Proiect-Fabricarea Si Repararea Autoturismelor

UNIVERSITATEA DIN ORADEAFACULTATEA DE INGINERIE MANAGERIALI TEHNOLOGICSPECIALIZAREA: AUTOVEHICULE RUTIEREDISCIPLINA: Fabricarea si repararea autovehiculelor

PROIECT

COORDONATOR: STUDENT:

Oradea2013

Cuprins:TEMA DE PROIECT:3CAPITOLUL I Analiza conditiilor tehnico-functionale si a tehnologicitatii piesei si stabilirea tipului sistemului de productie41.1.Analiza rolului functional, a conditiilor tehnice impuse piesei finite si a tenhologicitatii acesteia41.2Analiza justificata a materialului pentru executia piesei81.3.Calculul ritmului si productivitatii liniei tehnologice. Stabilirea preliminara a tipului (sistemului) de productie10Capitolul 2. Alegerea variantei optime a metodei si procedeului de obtinere a semifabricatului12Proprieti de turnare ale metalelor i aliajelor12Capitolul 3. Elaborarea procesului tehnologic de prelucrare mecanica si control a piesei143.1 Analiza proceselor tehnologice similare existente. Intocmirea planului de operatii pentru executarea semifabricatului143.2 Analiza posibilitatiilor de realizare a preciziei dimensionale si a rugozitatii prescrise in desenul de executie153.3 Stabilirea succesiunii logice a operatiilor de prelucrare mecanica, tratament termic (termochimic) si control163.4 Alegerea utilajelor si indicatiilor tehnologice173.6 Alegerea SDV-urilor18Capitolul 4. Determinarea regimurilor optime de lucru si a normelor tehnice de timp194.1 Determinarea regimurilor optime de aschiere194.2 Determinarea normelor tehnice de timp24Capitolul 5. CALCULUL NECESARULUI DE FORTA DE MUNCA, UTILAJE, SDV-URI SI MATERIALE275.2 Calculul necesarului de forta de munca si utilaje275.3 Calculul necesarului de SDV-uri285.3.2 Calculul necesarului de dispozitive si verificatoare295.4 Calculul necesarului de materiale29Bibliografie:30

TEMA DE PROIECT:

Piston MACProduce: 70000 pieseCota: 82Regimuri: strunjire degrosare strunjire finisare

CAPITOLUL I Analiza conditiilor tehnico-functionale si a tehnologicitatii piesei si stabilirea tipului sistemului de productie

1.1.Analiza rolului functional, a conditiilor tehnice impuse piesei finite si a tenhologicitatii acesteia

1.1.1.Rolul functional si solicitarile piesei

rol functional:sa permite fluidului motor sa execute ciclul. este organul prin miscarea caruia se variaza volumul cilindrului transmite fortele corespunzatoare presiunii gazului, transmiterea facandu-se direct catre biela transmite cilindrului forta normala N ce apare datorita inclinarii bielei asigura, prin intermediul segmentilor, etansarea la gaze si ulei la motoarele in 2 timpi, are rol de organ de distributie si de pompa de baleiaj. La motoarele in 4 timpi supraalimentate , are rol si de compressor transmite cilindrului o parte din caldura rezultata din arderea combustibilului

parti componente : capul pistonului regiunea port-segment mantaua pistonului umerii pistonului

solicitarile la care este supus pistonul : solicitari mecanice

Rigiditatea pistonului trebuie sa fie inalta

In timpul functionarii, asupra capului pistonului actioneaza o forta de presiune (Fp) care se transmite prin umerii mantalei la bolt.

Fig 1.1Forta de presiune deformeaza pistonul astfel incat, apasarea mantalei pe cilindru tinde sa se concentreze numai pe muchia inferioara a mantalei, canalele pentru segmenti se inclina fata de planul transversal impiedicand aplicarea normal a segmentilor pe suprafata cilindrului, iar deformarea umerilor mantalei determina aparitia unor sarcini concentrate in zona A, care provoaca distrugerea ei.

Fig 1.2

Bataia pistonuluiPistonul se monteaza in cilindru cu un joc , care asigura deplasarea libera a lui. Forta normal N variaza ca marime si sens, deplaseaza pistonul in planul transversal al cilindrului si il aplica in decursul unui ciclu, cand pe o parte cand pe cealalta a cilindrului.

Forta de frecare Ff produce un moment de rasturnare a pistonului in jurul axei de oscilatie, care determina bascularea pistonului sau miscarea de rotatie. Miscarea transversala care aplica alternative pistonul cu soc pe cilindru ca si bascularea lui produc vibratia cilindrului, insotita de zgomote caracteristice, denumite bataia pistonului.

Influenta jocului dintre piston si cilindru asupra zgomotului se arata in figura de mai jos:

Fig 1.3

Solicitari termice

Starea termica a pistonuluiIn contact cu gazelle fierbinti pistonul primeste fluxul de caldura Qp si se incalzeste. Pistonul evacueaza fluxul Qp dar atinge starea de echilibru termic la o temperatura relativ ridicata. Distributia fluxului de caldura din piston (a) si distributia temperaturii in piston (b) sunt reprezentate in figurile de mai jos:

(a) (b) Fig 1.4

Fig 1.5 Suprafetele functionale ale pistonului

Suprafata S1 face parte din camera de ardere, ea este plana; S2 suprafata circulara cu rugozitate mica, contact cu cilindrul; S3-S4-S5 lacasurile de sprijin ale segementilor de presiune si ungere; S6 capatul mantalei, se prelucreaza pentru a echilibra pistonul; S7 baza tehnologica de prelucrare; S8 suprafata de contact dintre piston si bolt, are rugozitate mica; S9 canalele de strangere a uleiului raclat.

1.1.2. Conditiile tehnice impuse piesei finite prin desenul de executie

Dimensiuni principale nominale .

Pistonul se schiteaza initial in raport cu solutiile constructive alese. Dimensiunile principale se precizeaza pe baza datelor statistice :

Dimensiunile caracteristice ale pistonului motoarelor in patru timpi :

DimensiuneaMAS(D=65100 mm)MAC

D=80180mmD=180..355mm

Lp lungimea pistonului(0,8...1,1)D*82 mm(1,2...1,8)D

Lm- lungimea mantalei(0,5...0,8)D55 mm(0,8...1,2)D

Hc inaltimea de compresie(0,5...0,7)D57 mm(0,7...1,10)D

h inaltimea de protectie asegmentului de foc(0,6...0,12)D12.3(0,15...0,22)D

hc grosimea flancului(0,035...0,045)D41 mm

hc1 grosimea flancului primului segment, in mm1,5...2,51,5...3,54,0...6,0

grosimea capului(0,08...0,10)D13 mm(0,15...0,20)D

D* - alezajul

Se stabileste inaltimii Regiunii Port-Segment (RPS) numai dupa ce decidem asupra numarului si inaltimii segmentilor. Lungimea pistonului si diametrul umerilor mantalei se stabilesc in corelatie cu dimensiunile boltului. Capul pistonului, RPS-ul si mantaua se supun unui calcul de verificare.

Particularitatile constructive si functionale impun pentru executia pistoanelor o inalta precizie dimensionala, a formei, a dispunerii reciproce a elementelor geometrice precum si a calitatii suprafetei.Din motive economice de prelucrare, tolerantele stranse ce se impun pentru suprafata exterioara se obtin prin sortarea pistoanelor pe grupe dimensionale. Pistoanele fabricate ca piese de schimb se executa in trepte de reparatii de +0,25 , +0,5 sau +1mm si se marcheaza corespunzator R1,R2,R3.

Calitatea suprafetelor prelucrate depinde de rolul acestora in procesul functionarii. Pentru suprafata exterioara Ra=0,6...0,2m; pentru suprafetele canalelor de segmenti Ra=1,4...0,8 m; pentru alezajul boltului Ra=0,4...0,2 m. Pe suprafetele prelucrate nu se admit zgarieturi, rizuri, bavuri, urme de lovituri sau alte defecte. Toleranta privind masa pistonului se admite in limitele 0,5...2% din masa totala a pistonului.

Pentru a se putea realiza imperecherea pistonului cu boltul si biela pe grupe , acestea se marcheaza prin poansonare sau vopsire, indicandu-se pentru pistoane semnul grupei dimensionale, de masa si de alezaj pentru bolt.

In conditiile tehnice se mai prescriu : profilul pistonului in plan longitudinal si transversal; tratamentul de protectie; conditile de marcare.

1.2Analiza justificata a materialului pentru executia piesei

Dupa stabilirea rolului functional se alege materialul optim ce va fi folosit la obtinerea piesei. Rolul funcional ne arata si proprietatile pe care trebuie sa le indeplineasca piesa. O alegere optima a unui material pentru o anumita destinatie , este o problema foarte complexa ce trebuie rezolvata de proiectant.Concluzia este ca daca se doresc anumite proprietati se face o proiectare a materialului cu o astfel de structura care sa implice cerintele cerute de rolul functional . Adica se alege acel material care sa indeplineasca cerintele minime de rezistenta si durabilitate ale piesei in conditiile unui pret de cost minim si al unei fiabilitati sporite.Proprietatile unui material trebuie considerate ca o sum de relatii ntre material si mediul inconjurator in care va lucra.Avand in vederere conditiile de functionare ale pistonului, aliajele de aluminiu s-au dovedit ca fiind cele mai satisfacatoare, datorita calitatilor pe care le au: conductivitate termica ridicata, densitate mica, proprietati antifrictiune superioare si uzinare usoara.Dupa continutul elementului de aliere, aliajele de aluminiu pentru pistoane se impart in doua grupe: aliaje pe baza de siliciu grupa Al-Si-Cu-Mg-Ni (silumin) si aliaje pe baza de cupru Al-Cu-Ni-Mg (aliajele Y). Dintre aliajele pe baza de siliciu pentru pistoane se utilizeaza aliajele eutectice si hipereutectice. Proprietatile acestor aliaje si domeniile de utilizare se dau in tabelul 1.2.1, iar principalele caracteristici se dau in tabelul 1.2.2.

Proprietatile aliajelor de aluminiu pentru pistoane si domeniile de utilizareAliajulProprietati si domenii de utilizare

Aliaje pe baza de siliciuAceste aliaje poseda coeficient de dilalare termica redus care se micsoreaza pe masura cresterii continutului de siliciu. Aliajele hipereutectice corespund cel mai bine cerintei de a avea un coeficient de dilatare cat mai apropiat de cel al cilindrului. Datorita acestui fapt jocurile la rece pot fi mai mici, din care cauza uzurile indeosebi a segmentilor si a canalelor vor fi mai reduse. Majoritatea constructorilor utilizeaza aliaje eutectice datorita dilatarii lor reduse dar mai ales pentru calitatile lor bune bune de frecare si uzura; totodata ele sunt mai putin sensibile la formarea fisurilor. Aliajele hipereutectice sunt mai dificile la turnare iar pentru a reduce pericolul de fisurare la turnare se adauga sodiul ca modificator; de asemenea ele rezista mai putin la oboseala termica. Rezistenta mecanica mai slaba a aliajelor pe baza de siliciu la temperaturi ridicate conduce la sectiuni mai mari, deci pistoane mai grele. Totusi marirea sectiunii este compensata de densitatea mai mica a acestor aliaje. Datorita proprietatilor lor, aliajele eutectice sunt aliajele standard pentru executarea pistoanelor de diferite tipuri. In cazul m.a.c. puternic solicitate se folosesc aliaje hipereutectice.

Aliaje pe baza de cupruAliajele din aceasta grupa au coeficientul de dilatare mai mare din care cauza pistoanele se prevad cu jocuri marite ceea ce favorizeaza intensificarea uzurilor grupului piston-segmenti-cilindru. De asemenea aceste aliaje se caracterizeaza printr-o fluiditate mica si tendinta de a forma fisuri la cald. Datorita proprietatilor mecanice ridicate, aliajele pe baza de cupru se utilizeaza pentru executia pistoanelor ale m.a.c. cu o puternica solicitare termica.

In tara noastra materialele pentru pistoane sunt standardizate in STAS 201-77.

tabelul 1.2.2Caracteristicile aliajelor de aluminiu pentru pistoaneGrupaAliaje eutecticeAliaje hipereutecticeAliaje Y

Marci echivalenteATCSi12CuMgNi*KS 1275MAHLE 124NURAL 3210ATCSi18CuMgNi*KS 281,1MAHLE 138NURAL 1761-KS 282MAHLE 244NURALATCCu4Ni2Mg2*KSYMAHLE Y-

StareaTCMTCMTCTCM

Elementul de aliere de baza %(11-13,5)Si(16-19)Si(23-26)Si(3,5-4,5)Cu

Alte elemente de aliere %(0,8-1,5)Cu; (0,8-1,3)Ni;(0,8-1,3)Mg; 0,2 Mn;0,7 Fe; 0,2 Ti; 0,2 Zn.(1,7-2,3)Ni;(1,2-1,8)Mg;0,2 Mn; 0,7 Fe;0,2 Zn; 0,1-0,2 Ti

Densitatea [kg/m3]2680-27002670-268026502800-2820

Coef de dilatare [1/K]20,5-21,518,5-19,517-1823-24

Duritate Brinell [N/mm2] la :20oC 150oC 250oC900-1200700-900300-400900-1250700-900350-450900-1250700-900350-450900-1250700-900350-450

Rezist la rupere la tractiune [N/mm2] la: 20oC 150oC 250oC

200-250180-230100-150

300-370250-300110-170

180-220176-200100-140

230-300200-240110-170

180-220170-200100-140

230-280220-260160-200

350-420300-370150-260

Alungirea relativa A5 min %0,3-0,8

Rezistenta la rupere la oboseala [N/mm2] la: 20oC 300oC

Modulul de elasticitate E [N/mm2]

1.3.Calculul ritmului si productivitatii liniei tehnologice. Stabilirea preliminara a tipului (sistemului) de productie

1.3.1.Calculul fondului anual real de timp (Fr)

Fr = [Zc-(Zd+Zs)]*ns*ts*kp[ore/an](1.1.)

unde: Zc numarul zilelor calendaristice dintr-un an; Zc =365 zile/an; Zd numarul zilelor libere la sfarsit de saptamana dintr-un an;Zd=52 sau 104 zile/an; Zs numarul zilelor sarbatorilor legale; Zs=6 zile/an; ns numarul de schimburi, dat prin tema [schimburi/zi]; ns=2; ts durata unui schimb; ts=8 ore/schimb; kp coeficient care tine seama de pierderile de timp de lucru datorita reparatiilor executate in timpul normal de lucru al schimbului respectiv. Se recomanda [2*]: kp=0,97 pentru ns=1 ; kp=0,96 pentru ns=2 ; kp=0,94 pentru ns=3 .

Se alege: Zd=104 zile/an si kp=0,96

Rezulta : Fr=[365-(104+6)]*2*8*0,96Fr=3916,8 ore/an

1.3.2.Calculul planului productiei de piese (Npp)

Npp= Np*n+ Nr+ Nrc+ Nri[piese/an](1.2.)

unde: Np planul de productie pentru produsul (ansamblul) respectiv, dat prin tema; n numarul de piese de acelasi tip pe produs; Nr numarul de piese de rezerva, livrate odata cu produsul. In majoritatea cazurilor, Nr=0; Nrc numarul de piese de rezerva livrate la cerere (pentru reparatii). Se adopta in functie de durabilitatea piesei intre 0 si 200...300% din (Np*n); Nri numarul de piese rebutate la prelucrare din cauze inevitabile. Se adopta in functie de dificultatea proceselor tehnologice presupuse a fi utilizate intre 0,1...1% din (Np*n+ Nr+ Nrc);

Se alege: Np*n=70000 piese/an ; Nrc = 20% din (Np*n); Nri= 0,5% din (Np*n+ Nr+ Nrc)

Rezulta: Npp=70000+0+14000+(70000+0+14000)*0.005 Npp= 86100 piese/an

1.3.3.Calculul ritmului si productivitatii liniei tehnologice

Ritmul liniei tehnologice, R, are implicatii majore asupra asigurarii sincronizarii operatiilor (pentru liniile cu flux continuu), prin divizarea procesului tehnologic in operatii si faze, alegerea utilajelor, SDV-urilor si a structurii fortei de munca.

R=Fr*60/Npp[min/piesa]R=2.73 min/piesa(1.3.)

Productivitatea liniei tehnologice reprezinta inversul ritmului liniei:

Q =60* R[piese/ora]Q=21.97 piese/ora(1.4.)

1.3.4.Stabilirea preliminara a tipului (sistemului) de productie

Tipul de productie reprezinta ansamblul de factori productivi dependenti, conditionati in principal de: stabilitatea in timp a productiei, complexitatea constructiva si tehnologica a acesteia si de volumul productiei. Tipul de productie influenteaza: caracterul si amploarea pregatirii tehnice a productiei, nivelul de specializare si structura de productie, formele de organizare a productiei, economicitatea fabricatiei. Metodele de stabilire a tipului productiei metoda indicilor de constanta a fabricatiei, metoda nomogramei-necesita, pe langa valoarea R si valorile timpilor normati pentru operatiile principale ale procesului tehnologic [1*(1.3.2.)]. Intrucat in aceasta etapa nu se cunosc timpii normati, acestia pot fi adoptati preliminar, prin analiza unui proces tehnologic similar existent sau la stabilirea timpului de productie, se va utiliza unui criteriu orientativ (mai putin precis), bazat numai pe ritmul mediu al liniei tehnologice, R, astfel daca:R < 1 min/buc se adopta productie de masa; 1 < R < 10 min/buc se adopta productie de serie mare; 10 < R < 30 min/buc se adopta productie de serie mijlocie; 30 < R < 100 min/buc se adopta productie de serie mica;R > 100 min/buc se adopta productie individuala.

In cazul nostru, unde R=1.948 min/buc, se adopta productie de serie mare.

In cazul frecvent intalnit in constructia pieselor auto, al productiei de serie se pune si problema determinarii marimii optime a lotului de piese fabricate (Nlot). Se poate utiliza relatia orientativa:

Nlot=Npp*Zr/Z1[piese/lot](1.5.)

unde: Zr numarul de zile pentru care trebuie sa existe rezerva de piese; Zr=2...3 zile la piese de baza, mari; Zr=5...10 zile la piese marunte; Z1=Zc-(Zd+Zs) numarul anual de zile lucratoare;

Alegem: Zr=3 zile ; Z1=255 zile

Rezulta: Nlot=86100*3/255Nlot=1012.94 piese/lot

Capitolul 2. Alegerea variantei optime a metodei si procedeului de obtinere a semifabricatului

Analiza comparativa a metodelor si procedeelor concurente si adoptarea variantei optime

Alegerea procedeului se face pe baza criteriilor tehnico-economice si de compatibilitatea procedeului cu: materialul de executie; precizia impusa prin desenul de executie; forma si solicitarile piesei; dimensiunile principale ale piesei; caracterul productiei.

Proprieti de turnare ale metalelor i aliajelor1. Turnabilitatea: proprietatea tehnologic global, care reflect comportarea materialelor n raport cu procedeele tehnologice din grupa turnrii . Ea se exprim prin calificative : foarte bun , bun , satisfctoare , slab , nesatisfctoare .2. Fuzibilitatea : este proprietatea materialului de a trece n stare topit . 3. Fluiditatea: este proprietatea materialului aflat n stare lichid sau vscoas de a curge i umple toate detaliile cavitaii formei de turnare .4. Contracia: este proprietatea materialului metalic de a-i micora volumul n timpul solidificrii .5. Segregarea: este separarea constituenilor unui amestec eterogen astfel nct distribuia acestora nu mai este uniform .6. Absorbia gazelor: exprim proprietatea de a dizolva gaze .

Stabilirea adaosului de contracie, se face utiliznd formula:

(mm)(2.1)unde: dm dimensiunea modelului; dp dimensiunea piesei; k contracia liniar

Pentru piesa n discuie am ales ca procedeu de turnare , turnarea n forme permanente statice . Acest procedeu permite obinerea de piese cu configuraie simpl sau complex , n serie mare sau mas , o precizie dimensional mm sau mm; o calitate a suprafeei bun ( Ram ) , permite obinerea de piese cu grosimea peretelui de 0,75 1 mm cu guri interioare mm filetate sau nefiletate .La acest procedeu metalul sau aliajul lichid se introduce prin cdere liber. Forma permanent poart uzual numele de cochil i este confecionat din aliaje de Al , rezistnd pn la 70.000 turnri sau fonte aliate 150.000 turnri . n pereii semicochilelor (1) i (1) se prelucreaz cavitatea (2) i elementele reelei de turnare : plnia (3) , piciorul plniei (4) , canalele de alimentare (5) i rsufltorile (6) prin care se elimin gazele (7) . Metalul sau aliajul lichid se introduce prin reeaua de turnare n cavitatea de turnare (10) . Pentru scoaterea piesei din cochil se acioneaz dispozitivele (12) prin rotaie sau prin translaie . Deoarece se formeaz o cantitate mare de gaze la contactul dintre metalul sau aliajul lichid i pereii reci ai cochilei n planul de separaie X-X pot fi prevzute orificii de felul celor prevzute n figur sau n pereii cochilei pot fi prevzute orificii (13) nfundate cu dopuri rotunjite(14). Pentru realizarea golului piesei se aeaz miezul (15) n locaul special (16) .

Capitolul 3. Elaborarea procesului tehnologic de prelucrare mecanica si control a piesei

3.1 Analiza proceselor tehnologice similare existente. Intocmirea planului de operatii pentru executarea semifabricatului

Nr. OperatieiDenumirea operatieiMasina-unealta

1Receptia semifabricatului

2Strunjire: - degrosare contur exterior - finisare contur exterior - degrosare canale pentru segmenti - finisare canale pentru segmenti-tesireStrung multiax cu sase posturi

3Curatire-suflareSuflare cu jet de aer comprimat

4Strunjirea gaurii pentru bolt. Prelucrarea a doua gauri de ungere in bosajeStrung

5Strunjire de finisare curb si oval pe toata lungimeaStrung de copiat

6Frezarea frontala si a camerei de ardereMasina de frezat

7AjustareSabar

8SpalareInstalatie de spalare

Tab. 3.1 Planul de operatii

Strunjirea reprezinta procedeul de prelucrare prin aschiere,cu cea mai frecventa utilizare, fiind metoda de baza pt obtinerea corpurilor de revolutie.In constructia de masini piesele care contin suprafete de revolutie au o pondere insemnata, cele mai caracteristice fiind arborii, bucsele si discurile, fapt care justifica raspandirea pe care o au in prezent prelucrarile prin strunjire.Strunjirea se realizeaza prin combinarea miscarii principale de rotatie executata de obicei de piesa, cu miscarea de avans a cutitului.Avansul este in general rectliniu in direactie longitudinala, transversala sau dupa o directie inclinata fata de axa miscarii principale. Prin operatii de strunjire se pot prelucra suprafete cilindrice si conice(exterioare si interioare), frontale, filete,etc, ca urmare a combinarii miscarii principale a semifabricatului cu miscarile de avans longitudinal sau transversal al cutitului.Utilizarea de dipozitive speciale permite si strunjirea altor forme de suprafete de revolutie.Astfel, este posibila prelucrarea suprafetelor sferice, daca miscarea de avans a sculei se realizeaza pe o traiectorie circluara, sau a suprafetelor profilate prin deplasarea simultana a cutitului pe directie longitudinala si transversala, rezultand o traiectorie corespunzatoare profilului piesei. De asemenea, pe strung se mai pot prelucra si corpuri care nu sunt de rotatie daca, se imprima sculei cu ajutorul unor dipozitive speciale, pe langa miscare de avans longitudinal si o miscare radiala efectuata dupa o anumita lege, obtinandu-se astfel piese cu sectiune ovala, patrata sau de alta forma.Prin strunjire se poate executa de asemenea detalonarea unor scule aschietoare. Pe langa aceasta, procedeul de prelucrare prin strunjire este concretizat printr-o mare productivitate ceea ce a facut ca procedeul sa capete o larga raspandire.In plus, precizia de prelucrare este sufdicient de ridicata, asfel incat pentru multe situatii, strunjirea poate constitui operatia finala de prelucrare.In general strunjirea se face in doua etape: degrosare si finisare. In urma acestor prelucrari se pot obtine preciziile economice si rugozitatea suprafetelor necesare.

3.2 Analiza posibilitatiilor de realizare a preciziei dimensionale si a rugozitatii prescrise in desenul de executie

Nr.suprafeteiTipul suprafeteiConditii tehnice impuseProcedeu aplicat

S1Plana exterioaraabatere de paralelism fata de axa de simetrie a piesei de 0,03 mmStrunjire plana, frezare

S2Toroidala frontala exterioaraRa=6.3 mstrunjire




S6Toroidala frontala exterioaraRa=3,2 mStrunjireBrosare

S7Toroidala interioaraabatere de perpendicularitate fata de axa de simetrie a piesei de 0,01 mm Ra=6,3 mStrunjire

S8Cilindrica interioaraburghierealezare

S9Cilindrica interioara-burghiere

Tab. 3.2 Suprafetele de prelucrat

3.3 Stabilirea succesiunii logice a operatiilor de prelucrare mecanica, tratament termic (termochimic) si control

Succesiunea logica a operatiilor este urmatoarea:

Strunjire frontala (prelucrarea bazelor tehnologice secundare)

Strunjirea suprafetei S7 si executare gaurii de centrare

Prelucrare suprafetei cilindrice exteriore

Strunjire exterioara de degrosare a suprafetei S2

Prelucrare suprafetei plane exterioare

Strunjirea plana de degrosare si finisare a suprafetei S1

Prelucrarea canalelor pentru segmenti

Strunjire de degrosare si finisare a suprafetelor S3,S4 si S5

Prelucrarea suprafetei de fixare a boltului

Burghierea si frezarea de finisare si superfinisare a suprafetei S8.

Prelucrarea gaurilor de scurgere a uleiului

Burghierea suprafetelor S9

Prelucrare suprafetei toroidale a mantalei

Strunjirea suprafetei S6

Control dimensional

3.4 Alegerea utilajelor si indicatiilor tehnologice

Alegerea masinii-unelte pentru prelucrarea discurilor se face in functie de marimea, diametrul, seria, de greutatea si precizia acestora.Strungul este o masina-unealta pentru prelucrarea prin aschiere, in general, a suprafetelor de revolutie sau a suprafetelor elicoidale, ale pieselor, cu ajutorul sculelor aschietoare (de obicei cutite de strung).Piesa executa, in acest caz, miscarea principala de rotatie, iar sculele miscarea de avans longitudinal (inaintarea) si de avans longitudinal (patrunderea). Prelucrarea pieselor pe strung se poate face nu numai cu cutitele de strung, ci si cu alte scule aschietoare (de exemplu: burghie, tarozi, alezoare etc.Cele mai utilizate sunt strungurile normale. Acestea se caracterizeaza prin modul de prindere a pieselor de prelucrat pe arborele principal (cu ajutorul universalului etc.) si uneori si cu papusa mobila; ele au mecanisme de avans longitudinal si de avans transversal; ele se folosesc la productia individuala sau in serii mici si mijlociiPentru operatiile de strunjire interioara si exterioara s-a ales strungul normal SN400X1000.

Figura 3.1 Strungul normal SN 400La acest tip de strung este posibila montarea unui al doilea port-cutit pe sania transversala, permitand prelucrarea unor piese cu doua cutite in acelasi timp, contribuind astfel la marimea productivitatii.Vederea generala a strungului SN-400 este reprezentata in fig 3.1 pe care se poate urmari amplasarea principalelor organe de comanda. Schimbarea turatiei axului principal se realizeaza cu ajutorul manetelor 1, 2 si 3 ale cutiei de viteza, iar marimea avansului sau a pasului unui filet se stabileste cu ajutorul manetei 4. Cu maneta 5 se comanda trecerea de la filetul pe dreapta la cel pe stanga, iar maneta 6 serveste la multiplicarea avansului si a filetului (butucul interior), respectiv pentru cuplarea surubului conducator sau a barei de avansuri (butucul exterior).Schimbarea sensului de rotatie si oprirea axului principal se obtin prin actionare asupra manetei 7, care ramane tot timpu langa cutia de avansuri si filete sau asupra manetei 8 care se deplaseaza impreuna cu caruciorul.Piulita sectionata ce se cupleaza pe surubul conducator, in cazul filetarii, poate fi actionata de maneta 9, iar avansul mecanica al caruciorului si al saniei transversale este comandata de o singura maneta 10 care poate ocupa patru pozitii: la stanga, la dreapta, inainte sau inapoi. Sensul de miscare al acestei manete corespunde intocmai si cu sensul de deplasare mecanica ce o capata cutitulAvansul rapid, in oricare din cele patru directii, se obtine prin apasarea butonului 11, apasarea ce se poate produce o data cu deplasarea manetei 10. Este de remarcat faptul ca datorita unui cuplaj de depasire, este posibila realizarea avansului rapid chiar in timp ce se executa o deplasare cu avans de lucru. Butoanele 12 si 13 servesc la cuplarea si decuplarea mecanismului de siguranta impotriva suprasolicitarilor din cutia caruciorului si respectiv la reglarea decuplarii la suprasarcinaPentru ca oprirea axului principal sa se faca intr-un timp minim, se foloseste o frana care actioneaza numai in pozitia de mijloc a manetelor 7 si 8. Din cand in cand aceasta frana trebuie reglata prin strangerea surubului 14.

3.6 Alegerea SDV-urilor

In tabelul urmator este prezentata alegerea SDV-urilor in functie de tipul operatiei si faza acesteia.S-a tinut cont de tipul operatiei, de caracterul productiei, de tehnologicitatea piesei, de precizia dimensionala

Nr.crtDenumirea operatieiSculeDispozitiveVerificatoare

1Strunjire interioaraCutit cu placuta K20Dispozitiv de prindereSubler, ceas comparator

2Strunjire exterioaraCutit cu placuta K20Dispozitiv de prindereSubler, ceas comparator

3GaurireBurghiu elicoidal 6Dispozitiv de prindereSubler

Tab. 3.3 Alegerea SDV-urilor

Capitolul 4. Determinarea regimurilor optime de lucru si a normelor tehnice de timp

4.1 Determinarea regimurilor optime de aschiere

Determinarea valorilor optime ale regimurilor de aschiere se bazeaza pe optimizarea unui paramentru global de apreciere a procesului tehnologic respectiv: minimizarea costului prelucrarii sau (mai rar) maximizarea productivitatii. Regimul de aschiere optim se determina dupa precizarea caracteristicilor sculelor aschietoare si se refera la urmatorii parametri: Adancimea de aschiere t [mm] este grosimea stratului indepartat prin aschiere, de pe suprafata piesei, la o singura trecere; Avansul s [mm/min, mm/rot, mm/cursa dubla, mm/dinte] este marimea deplasarii sculei in raport cu piesa, efectuata intr-un interval de timp, in cursul miscarii secundare; Viteza de aschiere v [mm/min, m/s] este viteza relativa a taisului sculei in raport cu suprafata de prelucrat.In corelatie directa cu regimul de aschiere se defineste si durabilitatea sculei (intre reascutiri) T [min]. In functie de multitudinea conditiilor pe care trebuie sa le satisfaca, in functie de masura in care instrumentul matematic este utilizat si in functe de modul in care se determina durabilitatea sculei, calculul regimurilor optime de aschiere se poate face prin metoda clasica sau prin metoda moderna. Aici se va folosi metoda clasica, ce presupune stabilirea preliminara a valorii durabilitatii sculei, determinarea succesiva a parametrilor regimului de aschiere, urmata de un numar redus de verificari ale conditiilor restrictive.Se va aplica aceasta metoda pentru doua suprafete, asupra carora se fac operatii de strunjire, rectificare etc..Etapele de parcurs sunt urmatoarele: Stabilirea durabilitatii sculei T, prin utilizarea relatiei generalizate Time-Taylor:

(4.1)

Coeficientii cv si k (dependenti de conditiile concrete ale aschierii) si exponentii m, xv, yv, se stabilesc pe baze experimentale. Se pot determina parametrii regimului de aschiere (t, s, v) prin alegerea a doi dintre ei si calculul celui de-al treilea. Succesiunea stabilirii celor trei parametri este dictata de gradul in care acestia influenteaza functia de optimizare:a. Alegerea adancimii de aschiere t, in functie de marimea adaosului de prelucrare si de tipul prelucrarii; acum se stabileste si numarul de treceri.b. Stabilirea avansului s, astfel incat productivitatea sa fie ridicata, dar si masina-unealta sa poata realiza acest avans.c. Calculul vitezei de aschiere. Calculul turatiei n, a piesei de prelucrat, in functie de viteza calculata si dimensiunea piesei (diametrul), urmata de alegerea celei mai apropiate valori na, din gama de turatii a masinii-unelte. Recalcularea vitezei de aschiere va, cu valoarea reala a turatiei na. Verificarea puterii necesare pentru aschiere.

4.1.1 Calculul regimurilor de aschiere la strunjire La strunjire miscarea principala este rotirea piesei si miscarea de avans este miscarea de translatie a cutitului.Strunjirea poate fi exterioara si interioara.La strunjire vom folosi cutitul cu sectiunea patrata 8X8 cu materialul taisului din carburi metalice si care are durabilitatea economica Tec=90 min.

Alegerea adancimii de aschiereIn majoritatea cazurilor, adaosul pentru prelucrarea de degrosare se indeparteaza intr-o singura trecere, deoarece in constructia moderna de masini sunt adaosuri relativ miciIn cazul strunjirii de finisare se aplica aceeasi recomandare, tinandu-se cont ca dupa prelucrarea de finisare suprafata trebuie sa aiba rugozitatea egala cu cea indicata pe desenul de executie al piesei respective.Pentru adaosuri simetrice adancimea de aschiere se va calcula cu relatia:

(4.2)(4.1)unde: Ac =3 mm adaosul de prelucrare pentru prelucrarea curentaAlegerea avansului

In cazul domeniului de strunjire valoarea avansului depinde de: Rezistenta corpului cutitului; Rezistenta placutei din carburi metalice; Eforturile admise de mecanismele de avans ale masinii unelte; Momentul de torsiune admis de mecanismul miscarii principale a masinii unelte; Rigiditatea si precizia piesei de prelucrat.Avansul la strunjire se va determina din conditia de rezistenta a corpului cutitului pentru cutit cu sectiune patrata din urmatoarea formula [5]:

(4.3)unde: s avansul la strunjire [mm/rot]; b=h=8 mm dimensiunile in sectiune al cutitului; t =3 mm adancimea de aschiere; h/L=1 raportul dintre inaltimea cutitului si distanta cu care iese in afara cutitul; i=250 MPa rezistenta la incovoiere admisibila pentru materialul de prelucrat ; HB=800- duritatea Brinell a materialului de prelucrat ; x1=1; y1=0,75 exponentii adancimii de aschiere ; n1=0,55 exponentul duritatii aluminiului; C4=3,57 coeficient care tine cont de materialul de prelucrat si de materialul sculei aschietoare .Avansul se apropie de avansurile din gama de avansuri a strungului SN400

Determinarea vitezei de aschiere

Se porneste de la relatia Time-Taylor:(4.4)unde: T durabilitatea economica a sculei exprimata in min; m exponentul durabilitatii; k produs de coeficienti ce depinde de conditiile de aschiere: k=k1..k9; v viteza de aschiere [m/min] t adancimea de aschiere [mm]; s avansul de aschiere [mm/rot]; xv, yv, n exponentii adancimii de aschiere, avansului si duritatii.

Rezulta ca viteza de aschiere se va calcula cu relatia:

(4.5)unde: Cv=123; xv=0,22; yv=0,5; m=0,2 exponent al durabilitatii pentru cutite din grupa de utilizare K; k1=(q/600)=(64/600)0,04=0,87 coeficient ce tine de influenta sectiunii transversale a cutitului (q=64 mm2 aria sectiunii transversale a cutitului si =0,04 pentru otel) k2=(45/)=(45/45)0,45 =1 coeficient ce tine seama de unghiul de atac principal (=45), =0,45 pentru cutite din grupa de utilizare K; k3=(a/s)0,09=(15/10)0,09 =1,04 coeficient ce tine seama de unghiul de atac secundar (s=10), a=15 pentru scule armate cu placute dure. k4=(r/2)=(0,5/2)0,08=0,9 coeficient ce tine seama de raza de racordare a varfului cutitului (r=0,5 mm), =0,08 pentru prelucrarea de finisare; k5=1,32 coeficient ce tine seama de materialul partii aschietoare a sculei (K20); k6=1 coeficient ce tine seama de materialul de prelucrat ; k7=1 coeficient ce tine seama de modul de obtinere a semifabricatului (matritare); k8=1 coeficient ce tine seama de starea stratului superficial al semifabricatului ; k9=1 coeficiente ce tine seama de forma suprafetei de degajare (forma plana).

Calculul turatiei de antrenare a axului strunguluiTuratia de antrenare a axului strungului se determina din relatia:(4.6)Din gama de turatii alegem na=34 rot/min. Astfel recalculam viteza de aschiere reala:(4.7)

Forta principala de aschiereSe determina cu urmatoarea relatie:(4.8)unde:- Fz forta principala de aschiere [N];- toti coeficientii sunt cunoscuti.Puterea efectiva de lucruIn cazul strunjirii se calculeaza cu relatia:(4.9)unde: =0,9 randamentul masinii-unelte.Puterea efectiva de lucru este mai mica decat cea a strungului SN400 (0,97,5 kW) turatia de lucru nu se modifica.

4.1.2 Calculul regimului de aschiere la gaurire

Alegerea sculeiSe va alege burghiu elicoidal pentru gaura de diametru D=2.3 mm.Uzura admisibila din [5] a burghiului elicoidal din carburi metalice este de 0,2-0,3 mm, iar durabilitatea economica a burghiului este : Tec=30 min.

Adancimea de aschiereLa gaurire se calculeaza cu relatia:(4.10)AvansulAvansul reprezinta deplasarea burghiului sau a piesei de-a lungul axei, la o rotatie a axului masini. Avansul mecanic la gaurire depinde de: rezistenta burghiului; rigiditatea sistemului piesa-masina-unealta-dispozitiv; prescriptii pentru precizia si calitatea suprafetei gaurii prelucrate; rezistenta mecanismului de avans al masinii-unelte.Calculul avansului se va face cu relatia:

(4.11)unde: Ks=1- coeficient ce tine seama de lungimea gaurii (l

Documents

Proiect-Fabricarea Si Repararea Autoturismelor