fabricatia_asist_de_calc a unei semimatr-utcluj 25pg

Fabricatie asistata de

calculator Departamentul de ingineria fabricatiei

Student: Bogdan MURESAN

Sectia: TCM-Romana

An. Universitar: 2013-2014

Prof. coord.: Conf.dr.ing. Mihai

DAMIAN

Bogdan MURESAN Page 1

Fabricatia asistata de calculator a unei

semi-matrite

1. Cuprins

Cuprins

1. Cuprins................................................................................................................................ 1

2. Tema proiectului ................................................................................................................. 2

3. Prezentarea semi-matritei ................................................................................................... 2

4. Analiza reperului din punct de vedere tehnologic .............................................................. 3

5. Prezentarea operatiilor de aschiere ..................................................................................... 5

6. Analiza celei mai reprezentative operatii ......................................................................... 17

7. Concluzii ........................................................................................................................... 24


2. Tema proiectului

Scopul principal al proiectului este generarea unui program CNC in 3 axe pentru

fabricarea unui reper format din suprafete complexe.

Reperul utilizat este o semi-matrita utilizata la fabricarea unui etrier de frana fata, al

motocicletei HONDA CR 750.

Etrierul este prezentat in cadrul figurii 1.1, iar modelul 3D CAD a fost download-at de pe

site-ul Grabcad.com.

Fig. 1.1 Componentele sistemului de franare Honda CR 750

3. Prezentarea semi-matritei

Pe baza modelului 3D CAD al etrierului, s-a realizat semi-matrita utilizata la

fabricarea piesei in cauza; aceasta este reprezentata in figura 2.1

In cadrul aceste imagini se poate observa forma complexa reperului.

De mentionat este ca in cadrul acestui proiect nu se pune accent pe modelare 3D ci

doar pe fabricatie asistata de calculator CAM.


Figura 2.1 Modelul 3D CAD al semi-matritei

4. Analiza reperului din punct de vedere tehnologic

Analiza reperului din punct de vedere tehnologic presupune identificarea zonelor de

frezare in care pot aparea probleme de diferite tipuri, cum ar fi: inaccesibilitatea frezei,

tehnologia de intrare in aschiere, etc.

Dimensiunile de gabarit al reperului sunt 110x98x35 mm.


Fig 3.1 Zona de inaccesibilitate a frezei

Fiind un reper mic, in zona prezentata in figura 3.1 apar probleme de inaccesibilitate a

frezei. Pentru rezolvarea acestui aspect se va utiliza o freza mic, iar pentru a evita solicitarea

peste limite a sculei aschietoare si reducerea timpului de prelucrare se utilizeaza diferite scule

pentru degrosare si semifinisare. Aceste scule sunt prezentate in figura 3.2. Ele se definesc in

cadrul soft-ului SolidCAM in concordanta cu dimensiunile reale ale frezelor prezentate de

catre diferite firme. In cazul nostru s-a utilizat catalogul de scule aschietoare al firmei

Sumitomo.

Fig. 3.2 Sculele aschietoare utilizate in procesul de fabricatie al reperului


5. Prezentarea operatiilor de aschiere

Operatiile de aschiere sunt prezentate in figura 4.0, numarul acestora se datoreaza

optimizarii procesului de fabricatie in vederea reducerii timpului de aschiere dar si a altor

factori.

Fig. 4.0 Prezentarea operatiilor de aschiere

Datorita faptului ca semi-matrita folosita are cerinte tehnice de rugozitate si planeitate pe

suprafata frontala, semifabricatul definit se frezeaza cu o freza frontala in regim de aschiere

de finisare.

In figura 4.1.1 avem reprezentat semifabricatul inainte de frezare frontala iar in figura

4.1.2 avem prezentat semifabricatul dupa frezarea frontala, suprafata obtinuta prin acest

procedeu de aschiere este reprezentata cu galben.


Fig. 4.1.1 Semifabricatul inainte de frezarea plana

Fig. 4.1.2 Semifabricatul obtinut in urma finisarii plane

Pentru cresterea productivitatii, dupa frezarea plana se defineste zona de frezare in care se

vor face prelucrari, dupa cum este prezentata in imaginea 4.2. Aceasta se defineste din meniul

“geometry” - > “work area” -> “define”. In cazul nostru am utilizat in prima faza muchiile

existente.


Fig. 4.2 Zona de lucru definita dupa frezarea plana.

In figura 4.3.1 avem reprezentat semifabricatul inainte de prima operatie de degrosare

care se realizeaza pe o adancime definita pentru a reduce timpul de prelucrare (dupa acest

punct freza intampina zone innacesibile ). In figura 4.3.2 este prezentat semifabricatul dupa

prima operatie de degrosare iar prin culoarea violet sunt materializate suprafetele obtinute.


Fig. 4.3.1 Semifabricatul inainte de prima operatie de degrosare

Fig. 4.3.2 Suprafetele obtinute in urma primei operatii de degrosare


In continuare se realizeaza o degrosare intre nivelele definite. Nivelul superior definit

fiind egal cu nivelul inferior al operatiei precedente. Freza utilizata are un diametru mai mic

decat in cadrul operatiei anterioare pentru o accesibilitate sporita.

In figura 4.4.1 avem semifabricatul de pornire inaintea operatiei 2 de degrosare, iar in

figura 4.4.2 avem evidentiate suprafetele obtinute in urma acestei operatii.

Fig. 4.4.1 Semifabricatul la inceput de operatie


Fig. 4.4.2 Semifabricatul in urma operatiei de degrosare 2

Pasul urmator este realizarea unei semi-finisari al suprafetelor obtinute in momentul

de fata prin cele doua operatii de degrosare.

In figura 4.5.1 si in figura 4.5.2 avem prezentate suprafetele inainte respectiv dupa

realizarea operatiei de semi-finisare.

Fig. 4.5.1 Semifabricatul de pornire inainte operatiei de semi-finisare


Fig. 4.5.2 Suprafetele obtinute in urma procesului de semi-finisare

Tinand cont de volumul indepartat de material pana in acest moment, in continuare se

defineste o noua zona de lucru, prin intermediul unei schite, pentru a imbunatati

productivitatea. Aceasta zona este prezentata in figura 4.6.

Fig. 4.6 Zona de lucru cu scule aschietoare de dimensiuni reduse


In figura 4.6.1 avem prezentat semifabricatul inainte de degrosarea detaliilor cu o

freza de dimensiuni reduse, iar in figura 4.6.2 avem prezentat semifabricatul obtinut in urma

acestei operatii.

Fig. 4.6.1 Semifabricatul inainte de frezarea de degrosare a detaliilor


5.6.2 Semifabricatul obtinut dupa frezarea de degrosare a detaliilor

In figura 4.7.1 avem prezentata semi-matrita inainte de a doua operatie de degrosare a

detaliilor, operatie in cadrul careia ne dorim inlaturarea a cat mai mult volum de

material aflat in zona de inaccesibilatate prezentat in cadrul capitolului anterior.


Fig. 4.7.1 Semi-matrita inainte de prelucrarea in zona de inaccesibilitate

Fig. 4.7.2 Volumul de material indepartat in urma operatiei anterioare


Se poate observa in cadrul figurii 4.7.2 ca scopul declarat inaintea operatiei de degrosare

in zona “problematica” a fost atins.

Fig. 4.8.1 Frezarea de degrosare a detaliilor cu ajutorul frezelor de dimensiuni reduse

In figura 4.8.1 avem reprezentata semi-matrita obtinuta in urma operatiilor de

degrosare, cu alte cuvinte: semifabricatul de pornire inainte operatiilor de finisare.

In figura 4.9.1 avem evidentiat reperul obtinut in urma primei faze de finisare, cu

ajutorul unei freze de dimensiuni relativ mari, operatie prin care se realizeaza in mare parte

suprafetele finale a semi-matritei.


Fig. 4.9.1 Finisarea semi-matritei.

In figura 4.10 se regasesc suprafetele finale obtinute prin finisarea detaliilor din zona de

inaccesibilitate.

Fig. 4.10 Finisarea detaliilor semi-matritei


6. Analiza celei mai reprezentative operatii

Cea mai reprezentativa operatie este cea de semi-finisare a intregului volum al cavitatii,

asta pentru ca urmareste apropierea suprafetelor obtinute de cele finale ale semi-matritei.

Drept urmare, vom detalia modul de realizare al acestei operatii.

In prima faza se defineste geometria ce se doreste a obtine, urmata de definirea zonei de

lucru “ working area”. In figura 5.1 avem prezentat panoul de definire a geometriei, iar in

figura 5.2 avem prezentat panoul de definire a zonei de lucru. In cadrul acestui panou se

opteaza pentru realizarea operatiei in interiorul zonei de lucru definite.

Fig. 5.1 Panoul de definire a geometriei


Fig.5.2 Panoul de definire a zonei de lucru

Urmatorul pas este cel de definire a sculei aschietoare care se utilizeaza pentru realizarea

operatiei. In figura 5.3 avem prezentat acest panou. In figuriile 5.4-5.6 avem prezentate

etapele de definire a geometriei sculei, de setare a parametriilor regimului de aschiere si de

definire a geometriei “holder-ului”.


Fig. 5.3 Selectarea sculei aschietoare

Fig. 5.4 Definirea geometriei sculei aschietoare


Fig. 5.5 Setarea parametriilor regimului de aschiere

Fig. 5.6. Alegerea holder-ului pentru scula aschietoare utilizata in proces


In continuare, in meniul “levels” se stabilesc nivelele de prelucrare in cadrul acestei

operatii. Fiind o operatie complexa, cu scopul apropierii suprafetelor rezultate de cele finale

se preteaza utilizarea ei pe intreg nivelul cavitatii cu un adaos de prelucrare de 0.2 mm lasat

pentru finisariile ulterioare.

Fig. 5.7 Panoul de setare a nivelurilor de prelucrare in cadrul operatiei actuale

Pasul prezentat in figura 5.8 este selectarea si stabilirea tehnologiei de fabricatie. In

cadrul acestui meniu selectam adaosul de prelucrare ce se lasa pe suprafetele complexe, pe

peretii laterali respectiv pe suprafetele orizontale. Tot aici selectam avansul pe axa Z (step

down) in functie de operatia realizata (pt finisari se recomanda cat mai mic pentru reducerea

efectului de scara). In zona meniului semi-finish alegem Constant step over, o optiune care

deplaseaza scula aschietoare cu pas constant indiferent de forma suprafetei fata de care se

realizeaza operatia. Aceasta optiune se defineste precum este evidentiat in figura 5.9.


Fig. 5.8 Stabilirea tehnologiei de aschiere


Fig. 5.9 Definirea tehnologiei de semi-finisare “Constant Step Over”

Fig. 5.10 Definirea tolerantelor de aproximare a traseului sculei aschietoare

Un ultim pas este cel de setarea valorilor cu care se aproximeaza deplasarea sculei in

raport cu suprafetele ce trebuiesc realizate.


7. Concluzii

In urma realizarii acestui proiect s-a constatat ca fabricarea matritelor prin programare

asistata de calculator este un procedeu care face posibila realizarea pieselor cu suprafete

complexe, dat fiind faptul ca datorita complexitatii miscarii sculelor aschietoare pt obtinerea

unor astfel de piese un astfel de proces de fabricatie nu se poate programa manual.

Optimizarea procesului se poate realiza in orice timp, dupa si in timpul programarii

datorita posibilitatii realizarii simularilor.

Pe de alta parte, un astfel de program ridica nivelul de calificare al programatorului, si

masurile de siguranta necesare la punerea in functionare pentru a evita tamponarea masinii

unelte dar si altor pericole ce pot surveni.

fabricatia_asist_de_calc a unei semimatr-utcluj 25pg

Documents