E1. ANALIZA TEMEI DE PRIECTARE. INFORMAREA INIIAL. STABILIREA DATELOR INIIALE

F1.1. Analiza temei de proiectareSe cere proiectarea unui component al sistemului tehnologic care s permit orientarea-poziionarea i fixarea piesei la o operaie de prelucrare prin strunjire exterioar.Proiectul trebuie realizat n faza DE, adic trebuie elaborat att desenul de ansamblu ct i desenele reperelor principale. Dat fiind programul anual de producie, de 20000 buc pe an, se poate aprecia, conform indicaiilor din literatura de specialitate, c producia are un caracter de serie mijlocie i prin urmare, dispozitivele de proiectat pot avea o complexitate medie. Piesa ce trebuie prelucrat este de complexitate medie, facnd parte din categoria pieselor de revoluie, fiind vorba de o strunjire de degrosare si o strunjire frontal.n cadrul analizei temei de proiectare, proiectantul de dispozitive studiaz i i nsuete procesul tehnologic de prelucrare a piesei, rezolv cu constructorul i tehnologul eventualele neconcordane sau propunerile de modificare a formei piesei, a modului de cotare, a toleranelor, a tehnologiei. Dispozitivul este un ansamblu auxiliar folosit pentru executarea operaiilor tehnologice de prelucrare mecanic ca i pentru alte operaii cum ar fi ansamblarea i controlul.El servete la asamblarea i controlul pieselor de prelucrat pe maina-unealt i eventual a sculelor conform cerinelor procesului tehnologic.

F1.2. Informarea iniial

Din analiza literaturii de specialitate de baz rezult c pentru rezolvarea temei de proiectare ar putea fi utilizate integral sau prin modificri sau adoptare, inversare, soluiile prezentate sintetic n tabelul de mai jos:

Nr. sol.Schia i denumireaSursa

Figura (tabelul)PaginileNumrul lucrrii

1.Mecanism de strngere cu membrane plane

Fig 4.33.a304[1]

2.

Mecanism de centrare strngere cu peneFig. 4.5,c260[1]

3.

Mecanism mandrin cu buc elastic

Fig 4.19.d.282[1]

4.Mecanism de strngere cu flci acionat prin spiral plan

Fig 4.9267 [1]

5.Mecanism de strngere cu bile i role

Fig 4.11,b271[1]

6.Mecanism mandrin cu buc elastic

Fig 4.19.e282[1]

7.Mecanism mandrin cu buc elastic

Fig 4.19.b.282[1]

8.Mecanism de centrare i strngere cu degajri i 3 role

Fig. 7.30.

Pg. 68

[2]

9.Bucsa elastica bilateralaFig. 4.18,a

Pag 281[1]

10.Dorn autocentrant cu buc elastic pentru piese scurte.Fig. 4.18,a

Pag 281[1]

11.Dorn autocentrant cu buc elastic pentru piese scurte.Fig 4.9267[1]

12.Dorn cu pene, cu prindere pe flan

Pg. 786

[1]

13.Dorn deplasabil cu rolePagina web

[3]

14.Dornuri cu arcuri disc

Pagina web

[3]

1

Nr.Crt.Date (informaii) iniialeScheme (schie, desene), valori etc.Sursa

1.Date legate de pies

1.1.Rolul funcional n ansamblul din care face parteBuc [2]

1.2.Forma i complexitatePies cilindric, n trepte, de revoluie de complexitate medie[2]

1.3.Grupa (familie) tehnologicFamilia 2 buce 1 cu pereti subtiri, 0 fara grupe[2]

1.4.MaterialOtel carbon de calitateDatele initiale ale proiectului

1.5.MarcaOLC45, Ck 45, C45Datele initiale ale proiectului

1.6.STAS880-80, ISO, DINDatele initiale ale proiectului

1.7.Compoziia chimic a materialului Mn = 0,50 %C = 0,42 %S = 0,045 %P = Max 0,04 %[5]

1.8Caracteristici mecanice ale materialului Clasa de calitate clire cu revenire joasRm=590780 [MPa]Rp0,2=350 [Mpa]A=8 [%]min[5]

1.9Coodronatele centrului de mas

2.Date legate de scul

2.1.Tipul sculeiCuit lateral cu sens de aschiere pe stnga[4]

2.2.Notare (conform STAS)6381 89[4]

2.3.Schi

[4]

2.4.Dimensiuni de gabarithxb=10x10 mm; L=90 mm; c=4 mm; r= 0.2;[4]

2.5.Dimensiunea prii activeTip plcu STAS 6373/1-86B8 B2-8

[4]

2.6.Parametrii geometrici ai prii active[4]

2.7.Tipul sculeiCuit de strung frontal cu sens de achiere pe dreapta[4]

2.8.Notare (conform STAS)6382[4]

2.9.Schita

[4]

2.10.Dimensiuni de gabaritHxb=16x16 mm; L=110 mm; h=16 mm[4]

2.11.Dimensiunea prii active

Tip placu STAS 6373/1-86A12[4]

2.12.Parametri geometrici ai prii active

[4]

3.Date legate de maina unealt

3.1.Tip Strung de tip SNA 450[2]

3.2.Gabaritul maxim al pieselor prelucrateL= 3050; l=1350; H=1375.[2]

3.3.Firma productoareStrungul Arad[2]

3.4.Cursele (deplasrile) diferitelor subansambluri mobileCursa maxim a saniei port-cuit = 170 mm;Cursa maxim a saniei transversal=305 mm;Cursa maxim a saniei longitudinal=900; 1400; 1900 mmCursa saniei longitudinale la o rotaie complet a roii de mn=27 mm[2]

3.5.Gama de turaiiRot/min16; 20; 25; 31.5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600.[2]

3.6.Gama de avansuriRot/minPas normal: 0,028; 0,040; 0,045; 0,050; 0,056; 0,063; 0,071; 0,08; 0,09; 0,1; 0,112; 0,125; 0,14; 0,16; 0,18; 0,2; 0,224; 0,25; 0,28; 0,315; 0,355; 0,4; 0,45; 0,5; 0,56; 0,63; 0,71; 0,8; 0,9; 1; 1,12; 1,25; 1,8.Pas marit: 0,45; 0,63; 0,71; 0,8; 0,9; 1; 1,12; 1,25; 1,4; 1,6; 1,8; 2; 2,24; 2,5; 2,8; 3,15; 3,55; 4; 4,5; 5[2]

3.7.Puterea instalat; forma i dimensiunile caracteristice ale captului din faa i din spate ale arborelui principalP=7.5 kw[2]

4.Date legate de verificatoare

4.1.Tipubler

4.2.Interval (domeniu) de msurare0-150 mm

4.3.Gradaia rigleidin 1 in 1 mm

4.4.Greutate0,2 kg

4.5.Precizia de msurare0.01mm

5Date legate de regimul de lucru

5.1Numr treceri 1 singura trecere

5.2Avansul s= 0.5 mm/rot

5.3Viteza de achierevc = = =150.72

5.4Turaia

N= 1000 x V/ d = 1000x 150.72/ 282.6=534.77[rot/min]Voi adopta din gama de turaii a mainii unelte SNA 450, N=500[rot/min]

6.Date legate de solicitrile de prelucrare

6.1Schema forelor si momentelor ce solicit piesa

6.2Mrimea forelor de achiereFc=A*kc1.1*h-mc= 0,56*4400* = 1235,32 N

6.3Mrimea greutii pieseiM=*V; V=755,56 * ;=7.85g/M=597g.

6.4Puterea necesar achieriiPmot = = = 1.68 KW

E2. ELABORAREA STUDIULUI TEHNICO-ECONOMIC (S.T.E). STABILIREA SOLUIEI DE principiu (ANASAMBLU) A DISPOZITIVULUI

F2.1. Stabilirea schemei optime de lucru (prelucrare, control, asamblare etc.), ce va sta la baza proiectrii dispozitivuluiSchema optim de de lucru (prelucrare, control, asamblare etc.) reprezint acea schem tehnic posibil, care asigur obinerea condiiilor de precizie dimensional/ geometric impuse prin tem i conduce la costul minim al operaiei.

A2.1.1. Stabilirea schemelor de prelucrare matematic posibile (SP-MP)Schemele de prelucrare matematic posibile se obin prin combinarea matematic a paramatrilor variabili care caracterizeaz aceste scheme.Paramatrii variabili care pot fi considerate n cadrul proiectului sunt:A. Tipul mainii unelte:Maina unealta cu ax orizontal;B. Poziia piesei: Cu ax orizontal;C. Tipul sculei- Cuit de strung lateral pe stanga- Cuit de strung frontal pe dreapta- Cutit de canelatD. Tipul avansuluiAvans liniar si transversalE. Numrul pieselor prelucrate simultan- O singur piesa prelucrat cu o sculaF. Numarul pieselor prelucrate din aceeai prindere (piese amplasate liniar sau circular)- O singur pies prelucrat din aceeasi prindereG. Numrul posturilor de ncrcare descrcare-fr posturi de ncrcare-descrcareH. Sucesiunea prelucrrii suprafeelor1 Prelucrare suprafa plan (120) 2 Prelucrare suprafa frontalI. Modul de generare a suprafeelor- generatoare cinematic

N=1*1*3*1*1*1*1*2*1= 6 variante

1.- prelucrare succesiva, fara divizare, cu trasare-punctare, a unei piese din aceeasi prindere: piesa este orientata partial si stransa folosind masa masinii-unelte sau folosind si elemente si dispozitive accesorii ale masinii-unelte.

- nu necesita cap multiax;- nu necesita in general, dispozitiv de prindere a piesei.- precizie f. scazuta;- timpi ajutatori de orientare-strangere f. ridicati;- timpi de baza f. ridicati;- grad f. scazut de utilizare a puterii disponibile a m-u.

A 2.1.2. Stabilirea shemelor de prelucrare tehnic posibile

2.- prelucrare succesiva, fara divizare,dupa sablon, a unei piese din aceeasi prindere: piesa este orientata partial si stransa folosind masa masinii-unelte sau folosind si elemente si dispozitive accesorii ale masinii-unelte.

- nu necesita cap multiax;- nu necesita, in general, dispozitiv de prindere a piesei.- precizie scazuta;- timpi ajutatori de orientare-strangere f ridicati;- timpi de baza ridicat- grad f scazut de utilizare a puterii disponibile a m-u.

3.

4.- prelucrare simultana a unei piese, din aceeasi prindere: piesa este orientata si stransa cu ajutorul unui dispozitiv fara divizare.

- prelucrare succesiva, cu divizare, a unei piese din aceeasi prindere; piesa este orientata si stransa cu ajutorul unui dispozitiv cu divizare (accesoriu al m-u sau conceput, proiectat si executat in mod special)

- nu necesita dispozitv de prindere a piesei cu divizare;- precizie f ridicata;- timpi ajutatori de orientare-strangere sc.- timpi de baza scazuti- grad ridicat de utilizare a puterii disponibile a m-u.

- nu necesita cap multiax;- precizie f ridicata;- timpi ajutatori de orientare-strangere f scazuti.- necesita cap multiax

- necesita dispozitiv de prindere a piesei cu divizare;- timpi de divizare f scazuti;- grad f scazut de utilizare a puterii disponibile a m-u

5.- prelucrare succesiva, fara divizare, dupa sablon, a mai multor piese din aceeasi prindere:piesele sunt orientate partial si stranse, folosind elemente si dispozitive accesorii ale m-u.

- nu necesita cap multiax;- nu necesita dispozitiv de prindere a piesei.- precizie scazuta;- necesita dispozitiv de prindere a pieselor cu compensarea neuniformitatii strangerii;- strangere neuniforma a pieselor- necesita precizie ridicata la suprafetele de strangere ale pieselor.

6.- prelucrare simultana-succesiva cu divizare a mai multor suprafete ale unei piese, din aceeasi prindere: piesa este orientata si stransa cu ajutorul unui dispozitiv cu divizare unghiulara.

- precizie foarte ridicata- timpi ajutatori de orientare-strangere scazuti;- timpi de divizare scazuti;- cap multiax de complexitate scazuta.- necesita cap multiax- necesita dispozitiv de prindere a piesei cu divizare.

A 2.1.3. Alegerea schemei optime de prelucrare, control sau asamblareNr. crt.CriteriulUtilitati, puncte pentru SP TP

123456

1.Precizia suprafetei prelucrate141010310

2.Rugozitatea suprafetei preucrate237657

3.Gradul de uniformitate a strangerii pieselor885655

4.Precizia ceruta suprafetelor de strangere a pieselor455535

5.Marimea fortelor si momentul de aschiere546564

6.Necesitatea capetelor multiax1010110101

7.Complexitatea sculelor554353

8.Complexitatea capetelor multiax992992

9.Complexitatea dispozitivului de prindere a piesei874353

10.Timpii ajutatori de orientare-strangere si de slabire438858

11.Timpii de divizare437148

12.Timpii de baza357767

13.Gradul de suprapunere a timpilor ajutatori peste timpii de baza347758

14.Gabaritul sculelor455556

15.Gabaritul capetelor multiax992993

16.Gabaritul dispozitivelor de prindere a pieselor435544

17.Gradul de securitate a muncii546676

18.Gradul de comoditate a exploatarii545776

19.TOTAL93959611210396

Adoptam ca si in scema de optima de prelucrare varianta numarul 4

1Schema optim

Poziia pieseiOrizontal

Modul de prelucrare a suprafeelor de acelai tip sau de tip diferitSimultan

Numrul pieselor prelucrate simultanCu o scul1

Cu mai multe scule-

Numrul pieselor prelucrate din aceeai prinderePe un rnd1

Pe mai multe rnduri-

Numrul posturilor de lucru1

2Tipul de dispozitiv, dup gradul de universalitate- dispozitiv special nedemontabil

3Gradul de mecanizare (automatizare) al disp.Semiautomat (cu acionare mecanizat)

4Sol. constructiv-funcionale pentru principalele elemente si mecanisme ale dispTip elemente orientareRigide

Mod prindere pe MUFixare cu uruburi manual

Mod de curireManual la schimbarea piesei

5Modul de manipulare a pieselor la introducerea i scoaterea n/din dispozitiv- cu o mn, de ctre muncitor

6Calificarea operatorului ce va deservi dispozitivul- sczut

7Gradul de dezvoltare a operaiei ce urmeaz a fi elaborat- documentaie de execuie (D.E.)

8Cazul (tipul) de proiectare- proiectare

9Metodologia de proiectare- dezvoltat

10Gradul de dezvoltare a instruciunilor de exploatare a dispozitivului- detaliate

11Elemente componente ale disp. ce trebuie executate cu precizie ridicat- elemente de orientare- elemente de divizare

E3. Elaborarea schemei optime de orientare i proiectarea elementelor de orientare sau de orientare strngere (reazemelor)

3.1 Elaborarea schiei operaiei sau fazei pentru care se proiecteaz dispozitivul

28

3.2. Stabilirea semnificaiilor simbolurilor bazelor de orientare-poziionare i a reazemelor utilizate la materializarea schemei de orientare-poziionare optimeForma, poziia, mrime i numrul suprafeelor, muchiilor sau vrfurilor de orientare ale pieselorBazele de orientare determinate cu suprafeele muchiile sau vrfurile de orientare ale pieselorReazemele utili-zate pentru mate-rializarea bazelor de orientareBazele de orientare materializate de reazemeSimbolurile bazelor de orientare i ale reazemelorGradele de libertate nlturate pieselor:g-nr. totalt-translaiir-rotaiiExemple de utilizare a simbolurilorExemple de denumire a orientrii (strii de orientare)

12345678

O suprafa plan limitat (mic)Un punct coninut n suprafaa respectiv (baz de sprijin)Reazeme plane fixeUn punct continut in planul determinat de suprafaa activ a reazemelor1g:1t(1r)Orientare pe o supr. plan limitat, folosind un reazem plan autoreglabil

Suprafa cilindric ext. lungAxa de simetrie a suprafeeiIdem, cu prisme normaleAxa reaze-melor

4g:2t2r

Orientarea pe o suprafa cilindric ext. lung, folosind un m.c.s. n variant de mandrin cu buc elastic cu perei subiri .

Stabilirea soluiilor de reazeme care pot fi utilizate:Nr. crt.Denumirea soluiei i reprezentarea grafic

11.Reazeme planeCepuri

2Plcue (plci)

3Inel

4Corp dispozitiv

5.

2. Mecanism de centrare-strngere tip dorn2.1 Cu elemente de centrare-strngere rigide2.1.1Cu pene

6.2.1.2 Cu prghii

7.2.1.3 Cu flci

8. Cu plunjere

Alegerea soluiilor (variantelor) optime de reazeme

Pentru alegerea soluiei optime de reazem se va recurge att la prezentarea avantajelor ct i la prezentarea dezavantajelor acestora.

Varianta aleas de reazem plan este inel

Subvarianta aleas este corpul dispozitivuluiAvantaje:1. precizie ridicat;2. suprafaa mare de contact;3. usurina rectificrii suprafeei active;4. protejarea corpului dispozitivului;5. complexitate sczut;6. ntreinere uoar;

Dezavantaje:1. strngerea semifabricatului se face cu fore relativ mari;2. suprafaa activ se uzeaz uor;Pentru reazem tip dorn vom folosi ca elemente de centrare-strngere rigide cu flci

Alegerea materialelor i a tratamentelor reazemelor

Material: OSC 10 STAS 1700-90Tratament termic: calit, revenit la 55-60 HRCMuchiile ascutite se vor tesiBucsa elastica 07132-42120 30-028

Sursa N Gherghel Indrumar de Proiectare a Dispozitivelor vol 3 Iasi 1992, pag 59-61

Dimensionarea reazemelor

D = 125 mmD1= 95 mmD2 = 108 mmD3 = 70.6 mmD4 = 92 mmD5 = 53.9 mmL = 75 mmL1 = 115 mmB = 28 mmd = M12d1 = M8d2 = 11 mmd4 = M18l = 4 mml3 = 167 mmn = 3n1= 3cursa falcilor 12 mm

Alegerea ajustajelor, toleranelor (abaterilor limit) i a rugozitilor reazemelor

Element de orientare-strngereCondiii de precizieCmpuri de toleraneValoarea abaterii limitSTAS ul din care sau extras abaterile limit i toleranele

Buc elastic secionat pentru mandrineDiametrul suprafeei cilindrice intrioare activeH7

STAS 8100/2 88

Diametrul suprafeei cilindrice exterioare activeh6-STAS 8100/2 88

Unghiul suprafeei conice-12-

Coaxialitatea suprafeei cilindrice active fa de suprafaa conic i fa de suprafaa cilindric de asamblare-0,01-

Coaxialitatea suprafeei conice fa de suprafaa cilindric activ-0,01-

Coaxialitatea suprafeei cilindrice de asamblare fa de suprafaa cilindric activ-0,01-

Btaia radial a suprafeelor cilindrice active fa de suprafaa conic -0,005-

Rugoziti:Suprafaa cconica activ interioar, Ra = 0.8 m;Suprafaa cilindrica activ exterioar, Ra = 0,8 m;Suprafaa cilindric exterioar de capt, Ra = 0.8 m;Suprafee frontale, Ra = 1,6 m;

Alegerea celorlalte condiii tehnice ale reazemelorIndicaii referitoare la starea suprafeelor: piesele trebuie sa aib suprafeele netede i curate; pe suprafeele pieselor nu trebui sa existe incluziuni nemetalice, alte defecte, zgrieturi, urme de rugin, fisuri, lovituri;

Definitivarea schielor de amplasare a reazemelor