proiectarea dispozitivelor

87
Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” Iaşi Facultatea de Construcţii de Maşini şi Management Industrial Specializarea Tehnologia Construcţiilor de Maşini PROIECTAREA DISPOZITIVELOR ~ PROIECT ~ [1]

Upload: traian-vasile-maxim

Post on 24-Oct-2015

493 views

Category:

Documents


18 download

DESCRIPTION

Proiect TCM

TRANSCRIPT

Page 1: Proiectarea Dispozitivelor

Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” IaşiFacultatea de Construcţii de Maşini şi Management Industrial

Specializarea Tehnologia Construcţiilor de Maşini

PROIECTAREA DISPOZITIVELOR ~ PROIECT ~

STUDENT: GRUPA: 4401 - B

2009-2010

[1]

Page 2: Proiectarea Dispozitivelor

Tema proiectului

Să se proiecteze un dispozitiv special in faza de documentaţie de executie, pentru prinderea semifabricatului din figura de mai jos, la prelucrarea prin strunjire a suprafeţelor marcate, in condiţiile in care prelucrarea se face pe un strung SNA-450, programul anual de fabricaţie fiind de 50.000 bucaţi pe an.

Scara 1:1Tolerante generale ISO 2768-mkMaterial OLC 45 STAS 880-88

[2]

Page 3: Proiectarea Dispozitivelor

E1. ANALIZA TEMEI DE PRIECTARE. INFORMAREA INIŢIALĂ. STABILIREA DATELOR INIŢIALE

F1.1. Analiza temei de proiectare

Se cere proiectarea unui component al sistemului tehnologic care sa permita orientarea-pozitionarea si fixarea piesei la o operaţie de prelucrare prin strunjire exterioara.

La acest proiect trebuie elaborat atat desenul de ansamblu cat si desenele reperelor principale. Dat fiind programul anual de producţie, de 50.000 bucati pe an, se poate aprecia, conform indicaţiilor din literatura de specialitate, că producţia are un caracter de serie mijlocie si prin urmare, dispozitivele de proiectat pot avea o complexitate medie.

Piesa ce trebuie prelucrata este de complexitate medie, facand parte din categoria pieselor de revolutie, fiind vorba de o strunjire de degrosare.

F1.2. Informarea iniţială

Nr.Crt

.

Denumirea soluţiei

Schiţa soluţiei constructiv-funcţionale Sursa

1

Mecanism de centrare şi strângere cu canal în sprirală Arhimede şi fălci radiale glisante

[2]Pag. 35, Fig. 7.13

[3]

Page 4: Proiectarea Dispozitivelor

2

Mecanism de centrare şi strângere cu pârghii, pană multiplă şi 2 fălci de prindere

[2]Pag. 54, Fig. 7.24

3Bucsa elastica bilaterala

[1]Pag. 281, Fig. 4.18,c

3

Mecanism de centrare şi stângere cu

role

[1]Pag. 262, Fig. 4.6

[4]

Page 5: Proiectarea Dispozitivelor

4

Dorn cu pene, cuprindere pe flansa

[3]Pag. 786

5

Dorn „autocentrant“ cu bucşă elastică pentru piese scurte.

[1]Pag. 281, Fig. 4.18,a

6 Orientare, pozitionare si fixare in universal

Lista bibliografica:1. GOJINEŢCHI N. şi GHERGHEL N., Proiectarea dispozitivelor, Vol. 1. Inst. Politehn. Iaşi, 1983.2. GHERGHEL N., Construcţia şi exploatarea dispozitivelor, vol. 1 2, Inst. Politehn. Iaşi, 1981.

3. GHERGHEL N “Construcţia şi exploatarea dispozitivelor tehnologice” Inst. Politehn. Iaşi 2006

[5]

Page 6: Proiectarea Dispozitivelor

F1.3. Stabilirea datelor iniţiale

Datele iniţiale necesare proectării dispozitivelor

Nr.Crt.

Datele initiale Scheme (schite, desene), valori etc. Sursa:Denumirea, fig., tab.

rel. pag.

1. Date legate de piesă:1.1. Rolul functional in ansamblul din

care face parteBucsa [2], tab. 1.5., pag. 51

1.2. Forma si complexitatea forma cilindrica, in trepte, complexitate medie

1.3. Grupa (familia) tehnologica 2 [2], tab. 1.5., pag. 511.4. Materialul:

- Marca:- Standardul:- Starea:- Compozitia chimica:

- Proprietatile fizico-mecanice principale- Limita de curgere- Rezistenta la rupere- Alungirea la rupere

- Tratamentele:

OLC 45STAS 880-88BrutaC 0,42 %Mn 0,50 %Si 0,17 %P 0,04%S 0,045 %

Rp0,2 = 410 [N/mm2]Rm = 700 - 840[N/mm2]A = 14 [%]N., C.R.

[2], tab. 1.6., pag. 55

1.5. Dimensiunile (marimea, gabaritul):- Coordonatele centrului de

masa (greutate):- Masa:- Momentul de inertie

masic in raport cu axa de rotatie a piesei:

1.6. Caracteristicile geometrice ale suprafetei de prelucrat, dupa prelucrare:- Forma si precizia de

forma: - Dimensiunile si precizia

dimensionala: - Pozitia relativa

(orientarea, pozitia, bataia) si precizia pozitiei relative:

- Ondulatia:- Rugozitatea:

cilindrica

∅ 55 x 10 mm

3,2 µm

[6]

Page 7: Proiectarea Dispozitivelor

1.7. Caracteristicile geometrice ale suprafetei de prelucrat, dupa prelucrare

1.8. Suprafetele care vor suferi prelucrari ulterioare

1.9. Suprafetele (bazele) de orientare-pozitionare indicate de catre tehnolog

2. Date legate de sculă:2.1. Tipul cutit de strung pentru degrosat

2.2. Notarea tipul placutei de CMS este TNMG2.3. Dimensiunile partii active unghiul de atac principal k = 90 grade,

lungimea muchiei active este de 12 mm2.4. Forma si dimensiunile partii de

prindere si de ghidare a sculei2.5. Parametrii geometrici2.6. Materialul2.7. Durabilitatea2.8. Modalitatea de ghidare

3. Date legate de maşina-unealtă:3.1. Tipul SNA-450 [2], tab. 1.17., pag. 753.2. Gabarit maxim al pieselor

prelucrate3050; 1350; 1375 [mm] [2], tab. 1.17., pag. 77

3.3. Firma producatoare3.4. Cursele diferitelor

subansambluri mobile- Cursa maxima a saniei port-

cutit- Cursa maxima a saniei

transversale- Cursa maxima a saniei

longitudinale- Cursa saniei longitudinale

la o rotatie completa a rotii de mana

170 [mm]

305 [mm]

900 [mm]

27 [mm]

[2], tab. 1.17., pag. 77

3.5. Distantele minime si maxime intre diferite subansambluri- Distanta intre varfuri- Distanta pe verticala de la

1000 [mm]38 [mm]

[2], tab. 1.17., pag. 75

[7]

Page 8: Proiectarea Dispozitivelor

linia varfurilor pana la baza de asezare a cutitului

3.6. Gama de turatii 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600 [rot/min]

[2], tab. 1.17., pag. 75

3.7. Gama de viteze3.8. Gama de avansuri 0,028; 0,040; 0,045; 0,050; 0,056;

0,063; 0,071; 0,080; 0,090; 0,100; 0,112; 0,125; 0,140; 0,160; 0,180; 0,200; 0,224; 0,250; 0,280; 0,315; 0,355; 0,400; 0,450; 0,500; 0,560; 0,630; 0,710; 0,800; 0,900; 1,000; 1,120; 1,250; 1,800 [mm/rot]

[2], tab. 1.17., pag. 75

3.9. Tipul actionarii3.10. Puterea instalata 7,5 [kW] [2], tab. 1.17., pag. 773.11. Fortele si momentele admise

de mecanismele de avans3.12. Forma si dimensiunile

caracteristice ale capatului din fata si din spate al arborelui principal

3.13. Forma si dimensiunile caracteristice ale mesei

3.14. Numarul, forma, dimensiunile si pozitia canalelor mesei

3.15. Forma si dimensiunile partii de prindere a sculei sau a dispozitivului de prindere a acesteia

3.16. Parametrii instalatiei de racire-ungere

0,15 kW; 220/380 V; 50 Hz; 3000 rot/min; debit cca. 1m3/h la 4,5 m col. apa

[2], tab. 1.17., pag. 77

3.17. Pozitia elementelor de comanda

3.18. Precizia- La mers in gol- In sarcina la operatii de

finisare- In sarcina la operatii de

degrosare

± 0,3 [mm]± 0,1 [mm]± 0,3 [mm]

[2], tab. 1.17., pag. 77

3.19. Arhitectura generala3.20. Amplasamentul in

sectie/atelier3.21. Coeficientul de incarcare al

masinii-unelte4. Date legate de verificatoare (mijloace/ echipamente de control)4.1. Tipul subler

micrometru

[8]

Page 9: Proiectarea Dispozitivelor

rugozimetru echipament de control al abaterilor alcatuit din: placa de control, comparator cu cadran

4.2. Notarea4.3. Dimensiunile de gabarit Micrometru de exterior L = 150 [mm]

Şubler de exterior L = 25 [mm]4.4. Intervalul de masurare4.5. Precizia de masurare Micrometru de exterior 0.05 [mm]

Şubler de exterior 0.1 [mm]

5. Date legate de accesorii5.1. Denumirea

- Arborele principal

- Capul arborelui principal cu con de centrare si saiba baioneta

- Partea din spate a arborelui principal

[2], tab. 1.18., tab. 1.19, pag. 78-79

5.2. Caracteristicile tehnice principale

Capul arborelui principal cu con de centrare si saiba baioneta

Partea din spate a arborelui principal

[2], tab. 1.18., tab. 1.19, pag. 79

6. Date legate de instalaţiile de ridicat şi transportat6.1. Denumire piesa fiind de dimensiuni reduse nu este

necesară prezenta unei instalaţii de ridicat si transportat

6.2. Caracteristici tehnice principale

piesa fiind de dimensiuni reduse nu este necesară prezenta unei instalaţii de ridicat si transportat

7. Date legate de regimul de lucru7.1. Adaosul de prelucrare - strunjire Ø55: 0,7 [mm]

- strunjire laterala: 1,1 [mm]

[9]

Page 10: Proiectarea Dispozitivelor

7.2. Numarul de treceri o trecere pt fiecare operatie7.3. Adancimea de aschiere - strunjire Ø55: t = 1,52 [mm]

- strunjire laterala: t = 1 [mm]7.4. Avansul 0,355 [mm/rot]7.5. Viteza de avans 0,355 [mm/rot]7.6. Viteza de aschiere - strunjire Ø55: 60,97 [m/min]

- strunjire laterala: 65,85 [m/min]7.7. Turatia - strunjire Ø55: 315 [rot/min]

- strunjire laterala: 315 [rot/min]7.8. Conditiile de racire-ungere:

- Modul de aducere a mediului/lichidului de racire-ungere

- Compozitia chimica a mediului/lichidului de racire-ungere

- Debitul7.9. Forma aschiilor8. Date legate de solicitarile de prelucrare, control, asamblare, etc.8.1. Schema fortelor si momentelor

ce solicita piesa in regimuri tranzitorii si in regtim stabil de prelucrare

8.2. Marimea greutatii piesei8.3. Marimea fortelor si

momentelor de inertie si a fortelor centrifugale de inertie

8.4. Marimea fortelor si momentelor de aschiere

8.5. Caracterul fortelor si momentelor de aschiere

8.6. Puterea necesara aschierii9. Date legate de norma de timp9.1. Norma de timp pe operatie NT = 9.2. Timpul de baza t b= 0,15 [3]

9.3. Timpul de baza t b al postului cu faza cea mai lunga

0,15 [3]

9.4. Timpul ajutator t a = 11,25 [3]

9.5. Timpul de odihna si necesitati firesti

t on= 0,53 [3]

9.6. Timpul de deservire tehnica t dt= 1,42 [3]

9.7. Timpul de deservire organizatorica

t do= 0,119 [3]

9.8. Timpul de pregatire-incheiere t pi= 10 [3]

9.9. Ritmul liniei tehnologice9.10. Categoria lucrarii

[10]

Page 11: Proiectarea Dispozitivelor

10.Date legate de volumul productiei10.1. Volumul total de productie10.2. Volumul anual de productie10.3. Tipul productiei10.4. Numarul de piese din lot10.5. Numarul de schimburi in care

lucreaza sectia pentru care se proiecteaza dispozitivul

11.Date legate de particularitatile constructiv-functionale si de exploatare ale unor dispozitive similare

12.Date legate de disponibilitatile intreprinderii12.1. Disponibilitatile de materiale12.2. Disponibilitatile de energie de

actionare12.3. Disponibilitatile tehnologice

13.Timpul disponibil pentru proiectarea dispozitivului

Lista bibliografica:2. GHERGHEL N. şi GOJINEŢCHI N., Indrumar de Proiectare a dispozitivelor, Vol. 1.

Analiza temelor de proiectare. Informarea initiala. Stabilirea datelor initiale. Stabilirea solutiilor de ansamblu ale dispozitivelor. Inst. Politehn. Iaşi, 1983.

3. Indrumar de Proiectare TCM

[11]

Page 12: Proiectarea Dispozitivelor

E2. ELABORAREA STUDIULUI TEHNICO-ECONOMIC (S.T.E).STABILIREA SOLUŢIEI DE PRINCIPIU (ANASAMBLU) A

DISPOZITIVULUI

F2.1. Stabilirea schemei optime de lucru (prelucrare, control, asamblare etc.), ce va sta la baza proiectării dispozitivului

Schema optimă de de lucru (prelucrare, control, asamblare etc.) reprezintă acea schemă tehnic posibilă, care asigură obţinerea condiţiilor de precizie dimensională/geometrică impuse prin temă şi conduce la costul minim al operaţiei.

Această fază presupune parcurgerea următoarelor activităţi:

A2.1.1. Stabilirea schemelor de de lucru (prelucrare, control, asamblare etc.) tehnic posibile

Nr. crt.

Schema de proiectare tehnic posibila (SP-TP) Avantaje Dezavantaje

Denumirea Schita0 1 2 3 4

[12]

Page 13: Proiectarea Dispozitivelor

1. Prelucrarea cu o singura scula a piesei din aceeasi prindere

strangere uniforma a piesei; nu necesita dispozitiv de prindere multiplu a sculelor(fiind utilizata o scula) timpi ajutatori de orientare-strangere scazuti; costul scazut al sculei; nu necesita dispozitiv de prindere a piesei complex

necesita dispozitiv de prindere a piesei; grad scazut de utilizare a puteri masinii unealta; scade durabilitatea sculei; productivitate scazuta;

2. Prelucrarea succesiva cu o singura scula a doua sau mai multe piese din aceeasi prindere

strangere uniforma a pieselor; grad ridicat de utilizare a puteri masinii unealte; costul scazut al sculelor; productivitate ridicata;

necesita dispozitiv de prindere a piesei; scade durabilitatea sculei timp de prelucrare mare timpi ajutatori de orientare-pozitionare si strangere ridicati;

3. Prelucrarea cu mai multe scule a doua sau mai multe piese din aceeasi prindere

strangere uniforma a pieselor; grad ridicat de utilizare a puteri masinii unealte; costul scazut al sculelor; productivitate ridicata;

necesita dispozitiv de prindere a piesei; necesita dispozitiv de prindere multiplu a sculelor; costul ridicat al sculelor; timpi ajutatori de orientare-pozitionare si strangere ridicati;

[13]

Page 14: Proiectarea Dispozitivelor

4. Prelucrarea cu doua scule a piesei dintr-o prindere; piesa este orientata si fixata pe dispozitivul de proiectat

strangere uniforma a pieselor; costul scazut al sculelor; strangere uniforma a pieselor; timpi ajutatori de orientare-pozitionare si strangere scazut;

necesita dispozitiv de prindere a piesei; scade durabilitatea sculei; productivitate scazuta;

A2.1.2. Alegerea schemei optime de prelucrare, control sau asamblare

Nr. Crt.

Criteriul Unitati partiale pentru SP-TP numarul:1 2 3 4

1. Precizia suprafetelor prelucrate 10 10 10 102. Gradul de uniformitate a strangerii pieselor 10 10 10 103. Gradul de utilizare a puter disponibile a MU 7 7 7 74. Timpi ajutatori de OP si S 10 10 6 85. Necesitatea dispozitivului de prindere multiplu a sculelor 0 0 5 06. Durabilitatea sculei 7 7 10 107. Necesitatea folosirii dispozitivului de prindere multipla a

pieselor7 10 5 7

8. Costul sculelor 10 8 4 1061 62 57 62

Adoptam ca si schema optima de prelucrare varianta numarul 4:Prelucrarea cu doua scule a piesei dintr-o prindere; piesa este orientata si

fixata pe dispozitivul de proiectat acesta fiind fixat intre varfuri sau direct pe arbore al masinii

[14]

Page 15: Proiectarea Dispozitivelor

F2.4. Stabilirea dispozitivului existent sau care poate fi achiziţionat în timpul disponibil şi poate fi folosit

1.

Sch

ema

opti

ma

de p

relu

crar

e c

e st

a la

baz

a pr

oiec

tari

dii

spoz

itiv

ului

Pozitia piesei Orizontala

Modul de prelucrare al suprafetelor de acelasi tip sau de tip diferit

Numarul pieselor prelucrate simultan

Cu o scula _

Cu mai multe scule

2

Numarul pieselor prelucrate din aceeasi prindere

Pe un rand 1

Pe mai multe randuri

Numarul posturilor de lucru 1

2. Mod de manipulare a pieselor la introducerea si scoaterea in/ din dispozitiv

Cu o mana, de catre muncitor

3. Calificarea operatorului ce va deservi dispozitivul Categoria a-3-a

[15]

Page 16: Proiectarea Dispozitivelor

4. Gradul de dezvoltare a documentatiei ce urmeaza a fi elaborate

Documentatia de executie

5. Elemente componente ale dispozitivului ce trebuie executate cu o precizie ridicata

Elemente de orientare Elemente de strangere

6. Numarul de dispozitive necesare 1

E3. ELABORAREA SCHEMEI OPTIME DE ORIENTARE-POZIŢIONARE ŞI PROIECTAREA ELEMENTELOR DE ORIENTARE-POZIŢIONARE SAU DE ORIENTARE-POZIŢIONARE

ŞI STRÂNGERE (REAZEMELOR)

F3.1. Elaborarea schemelor de orientare-poziţionare tehnic posibile (SOP-TP)

A3.1.1. Elaborarea schiţei operaţiei sau fazei pentru care se proiectează dispozitivul

[16]

Page 17: Proiectarea Dispozitivelor

Elaborarea schiţei operaţiei sau fazei pentru care se proiectează dispozitivul

A3.1.2. Evidenţierea condiţiilor de precizie (C) impuse suprafeţelor de prelucrat, controlat, asamblat etc.

Identificarea conditiilor de precizie impuse suprafetelor de prelucrat:

Suprafata A:

[17]

Page 18: Proiectarea Dispozitivelor

Suprafata B:

A3.1.3. Identificarea conditiilor de precizie determinante:

Pentru suprafata A:

este CD1

este CD2

Pentru suprafata B: este CD3

3.1.4. Stabilirea gradelor de libertate ce trebuie inlaturate prin orientare-pozitionare

[18]

Page 19: Proiectarea Dispozitivelor

Conditii (C) Gradele de libertate ale piesei

Translatii Rotatii

Tx Ty Tz Rx Ry RzC

ond

itii

de

pre

cizi

e d

eter

min

ate

(CD

) – + + + – –

+ + + + – –

+ – – + – –

Con

dit

ii

sup

lim

enta

re

Asigurarea inchideri fortelor de aschiere, centrifugale, de inertie si

de strangere prin elementele de orientare sau de orientare si

strangere

+ + + + + +

Limitarea zonei de lucru a sculelelor aschietoare (a cursei avansurilor), pentru cresterea

productivitatii prelucrarii

+ + + + + +

Total conditii – – – + – –Tipul schemei de orientare necesara Orientare cu motivatie tehnico-economica,

incompleta

A3.1.5. Alegerea „suprafeţelor“ de orientare-poziţionare ale pieselor[19]

Page 20: Proiectarea Dispozitivelor

Numarul, tipul, forma, pozitia, si marimea elementelor geometrice ale piesei ce ar putea servi ca suprafete de orientare

Notarea conform schitei operatiei sau fazei

Daca este sau nu suprafata de determinare a bazelor de cotare

Daca se alege sau nu ca suprafata de orientare

Justificare

O suprafata cilindrica interioara

C DA DA Este suprafata determinanta a bazelor de cotareAsigura stabilitatea piesei pe suprafetele de orientare

O suprafata plana inelara

E DA DA Este suprafata determinanta a bazelor de cotare

O suprafata cilindrica exterioara

F DA DA Este suprafata determinanta a bazelor de cotareAsigura stabilitatea piesei pe suprafetele de orientare

O suprafata plana inelara

I DA DA Este suprafata determinanta a bazelor de cotare

[20]

Page 21: Proiectarea Dispozitivelor

A3.1.6. Evidenţierea elementelor de orientare-poziţionare sau de orientare-poziţionare şi strângere ale dispozitivului (reazemelor) ce pot fi utilizate pentru materializarea orientării-poziţionării pe „suprafeţele“ de orientare-poziţionare alese ale pieselor, precum şi a simbolurilor acestora

1 – dorn (bolt) rigid lung tesit (frezat) fix;2 – dorn (bolt) rigid lung fix;3 – mecanism de centrare sau centrare strangere in varianta de dorn (bolt) cu: parghii, falci, plunjere, pene, bile, role, bucse elastice, inele elastice, etc.;4 – mecanism de centrare sau centrare strangere in varianta de mandrina: parghii, falci, plunjere, pene, bile, role, bucse elastice, inele elastice, etc.;5 – mecanism de centrare sau centrare strangere in varianta de mandrina: parghii, falci, plunjere, pene, role, bucse elastice crestate, bucse elastice, etc.;6 – reazem plan;

[21]

Page 22: Proiectarea Dispozitivelor

[22]

Nr.

crt

.

Criteriul

Utilităţi parţiale pentru schemele de orientare tehnic acceptabile (S.O. – T.A.)1 2 3 4

uik

ujk

uik

ujk

uik

ujk

uik

1 Grad de normalizare a reazemelor

5 6 3 14 6 7 2 15 6 5 11 5 5 3

2 Complexitate constructivă a reazemelor

9 40 6 45 7 8 9 21 6 2 8 3 2 9

3 Uşurinţa asamblării 6 6 6 18 8 8 5 21 3 4 7 5 8 64 Tehnologicitatea 9 12 4 25 9 7 6 22 5 2 7 4 8 95 Rezistenţa la uzură 5 5 7 17 6 3 9 18 8 3 11 4 6 66 Uşurinţa accesului sculei la

supraf. de prelucr.6 7 3 16 5 8 6 19 3 7 10 8 8 4

7 Uşurinţa evacuării aşchiilor

3 5 5 13 8 2 9 19 9 9 18 3 5 7

8 Uşurinţa curăţirii dispozitivelor

4 4 7 15 3 2 9 14 7 6 13 8 4 7

9 Manevrabilitate 6 7 4 18 5 8 6 19 3 7 10 8 7 410 Grad de securitate a muncii 8 3 4 15 7 6 7 19 9 9 18 8 5 411 Grad de adaptabilitate la

schimbarea prod.5 8 5 18 8 6 3 17 9 5 14 3 9 2

12 Uşurinţa exploatării 8 6 7 21 7 5 9 21 6 6 12 3 8 913 Uşurinţa întreţinerii şi

reparării3 8 9 20 7 5 8 19 6 4 10 7 3 5

14 Timpii de introducere şi de scoatere a pieselor de pe reazem

5 5 7 17 4 9 4 17 9 7 16 9 4 4

15 Timpul necesar proiectării r

6 6 8 20 8 8 5 21 3 4 7 6 8 6

16 Timpul necesar execuţiei r 8 5 4 17 7 6 7 19 9 9 18 8 5 4Utilităţi totale (globale) 96 133 90 319 105 98 104 307 101 94 195 92 101 89

Page 23: Proiectarea Dispozitivelor

[23]

Page 24: Proiectarea Dispozitivelor

A3.1.7. Stabilirea schemelor de orientare-poziţionare tehnic posibile (SOP-TP)

Selectarea SOP-TP se face pe baza unor criterii de natura tehnica dintre care mentionam:– posibilitatea introducerii si scoaterii usoare de pe reazem a tuturor pieselor din lot;– fiecare combinatie sa duca la inlaturarea gradelor de libertate cerute;

Nr. crt.

Schema de orientare tehnic posibilaSOP-TP

Gradele de libertate inlaturate piesei prin orientare

Translatii RotatiiTx Ty Tz Rx Ry Rz

1.

– – – + – –

2.

– – – + – –

Page 25: Proiectarea Dispozitivelor

3.

– – – + – –

4.

– – – + – –

5.

– – – + – –

[25]

Page 26: Proiectarea Dispozitivelor

F3.2. Stabilirea schemelor de orientare-poziţionare tehnic acceptabile SOP-TA

A3.2.1. Determinarea abaterilor de orientare-poziţionare admisibile Aopa

Conditia de precizie determinanta(CD)

Toleranta in

conditia

CD-

Relatia de calcul a

εoa(CD)

Eroarea maxima de orientare la conditia

CD εoa [mm]

0.1 0.050

0.02 0.010

0.01 0.005

Bibliografie:

Tolerante STAS 6265-82

Ajustaje STAS 2300-88

[26]

Page 27: Proiectarea Dispozitivelor

A3.2.2. Determinarea abaterilor de orientare-poziţionare Aop

A3.2.3. Compararea abaterilor (erorilor) de orientare-poziţionare Aop cu abaterile (erorile) de orientare-poziţionare admisibile Aopa şi stabilirea schemelor de orientare-poziţionare tehnic acceptabile SOP-TA

Nr. crt.

Schema de orientare tehnic posibila (SO-TP)

Conditia de precizie determinanta (C.D)

Relatia de calcul a erorii

de orientare

reale εor(CD)

Valoarea lui εor(C

D)[mm]

Valoarea lui

εoa(CD) [mm]

Daca SOP-TP este

SOP-TA

(DA, NU)

1. 0 0.05

NU

0 0.01

0.167

0.005

2. 0 0.05

NU

0 0.01

0.167

0.005

3. 0 0.05

0 0.01

[27]

Page 28: Proiectarea Dispozitivelor

NU

0 0.005

4. 0 0.05

NU

0 0.01

0 0.005

5. 0 0.05

DA

0 0.01

0 0.005

[28]

Page 29: Proiectarea Dispozitivelor

F3.3. Stabilirea schemei optime de orientare-poziţionare SOP-O

[29]

Page 30: Proiectarea Dispozitivelor

F3.4. Proiectarea reazemelor alese pentru materializarea schemei optime de orientare-poziţionare

A3.4.1. Stabilirea soluţiilor (variantelor) de reazeme ce pot fi utilizate reazemul plan îmbracă următoarele soluţii principale:1.1. cepuri;1.2. plăcuţe (plăci);1.3. inele de orientare-poziţionare;1.4. guler dorn (corp dispozitiv); mecanismul de centrare-strângere extensibil de tip dorn îmbracă următoarele soluţii de bază:2.1. cu elemente de centrare-strângere rigide:

2.1.1. cu pene (lamele);2.1.2. cu pârghii (bride); 2.1.3. cu plunjire (tije);2.1.4. cu fălci (bacuri);

2.2. cu elemente de centrare-strângere elastice:2.2.1 cu memrbrane elastice (diafragme) cu fălci;2.2.2.cu bucşe elastice cu netede (cu pereţi subţiri);2.2.3. cu bucşe elastice secţionate (crestate; cu lamele; cu fălci);2.2.4. cu bucşe elastice cu nervuri (nervurate; ondulate; gofrate; burduf);

– mecanismul de centrare tip varf [9]3.1 varf automobil;3.2. varf mobil;

Nr. crt.

Denumirea solutiei si reprezentarea grafica

1 Reazeme planeCepuri

2 Placute (placi)

[30]

Page 31: Proiectarea Dispozitivelor

3Inel

4 Corp dispozitiv

5. Mecanism de centrare-strangere tip dorn- Cu elemente de centrare-strangere rigide- Cu pene

6. Cu parghii

7. Cu plunjere

8. Cu falci

Surse:Pentru reazeme plane: [5] tab 3.54. pag159-258Pentru mecanism de centrare-strangere tip dorn: [5] tab. 3.55 pag. 293-296; tab. 3.59 pag. 323

[31]

Page 32: Proiectarea Dispozitivelor

A3.4.2. Alegerea soluţiilor (variantelor) optime de reazeme

Pentru alegerea solutiei optime de reazem se va recurge atat la prezentarea avantajelor cat si la prezentarea dezavantajelor acestora.

Varianta aleasa de reazem plan este inel

Subvarianta aleasa este corpul dispozitivului

Avantaje:– precizie ridicata;– suprafata mare de contact;– usurinta rectificarii suprafetei active;– protejarea corpului dispozitivului;– complexitate scazuta;– intretinere usoara;

Dezavantaje:– strangerea semifabricatului se face cu forte reletiv mari;– suprafata activa se uzeaza usor;

Pentru reazem tip dorn vom folosi cu elemente de centrare-strangere rigide cu falci

[32]

Page 33: Proiectarea Dispozitivelor

[33]

Page 34: Proiectarea Dispozitivelor

A3.4.3. Alegerea materialelor şi 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 [6], pag. 59-61

A3.4.4. Dimensionarea reazemelor

D = 125 mmD1= 95 mmD2 = 108 mmD3 = 70.6 mmD4 = 92 mmD5 = 53.9 mmL = 75 mmL1 = 115 mmB = 28 mmd = M12 d1 = M8 d2 = 11 mmd4 = M18l = 4 mml3 = 167 mmn = 3 n1= 3cursa falcilor 6 mm

[34]

Page 35: Proiectarea Dispozitivelor

3.4.5. Alegerea ajustajelor, toleranţelor (abaterilor limită) şi a rugozităţilor

reazemelor

Ele

men

t de

orie

ntar

e-st

râng

ere

Condiţii de precizie

Câm

puri

de

tole

ranţ

e

Val

oare

a ab

ater

ii

lim

ită

ST

AS

– u

l din

car

e sa

u ex

tras

aba

teri

le

lim

ită

şi to

lera

nţel

e

Buc

şă e

last

ică

secţ

iona

tă p

entr

u m

andr

ine

Diametrul suprafeţei cilindrice intrioare active H7 0+0 ,018 STAS 8100/2 – 88

Diametrul suprafeţei cilindrice exterioare active h6 - STAS 8100/2 – 88Unghiul suprafeţei conice - ±12 -Coaxialitatea suprafeţei cilindrice active faţă de suprafaţa conică şi faţă de suprafaţa cilindrică de asamblare

- 0,01 -

Coaxialitatea suprafeţei conice faţă de suprafaţa cilindrică activă

- 0,01 -

Coaxialitatea suprafeţei cilindrice de asamblare faţă de suprafaţa cilindrică activă

- 0,01 -

Bătaia radială a suprafeţelor cilindrice active faţă de suprafaţa conică

- 0,005 -

Rugozităţi:

Suprafaţa conica activă interioară, Ra = 0.8 m;

Suprafaţa cilindrica activă exterioară, Ra = 0,8 m;

Suprafaţa cilindrică exterioară de capăt, Ra = 0.8 m;

Suprafeţe frontale, Ra = 1,6 m;

[35]

Page 36: Proiectarea Dispozitivelor

3.4.6. Alegerea celorlalte condiţii tehnice ale reazemelor

Indicaţii referitoare la starea suprafeţelor:

– piesele trebuie sa aibă suprafeţele netede şi curate;

– pe suprafeţele pieselor nu trebui sa existe incluziuni nemetalice, alte defecte, zgârieturi, urme de

rugină, fisuri, lovituri;

3.4.7. Definitivarea schiţelor de amplasare a reazemelor

[36]

Page 37: Proiectarea Dispozitivelor

Bibliografie „Proiectarea dispozitivelor“

1. GHERGHEL N “Construcţia şi exploatarea dispozitivelor tehnologice” Inst. Politehn. Iaşi 2006 2. GOJINEŢCHI N. şi GHERGHEL N., Proiectarea dispozitivelor, Vol. 1. Inst. Politehn. Iaşi, 1983.3. GHERGHEL N., Construcţia şi exploatarea dispozitivelor, vol. 1 2, Inst. Politehn. Iaşi, 1981.4. GHERGHEL N. şi GOJINEŢCHI N., Îndrumar de proiectare a dispozitivelor, vol. 1. Analiza

temelor de proiectare. Informarea iniţială. Stabilirea datelor iniţiale. Stabilirea soluţiilor de ansamblu ale dispozitivelor, Inst. Politehn. Iaşi, 1992.

5 GHERGHEL N. şi SEGHEDIN N., Concepţia şi proiectarea reazemelor dispozitivelor tehnologice. Iaşi: Tehnopress, 2006.

6. GHERGHEL N., Indrumar de proiectare a dispozitivelor, vol. 2. Elaborarea schemelor optime de orientare în dispozitive. Inst. Politehn. Iaşi, 1992.

7. GHERGHEL N., Îndrumar de proiectare a dispozitivelor, vol. 3. Proiectarea elementelor de orientare ale dispozitivelor, Inst. Politehn. Iaşi, 1992.

8. GHERGHEL N. şi SEGHEDIN N., Proiectarea reazemelor dispozitivelor tehnologice. Iaşi: Tehnopress, 2002.

[37]

Page 38: Proiectarea Dispozitivelor

E4. ELABORAREA SCHEMEI OPTIME DE STRÂNGERE (SS-O/ SF-O) ŞI PROIECTAREA ELEMENTELOR ŞI

MECANISMELOR DE STRÂNGERE SAU DE ORIENTARE-POZIŢIONARE (CENTRARE)-STRÂNGERE

Schemele de strângere (fixare) (SF) sunt reprezentări grafice ce conţin schemele optime de

orientare (SO-O) la care se adaugă elementele specifice strângerii:

– direcţia, sensul, punctul de aplicaţie şi mărimea forţelor şi momentelor ce solicită piesele în

regimuri tranzitorii şi în regim stabil de prelucrare, măsurare (control), asamblare (montare);

– forţe şi momente masice;

– forţe şi momente de prelucrare (aşchiere), măsurare (control), asamblare (montare);

– forţe şi momente cu caracter secundar (frecări cu mediul, cu lichidele de aşchiere, cu reazemele);

– direcţia, sensul, punctul de aplicaţie şi mărimea forţelor de strângere:

– principale s;

– prealabile (iniţiale, de prestrângere, de reglare, orientare) Sp;

– suplimentare Ss;

– direcţia, sensul, punctul de aplicaţie şi mărimea forţelor de frecare:

– dintre piesă şi reazeme;

– dintre piesă şi elementele de strângere sau orientare-strângere;

– cursele de strângere (slăbire) Cs;

– elementele geometrice necesare în calcului forţelor, curselor şi erorilor de strângere.

[38]

Page 39: Proiectarea Dispozitivelor

4.1. Elaborarea schemelor de strângere tehnic posibile (S.S. – T.P.)

Schemele de strangere tehnic – posibile reprezintă totalitatea variantelor de amplasare a forţelor

de reglare SR, a reazemelor suplimentare si a forţelor de strângere S (principale, secundare, suplimentare)

care fac posibila realizarea de orientare optime şi conservarea ei in timpul procesului de prelucrare.

Tab.21.Nr. crt

Scheme de strângere tehnic posibile (SS-TP) Forţe de strângere

1

Mecanism de centrare – strângere tip mandrină

a) Piesa să nu se deplasează pe direcţia axială datorită forţei P

Verificarea condiţiei la rezistenţă la strivire a suprafeţelor de orientare şi strângere

Concluzie: SS-TP îndeplineşte condiţia la rezistenţa la strivire.

b) Piesa nerezemată frontal sa nu se rotească datorită momentului Me

Verificarea condiţiei la rezistenţa la strivire

Concluzie: SS-TP 2 îndeplineşte condiţia la rezistenţă

S adoptat = 1571 daN/mm

[39]

Page 40: Proiectarea Dispozitivelor

4.1. Stabilirea schemelor de strângere tehnic acceptabile (S.S. – T.A.)

Se consideră acceptabile din punct de vedere tehnic acele scheme de strângere tehnic posibile (SS-

TP) care satisfac în principal criteriul tehnic al preciziei de strângere exprimat analitic prin:

ε sr (c )≤ε sa(c )

ε sr (c ) – eroarea de strângere „reală” (caracteristică) la condiţia de precizie c (determinantă cs sau

de formă)

ε sa (c ) – eroarea de strângere admisibilă la condiţia de precizie c.

4.1.1. Determinarea erorilor de strângere admisibile ε sa

Erorile de strângere admisibile ε sa reprezintă fracţiunile din toleranţele condiţiilor de precizie c

(determinante cs şi de formă) afectate de erorile de strângere.

ε sa (c )≈13

Tc

Tc – toleranţa la condiţia c

Con

diţi

a

Sup

rafa

ţa/e

lem

entu

l de

fini

tori

u al

su

praf

eţei

de

prel

ucra

t

Condiţia de precizieTipul

condiţiei

Toleranţa la

condiţia[mm]

ε sa

C1 Suprafaţa E Explicită 0,2 0,03

C2 Suprafaţa E Explicită 0,02 0,007

C3 Suprafaţa C Explicită 0,01 0,003

[40]

Page 41: Proiectarea Dispozitivelor

4.2.2 Determinarea erorilor de strângere reale (caracteristice) ε sr

Erorile de strângere reale sunt acele erori provocate de strângerea pieselor în dispozitive. Acestea

apar în timpul strângerii pieselor, deci înaintea procesului de prelucrare, măsurare, asamblare.

Erorile de strângere reale se determină pentru fiecare schemă de strângere tehnic posibilă.

Erorile de strângere în care piesa este considerată rigidă vor fi:

=90

S=constant folosindu-se sistem de actionare hidraulic

4.2.3 Compararea ε sr cu ε sa şi stabilirea ST-TA

Se vor considera acceptabile din punct de vedere tehnic SS-TP care satisfac criteriul tehnic de

precizie exprimat prin relaţia: ε sr (c )≤εsa(c )

Nr. SS-TP

SS-TP Condiţia de precizie Relaţia de calcul a erorii de strângere reale

Valoarea

lui ε sr

[mm]

Valoarea

lui ε sa

[mm]

Este SS-TA [DA sau NU]

ε sr=λ⋅sj0

cos α0 0,03 DA

ε sr=λ⋅sj0

cos α0 0,007 DA

ε sr=λ⋅sj0

cos α0 0,003 DA

[41]

Page 42: Proiectarea Dispozitivelor

F4.3 Stabilirea schemei optime de strângere

Nr. crt Scheme de strângere tehnic posibile (SS-TP) Forţe de strângere1

Mecanism de centrare – strângere tip mandrină

a) Piesa să nu se deplasează pe direcţia axială datorită forţei P2

Verificarea condiţiei la rezistenţă la strivire a suprafeţelor de orientare şi strângere

Concluzie: SS-TP îndeplineşte condiţia la rezistenţa la strivire.

b) Piesa nerezemată frontal sa nu se rotească datorită momentului Me

Verificarea condiţiei la rezistenţa la strivire

Concluzie: SS-TP 2 îndeplineşte condiţia la rezistenţă

[42]

Page 43: Proiectarea Dispozitivelor

1 – piesaBlocarea mecanismului se realizeaza la deplasarea spre stanga a tijei 4 care actioneaza parghia 3 care va deplasa falca mobila 2 si care strange piesa pe exterior. 5 - scula

Sursa “Proiectarea dispozitivelor “ vol 1 N. Gojinetchi si N. Gherghel 1983 pag 269

[43]

Page 44: Proiectarea Dispozitivelor

F.4.4. Proiectarea elementelor şi mecanismelor de strângere sau de centrare-strângere pentru materializarea schemei optime de strângere (SS-O)

A4.4.1. Stabilirea soluţiilor (variantelor) de mecanisme de strângere ce pot fi utilizate

1. Cu motor hidraulic rotativ

2. Cu motor pneumatic rotativ

[44]

Page 45: Proiectarea Dispozitivelor

A4.4.2. Alegerea soluţiilor (variantelor) optime de mecanisme de strângere

Nr. crt

Criterii Utilităţi1 2

1 Nr. forţelor de strângere principale 5 72 Mărimea forţelor de strângere 9 93 Gradul de descompunere a forţelor de strângere 8 94 Dacă forţele de strângere se descompun după direcţie perpendiculară faţă de

suprafaţa de orientare sau nu5 6

5 Dacă forţele de strângere sunt paralele sau nu cu suprafaţa de prelucrare 9 96 Dacă suprafaţa pe care se aplică forţele de strângere sunt prelucrare sau nu 9 97 Dacă există sau nu tendinţa de răsturnare, deplasare sau rotire a piesei faţă de

reazeme sub acţiunea forţelor de strângere3 3

8 Dacă există sau nu tendinţa de modificare a ST-O sub acţiunea forţelor de strângere 0 09 Dacă există sau nu posibilitatea apariţiei deformării de încovoiere sub acţiunea

forţelor de strângere0 0

10 Gradul de deformare al pieselor sub acţiunea forţelor de strângere 7 811 Presiunea de contact reazem-piesă 5 612 Dacă sunt necesare sau nu reazeme auxiliare 0 013 Dacă se aplică sau nu condiţia de rezistenţă la strivire a suprafeţelor de orientare 10 1014 TOTAL 74 81

A4.4.3. Alegerea materialelor şi tratamentelor mecanismelor de strângere

Se alege OLC 65A, STAS 795-87

– tratament termic de îmbunătăţire;

– duritate 37,5-58 HRC.

Pentru a face posibile mărimile de instalare şi extracţie ale piesei este necesar ca elementele de

strângere simbolizate prin forţa s să execute o anumită cursă de strângere cs şi eventual o deplasare de

degajare (d) pentru eliberarea spaţiului necesar manipulărilor de instalare şi extracţie.

T(D) – toleranţa la cotă care leagă suprafaţa de strângere cu suprafaţa de orientare corespunzătoare

aflată pe direcţia forţelor de strângere sau a diametrului de strângere

Jmin – jocul minim necesar pentru instalarea şi extracţia comodă a piesei din dispozitiv; Jmin = 0,5-

1,5mm

P – dimensiunea maximă a proeminenţelor piesei care trebuie extrasă sau instalată;

d – cursa de degajare a elementului de strângere.

[45]

Page 46: Proiectarea Dispozitivelor

A4.4.4. Dimensionarea mecanismelor de strângere

D = 125 mmD1= 95 mmD2 = 108 mmD3 = 70.6 mmD4 = 92 mmD5 = 53.9 mmL = 75 mmL1 = 115 mmB = 28 mmd = M12 d1 = M8 d2 = 11 mmd4 = M18l = 4 mml3 = 167 mmn = 3 n1= 3

A4.4.8. Determinarea cursei de acţionare necesare ca a mecanismelor de strângereA4.4.9. Determinarea forţei de acţionare necesare Q a mecanismelor de strângere

[46]

Page 47: Proiectarea Dispozitivelor

E5. ELABORAREA SCHEMEI DE ACŢIONARE ŞI PROIECTAREA ELEMENTELOR ŞI MECANISMELOR COMPONENTE

F5.1. Elaborarea schemei de acţionare

A5.1.1. Alegerea modului de acţionare

În funcţie de modul cum este aplicată forţa de acţionare a mecanismului de fixare sau de centrare şi

fixare dispozitivele pot fi:

– cu acţionare manuală;

– cu acţionare mecanizată.

Sistemul care se pretează cel mai bine tipului de mecanism de centrare-strângere ales este

acţionarea mecanizată.

5.1.2 Alegerea tipului de acţionare mecanizată

Acţionarea mecanizată şi utilizează în cazul dispozitivelor cu mai multe locuri de strângere, când

forţele de strângere sunt mari, când se cer precizii ridicate ale suprafeţelor prelucrate şi când se cere

creşterea productivităţii prelucrării.

Acţionarea mecanizată este specifică producţiei de serie mare şi de masă.

În funcţie de natura energiei utilizate, acţionarea mecanizată poate fi:

– pneumatică;

– hidraulică;

– pneumo-hidraulică;

– mecano-hidraulică;

– mecanică;

– electromecanică;

– cu vacuum;

– magnetică;

– electromagnetică.

Construcţiile utilizate în acest scop sunt cunoscute sub denumirea de sisteme (instalaţii) de

acţionare, iar mecanismele ce constituie componentul de bază al acestora, sunt cunoscute sub denumirea

de mecanisme (motoare) de acţionare.

[47]

Page 48: Proiectarea Dispozitivelor

Acţionarea pneumatică

Acţionarea pneumatică reprezintă un mod de acţionare mecanizată, caracterizată prin aceea că forţa

de acţionare este realizată de aerul comprimat ce apasă asupra pistoanelor sau membranelor unor motoare

cunoscute sub denumirea de motoare pneumatice.

Avantaje:

– creşterea productivităţii prelucrării prin reducerea timpilor auxiliari de strângere-slăbire a

semifabricatelor;

– reducerea efortului fizic depus de muncitor în timpul procesului strângerii-slăbirii semifabricatelor;

– realizarea de forţe constante de strângere a căror valoare poate fi uşor controlată în timpul

prelucrării, ceea ce duce la eliminarea erorilor de strângere;

– determinarea cu precizie mare a mărimii forţelor de strângere şi menţinerea constantă a acestora;

– motoarele şi aparatele ce intră în structura instalaţiilor de acţionare pneumatică sunt, în cea mai

mare parte normalizate;

– la temperaturi scăzute ale mediului înconjurător aerul comprimat nu îngheaţă în conducte.

Dezavantaje:

– creşte costul dispozitivelor acţionate pneumatic;

– randament scăzut în cazul utilizării unor conducte lungi cu multe coturi.

Acţionarea hidraulica

Acţionarea hidraulică reprezintă un mod de acţionare mecanizată, caracterizată prin aceea că forţa

de acţionare este realizată de ulei ce apasă asupra pistoanelor sau membranelor unor motoare cunoscute

sub denumirea de motoare hidraulice.

Avantaje:

– forte mari;

– spatiu disponibil mic;

– asigura autofranarea;

– durata de exploatare mai mare decat la cel pneomatic;

– uzura redusa;

Dezavantaje:

– complexitate constructiva;

– cursa limitata;

– cost ridicat;

[48]

Page 49: Proiectarea Dispozitivelor

5.1.3 Alegerea variante de acţionare

Acţionarea pneumatică reprezintă varianta optimă de acţionare a mecanismului de centrare-

strângere ales din următoarele considerente:

– datorită forţelor de fixare mari;

– greutate relativ scăzută;

– suportă supraîncălziri fără pericol de avarii;

– alimentare comodă cu energie;

– posibilităţi mari de reglare a vitezei şi forţei dezvoltate.

Scheme tipice de utilizare a acţionării pneumatice cu dubla actiune

Exemplu de utilizare a acţionării pneumatice în cazul în care ansamblul dispozitiv-semifabricat

este orientat şi fixat pe arborele maşinii-unelte cu mişcări de rotatie.

Aceasta va pleca de la schema optimă de strângere la care se va adăuga mecanismul de strângere

sau centrare-strângere precum şi elementele şi mecanismele componente ale acţionării

[49]

Page 50: Proiectarea Dispozitivelor

3 – filtre separatoare 4 – regulator de presiune 5 – manometru 6 – ungator

9 – distribuitor 11 – motor pneomatic 12 – mansoane de alimentare 13 – conducte

Sursa [3] GOJINEŢCHI N. şi GHERGHEL N., Proiectarea dispozitivelor, vol. 1. Inst. Politehn. Iaşi, 1983]

[50]

Page 51: Proiectarea Dispozitivelor

F5.2. Proiectarea componentelor schemei de acţionare

5.2.1 Stabilirea variantelor de componente ce pot fi utilizate

Motoare pneumatice normalizate ce pot fi montate separat de corpul dispozitivului sau ataşate pe

corpul dispozitivului.

Motor pneumatic cu piston cu dublu efect pentru dispozitive

Motor pneumatic cu piston cu simplu efect pentru dispozitive

Motor pneumatic cu flansa de fixare pe arborele principal al mainii unelte

[51]

Page 52: Proiectarea Dispozitivelor

Motor pneumatic fara flansa de fixare pe arborele principal al mainii unelte

Supapa de siguranta

Regulator de presiune

[52]

Page 53: Proiectarea Dispozitivelor

Ungător

Filtru de aer

[53]

Page 54: Proiectarea Dispozitivelor

A.5.2.2 Alegerea variantei optime

Pentru motorul pneumatic, s-a ales varianta: Motor cu piston cu dublă acţiune

[54]

Page 55: Proiectarea Dispozitivelor

A.5.2.3 Dimensionarea componentelor

Motor cu piston cu dublă acţiune

D = 200 mm – diametrul pistonului D1 = 240 mm

l = 25 mm d2 = 25 mm

d1 = 300 mm l1 = 5 mm

d = M16 B = 100 mm

h1 = 130 mm C = 300 mm

H = 110 mm H1 = 60 mm

B = 12 mm l2 = 12 mm

L = 167 L1 = 25 mm

L2 = 72 mm L3 =122 mm

L4= 141 mm L5= 91 mm

D2 = 232 mm D4=165 mm

D3 = 30 mm H1=16 mm

D6 = 188 mm D7=155 mm

D8 =100 mm H2 = 22 mm

Forţa Q la presiunea de 4daN/cm2 este:

Q = 1250 [daN]

Ca = 8mm

A.5.2.4 Alegerea ajustajelor, toleranţelor şi rugozităţilor

Ajustaje piston-cilindru: H8/l8

Tijă-capac: H7/f8

Rugozităţi cilindru şi tije: Ra = 0.2-0.4 μm

Rugozităţi:

– suprafeţe active plane: – înainte de rectificare Ra≤125 μm

– după rectificare: Ra=0,2−6 . 3 μm

– cilindrice: Ra=0,4−1 .6 μm

[55]

Page 56: Proiectarea Dispozitivelor

– suprafeţele găuri şuruburi de fixare: Ra=25 μm

[56]

Page 57: Proiectarea Dispozitivelor

[57]

Page 58: Proiectarea Dispozitivelor

[58]

Page 59: Proiectarea Dispozitivelor

E6. PROIECTAREA CELORLALTE ELEMENTE ŞI MECANISME COMPONENTE ALE DISPOZITIVULUI

În cazul general, în structura unui dispozitiv tehnologic, pot să intre, parţial, în afara de: elementele, mecanismele, subansamblurile de orientare-poziţionare (reazemele simple/ obişnuite); elementele, mecanismele, subansamblurile, subsisteme de strângere (fixare); elementele, mecanismele, subansamblurile, subsistemele de orientare-poziţionare (centrare) şi strângere

(reazemele „autocentrante“), şi elementele, mecanismele, subansamblurile, subsistemele, blocurile de acţionare,

şi alte elemente, mecanisme, subansambluri, subsisteme tipice, listate în tabelul 6.1 [16. GHERGHEL N. şi SEGHEDIN N., Concepţia şi proiectarea reazemelor dispozitivelor tehnologice. Iaşi: Tehnopress, 2006, p. 77 84]. IN urmatorul tabel am enumerat celelalte elemente si mecanisme componente ale dispozitivului

Tabelul 6.1 Structura generală a dispozitivelor tehnologice.

Elemente comune 1 Elemente şi mecanisme pentru fixarea dispozitivului 2 3

Elemente specifice/ speciale

4Capete multiax (subansambluri pentru diversificarea mişcării, subansambluri pentru instalarea multiplă)

5

Elemente şi mecanisme pentru fixarea dispozitivului sunt suruburile (8 bucati)

STAS 5144/82

d1 = 28 mmd = 24 mmk = 10 mmb = 20 mml = 40 mm

[59]

Page 60: Proiectarea Dispozitivelor

E7. ELABORAREA DESENULUI DE ANSAMBLU AL

DISPOZITIVULUI

Desenul de ansamblu se va face pe o plansa de format A1, avand urmatoarele

componete: Schema instalatiei pneumatice, desenul motorului, desenul dispozitivului de

orientare-pozitionare si stringere, desenul piesei la scara 1:1

[60]

Page 61: Proiectarea Dispozitivelor

E8. VERIFICAREA REZISTENTEI SI RIGIDITATII

DISPOZITIVULUI

Nr. crt Scheme de strângere tehnic posibile (SS-TP) Forţe de strângere1

Mecanism de centrare – strângere tip mandrină

a) Piesa să nu se deplaseze pe direcţia axială datorită forţei P2

Verificarea condiţiei la rezistenţă la strivire a suprafeţelor de orientare şi strângere

Concluzie: SS-TP îndeplineşte condiţia la rezistenţa la strivire.

b) Piesa nerezemată frontal sa nu se rotească datorită momentului Me

Verificarea condiţiei la rezistenţa la strivire

Concluzie: SS-TP 1 îndeplineşte condiţia la rezistenţă

[61]

Page 62: Proiectarea Dispozitivelor

E9. ANALIZA TEHNICO-ECONOMICA LA LUCRUL CU

DISPOZITIVUL PROIECTAT

9.1 Analiza tehnica

Analiza tehnica Se rezuma, la verificarea pozibilitatilor de a obtine precizia caruta la utilizarea dispozitivului proiectat, prin

compararea preciziei probabile care se poate obtine cu dispozitivul proiectat, cu precizia cruta la operatia respectiva de prelucrare, cintrol, asamblare, etc. La determinarea preciziei probabile se au in vedere toate abaterile specifice operatiei respective, pentr u fiecare conditie de precizie.

Proiectantul de dispozitive trebuie sasi concentreze atentia asupra analizei si evaluarii abaterilor erorilor introduse de dispozitiv, pentru a putea lua masurile constructive si de executie, in vederea asigurarii preciziei de prelucrar, control, asamblare, impusa de operaia respectiva. Abaterile deorientare pozitionare si de stringere au fost deja, determinate, iar celelalte abateri, daca, nu au fost stabilite in E4 vor fi stabilite acum.

Daca conditia de precizie nu este satisfacuta se analizeazaabaterile introduse de dispozitiv si se cauta solutiile pentru asigurarea conitiilor de prelucrare, control masurare. Precizia fiid asigurata in cazul nostru se poate trece la analiza economica.

- precizia de orientare-pozitionare e ridicata (0.03) ;- precizia de reglare a celor doua scule este ridicata (0.03) ; - numarul pieselor prinse este de o piesa ;

9.2 Analiza economica

Consta in verificarea conditiei de rentabilitate economica a prelucrarii, controlului sau asamblarii cu dispozitivul proiectat. Aceasta entabilitate se poate aprecia pe baza unor indicatori si sau indici economici.

In cadrul proiectului de an se va determina procentul de crestere a productivitati munci ca urmare a echiparii

cu dispozitive

In care este norma de timp necesara realizarii operatiei cu elemente si mecanismele din dotarea masini-

unelte si =9 min iar este norma de timp necesara realizarii operatiiei cu ajutorul dispozitivului proiectat si este egala cu 5 min

O conditie este ca >Aceasta se realizeaza prin urmatoarele cai principale:

- Eliminarea sau reducerea operatiilor de trasare

- Eliminarea sau reducerea timpilor ajutatori, pentru verificarea poztiei suprafetelor de prelucrat, in raport cu masina-unealta si cu scula unealta

- Reducerea timpilor ajutatori pentru slabirea pieselor

[62]

Page 63: Proiectarea Dispozitivelor

- Reducerea timpilor de baza

E10. ELABORAREA DESENELOR DE REPERE

E11. ELABORAREA INSTRUCTIUNILOR DE EXPLOATARE SI

A NORMELOR DE TEHNICA SECURITATII MUNCII

1.Denumirea dispozitivului: DISPOZITIV DE ORIENTARE POZITIONARE SI STRINGERE CU MECANISM TIP MANDRINA ELASTICA

2.Dispozitivul are ca destinatie prelucrarea unei piese cilindrice pe un strung tip SNA-450, programul anual de fabricaţie fiind de 50000 bucaţi pe an.

3.Date tehnice :- precizia de orientare-pozitionare e ridicata (0.03) ;- precizia de reglare a celor doua scule este ridicata ; - numarul pieselor prinse este de o piesa ;

4. Descrierea constructiei si functionarii dispozitivului :

[63]

Page 64: Proiectarea Dispozitivelor

1 – piesaBlocarea mecanismului se realizeaza la deplasarea spre stanga a tijei 4 care actioneaza parghia 3 care va deplasa falca mobila 2 si care strange piesa pe exterior. 5 - scula

5. Instructiuni de transport. Mecanismul se va transporta fiind amplasat intr-o cutie special construita pentru

acesta si va fi legat cu balot. Partile active vr fi acoperite cu o pelicola de unsoare speciala sau prin invelirea lor cu o hirtie impregnata cu diverse grasimi

6.Instructiuni de conservare : Dispozitivul trebuie ferit de lovituri, deteriorari, oxidari prin invelirea partlor active

vr fi acoperite cu o pelicola de unsoare speciala sau prin invelirea lor cu o hirtie impregnata cu diverse grasimi.

7. Instructiuni de depozitare. Este necesar un spatiu lipsit de umezeala, de admofera nociva , de praf . Depozitarea

trebuie sase fac ape rafturi, in sertare, rafturi sau cutii speciale.

8. Instructiuni de intalare.Mecanismul va fi amplasat pe masina de frezat FUI, fiind prins cu suruburi de

canalele in T ale masinii.

9. Instructiuni de reglare.Pentru reglare se vor folosi piese-model sau etalon.

10. Lista pieselor care sunt supu se uzurii intense si termenile de inlocuire.Tija care actioneaza mecanismul trebuie verificata frecvent pentru a nu avea fisuri

sau lovituri care pot duce la accidente si distrugerea dispozitivului. Aceasta se va verifica o data la 30 zile lucratoare.

Placutile atasate prin suruburi de falcile dispozitivului se vor verifiva o data la 30 de zile si se vor repara, reconditiona sau inlocui sau in cazul in care pe partea activa a acestor placute sunt lovituri sau orce alte distrugeri.

Suruburile cu care sunt prinse placutele de falcile mecanisului se vor schimba o data la 60 de zile lucratoare.

11. Norme de tehnica securitatii muncii la lucrul cu dispozitivul

- Piesele de prelucrat si cele prelucrate sa fie depozitate corect pe stelaje, mese, in dulapuri, lazi

[64]

Page 65: Proiectarea Dispozitivelor

- Sa se verifice prinderea (orintarea-pozitionarea si stringerea) corecta a piesei in dispozitiv.

- Sa se controleze periodic presiunea subsistemelor, subansablurilor de actionare pneomatica

- Sa se verifice functionarea aparatelor de siguranta ale subsistemelor/subansamblurilor de actionare de mai sus pentru evitarea aceidentelor in cazul intreruperi alimentari cu aer comprimat.

- La actionarea pneumatica cind se utilizeaza aerul comprimat pentru curatirea dispozitivului, aceasta trebuie facuta cu masina-unealta oprita

- Nu se vor folosi dispozitive ce au depasit gradul de uzura prescris, constatat, la rparatiile periodice. Aceste dispozitive trebuie introduse in reparatii sau casare.

- Sa se utilizeze ecrane de protectie impotriva lichidului de ungere precum si a aschiilor care pot sari de la procesul de prelucrare.

- Sa nu se actioneze in apropierea partilor in miscare ale mecanismelor dispozitivului si ale masinii-unelte

- Sa se curate bine dispozitivul de aschii

- Sa nu se porneasca dispozitivul daca nu este cunoscut.

- Muncitorul nu trebuie sa aiba sub picioare ulei, lichid de racire ungere, aschii, bucati de maerial. Sa se supravegheze starea imbracamintei deoarece salopetele si halatele descheiate si parul lung despletit rezinta pericol de acidentare

- Locul de munca sa fie corect iluminat

- Avariile de orce natura, in timpul lucrului, trebuie aduse la cunostinta maistrului sefului de sectie pentru a se lua masuri urgente

- Sa se cunoasca regulele de baza pentru a da un prim ajutor accidentatului. Accidentatul va fi transportat imediat la punctul sanitar sau dispensar.

- Muncitorii sa fie instruiti in probleme de tehnica securitatii muncii

- Maistrul trebuie sa faca muncitorilor instructajul individual referitor la utilajul la care se va lucra

- Instructajul de protectie a munci se va repeta la intervalele indicate de instructiuni, completindu-se, de fiecare data, fisa de instructaj

[65]

Page 66: Proiectarea Dispozitivelor

- Sa fie afisate la locuri vizibile, dispozitiile legale si instruciunile de tehnica securitatii muncii

Bibliografie de bază pentru proiectul de an/ semestru la disciplina „Proiectarea dispozitivelor“

1. GHERGHEL N “Construcţia şi exploatarea dispozitivelor tehnologice” Inst. Politehn. Iaşi 2006 2. GOJINEŢCHI N. şi GHERGHEL N., Proiectarea dispozitivelor, Vol. 1. Inst. Politehn. Iaşi, 1983.3. GHERGHEL N., Construcţia şi exploatarea dispozitivelor, vol. 1 2, Inst. Politehn. Iaşi, 1981.4. GHERGHEL N. şi GOJINEŢCHI N., Îndrumar de proiectare a dispozitivelor, vol. 1. Analiza

temelor de proiectare. Informarea iniţială. Stabilirea datelor iniţiale. Stabilirea soluţiilor de ansamblu ale dispozitivelor, Inst. Politehn. Iaşi, 1992.

5 GHERGHEL N. şi SEGHEDIN N., Concepţia şi proiectarea reazemelor dispozitivelor tehnologice. Iaşi: Tehnopress, 2006.

6. GHERGHEL N., Indrumar de proiectare a dispozitivelor, vol. 2. Elaborarea schemelor optime de orientare în dispozitive. Inst. Politehn. Iaşi, 1992.

7. GHERGHEL N., Îndrumar de proiectare a dispozitivelor, vol. 3. Proiectarea elementelor de orientare ale dispozitivelor, Inst. Politehn. Iaşi, 1992.

8. GHERGHEL N. şi SEGHEDIN N., Proiectarea reazemelor dispozitivelor tehnologice. Iaşi: Tehnopress, 2002.

9. GHERGHEL N., Proiectarea dispozitivelor 1. Note de curs. U. T. „Gh. Asachi“ Iaşi, Facult. Constr. de Maş., Specializ. Tehnol. Constr. de Maş., 2006-2007.

10. GHERGHEL N., Proiectarea dispozitivelor 2. Note de curs. U. T. „Gh. Asachi“ Iaşi, Facult. Constr. de Maş., Specializ. Tehnol. Constr. de Maş., 2007-2008.

11. VASII-ROŞCULEŢ Sanda, GOJINEŢCHI N., ANDRONIC C., ŞELARIU Mircea, GHERGHEL N., Proiectarea dispozitivelor. Bucureşti: Ed. Did. şi Pedag., 1982.

12. TACHE Voicu, UNGUREANU I., BRĂGARU Aurel, GOJINEŢCHI N., GHERGHEL N., MARINESCU I., ŞUTEU Virgil, DRUŢU Silvia, Construcţia şi exploatarea dispozitivelor. Bucureşti: Ed. Did. şi Pedag., 1982.

13. STĂNESCU I. şi TACHE Voicu, Dispozitive pentru maşini-unelte. Proiectare, construcţie. Bucureşti: Ed. tehn., 1969.

14. STĂNESCU I. şi TACHE Voicu, Dispozitive pentru maşini-unelte. Proiectare, construcţie. Bucureşti: Ed. tehn., 1979.

15. TACHE Voicu, UNGUREANU I., STROE C., Elemente de proiectare a dispozitivelor pentru maşini-unelte. Bucureşti: Ed. tehn., 1985.

16. TACHE Voicu, UNGUREANU I., STROE C., Proiectarea dispozitivelor pentru maşini-unelte. Bucureşti: Ed. tehn., 1995.

17. BRĂGARU Aurel, Proiectarea dispozitivelor, vol. I. Teoria şi practica proiectării schemelor de orientare şi fixare. Bucureşti: Ed. tehn., 1998.

18. TACHE Voicu şi BRĂGARU Aurel, Dispozitive pentru maşini-unelte. Proiectarea schemelor de orientare şi fixare a semifabricatelor. Bucureşti: Ed. tehn., 1976.

[66]

Page 67: Proiectarea Dispozitivelor

19. BRĂGARU A., PĂNUŞ V., DULGHERU L., ARMEANU A., SEFA-DISROM. Sistem şi metodă. Vol. 1. Teoria şi practica proiectării dispozitivelor pentru prelucrări pe maşini-unelte. Bucureşti: Ed. tehn., 1982.

20. STURZU Aurel, Bazele proiectării dispozitivelor de control al formei şi poziţiei relative a suprafeţelor în construcţia de maşini. Bucureşti: Ed. tehn., 1977.

[67]