru obtinerea pieselor se
folosesc indeosebi semifabricate laminate la cald sau trase la
rece. Dimensiunile acestora sunt date in tabel, iar abaterea lor
dimensionala este data in standarde. Foarte rar se folosesc piese
turnate sau forjate.
Pentru realizarea proiectului, arbore drept cu diametrul de 34
mm alegem otel rotund laminat la cald STAS 333-80 conf. tabel 2.2
pag.16 [1]
Semifabricat cu diametrul 38 mm
7. Stabilirea itinerarului tehnologic Operatia 1.
DEBITAREADebitare la 38x209 mm
209
Nr.
Crt.Denumire
operatieSchita operatieiSculeDispozitiveVerificatoareMU
1Debitare
38x209 mm
209
cutit de debitatuniversal sublerStrung SN 400
Operatia 2. STRUNJIREA FRONTALA DE DEGROSARE
Strunjirea frontala de degrosare la ambele capete la 38x207
mm
207
Nr.
Crt.Denumire
operatieSchita operatieiSculeDispozi
tiveVerifi
catoareMU
2Strunjire frontala de degrosare la ambele capete la 38x207
mm
207
cutit de strungSTAS 6382-89universal subler Strung
SNA
560x1000
Operatia 3. STRUNJIREA FRONTALA DE FINISAREStrunjirea frontala
de finisare la ambele capete la 38x205 mm
205
Nr.
Crt.Denumire
operatieSchita operatieiSculeDispozi
tiveVerifi
catoareMU
3Strunjire frontala de finisare la ambele capete la 38x205
mm
205
cutit de strung
STAS 6382-89universal subler Strung
SNA
560x1000
Operatia 4. CENTRUIREACentruire la ambele capete
205
Nr.
Crt.Denumire
operatieSchita operatieiSculeDispozi
tiveVerifi
catoareMU
4.Centruire la ambele capete
205
burghiu de centrare A1,6 STASuniversal subler Strung
SNA
560x1000
Operatia 5. STRUNJIREA EXTERIOARA DE DEGROSARE
Faza 1: Strunjire exterioara de degrosare la 20x17 mmFaza 2:
Strunjire exterioara de degrosare la 29x44 mmFaza 3: Strunjire
exterioara de degrosare la 32x17 mmFaza 4: Strunjire exterioara de
degrosare la 36x52 mm
Faza 5: Strunjire exterioara de degrosare la 24x30 mmFaza 6:
Strunjire exterioara de degrosare la 29x24 mmFaza 7: Strunjire
exterioara de degrosare la 32x17 mm
Nr.
Crt.Denumire
operatieSchita operatieiSculeDispozi
tiveVerifi
catoareMU
5.Strunjire exterioara de degrosare la
20x17
29x4432x17
36x52
24x30
29x24
32x17 mm
cutit de strung STAS 6377-89 universal subler Strung
SNA
560x1000
Operatia 6. STRUNJIREA EXTERIOARA DE FINISARE
Faza 1: Strunjire exterioara de finisare la 18x18 mm
Faza 2: Strunjire exterioara de finisare la 27.5x45 mm
Faza 3: Strunjire exterioara de finisare la 30x18 mm
Faza 4: Strunjire exterioara de finisare la 34.5x51 mm
Faza 5: Strunjire exterioara de finisare la 22.5x31 mm
Faza 6: Strunjire exterioara de finisare la 27.5x25 mm
Faza 7: Strunjire exterioara de finisare la 30x18 mm
Faza 8: Strunjire conica de finisare la 25x27x20 mm
Faza 9: Strunjire canal de degajare 16x2 mm
Faza 10: Strunjire canal de degajare 25.5x2 mm
Faza 11: Strunjire canal de degajare 25.5x2 mm
Faza 12: Tesiri exterioara 1.5x450
Faza 13: Tesire muchii nefunctionale 0.2x450Faza 14: Filetare
M18x1.5x18
Nr.
Crt.Denumire
operatieSchita operatieiSculeDispozi
tiveVerifi
catoareMU
6.Strunjire exterioara de finisare la
18x18
27.5x45
30x18
34.5x51
22.5x3127.5x25
30x18 mm
Strunjire conica
25x27x20
mm
Strunjire canal de degajare
16x2
25.5x2
25.5x2
mm
Tesiri 1.5x450Tesiri 0.2x450Filetare M18x1.5x18
cutit de strung STAS 6377-89;
cutit de strung STAS 6385-89universal subler,calibru pentru
filet exterior M18x1.5Strung
SNA
560x1000
Operatia 7. FREZAREA
Faza 1: Frezare canal de pana la 5x3x26 mm
Faza 2: Frezare canal de pana la 10x5x45 mm
Nr.
Crt.Denumire
operatieSchita operatieiSculeDispozi
tiveVerifi
catoareMU
7.Frezare canal de pana la
5x3x2610x5x45
mm
Operatia 8. RECTIFICAREA
Faza 1: Rectificare cilindrica exterioara
Faza 2: Rectificare cilindrica exterioara
Faza 3: Rectificare cilindrica exterioara
Faza 4: Rectificare cilindrica exterioara
Nr.
Crt.Denumire
operatieSchita operatieiSculeDispozi
tiveVerifi
catoareMU
8.Rectificare
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Masina de rectificat RU 100
8. Stabilirea masinilor unelte, S.D.V-urilor si AMC
Alegerea masinilor unelte necesare prelucrarii pieselor conform
tehnlogiei 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, rectificare);
-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;
-gradul de utilizare a masinii-unelte;
-puterea efectiv a mainii-unelte.
8.1. Stabilirea elementelor regimului de aschiere
Pentru stabilirea elementelor regimului de aschiere se parcurg
urmatoarele etape:
-alegerea sculei aschietoare;
-stabilirea durabilitatii sculei aschietoare;
-stabilirea adancimii de aschiere pentru fiecare faza;
-stabilirea avansului la prelucrarea pentru fiecare
operatie;
-stabilirea vitezei de aschiere;
-stabilirea turatiei sau a numarului de curse duble pe minut ale
sculei;
-stabilirea vitezei de avans.
Conf. 4.14, pag.37[1] la stabilirea regimului de aschiere se
tine seama de:
-avansul de aschiere care se stabileste in functie de natura
prelucrarilor si
adancimea se aschiere;
-in cazul pieselor avand dimensiuni prevazute cu tolerante,
ordinea operatiilor trebuie sa fie inversa gradului de precizie
incat suprafata cu precizie scazuta se va executa inaintea celei cu
precizie ridicata;
-la prelucrari de degrosare se prefera avansuri mari in
detrimetrul
vitezei de aschiere, in vederea obtinerii unei productivitati
ridicate;
-daca datorita degrosarii in material pot aparea tensiuni
interne, intre degrosare si finisare trebuie sa existe un timp in
care sa permita disparitia prin relaxare a acestor tensiuni;-la
finisare se adopta un avans mic, pentru atingerea parametrilor
impusi de precizia si de calitatea piesei;
Avansurile la stunjirea de degrosare se aleg conf.tab.4.3,
pag.38 [1]
-materialul de prelucrat otel carbon si oteluri aliate pentru
constructii
de masini ;
-diametrul piesei
- pana la 40 mm;
-tipul cutitului de prelucrat- cutit cu placute din carburi
metalice;
-adancimea < 3 mm avans 0.4 0.5 mm/rot