Metode si procedee tehnologiceTitular disciplină: Sl. dr. ing. Tiberiu Tudorache

Structura disciplinei: 2 ore curs x 14 + 2 ore laborator x 7 Mod de evaluare: Examen partial 25 %

Examen final 25 % Teme de casă 40 %

Activitate la curs 10 %Bibliografie:

1) V. Petre, “Tehnologie Electromecanica”, UPB, 1998;2) V. Petre, “Tehnologie Electromecanica – Indrumar de laborator”, UPB,

2001; 3) F. Anghel, M.O. Popescu, “Tehnologii Electromecanice”, UPB, 2001; 4) F. Anghel, I. Bestea, “Tehnologii Electromecanice – Aplicatii practice”, UPB, 2003;

5) I. Sora, N. Golovanov, “Electrotermie si Electrotehnologii”, Vol. 1 si 2, Ed. Tehnica, 1997 si1999, Bucuresti.Obiectivul disciplineiDobandirea cunostintelor de baza privind metodele si procedeele conventionale si neconventionale de prelucrarea a materialelor, respectiv metodele si procedeele de fabricatie specifice sistemelor electrice1. Notiuni de baza privind metodele si procedeele tehnologice1.1. Procesul de productieProcesul de productie consta in totalitatea activitatilor care au ca rezultat transformarea materialelor si semifabricatelor in produse. Aceste activitati au in vedere printre altele pregatirea fabricatiei, dotarea tehnico-materiala, executia produselor, intretinerea utilajelor, etc.1.1.1. Pregatirea fabricatiei cuprinde: pregatirea tehnica, pregatirea materiala si lansarea in fabricatie. Pregatirea tehnica a fabricatiei presupune parcurgerea urmatoarelor faze:

- proiectarea tehnologiei de executie a produsului,- proiectarea sculelor, dispozitivelor si verificatoarelor (SDV) necesare,- executia si omologarea SDV - urilor,- realizarea, experimentarea si omologarea prototipului,- proiectarea produsului, - realizarea si omologarea seriei zero.

Pregatirea materiala a fabricatiei se face in conformitate cu consumurile specifice stabilite in faza de pregatire a fabricatieiLansarea in fabricatie constituie ultima etapa a pregatirii fabricatiei si consta in lansarea comenzilor de fabricatie in sectiile de productie urmata de defalcarea lucrarilor pe om si masina1.1.2. Notiuni generale Produsul este obiectul productiei si este inclus in nomenclatorul productiei intreprinderii.

Piesa denumita deseori reper este o parte a produsului ce se executa individual, fara utilizarea operatiei de asamblare, adica este un element primar al asamblarii.Subansamblul reprezinta o legatura separabila sau nu a unor parti componente ale produsului. Din punct de vedere tehnologic subansamblul este o parte a produsului, executata independent de celelalte parti ale sale. Intr-un subansamblu se regasesc piese, alte subansamble mai simple sau produse componente de la alti producatori.1.1.3. Tipurile principale de productie se clasifica functie de volum dupa cum urmeaza: productie de unicate, productie de serie si productie de masa.Productia de unicate presupune executia unui numar mic de produse (prototipuri si unicate), de regula complexe, sau chiar a unui singure bucati. Productivitatea este de regula redusa, iar costurile ridicate. Productia de serie presupune executia unor loturi de produse. Operatiile fiind repetate periodic se pot folosi masini specializate si scule adecvate care determina cresterea productivitatii si reducerea costurilor. Este cel mai raspandit tip de productie in industrie.Productia de masa presupune executia unor cantitati mari de produse in mod continuu, pe o perioada lunga de timp. In acest caz productivitatea este foarte mare si costurile de productie sunt minime.1.2. Procesul tehnologic1.2.1. Notiuni cu caracter general Procesul tehnologic reprezinta acea parte a procesului de productie in decursul careia se produc transformari de natura fizico-chimica in scopul modificarilor proprietatilor, a dimensiunilor si a formei materiei prime si materialelor in vederea obtinerii produsului finit.Alegerea procesului tehnologic trebuie sa asigure atingerea urmatoarelor obiective:

- realizarea performantelor impuse asupra produsului - realizarea volumului de productie stabilit- un consum minim de materiale- obtinerea unui produs cu aspect comercial corespunzator etc.

Atingerea acestor obiective presupune:- organizarea corespunzatoare a procesului de fabricatie- prevederea unor adaosuri de prelucrare cat mai mici- folosirea celor mai adecvate SDV-uri- divizarea operatiilor complexe in operatii elementare care permit specializarea

fortei de munca si folosirea eficienta a utilajelor- optimizarea ciclului de fabricatie in scopul reducerii timpului global de productie- alegerea celor mai eficiente procedee si mijloace de control etc.

Operatia tehnologica reprezinta acea parte a procesului tehnologic care se executa neintrerupt la un singur loc de munca, asupra unui obiect sau a mai multor obiecte, de cate un operator uman sau automat, sau de catre o echipa de lucru (de ex. operatia de stantare a tolelor). 1.2.2. Clasificarea proceselor tehnologiceProcese de elaborare pentru obtinerea de metale sau aliaje industrialeProcese de prelucrare pentru obtinerea de semifabricate sau piese prin modificarea formei si a dimensiunilor

Procese de tratament in decursul carora se modifica proprietatile fizico-chimice ale materialului1.2.3. Principii tehnologice de bazaTehnologicitatea este principiul pe baza caruia se alege forma piesei si a materialului asa incat procesul tehnologic sa fie cat mai simpluInterschimbabilitatea este principiul conform caruia o piese trebuie sa permita oricand inlocuirea cu alta de acelasi fel; acest principiu presupune un proces de fabricatie stabil cu incadrarea caracteristicilor pieselor in limitele de toleranta admiseOptimul tehnico-economic este un principiu potrivit caruia un proces tehnologic trebuie sa conduca la obtinerea caracteristicilor tehnice impuse produselor cu cheltuieli minime 1.2.4. Principii de elaborare ale procesului tehnologicElaborarea procesului tehnologic presupune mai intai analiza caracteristicilor constructive si dimensionale ale piesei sau subansamblului, a conditiilor de precizie dimensionala si de forma, cat si a calitatii suprafetelor prelucrate. Alegerea variantei tehnologice trebuie sa tina cont de proiectul de executie al produsului, utilajele disponibile, caracterul productiei, semifabricatele folosite, organizarea procesului de fabricatie, calificarea fortei de munca, conditiile de munca etc.1.2.5. Intocmirea documentatiei tehnologice Documentatia tehnologica reprezinta totalitatea documentelor de uz intern ale unei intreprinderi prin care se sistematizeaza elementele procesului tehnologic. 1.2.6. Aspectul organizatoric si economicOrganizarea procesului de executie permite asigurarea unei productii ritmice cu eficienta ridicata si presupune:

- Stabilirea caracterului productiei;- Stabilirea numarului de utilaje, gradul de incarcare al acestora, numarul de

muncitori si gradul lor de calificare;- Calculul productivitatii muncii cu ajutorul relatiei: Q = c/t, unde c este costul

unei anumite cantitati de produse, iar t timpul consumat pentru prelucrarea lor;- Calculul costului piesei sau al produsului;- Estimarea eficientei economice a procesului tehnologic adoptat

1.3. Fluxul tehnologicFluxul tehnologic reprezinta lista operatiilor in ordine cronologica la care este supusa o piesa sau subansamblu de la intrare, ca material, pana la iesire, ca piesa finita.1.4. Controlul tehnic de calitateControlul tehnic de calitate se compune din totalitatea verificarilor efectuate asupra pieselor, subansamblelor si produselor finite prin care se stabileste concordanta parametrilor obtinuti in procesul de fabricatie cu caracteristicile tehnice impuse prin proiect. Operatiile de control se prevad obligatoriu dupa:

- cele mai importante operatii in procesul de productie pentru a se garanta respectarea dimensiunilor si parametrilor de baza necesari prelucrarilor ulterioare;

- operatii la care este posibila aparitia de greseli de fabricatie;- operatii finale.

Tipuri de operatii de control:

- controlul de receptie; - controlul operatiilor si al pieselor prelucrate;- controlul final.

1.5. Alegerea variantei optime a procesului tehnologicPe baza cerintelor impuse procesului tehnologic se pot intocmi mai multe variante de procese tehnologice capabile sa asigure calitatea produselor, productivitatea necesara, respectarea conditiilor de protectie a muncii etc.Varianta optima a procesului tehnologic trebuie sa fie cea mai economica cu un minim de cheltuieli pe materii prime, pe materiale auxiliare, pe utilaje tehnologice, pe retributia fortei de munca etc.1.6. Elemente de normare tehnica in procesul tehnologic1.6.1. Structura normei tehnice de timpNorma tehnica de timp reprezinta durata de timp necesara pentru executarea unui produs, aceasta fiind alcatuita din:

- Timpul de pregatire – incheiere Tpi, reprezentand timpul in care executantul studiaza documentatia de executie, pregateste conditiile necesare executarii acesteia (reglarea masinii, montarea sculelor si SDV - urilor etc.) si timpul dupa terminarea lucrarii necesar aducerii locului de munca in starea initiala; Tpi depinde de organizarea locului de munca, de constructia masinii-unelte, de complexitatea piesei care se prelucreaza, cat si a SDV-urilor folosite;

- Timpul operativ Top, reprezentand timpul in care executantul modifica obiectul muncii din punct de vedere cantitativ si calitativ;

- Timpul de deservire a locului de munca Tdl, reprezentand timpul in care executantul asigura, intr-un schimb de munca, mentinerea in stare de functionare a utilajelor si sculelor, organizarea si aprovizionarea, ordinea si curatenia locului de munca;

- Timpul de intreruperi reglementare Tir, reprezentand timpul in care procesul muncii este intrerupt pentru odihna si necesitatile firesti ale executantului, precum si timpul de intreruperi conditionate de tehnologie si de organizarea muncii.

1.6.2. Determinarea normei tehnice de timpTimpul normat pe operatii Tn, se exprima prin relatia:

Tn = Tpi/z + Tu

unde:

Tn este timpul normat pe operatii;Tpi este timpul de pregatire – incheiere;z este numarul de piese din lot;Tu este norma de timp unitar.

Timpul unitar se exprima prin:

Tu = Top + Tdl + Tir sau Tu = Top(1 + K/100)

unde:

K reprezinta timpul total pentru deservirea locului de munca, odihna si necesitati, in procente, din timpul operativ.1.7. Precizia de prelucrare a pieselor si produselor. Tolerante si ajustaje1.7.1. GeneralitatiPrecizia geometrica a pieselor si produselor reprezinta o caracteristica esentiala a procesului tehnologic de fabricatie. Respectarea parametrilor geometrici ai reperelor este o conditie determinanta a calitatii acestora.

Datorita in principal imperfectiunii mijloacelor de productie si de control procesele tehnologice de fabricatie permit respectarea dimensiunilor prescrise cu o anumita precizie definită prin documentaţia tehnică de produs.

Practica productiva arata ca respectarea riguroasa a dimensiunilor pieselor nu este necesara deoarece o piesa poate fi utilizata corespunzator daca dimensiunea sa nominala variaza intre anumite limite, corelate cu dimensiunile cotelor pieselor cu care aceasta are legatura functionala (dimensiunile exprimate prin “cote“ se tolerează.Corelatia cost - precizie nu este o functie liniara.O precizie de prelucrare ridicata impune de regula un proces tehnologic mai laborios, cu utilaje mai scumpe, personal cu calificare mai inalta, rezultand un cost al prelucrarii mai ridicat. Se poate vorbi de notiunea de precizie economica de prelucrare.Pentru a asigura o precizie economica de prelucrare proiectantul trebuie sa aiba in vedere urmatoarele aspecte:

- proiectarea unei constructii tehnologice rationale;- stabilirea unei tolerante cat mai largi a dimensiunilor, a formelor si a pozitiilor

suprafetelor, in conditiile asigurarii interschimbabilitatii totale la productia de masa;

- stabilirea rationala a calitatii suprafetelor;- stabilirea anumitor procedee si regimuri capabile sa asigure precizia si calitatea

suprafetelor la costul cel mai redus1.7.2. Precizia dimensiunilor1.7.2.1. Dimensiuni, abateri si toleranteDimensiunea este caracteristica geometrica liniara care determina marimea piesei si poate fi:

- dimensiune de montaj daca foloseste la asamblarea cu alte piese;- dimensiune libera daca nu foloseste la asamblarea cu alte piese;

La asamblarea a doua piese care intra una in alta se deosebesc doua suprafete conjugate:

a) suprafata cuprinsa, numita arbore pentru cotele careia se folosesc notatiile cu litere mici;

b) suprafata cuprinzatoare, numita alezaj pentru cotele careia se folosesc notatiile cu litere mari.

Dimensiunea nominala N este valoarea de baza in caracterizarea unei anumite dimensiuni, inscrisa in desenul de executie, valoare independenta de abaterile permise si conditiile tehnice.

Dimensiunile limita sunt cele doua dimensiuni indicate de proiectant pe desen sub forma abaterilor si anume:

- Dimensiunea limita maxima Dmax;- Dimensiunea limita minima Dmin.

Dimensiunea efectiva E este dimensiunea realizata prin executie a carei valoare se obtine prin masurare.

Dimensiunile pieselor fabricate prezinta abateri care trebuie sa se inscrie in limitele prevazute, altfel piesa poate deveni rebut.

Abaterea este diferenta dintre o dimensiune (efectiva, maxima etc.) si dimensiunea nominala corespunzatoare;

Abaterea efectiva A este diferenta dintre dimensiunea efectiva si dimensiunea nominala: A = E - NAbaterea superioara As este diferenta dintre dimensiunea maxima si dimensiunea nominala: As = Dmax – N

Abaterea inferioara Ai este diferenta dintre dimensiunea minima si dimensiunea nominala: Ai = Dmin – NAbaterile pot fi pozitive, negative sau nule si se noteaza in felul urmator:

NAi As ; NAi0 ; N0As ; N±A

Toleranta reprezinta valoarea dinainte stabilita a intervalului de variatie a dimensiunilor limita, fiind totdeauna o marime pozitiva:

T = Dmax – Dmin = As – Ai

Campul de toleranta este zona cuprinsa intre dimensiunea maxima si dimensiunea minima.Linia de zero in reprezentari grafice este linia de referinta fata de care se masoara abaterile, pozitia ei fiind determinata de dimensiunea nominala. Prin conventie abaterile pozitive se situeaza deasupra acestei linii, iar abaterile negative se afla dedesubtul ei.1.7.2.2. Jocuri, strangeri si ajustajeClasificarea asamblarilor

Asamblari cu joc cand diametrul alezajului este mai mare ca diametrul arborelui;

Asamblari cu strangere cand diametrul alezajului este mai mic ca diametrul arborelui;

Jocul J este diferenta dintre diametrul efectiv al alezajului si diametrul efectiv al arborelui cand primul este mai mare decat al doilea.

Jocul maxim Jmax este diferenta dintre diametrul maxim al alejazului si diametrul minim al arborelui:

Jmax = Dmax - dmin

Jocul minim Jmin este diferenta dintre diametrul minim al alejazului si diametrul maxim al arborelui:

Jmin = Dmin – dmax

Toleranta jocului este:

Tj = Jmax – Jmin

Strangerea S este diferenta dintre diametrul efectiv al arborelui si diametrul efectiv al alezajului cand primul este mai mare decat al doilea.

Strangerea maxima Smax este valoarea absoluta a diferentei dintre diametrul minim al alejazului si diametrul maxim al arborelui:

Smax = |Dmin – dmax|

Strangerea minima Smin este valoarea absoluta a diferentei dintre diametrul maxim al alejazului si diametrul minim al arborelui:Smin = |Dmax – dmin|

Toleranta strangerii este:Ts = Smax – Smin

Ajustajul reprezinta ansamblul arbore - alezaj din punct de vedere al raportului in care se gasesc cele doua piese, montate una in alta, privitor la valoarea jocului sau a strangerii.

Clasificarea ajustajelor

Ajustaje cu joc cand diametrul oricarui alezaj este mai mare decât diametrul oricarui arbore; Ajustaje cu strangere cand diametrul oricarui alezaj este mai mic decât diametrul oricarui arbore; Ajustaje intermediare la care pot rezulta atât asamblări cu joc cât si asamblări cu strângere;

Toleranta ajustajului este diferenta dintre jocurile maxime si minime, respectiv strangerile maxime si minime.Tj = Jmax – JminTs = Smax – Smin

1.7.3. Lanturi de dimensiuniLantul de dimensiuni reprezinta totalitatea dimensiunilor succesive dintr-un sir care formeaza un contur inchis. Dimensiunile conturului pot fi liniare sau unghiulare. Dimensiunile unui lant pot fi:Dimensiuni primare (de ex. D si d)Dimensiuni de inchidere (de ex. J si S)

Lanturile de dimensiuni pot fi:Lanturi de dimensiuni in paralel (dimensiunile au aceeasi baza de cotare)Lanturi de dimensiuni in serie (dimensiunile au baze diferite de cotare)Lanturi de dimensiuni mixte1.7.4. Sistemul de tolerante si ajustajeIn vederea asigurarii interschimbabilitatii diferitelor piese si subansamble, indiferent de unitatea executanta, s-a intocmit pe baza unor considerente teoretice si practice un sistem de tolerante si ajustaje ISO (International Standards Organization) clasificate pe categorii specifice.Acest sistem contine: - un sistem de tolerante avand 18 tolerante fundamentale;

- un sistem de ajustaje intre 1 si 3150 mm;- un sistem de dimensiuni limita pentru calibre, destinat verificarii pieselor.

Unitatea de baza pentru toleranta in sistem ISO este treapta de precizie existand 18 astfel de trepte simbolizate prin cifrele: 01, 0, 1, 2, …, 15, 16.Domeniul de utilizare Precizia ISO

Mecanica de precizie 01 – 0

Constructie de SDV 1 – 4

Elemente componente ale aparatelor electrice 5 – 9

Piese ce formeaza ajustaje 5 – 11

Piese cu dimensiuni libere 12 – 16

Intervalele de Toleranta se noteaza cu simbolul IT urmat de treptele de precizie: IT01, IT0, IT1, … , IT16. Pozitia campului de toleranta fata de linia de zero se simbolizeaza cu una sau doua litere (litere mici pentru arbori si litere mari pentru alezaje).

Pentru arbori: a, b, c, cd, d, e, ef, f, fg, g, h, j, js, k, m, n, p, r, s, t, u, v, x, y, z, za, zb, z;Pentru alezaje: A, B, C, CD, D, E, EF, F, FG, G, H, J, JS, K, M, N, P, R, S, T, U, V, X, Y, Z, ZA, ZB, Z.

Alezaje A B C … H J K M N P R … ZA, ZB, ZC

Arbori a b c … h j k m n p r … za, zb, zc

Ajustaje cu joc intermediar cu strangere

Interpretare:Ajustaj de diametru 150 mm cu jocPozitia H pentru toleranta alezajului si precizie IT7Pozitia a pentru toleranta arborelui si precizie IT91.7.5. Instrumente pentru masurarea lungimilor Tipul constructiv Denumirea Diviziunea

scalei[mm]

Scara gradata si vernier Subler 0,1

Subler micrometric Micrometrude interior, exterior

0,01

Comparator mecanic Minimetru (pasametru)

0,001

Cremaliera cu roti dintate Comparator cu cadran circular

0,01

Comparator opto-mecanic

OptimetruUltraoptimetru

0,0010,0002

Comparator electric Cu doua contacte 0,001

Aparate optice Proiector profile 0,001

Temperatura standard pentru masuratori: 20 °C - Aparatul de masura trebuie sa poata indica 4 – 10 valori distincte in intervalul

de toleranta - Pt. a masura dimensiunea 5+0,1 mm se va folosi micrometrul nu sublerul

1.7.6. Abateri de forma si pozitieAbaterile de forma reprezinta abaterile unui element (forme, suprafete, profil) fata de cea a elementului adiacent corespunzator. Suprafata adiacenta este suprafata ideala, de aceeasi forma cu cea data, tangenta la suprafata reala, inspre partea exterioara. Abateri de forma si de pozitieAbaterea Simbol Forma Schite

explicativeNotarea tolerantei

De la rectilinitate AFr

Concavitate

Convexitate

Inclinare

0,1

De la planeitate AFp

ConcavitateConvexitateInclinare 0,1/ 300

x 50De la circularitate AFc

Ovalitate dmax – dmin

Poligonalitate dmax – dmin

2. Metode si procedee tehnologice de prelucrare mecanica la receIn fabricatia sistemelor electrice intra diverse tipuri de piese si organe de masini construite din materiale metalice si electroizolante care necesita o prelucrare precisa la rece sau la cald.

Metodele si procedeele de prelucrare mecanica la rece se pot clasifica dupa cum urmeaza:

- Metode si procedee de prelucrare prin aschiere - Metode si procedee de prelucrare a materialelor prin taiere si deformare la rece- Metode si procedee de finisare a suprafetelor

2.1. Metode si procedee de prelucrare prin aschierePrelucrarea prin aschiere presupune indepartarea de pe suprafata semifabricatului a adaosului de material sub forma de aschii.Desprinderea aschiei de pe semifabricat presupune o miscare relativa intre scula si piesa. Miscarea necesara detasarii aschiilor se numeste miscare principala, iar miscarea care asigura eliberarea continua de aschii se numeste miscare de avans. Masinile unelte de prelucrare prin aschiere sunt in general formate din:

- Parte fixa numita batiu, care sustine toate elementele masinii, numita batiu, - Una sau mai multe coloane pe care sunt ghidate saniile care au rolul de a realiza

miscarile necesare prelucrarilor; acestea sunt dotate cu dispozitive pentru prinderea sculelor,

- Mese, care au rolul de a sustine piesele direct sau prin intermediul dispozitivelor,

- Motorul de actionare, care poate fi electric, hidraulic sau pneumatic,- Cutia de viteze, care are rolul de a asigura diferitele trepte de viteza pentru

prelucrare,- Cutia de avansuri, care regleaza viteza miscarii de avans.

2.1.1. StrunjireaStrunjirea este operatia de prelucrare prin aschiere a suprafetei exterioare sau interioare a pieselor, ce reprezinta in general corpuri de rotatie, cu ajutorul cutitelor, pe masini unelte din categoria strungurilor.

Piesa de prelucrat executa o miscare de rotatie (miscarea principala de aschiere), iar scula (cutitul) executa o miscare de avans. Strunjirea se poate realiza intr-una sau mai multe treceri, in decursul carora se realizeaza degrosarea, semifinisarea, finisarea.

Formele cutitelor de strung (sculelor) corespund operatiei avute in vedere. Fixarea cutitelor respectiv a piesei de prelucrat se realizeaza cu ajutorul unor dispozitive speciale.Strungurile sunt de mai multe tipuri, in functie de destinatie:

• strung normal, • strung carusel, • strung revolver, • strung frontal, • strung de copiat, • strung cu mai multe cutite, • strung automat, • strung semi-automat.

2.1.2. Frezarea Frezarea este procedeul de prelucrare prin aschiere a suprafetelor plane, cilindrice sau profilate, cu ajutorul unor scule cu mai multe taisuri numite freze, masinile unelte fiind denumite masini de frezat.

Scula (freza) executa o miscare de rotatie (miscarea principala de aschiere), iar piesa de prelucrat executa o miscare de avans.

Frezele se clasifica dupa forma suprafetelor de prelucrat putand fi:

• freze cu dinti drepti, • freze cu dinti inclinati, • freze disc, • freze deget,• freze cilindro-frontale,• freze profilate etc.

2.1.3. GaurireaGaurirea este procedeul de prelucrare prin aschiere care se aplica pieselor pentru obtinerea unui alezaj in vederea asamblarii prin intermediul suruburilor, stifturilor, niturilor sau pentru alte scopuri, pe masini unelte denumite masini de gaurit.

Gaurile se realizeaza cu ajutorul sculelor numite burghie care executa o miscare de rotatie (miscarea principala de aschiere), combinata cu o miscare de translatie ce constituie miscarea de avans.

Masinile de gaurit sunt fixe sau portabile, actionarea fiind de regula manuala, electrica sau pneumatica.Masinile de gaurit cele mai intalnite in industrie sunt cele fixe de tip vertical.2.1.4. Rabotarea

Rabotarea este procedeul de prelucrare prin aschiere a suprafetelor plane pe masini unelte denumite seping sau raboteze.

Miscarea principala de avans este o miscare de translatie si poate fi executata fie de scula (la seping) fie de piesa (la raboteza). Aceasta miscare este rectilinie-alternativa si este formata din doua curse: cursa activa in care cutitul efectueaza prelucrarea materialului si o cursa de gol in care cutitul revine la pozitia initiala.2.1.5. Polizarea Polizarea este operatia tehnologica de prelucrare prin aschiere a pieselor metalice cu ajutorul unor pietre de polizor. Pietrele de polizor sunt corpuri abrazive rigide, fixate pe masini unelte denumite polizoare care imprima corpurilor abrazive o miscare de rotatie. Miscarea principala este reprezentata de miscarea de rotatie a pietrei de polizor asigurata de sistemul de actionare al masinii unelte, iar miscarea de avans este asigurata de utilizator in functie de tipul de polizor, si anume: la polizoarele fixe prin presarea piesei pe piatra abraziva, iar la polizoarele portabile prin presarea piatrei abrazive pe piesa de prelucrat.

Polizoarele sunt de doua tipuri, fixe si portabile.Polizarea se aplica dieritelor piese in vederea: - curatirii de bavuri si impuritati a suprafetelor si muchiilor semifabricatelor (piese turnate, forjate etc.)- prelucrarii de degrosare si ajustare a pieselor sudate,etc.- ascutirii sculelor taietoare, etc. 2.1.6. RectificareaRectificarea este procedeul tehnologic de prelucrare prin aschiere a pieselor metalice in vederea asigurarii unei precizii dimensionale superioare si a unui grad ridicat de netezire a suprafetelor. Miscarea principala este reprezentata de miscarea de rotatie a pietrei abrazive. Pietrele abrazive se diferentiaza intre ele prin duritate si granulatie si se aleg in functie de tipul si calitatea suprafetei de prelucrat.

Daca este necesara obtinerea unei suprafete cu grad ridicat de netezire se pot aplica procedee precum:

- Honuirea, pentru suprafete interioare,- Lepuirea, cu granule abrazive in suspensie,- Rodarea, cu pietre abrazive intre suprafetele prelucrate,- Lustruirea, cu discuri din pasla si pasta abraziva.

2.1.9. Alte procedee Alte procedee tehnologice de prelucrare prin aschiere a pieselor metalice sunt: mortezarea, brosarea, filetarea, etc.

2.2. Metode si procedee de prelucrare a materialelor prin taiere si deformare plastica la receAceste prelucrari au o pondere insemnata in industria de constructie a sistemelor electrice intrucat peste 50% din totalul pieselor componente se fabrica din materiale sub forma de table, bezi sau profile speciale.Deformarea plastica este procesul tehnologic prin care se schimba forma si dimensiunile initiale ale materialului de prelucrat sub actiunea fortelor exterioare aplicate.

Avantajele procedeelor tehnologice de deformare plastica la rece:- Simplitate a executiei- Durata redusa de prelucrare- Precizie ridicata a dimensiunilor- Calitate superioara a suprafetelor stantate- Productivitate mare si cost scazut- Pierderi reduse de material prin deseuri- Interschimbabilitatea pieselor obtinute- Durata mare de functionare a sculelor- Posibilitatea mecanizarii si automatizarii proceselor de productie

Dezavantajele procedeelor tehnologice de deformare plastica la rece:- Sculele utilizate sunt foarte complexe si sunt executate din oteluri scumpe- Matritele au cost ridicat, fiind rentabile doar la productia de serie si de masa

2.2.1. Taierea Taierea este operatia tehnologica prin care materialul este separat in mai multe parti distincte, dupa un contur inchis sau deschis, cu ajutorul a doua taisuri conjugate sau a unui singur tais. Taierea poate fi executata prin forfecare, stantare sau prin alte procedee.2.2.1.1. ForfecareaForfecarea este operatia tehnologica de taiere prin care se obtine suprafata de rupere cu ajutorul a doua taisuri asociate.

Forta necesara taierii unui material de grosime g este data de relatia:

Ff = k L g τ

unde: k este un coeficient ce depinde de neuniformitatea materialului, L este lungimea conturului,τ este rezistenta materialului la forfecare.

Jocul intre cutite la operatia de forfecare trebuie sa fie:

J = (0,01 … 0,2) gValori ale rezistentei de rupere la forfecareMaterial τ [daN/mm2] Material τ [daN/mm2]

Otel 22 – 34 Duraluminiu 22 – 38

carbonTabla silicioasa

45 – 58 Pertinax 7 – 11

Bronz 24 – 56 Textolit 8 – 15

Alama 24 – 48 Micanita 10

Cupru 16 – 24 Cauciuc 0,6 – 1

Aluminiu 5 – 12 Hartie 3 – 4

Daca taierea se executa cu foarfece cu lama inclinata forta de taiere necesara este mai mica:

Ff = (k g2τ )/(2 tgφ)

unde φ este unghiul de inclinare al lamei (uzual φ = 2 .. 5°)

Utilajul tehnologic folosit pentru aceste operatii este format din:- Foarfece cu cutite paralele, inclinate sau profilate folosite pentru taierea tablelor

si benzilor- Foarfece cu discuri pentru debitarea tablelor sub forma de rulouri care permite

taierea mai multor fasii simultan.2.2.1.2. ŞtanţareaŞtanţarea este operaţia tehnologica de prelucrare mecanica prin care semifabricatul este taiat in doua sau mai multe parti distincte cu ajutorul stantelor.

Stantele au doua parti componente principale: placa taietoare si poansonul. Procesul de stantare este analog procesului de taiere la foarfece, muchiile taietoare ale poansonului si placile taietoare putand fi considerate ca niste muchii de cutit.Principalele operatii de stantare intalnite in industria constructoare de sisteme electrice sunt: retezarea, decuparea, perforarea, crestarea, slituirea si tunderea.

1. Retezarea este operatia de detasare a materialului din semifabricat dupa un contur deschis cu inlaturarea partii detasate.

2. Decuparea este operatia de obtinere de semifabricate sau piese prin separarea completa a acestora dupa un contur inchis de restul materialului. Partea desprinsa reprezinta piesa, iar partea cu goluri reprezinta deseul. Decuparea se foloseste in special la stantarea tolelor pentru masini electrice din banda de tabla silicioasa.

3. Perforarea este operatia de executare a gaurilor prin detasarea unei parti de material din interiorul piesei dupa un contur inchis, partea desprinsa constituind deseul.

4. Crestarea este operatia de detasare partiala a materialului dupa un contur deschis, fara inlaturarea partii detasate.

5. Slituirea este operatia intermediara intre retezare si decupare fiind folosita la unele din variantele tehnologice de executie a tolelor pentru masini electrice, la stantarea crestaturilor deschise.

6. Tunderea este operatia de inlaturare a marginii neuniforme sau a surplusului de material de la exteriorul piesei.Procesul de stantare este influentat de anumiti factori tehnologici si anume:

- Dimensiunile si forma conturului de stantat- Duritatea materialului- Jocul dintre poanson si placa de taiere- Muchiile taietoare ale placii de taiere ale poansonului- Forma sectiunii transversale a gaurii din placa de taiere- Forma muchiilor taietoare ale poansonului - Starea suprafetei materialului

Jocul dintre poanson si placa de taiere este foarte important acesta afectand calitatea pieselor si durata de viata a stantei. Schema procesului de stantare

1 – placa de taiere2 – poanson3 – materialul de stantat

Jocul este in general 4-18% din grosimea materialului, iar in cazul tolelor din tabla silicioasa jocul se reduce la 6-7%.

Daca jocul este prea mic directiile fisurilor care pornesc de la muchiile taietoare ale poansonului si ale placii taietoare coincid, suprafata de forfecare nu este neteda impingerea materialului in matrita necesitand eforturi mari care pot duce la uzura rapida a acesteia.

Daca jocul este prea mare piesa se deformeaza si apar bavuri exagerate.

Forta de taiere se calculeaza in functie de sectiunea materialului ce se stanteaza si de rezistenta specifica la forfecare a acestuia prin relatia:

Ft = k p g τf

unde: p este perimetrul conturului de taiere,τf este rezistenta specifica de rupere a materialului la forfecare,

k este un coeficient ce tine seama de eventuala stirbire a materialului a muchiei taietoare si de neuniformitatea grosimii materialului,g este grosimea materialului.In afara fortei Ft necesare taierii materialului, presa pe care se monteaza stanta trebuie sa invinga si alte forte rezistente Fr ce reprezinta circa 15% din forta de taiere, asa incat forta totala se exprima prin:

F = Ft + Fr = 1,15 Ft

Stantele sunt de mai multe feluri:

a) Cu actiune simplab) Cu actiune succesivac) Cu actiune combinata

a) Stantele cu actiune simpla pot decupa dintr-o data o figura cu contur inchis (de ex. gaura pentru axul masinii in tola rotorica) sau o crestatura (stanta cu pas). In timpul stantarii tola ramane pe poanson iar elementul decupat cade liber prin gaura din placa de taiere. In timpul cursei de intoarcere tola este scoasa de pe poanson de catre un dispozitiv special numit aruncator incat la sfarsitul cursei stanta este pregatita pentru o noua operatie.

a) Stantele cu actiune succesiva pot executa mai multe operatii de stantare prin deplasarea succesiva a semifabricatului de la o operatie la alta in sensul avansului. Stanta are doua sau mai multe poansoane care lucreaza simultan si sunt situate de regula la nivele diferite diferenta de nivel fiind egala cu grosimea materialului. In acest fel forta ce trebuie dezvoltata de presa este mai mica si eficienta mai ridicata fata de cazul in care nivelul poansoanelor ar fi identic. Forta ce trebuie dezvoltata de presa trebuie sa asigure stantarea conturului maxim.

c) Stantele cu actiune combinata pot executa la o cursa a presei mai multe operatii: decupare, ambutisare, indoire etc. Stantele cu actiune combinata au o mare productivitate insa sunt mai scumpe si necesita benzi lungi sub forma de rulouri, fiind utilizate de regula in cazul productiei de serie sau de masa. Operatiile de stantare se executa pe prese, tehnologia de stantare prezentand avantaje precum: - Viteza sporita de lucru - Putere si precizie mare - Mecanisme automatizate - Siguranta si protectie a muncii asiguratePlanuri de taiere a materialului la stantare. Debitarea materialului prin stantare se face pe baza unui plan ce urmareste utilizarea cat mai rationala a materialului. In cazul cand stantarea se face prin decupare, intre doua decupari succesive se lasa o punte p si o margine m. Rolul puntilor si marginilor este de compensare a erorilor de avans, respectiv de fixare a materialului in matrita, evitandu-se astfel rebuturile prin decuparea incompleta a pieselor. Dimensiunile puntilor si marginilor trebuiesc reduse la minim,

acestea depinzand insa de complexitatea piesei, de grosimea si calitatea materialului, de constructia matritei etc.2.2.1.3. Debitarea cu panze ascutite sau abrazive Debitarea cu panze ascutite sau abrazive este operatia tehnologica de prelucrare mecanica la rece prin care suprafata de taiere se obtine cu ajutorul unei scule de tip panza de fierastrau sau disc abraziv.

Sculele care fac parte din aceasta categorie sunt: ferastraul manual, ferastraul pendular, polizorul unghiular, etc.2.2.1.4. Debitarea cu jet de lichid abrazivDebitarea cu jet de lichid abraziv este operatia tehnologica de taiere prin care suprafata de taiere se obtine cu ajutorul unui jet de lichid abraziv injectat sub presiune.

Acest procedeu tehnologic de mare precizie si productivitate permite taierea eficienta atat a materialelor moi cat si celor dure (otel, cupru, aluminiu etc.).Echipametele moderne din aceasta categorie sunt echipate cu sisteme de pozitionare de mare viteza si precizie controlate in intregime de calculator.Acest procedeu presupune presurizarea apei sau a lichidului abraziv la presiuni foarte mari de până la peste 300 MPa şi expulzarea jetului de lichid la viteze de peste 700 m/s (peste 2 ori viteza sunetului) printr-un orificiu de secţiune redusă. Granulele abrazive sunt injectate în curentul de apă de mare viteză şi amestecate în interiorul unui tub ceramic. Jetul abraziv este ulterior direcţionat către piesa de prelucrat.

Tăierea cu jet abraziv se utilizează eficient în diferite ramuri ale industriei precum construcţia de automobile, de aeronave, etc. în vederea obţinerii unor piese de precizie din materiale greu de tăiat prin alte procedee obişnuite.

Caracterisiticile tehnice principale ale acestui procedeu sunt:- Viteză de tăiere şi precizie foarte ridicate, - Calitate superioară a suprafeţei de tăiere,

- Posibilitatea tăierii materialelor de mare duritate,- Reducerea cantităţii de deşeuri rezultate în urma procesului de tăiere, respectiv

recuperarea mai uşoară a acestora,- Automatizarea integrală a procesului tehnologic.

2.2.2. AmbutisareaAmbutisarea este procedeul de deformare la rece, prin care semifabricatele plane se transforma in piese cave printr-una sau mai multe operatii succesive de presare. Construcţia matriţelor utilizate pentru ambutisare este determinată de forma pieselor ce trebuiesc executate. Piesele simetrice se execută mai uşor decât cele nesimetrice care necesită frecvent mai multe operaţii succesive. Ambutisarea se realizează cu sau fără modificarea grosimii materialului, respectiv cu (piese de înălţime mare) sau fără (piese de înălţime mică) inel de fixare .

Forţa de ambutisare maximă F trebuie să fie mai mică decât forţa de rupere a pereţilor laterali ai piesei în jurul zonei inferioare:

F ≤ p g τrt

p – lungimea perimetrului pieseig – grosimea materialuluiτrt – rezistenţa la distrugere a metalului prin întindere Ambutisarea pieselor foarte adânci este mai greu de executat necesitând în general mai multe operaţii succesive de ambutisare cu micşorarea treptată a diametrului, respectiv cu creşterea treptată a înălţimii pieselor. Jocul dintre poanson şi placa de ambutisare are influenţă mare asupra forţei de ambutisare şi asupra calităţii piesei.Ambutisarea este un procedeu eficient, de mare productivitate, care poate fi integral automatizat, utilizat pe scară largă în industrie2.2.3. Deformarea continuăDeformarea continuă este procedeul de prelucrare mecanică la rece prin care semifabricatele preformate sunt transformate în piese cave cu simetrie axială în urma unei operaţii de presare pe o matriţă antrenată în mişcare de rotaţie. Formele matriţelor utilizate precum şi mişcarea rolelor de presare sunt strict corelate cu forma şi grosimea piesei dorite. Rolele de presare asigură un efort radial local de comprimare care determină deformarea semifabricatului după conturul dorit, respectiv modificarea grosimii acestuia. Deformarea continuă este un procedeu de mare eficienţă ce poate fi utilizat la obţinerea pieselor din diverse tipuri de metale ce permit prelucrarea la rece precum oţel, oţel inox, alama, cupru, argint, titan, etc. Forma pieselor poate fi cilindrică, conică sau profilată în secţiune transversală fiind întotdeauna circulară.Acest procedeu permite:- obţinerea unor piese de forme complicate dintr-o singură bucată de material (fără sudură sau lipire)

- rezistenţă mecanică şi duritate sporită a pieselor obţinute- economie de material- control precis al conturului şi al grosimii pereţilor pieselor- piese cu pereţi de grosimi variabile în funcţie de nivelul efortului mecanic- grad sporit de finisare fără costuri suplimentare

2.2.4. ÎndoireaÎndoirea este procedeul de deformare la rece a semifabricatelor plane, prin încovoiere în jurul unei muchii. În timpul îndoirii straturile din interiorul materialului îndoit sunt comprimate, iar cele din exterior sunt întinse.

Procedeul de îndoire este influenţat de o serie de factori precum:- direcţia de laminare a semifabricatului- raza minimă de îndoire- razele plăcii de îndoire pe care alunecă semifabricatul în timpul procesului de

îndoire- jocul dintre placa de îndoire şi poanson- arcuirea elastică a piesei după îndoire- prelucrările iniţiale ale piesei sau ale semifabricatului

Forţa necesară pentru executarea operaţiei este:

F = k L g2 σr / l

unde: k este un coeficient dependent de material şi de raza de curbură a piesei îndoite,L este lăţimea benzii,g este grosimea materialului,σr este efortul unitar la rupere in daN/mm2,l este distanţa între reazeme exprimată în mm.Razele minime de îndoire sunt în general r = g pentru grosimi mici şi r >2g pentru grosimi mari (g >2mm). Îndoirea se execută pe maşini de îndoit universale, maşini de îndoit în muchie şi prese de îndoit. 2.2.5. TrefilareaTrefilarea este procedeul de prelucrare prin deformare plastică la rece ce constă în trecerea forţată a materialului sub acţiunea unei forţe de tracţiune prin deschiderea unei matriţe sau filiere de secţiune transversală mai mică decât cea a semifabricatului iniţial.

Trefilarea este procedeul industrial de fabricare a sârmelor de secţiune redusă (d < 5mm), a barelor calibrate şi profilate cu precizie dimensională ridicată, respectiv a ţevilor de diametru redus. Trefilarea se aplică oţelurilor şi altor metale şi aliaje neferoase, precizia dimensională a produselor fiind condiţionată de calitatea şi dimensiunile filierei sau matriţei (sculele principale). Datorită forţei de trefilare F materialul este supus la tensiuni interne mai mari decât în cazul laminării. Acţiunea de avans şi subţiere este produsă prin tracţiune. Prelucrarea are loc la rece aşa încât materialul se ecruisează după fiecare trecere. Pentru restabilirea proprietăţilor de plasticitate se aplică tratamentul de recoacere de recristalizare. Coeficientul de trefilare este dat de raportul între diametrul produsului trefilat d şi cel al semifabricatului iniţial D:

K = d/D

Cu cât coeficientul K creşte cu atât prelucrarea este mai uşoară (ex. pt. oţel moale K = 0,86, pt. oţel semidur K = 0,95).Tehnologia trefilării cuprinde: una sau mai multe trefilări, recoaceri intermediare, decapări chimice pentru curăţirea superficială de oxizi şi impurităţi, fosfatări şi lubrefieri pentru reducerea frecării de contact în timpul prelucrării materialelor.