TFP Proiect

CAPITOL I

Analiza funcţional constructivă a unei bucşe

1.1 Codificarea suprafeţei bucşei

Pentru o identificare uşoară a suprafeţelor, este necesară codificarea acestora în funcţie de modul lor de realizare. Pentru codificarea suprafeţelor se pleacă de la desenul de execuţie iniţial şi se realizează schiţe ale acestora, astfel încât să fie evidenţiate toate elementele geometrice ale acesteia.

Suprafeţele unei piese pot fi: Simple, constituite dintr-o singură suprafaţă: cilindrică, plană sau conică; Complexe, formate din reuniuni de suprafeţe: canal de pană, canal circular,

elicoidală, canelură, dantură. Prin suprafeţe complexe înţelegem acele reuniuni de suprafeţe care sunt generate simultan în timpul procesului de prelucrare.

Pentru a pune în evidenţă toate suprafeţele piesei este necesară realizarea unei vederi frontale şi a unei suprafeţe axiale. Schiţele piesei sunt numerotate în fig. 1.

Fig. 1

1.1 Identificarea caracteristicilor geometrice constructive prescrise şi rolul suprafeţelor bucşei

Pe baza desenului de execuţie a bucşei şi a codificării suprafeţelor, se analizează precizia dimensională, de formă şi de poziţie, precum şi rugozităţile suprafeţei piesei. Datele rezultate sunt cele din tabelul 1.

1

Tabel 1

Sk

Forma suprafeţei

Dimensiuni principale

[mm]

Rugozitate Ra [µm]

Treapta (clasa)

Toleranţa de formă

[mm]

Poziţia reciprocă

Alte condiţi

iS4 Plan-

frontală30 ± 0,25

(Ø90/ Ø46)6.3 IT 12 - - -

S6 Plan-frontală

30 ± 0,25(Ø90/ Ø52)

6.3 IT 12 - -

S10 Plan-frontală

53 ± 0,3(Ø56/ Ø46)

6.3 IT 12 - - -

S5 Planexterioară

30 ± 0,25 6.3 IT 12 - -

S8 Cilindrică exterioară

0.8 IT 7 - - -

S12 Cilindrică exterioară

Ø 90 ± 0,3 6.3 IT 11 - - -

S1 Cilindrică interioara

Ø 42 0.8 IT 7 - Baza de referinta P

-

S9 Conica ext (tesitura)

1±0.1X45 6.3 IT 12 - -

S11 Conică ext (teşitură)

2±0.1X45 6.3 IT 12 - - -

S13 Conică ext (teşitură)

2±0.1X45 6.3 IT 12 - - -

S7 Canal circular exterior

Ø 52±0,3/2/2

6.3 IT 12 - - -

S2,S3 Canal interior

Ø 47 ± 0,25/1/1,9

6.3 IT 12 - - -

S15 Canal longitudinal

Ø8 X

X

1.6 IT 8 - -

S14 Gaurănetedă

Ø 6± 0,1 6.3 IT 12 - - -

Piesa „BUCŞĂ” este un element de articulaţie prezent în mai multe sisteme care asigură o asamblare rigidă sau flexibilă între două elemente metalice. Constructiv, bucşa se prezintă în mod comun sub formă de inele metalice în îmbrăcăminte de cauciuc foarte dur. Analiza rolului suprafeţelor piesei este prezentată în tabelul 2.

Categoria de Codul Rolul suprafeţei

2

suprafaţă suprafeţeiPrincipală

(funcţională)S8,S1 Asigura ghidarea unei pieseS6 Asigură centrarea si rezemarea piesei in ansambluS5 Asigura pozitionarea unghiulara corespunzatoare a

piesei fata de corpul produsului

Tehnologică S 7 Are rol în tehnologia de prelucrare asigurând ieşirea sculei si permite evacuarea aschiilor la rectificarea suprafetelor vecine

S5 Asigură prelucrarea usoara a gaurilor

1.3. Caracteristicile materialului piesei.

Molibdenul (Tf=26100C) finisează structura, măreşte rezistenta la rupere, rezilienţa, rezistenţa la oboseală, duritatea, călibilitatea, rezistenţa la coroziune, refractaritatea şi stabilitatea.

Cromul (Tf=18750C) finiseaza structura, măreşte stabilitatea feritei, călibilitatea, rezistenţa la rupere (cu 8.......10daN/mm2 pentru 1% Cr), rezistenţa la coroziune (când este peste 13%Cr dă oţeluri inoxidabile), elasticitatea, rezistenţa la cald, la uzura, împiedică formarea tundrelor, micşorează rezilienţa şi sudabilitatea oţelurilor.

Materialul din care este executată piesa este 31MoCr11.Compoziţia chimică şi structura materialului, proprietăţile fizico-mecanice precum şi tratamentele termice (preliminare şi finale) care pot fi prescrise şi prezentate în tabelele de mai jos.

1.3.1. Compoziţia chimică şi structura materialului.

Marcă oţel Compoziţie chimică %

3

C Mn Si S P Cr Ni Mo Ti V W Alte elemente

Mar-care

Obs

33MoCr11 0.27

-0.34

0.6-0.85

0.15-0.4

≤0.04

≤0.025

0.9-1.25

≤0.3 0.2-0.3

- - - - n-g-n

1.3.2. Proprietăţile fizico-mecanice.

Marca Starea Proprietăţi mecanice

Rn

N/mm2,min

Rm,

N/mm2,min

A5%,min

KCU,

J/cm2,min

HB,

daN/mm2

HRC

-

33MoCr11 Cr 1320 1620-1860

6 40 444-495HV -

1.3.3. Tratamente termice.

4

Parametrii tratamentului termic T,◦C Mediul de racire

Recoacere 700-730 c

Normalizare 870 a

Călire 850 u

Revenire 200 a

1.4 Analiza tehnologicităţii piesei

Pentru aprecierea tehnologicităţii construcţiei piesei se utilizează anumiţi indici tehnico-economici absoluţi sau relativi, ca masa piesei şi gradul de unificare a elementelor constructive. Totodată, se analizează concordanţa dintre caracteristicile materialului şi forma constructivă a acesteia şi posibilităţile de fabricare a piesei.

Masa pieseiO modalitate de calcul a masei piesei este estimarea acesteia prin calculul volumului

piesei şi înmulţirea acestuia cu densitatea materialului. Pentru calculul volumului piesei, se descompune piesa in corpuri cu forme geometrice simple, iar volumele acestora se adună sau se scad, după caz.

Masa piesei poate fi calculată cu ajutorul volumului şi a densităţii materialului:m=ρ⋅V

Densitatea materialului este ρ=7800 kg/m³ iar volumul (calculat cu ajutorul softului Catia) este:

V = 0.14 dm³=140 cm³De aici rezultă că masa piesei este:

m = 1.127 kg

Gradul de unificare a elementelor constructive

Tipurile de elemente constructive din cadrul piesei sunt: Suprafeţe plane exterioare sau frontale, notate pe sau pf;

5

Suprafeţe cilindrice interioare, notate ci; Suprafeţe cilindrice exterioare, notate ce; Canal de pană, notate cp; Găuri netede, notate gn;

Pentru fiecare tip de element geometric, se inventariează numărul elementelor cu dimensiuni diferite – ed si numărul total al elementelor – et, apoi se calculează gradul de unificare constructivă, λe. Rezultatele obţinute sunt prezentate în tabelul 4.

Tabel 4Tipul elementului

constructivCodul suprafeţelor cu dimensiuni diferite/nr.

supraf. cu dim. Diferite, ed

Nr. total al suprafeţelor de acelaşi tip, et

Gradul de unificare constructivă:

λe= ed/ et

Suprafeţecilindrice interioare

S1/0 S1/1 0

Suprafeţe cilindrice exterioare

S8,S12/ 2 S8,S12 / 2 1

Gaura neteda S14/0 S14/1 0Canale exterioare S7 / 0 S7 / 1 0Canale interioare S2=S3/ 1 S2,S3 / 2 0.5

Se constată că tipodimensiunile piesei sunt limitate (dacă λe = 0 <=> dimensiunile elementelor constructive din tipul respectiv sunt aceleaşi) pentru: suprafeţele cilindrice interioare, gaurile filetate şi canalul de pană. Acest lucru constituie un indicator al bunei tehnologicităţi constructive a piesei.

În schimb, tipodimensiunile suprafeţelor cilindrice exterioare sunt diversificate (dacă λe=1 <=> toate dimensiunile suprafeţelor cilindrice sunt diferite între ele). Acest lucru arată o tehnologicitate constructivă minimă a piesei.

Rezultă următorul grad de unificare constructivă:

λe = (0+1+0+0+0.5+0) / 6 = 0.25

Semifabricatul din care se poate obţine piesa

Piesa este executată din 33 MoCr 11, iar tipul producţiei este de serie mijlocie. În legătură cu semifabricatul din care se obţine piesa se pot preciza următoarele:

Acesta poate fi obţinut prin matriţare pe prese (cu formă apropiată de piesa de realizat) sau prin laminare la cald (sub formă de bară). Alegerea modului de obţinere a semifabricatului depinde de condiţiile concrete existente la întreprinderea care execută piesa, şi, eventual, de posibilii furnizori de semifabricate;

Datorită diametrului exterior maxim relativ mare (Ø 90), se justifică economic utilizarea unui semifabricat matriţat cu alezaj;

Pentru realizarea semifabricatului matriţat cu alezaj, piesa respectă condiţiile de tehnologicitate impuse în procedeele de forjare în matriţă.

Prelucrarea semifabricatului

6

Rugozitatea generală prescrisă piesei este Ra = 6,3, ceea ce impune prelucrarea prin aşchiere a tuturor suprafeţelor semifabricatului. De aceea, se vor avea în vedere condiţiile de tehnologicitate impuse în procedeele de prelucrare prin aşchiere.

Prelucrabilitatea prin aşchiere a materialului 33 MoCr 11este corespunzătoare. Totuşi, pentru obţinerea unei granulaţii fine şi uniforme, care favorizează prelucrările prin aşchiere, este recomandată realizarea unui tratament termic primar de normalizare sau înmuiere, indiferent de modul de obţinere al semifabricatului.

În legătură cu caracteristicile constructive prescrise suprafeţelor, se constată ca acestea necesită prelucrări prin:

În legătură cu caracteristicile constructive prescrise suprafeţelor, se constată ca acestea necesită prelucrări prin:

Strunjire: suprafeţele 1, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13; Frezare: suprafaţa 5; Gaurire: suprafata 14; Rectificare exterioară: suprafata 8; Rectificare interioară: suprafaţa 1; Brosare: suprafata: 15;

O grupare a suprafeţelor pe tipuri de suprafeţe şi procedeele aplicabile acestora este prezentată in tabelul 5.

Tabel 5 Tip suprafaţă Nr. (cod)

suprafaţăProcedeele de prelucrare

aplicabile tipului de suprafaţă

Observaţii privind respectarea condiţiilor de

tehnologicitateCilindrică exterioară

S12 Strunjire Posibil de realizatS8 Strunjire

RectificarePosibil de realizat

Cilindrică interioară

S1 Strunjire Rectificare

Posibil de realizat

Plan- frontala S4, S6, S10 Strunjire Posibil de realizatGaură netedă S14 Burghiere Posibil de realizat

Conica(tesitura) S9, S11, S13 Strunjire Posibil de realizatCanal circular

exteriorS7 Strunjire Posibil de realizat

Canal circular interior

S2, S3 Strunjire Posibil de realizat

Suprafata plana S5 Frezare Posibil de realizat

Caneluri S15 Brosare Posibil de realizat

7

CAPITOL II

Proiectarea semifabricatului

2.1 Stabilirea metodelor şi procedeelor de obţinere a semifabricatului

Pe bază de considerente tehnico-economice, cum sunt : - forma constructivă şi rolul funcţional al piesei;- caracteristicile constructive prescrise piesei (de material şi geometrice) şi precizia

prescrisă acestor caracteristici;- tipul de producţie în care se încadrează fabricaţia piesei, se stabilesc minim două

tipuri de semifabricate tehnic acceptabile.

Pentru fiecare dintre acestea se realizează o schiţă (schiţe, dacă este cazul) şi se precizează :

- metoda şi procedeul de semifabricare,- elementele de bază ale tehnologiei de semifabricare (poziţie de elaborare, plan de

separaţie, adaosul de prelucrare, adaosul tehnologic, înclinaţii tehnologice, raze de racordare).

Pentru realizarea schiţei semifabricatului se va pleca de la schiţa piesei desenată cu linie subţire două puncte, pe care se vor adăuga adaosurile necesare (tehnologice şi de prelucrare).

Principii de bază: Semifabricatul este determinat de forma şi dimensiunile piesei, depinde de destinaţia

piesei şi condiţiile de funcţionare a acesteia, materialul piesei, volumul producţiei şi existenţa utilajului pentru producerea semifabricatului;

Semifabricatul economic trebuie să fie cât mai aproape de forma şi dimensiunile piesei de prelucrat, iar rugozitatea suprafeţei trebuie să aibă o clasă superioară.

Analiza desenului de execuţie al piesei, sugerează posibilitatea utilizării a două tipuri de semifabricate:

- semifabricat laminat la cald, pentru oţel rotund;- semifabricat matriţat pe maşini de forjat verticale.

A. Semifabricat laminat

Laminarea este procedeul de prelucrare prin deformare plastică la cald sau la rece, realizat prin trecerea forţată a materialului prin intervalul dintre doi cilindrii care se rotesc în sensuri contrare sau în acelaşi sens. Acest procedeu are avantajul obţinerii unui semifabricat ieftin, uşor de realizat, dar care necesită multiple etape de prelucrare prin aşchiere pentru îndepărtarea adaosurilor mari în cazul pieselor cu trepte ce prezintă diferenţe importante de diametru.

În figura de mai jos este prezentată schiţa semifabricatului laminat la cald pentru piesa dată

8

În figura 3 este prezentată schiţa 3D a semifabricatului laminat la cald pentru piesa dată.

Fig.3

9

Avantaje : proces continuu, productivitate de 5-10 ori mai mare decât la operaţiile de matriţare în

unele cazuri; economii importante de material care variază între 15-25%, prin reducerea substanţială a

bavurii, a capetelor de prindere cu cleştele; permite un grad mare de mecanizare şi automatizare a procesului tehnologic.

Dezavantaje: precizie dimensională şi calitate a suprafeţelor inferioare celor obţinute prin deformare

plastică; complexitate ridicată a utilajelor de lucru.

A. Semifabricat matriţat pe maşini de forjat verticale

Matriţarea pe maşini de forjat verticale este procedeul de prelucrare prin deformare plastică la cald prin care un semifabricat iniţial (de formă foarte simplă) este deformat în mai multe etape între două matriţe, direcţia deplasării relative a acestora fiind verticală. Acest procedeu conduce la obţinerea unui semifabricat cu grad ridicat de apropiere de forma piesei, dar costul semifabricatului este mai mare.

În figura 4 este prezentată schiţa semifabricatului matriţat.

Fig. 4

10

În figura 5 este prezentată schiţa semifabricatului matriţat

Fig. 5

Avantaje: productivitate mare; precizie şi calitate a suprafeţelor este ridicată; permite obţinerea semifabricatelor/pieselor de complexitate mare; posibilitatea mecanizării şi automatizării procesului; zgomot redus.

Dezavantaje:

limitarea masei şi dimensiunilor semifabricatelor; costul ridicat al matriţelor.

11

2.2 Adoptarea adaosurilor totale de prelucrare

Pentru fiecare semifabricat stabilit anterior se vor prezenta tabelar mărimile adaosurilor totale de prelucrare (tab. 6), a înclinaţiilor şi a razelor de racordare (adaosuri tehnologice, tab.7) şi ale abaterilor limită, după adoptarea acestora din normative în funcţie de:

- metoda / procedeul de semifabricare,- clasa în care se încadrează semifabricatul,- modul de dispunere a suprafeţelor piesei în raport cu planurile de separaţie şi

dimensiunile suprafeţelor,- materialului piesei.

Se vor determina dimensiunile semifabricatelor (fără toleranţe) şi se vor realiza schiţele semifabricatelor cu cote pentru dimensiunile de realizat.

Pentru aprecierea gradului de apropiere a semifabricatului de piesă este necesară stabilirea adaosurilor totale de prelucrare pentru suprafeţele fiecărui tip de semifabricat.

Pentru semifabricatul din bară laminată la cald, dimensiunile care trebuie stabilite sunt:

- diametrul barei,- lungimea unei bucăţi de semifabricat laminat, incluzând lăţimea de debitare.

Diametrul barei se adoptă din STAS 333 – 87 în funcţie de diametrul cel mai mare al piesei, astfel încât să se asigure acesteia un adaos de prelucrare (în funcţie de prelucrările acestei trepte).

În tabelul următor sunt adoptate adaosurile de prelucrare şi abaterile limită pentru semifabricatul laminat.

Tabel 6Suprafaţa

SkDimensiunea

suprafeţei piesei [mm]

Adaos de prelucrare

[mm]

Dimensiunea suprafeţeisemifabricatului

[mm]

Abaterile limită ale suprafeţelorsemifabricatului

S4 53 2 57S1 Ø 90 2,5 95

În figura următoare ne este prezentat semifabricatul din bară laminată cu dimensiunile:

12

Fig.6

Pentru semifabricatul forjat în matriţă pe prese, dimensiunile care trebuie stabilite sunt diametrele treptelor şi poziţia suprafeţelor frontale. Pentru stabilirea acestora trebuie determinate mărimile adaosurilor de prelucrare şi a adaosurilor tehnologice.

Mărimea adaosului de prelucrare prevăzut pentru o suprafaţă a semifabricatului depinde de: clasa de matriţare în care se încadrează piesa de realizat (care precizia generală a piesei), materialul piesei, complexitatea formei piesei (care depinde de forma şi dimensiunile piesei), precizia suprafeţei piesei.

Adaosurile de prelucrare şi abaterile limită standardizate ale semifabricatelor matriţate sunt stabilite prin STAS 7670 – 83. În tabelul următor sunt adoptate adaosurile de prelucrare şi abaterile limită pentru semifabricatul matriţat.

Tabel 7

SuprafaţaSk

Dimensiunea suprafeţei piesei [mm]

Adaosul total de prelucrare

Dimensiunea suprafeţeisemifabricatului [mm]

Abaterile limită ale suprafeţelorsemifabricatului

S6 30(Ø90/ Ø46)

1.25 32.5(Ø90/ Ø46))

32.5±0.9

S8 Ø56 1.50 Ø 59 59±1.0

13

S10 53(Ø56/ Ø46)

1.5 56 56±1.0

S12 Ø 90 1.5 Ø 93 93±1.0

S1 Ø42 1.25 Ø 39.5 39.5±0.9Tabel 8

Rază de racordare exterior 5ºÎnclinaţii tehnologice

exterior5°

2.3 Adoptarea procedeului economic de realizare a semifabricatului

Compararea variantelor de semifabricat se va face pe baza unor criterii tehnico – economice. Criteriile pe baza căruia se alege semifabricatul optim sunt:

- gradul de apropiere a semifabricatului de piesă;- precizia semifabricatului;- costul semifabricatului.

Justificarea modului de acordare a notelor

1. Gradul de apropiere a semifabricatului de piesă se apreciază pe baza volumului relativ de material îndepărtat, determinat cu ajutorul relaţiei următoare:

Vr.material =

V semifabricat−V piesa

V semifabricat⋅100

Volumul piesei / semifabricatului se calculează prin descompunerea / compunerea în corpuri simple sau prin utilizarea unor programe de proiectare asistată (AUTOCAD, CATIA).

= 140 cm3

Vlaminat =400 cm³ Vmatriţat =250 cm3

Se obţine pentru fiecare tip de semifabricat:

V r SF laminat = 65 %

V r SF matriţat = 44 %

Notele care se acordă criteriului sunt conform recomandărilor din tabelul următor.

14

Tabel 9Volumul de material îndepărtat [%] Nota

0-20 520 - 40 440 - 60 360 - 80 280 - 100 1

1. Precizia semifabricatului

Precizia semifabricatului se apreciază în raport cu suprafaţa de precizie cea mai mare a piesei (exceptând dantura). În acest scop, în legătură cu această suprafaţă, se va compara precizia semifabricatului (stabilită pe baza abaterilor limită adoptate, tab. 2.1) cu precizia prescrisă suprafeţei piesei (tab. 1.1).

Notele pentru acest criteriu se acordă conform tabelului următor.Tabel 10

Diferenţa între treptele de precizie/ rugozitate*semifabricat - piesă

1 – 3 4 – 6 7 – 8 9 – 10 ≥11

Nota acordată 5 4 3 2 1* Diferenţa dintre treapta de precizie/rugozitate a semifabricatului şi treapta de

precizie/rugozitatea cea mai mica a piesei.

3. Costurile semifabricatului

Acest criteriu se referă la costurile legate de procedeul de obţinere a semifabricatului. Notele acordate acestui criteriu sunt conform tabelului următor.

Tabel 11Metoda de obţinere a semifabricatului Nota acordată

Laminat la cald 5Tras la rece 4

Matriţat1 – 3 (în funcţie de gradul

de complexitate a semifabricatului)

Tabel 12Criteriul Ponderea criteriului Note de tip

semifabricatPunctaj de tip semifabricat

Laminat Matriţat Laminat MatriţatGradul de apropiere

a semifabricatului de piesă

0,5 2 4 1 2

Precizia semifabricatului

0,2 4 4 0,8 0,8

Costul 0,3 5 3 1,5 0,9

15

semifabricatuluiTotal punctaj pe semifabricat 3.3 3.7

Analizand datele din tabelul 12 rezulta semifabricatul matritat este cel mai economic.

2.4. Stabilirea tratamentelor primare

Tratamentul termic primar are ca scop îmbinătăţirea prelucrabilităţii semifabricatului (prin aşchiere) şi de detensionare a acestuia.Tratamentele termice primare (conform STAS 791-88) sunt (conform tabelului 2.5):

Tabelul 2.5

Desenul de execuţie a semifabricatului

După parcurgerea subcapitolelor anterioare, se vor calcula dimensiunile semifabricatului prin metoda experimental statistică (cu precizarea abaterilor limită).

Pentru executarea desenului de execuţie a piesei se vor avea în vedere :

- schiţa semifabricatului economic

- dimensiunile semifabricatului şi abaterile acestora Desenul de execuţie a semifabricatului se va realiza conform normelor de desen tehnic în

vigoare, pe acesta trebuind să fie evidenţiate :

- caracteristicile geometrice ale semifabricatului (de material şi geometrice),- condiţiile tehnice prescrise (clasă de execuţie, tratament termic, alte condiţii).

16

Parametrii tratamentului termic T,◦C Mediul de racire

Recoacere 700-730 c

Normalizare 870 a

Călire 850 u

Revenire 200 a

E recomandat ca acest desen să fie realizat cu ajutorul unui program de proiectare

asistată (AUTOCAD, CATIA).

17

CAPITOLUL 3

PROIECTAREA VARIANTELOR PRELIMINARII DE PROCES TEHNOLOGIC

3.1. Stabilirea metodelor şi procedeelor de prelucrare a suprafeţelor semifabricatului

Stabilirea etapelor şi a procedeelor de prelucrare a unei suprafeţe a piesei se face, în general, în funcţie de mai mulţi factori, cum sunt:

- caracteristicile geometrice prescrise suprafeţei: forma suprafeţei; precizia dimensională, de formă şi poziţie relativă; rugozitatea;- forma constructivă şi dimensiunile piesei - semifabricatului;- volumul de producţie - caracteristicile producţiei;- mijloacele de producţie disponibile;- cost de fabricaţie impus.Prelucrarea unei suprafeţe a piesei printr-o succesiune de prelucrări se poate face în mai multe

etape: degroşare, semifinisare, finisare sau superfinisare/netezire.

Sk Formă/Caracteristici geometrice prescrise

Varianta de succesiune

Nr. etape de prelucrare

Succesiunea de prelucrări

Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3

S4 Plan-frontală,30

T13 (IT =400µm)

Ra = 6.3 I 1

Strunjire, degroşare

T13 (IT= 400µm)

Ra= 6.3

18

S6 Plan-frontală, 30

T13 (IT= 400 µm)

Ra = 6.3 I 1


T13 (IT= 400µm)

Ra= 6.3

S10 Plan-frontală, 53

T13(IT=600 µm)

Ra=6.3 I 1


T13 (IT= 600µm)

Ra= 6.3

S5 Plană ext, 30

T13(IT=400 µm)

Ra=6.3 I 1


T13(IT=400 µm)

Ra=6.3

S8 Cilindrică exterioară, Ø55

T7(IT= 30 µm)

Ra=0.8

I 3


T12(IT= 600µm)

Ra=6.3

Strunjire, finisare

T9(IT= 74 µm)

Ra=1.6

Rectificare

T7(IT= 30 µm)

Ra=0.8


T13(IT= 600 µm)

Ra=6.3

I 1


T13(IT= 600µm)

Ra=6.3

S1 Cilindrică interioară, Ø42

T6(IT=16µm)

Ra=0.8

I 3


T12(IT=250 µm

Ra=6.3

Strunjire, finisare

T9(IT= 62 µm)

Ra=1.6

Rectificare

T6(IT= 16 µm)

Ra=0.8

19

S9 Conică

(teşitură) ,1 x 45º

T14

Ra= 6.3

I 1


T14

Ra=6.3

S1,

S13

Conică


T14

Ra= 6.3

I 1


T14

Ra=6.3

S16 Conică


T14

Ra= 6.3

I 1


T14

Ra=6.3

S7 Canal circular exterior

Ø52, T13 (IT=600 µm)

Ra = 6.3 I 1


T13(IT=600

µm)

Ra=6.3

S2,

S3

Canal circular interior

Ø47, T14 (IT=600 µm)

Ra = 6.3 I 1


T14(IT= 6600 µm)

Ra=6.3

S15 Canelura

Ø8

T10(IT= 72 µm)

Ra=1.6

I 2

Brosare,

T10 (IT=72)

Ra = 1.6

S14 Gaură netedă, Ø6 Burghiere T13(IT=

20

IT 13(IT=200 µm) Ra= 6.3

I 1

200 µm)

Ra=6.3

3.2 Principii generale de proiectare şi restricţii specifice grupului din care face parte piesa

Principiile generale de proiectare a proceselor tehnologice, rezultate din aplicarea criteriilor de proiectare, pot fi restrânse la următoarele :

1. Suprapunerea bazelor tehnologice cu bazele de cotare funcţionale2. Minimizarea numărului de scheme de orientare şi fixare şi a celui de orientări-fixări

ale piesei3. Minimizarea numărului operaţiilor din proces4. Unificarea constructivă a SDV - urilor5. Concentrarea sau diferenţierea prelucrărilor6. Raţionalizarea conţinutului primei operaţii şi a celor finale7. Prevederea corectă a operaţiilor de tratament termic8. Stabilirea raţională a operaţiilor de control tehnic9. Prelucrarea suplimentară a suprafeţelor tehnologice permanente10. Uniformizarea timpilor unitari ai operaţiilor

Gruparea prelucrărilor în operaţii şi stabilirea succesiunii operaţiilor se bazează pe respectarea principiilor de proiectare a proceselor tehnologice şi a anumitor restricţii (condiţionări) de natură geometrică, tehnologică şi economică la care este supusă piesa

Tipuri de restricţii/condiţionări ce impun succesiunea operaţiilor/fazelor unui proces tehnologic:

a) legăturile dimensionale între suprafeţeAcestea se stabilesc în funcţie de cotele funcţionale, dimensionale, de formă, de poziţie,

de pe desenul de execuţie al piesei. Se stabilesc suprafeţele care trebuie să fie obligatoriu, realizate înaintea altor suprafeţe, sau suprafeţele ce trebuie realizate în aceeaşi operaţie, aceeaşi orientare şi fixare.

Reguli:- dacă între două suprafeţe este impusă o toleranţă de poziţie relativă strânsă, cele două

suprafeţe trebuie executate în aceeaşi operaţie;- dacă între două suprafeţe există o condiţie de poziţie relativă, mai întâi se prelucrează

suprafaţa bază de referinţă;

21

- între două suprafeţe, se prelucrează mai întâi cea care are precizia dimensională mai ridicată.

b) asocierile geometrice şi/sau tehnologice între suprafeţeAcestea sunt următoarele :-sunt asociate geometric mai multe suprafeţe realizate cu aceeaşi sculă aşchietoare.-sunt asociate tehnologic suprafeţe de acelaşi tip, repartizate regulat ce pot fi realizate cu

aceeaşi sculă aşchietoare, în aceeaşi operaţie/fază.-sunt asociate tehnologic suprafeţele ce trebuie realizate din aceeaşi orientare şi fixare a

semifabricatului, datorită legăturilor dimensionale impuse.

c) succesiunea etapelor de prelucrareAlegerea numărului de etape de prelucrare depinde de precizia dimensională şi de

rugozitatea impusă suprafeţei de prelucrat.

Regulă: Dacă o suprafaţă necesită mai multe etape de prelucrare, succesiunea acestora trebuie să fie: degroşare, semifinisare, finisare, superfinisare.

d) utilizarea sculei aşchietoareÎn legătură cu scula aşchietoare utilizată pentru prelucrare, două aspecte importante

trebuie luate în considerare: uzura şi deformaţiile provocate în sistemul tehnologic. De exemplu, limitarea uzurii, prin protejarea tăişului sculei de strunjit interior, se realizează prin prelucrarea suprafeţei frontale, înainte de strunjirea interioară. De asemenea, se impune prelucrarea anterioară a suprafeţelor ce asigură ieşirea sculelor din aşchiere.

Deformaţiile în sistemul tehnologic sunt provocate de vibraţiile introduse de lungimile mari în consolă ale sculelor, de razele la vârf mari şi necorelate cu valoarea avansului, de aşchierea discontinuă sau cu şocuri.

e) apariţia deformaţiilor după prelucrareRestricţiile privind apariţia deformaţiilor în sistemul tehnologic de prelucrare impun

realizarea etapelor de degroşare, cu adaos mare de prelucrare, la începutul procesului tehnologic, datorită valorilor mari ale forţelor de aşchiere necesare, care introduc vibraţii şi tind să modifice poziţionarea semifabricatului. Funcţie de valoarea adaosului, pot fi prevăzute mai multe operaţii/faze de degroşare.

f) locul operaţiei de tratament termicNecesitatea unei operaţii de tratament termic aplicat semifabricatului impune o ordine

anumită operaţiilor de prelucrare mecanică, în funcţie de tipul tratamentului termic, în volum sau de suprafaţă, de materialul semifabricatului şi de materialul părţii active a sculei.

22

Desen Conditia impusa Ordinea prelucrarilor

Restrictii geometrice si dimensionale( explicite )

Concentricitate intre suprafataS 8 si suprafata S1( este baza de referinta)

In prima operatie a procesului tehnologic , din aceeasi orientare si fixare se va prelucra suprafata cilindrica interioasa S1( este suprafata de referinta) si suprafata cilindrica exterioara S8

Restrictii geometrice si dimensionale (implicite)

23

Perpendicularitatea suprafetelor plan- frontale (S4, S6, S10)pe baza de referinta P(S1) si pe axa piesei

Piesa se orienteaza si se fixeaza pe baza de referinta P

Paralelism intre axa gaurilor(3 la numar) cu axa suprafetei de referinta


24

Coaxialitatea dintre axa cercului purtator si axa bazei de referinta


Restrictii tehnologice

Canalul circular exterior( suprafata S7) si canale circulare interioare(suprafetele S2 si S3) au rol in tehnologia de prelucrare asigurand iesirea sculei din aschiere si permite evacuarea aschiilor la rectificare

Restrictii economice

25

Se vor prelucra cat mai multe suprafete din aceeasi prindere si fixare

3.3 Stabilirea continutului şi succesiunii operaţiilor procesului tehnologicNr. operaţie, denumire, schiţă Maşina-unealtă, scula, dispozitiv,

verificator

Operaţie 0 – Matriţare

26

4. PROIECTAREA PROCESULUI TEHNOLOGIC DE FABRICARE PENTRU PRIMA VARIANTA

4.1. Determinarea adaosurilor de prelucrare şi calculul dimensiunilor intermediare

Anexa 4.1 Valori ale grosimii minime a aşchiilor

Tipul procedeului de

prelucrareStrunjire, Frezare, Rabotare Rectificare Broşare Rodare

Felul etapeide prelucrare Decojire D fără

decojireD după decojire F/2 F F F F

Grosimea minimă

a aşchiei [mm]

1,5 … 3 1 0,5 0,5 0,2 0,05 0,05 0,03

Anexa 4.2 Relaţii de calcul al dimensiunilor intermediare

I. Prelucrarea suprafeţelor cu adaos simetric (cilindrice)

şi reglare automată la dimensiune a ST

a) – suprafeţe exterioare b) – suprafeţe interioare

Fig. 1 Schema de calcul al dimensiunilor intermediare

27

Relaţiile de calcul pentru suprafeţele exterioare :

di-1 nom = di nom + 2Api nom (1)

2Api min = 2Api nom + |A inf i|- |A inf i-1| (2)

Relaţiile de calcul pentru suprafeţele interioare :

di-1 nom = di nom - 2Api nom (3)

2Api min = 2Api nom + |A inf i|- |A inf i-1| (4)

II. Prelucrarea suprafeţelor cu adaos asimetric şi reglare automată la dimensiune a ST

Relaţiile de calcul pentru suprafeţele exterioare :

di-1 nom = di nom + Api nom (5)

Api min = Api nom + |A inf i|- |A inf i-1| (6)

Relaţiile de calcul pentru suprafeţele interioare :

di-1 nom = di nom - Api nom (7)

Api min = Api nom + |A inf i|- |A inf i-1| (8)

28

Reglarea automata la dimensiune a sistemului tehnologic

Metoda experimental statistica

Suprafete cilindrice exterioare:

Suprafata S8


T7(IT= 30 µm)

Ra=0.8

I 3


T12(IT= 600µm)

Ra=6.3

Strunjire, finisare

T9(IT= 74 µm)

Ra=1.6

Rectificare

T7(IT= 30 µm)

Ra=0.8

SF matritat Ø59±1.0

Etapele de prelucrare a suprafeţei S1 Adaos total/ intermediar

2A

[mm]

Dimensiunea nominală

Dknom [mm]

Dimensiunea prescrisă

[mm]Denumirea

etapeiT IT

[mm]

As/Ai

[mm]

Matriţare 14 1.0 ±1.0 3 Ø59.96 Ø59±1.0

Strunjire degroşare

12 0.6 0/-0.6 2.16 Ø 56.84

Strunjire finisare

9 0.074 0/-0.074 0.54 Ø 56.3

Rectificare 7 0.003 0/0.003 0.3 Ø56

29

Impartirea adaosurilor de prelucrare:

Adaosul total de prelucrare 59-56=3 mm

Adaosul de prelucrare la rectificare = 0.3 mm

Adaosul de prelucrare la finisare = 0.8*(3-0.3)=0.54 mm

Adaosul de prelucrare la degrosare = 0.2(3-0.3)= 2.16 mm

Prelucrarea de rectificare:

Cota de realizat este :

Diametrul suprafeţei înainte de rectificare este : Ø 56.3

Abaterile acestei dimensiuni sunt a s = 0 şi ai = 0.074

Verificarea asigurării grosimii minime a aşchiei

2Api min = 0.54-0.074-0.003=0.463>0.05( grosimea minima a aschiei la rectificare)

Prelucrarea de finisare:


Diametrul suprafeţei înainte de finisare este : Ø 56.84

Abaterile acestei dimensiuni sunt a s = 0 şi ai = 0.6


2Api min = 2.16-0.6-0=1.56>0.2( grosimea minima a aschiei la finisare )

Prelucrarea de degrosare:


Diametrul suprafeţei înainte de rectificare este : Ø 59

Abaterile acestei dimensiuni sunt a s = 1.0 şi ai = 1.0


2Api min = 2.16-1-0=1.16>0.5( grosimea minima a aschiei la degrosare)

30

Suprafata S12

SF matritat Ø93±1.0

Prelucrarea de degrosare:


Diametrul suprafeţei înainte de rectificare este : Ø 93

Abaterile acestei dimensiuni sunt a s = 1.0 şi ai = 1.0


2Api min = 3-1-0=2>0.5( grosimea minima a aschiei la degrosare)

31


T13(IT= 600 µm)

Ra=6.3

I 1


T13(IT= 600µm)

Ra=6.3


2A

[mm]


Dknom [mm]


[mm]Denumirea

etapeiT IT

[mm]

As/Ai

[mm]

Matriţare 14 1.0 1.0/1.0 3 Ø93 Ø93±1.0


13 0.6 +0.3/-0.3

3 Ø 90

Suprafete cilindrice interioare:

Suprafata S1

S1 Cilindrică interioară, Ø42

T6(IT=16µm)

Ra=0.8 I 3


T12(IT=250 µm

Ra=6.3

Strunjire, finisare

T9(IT= 62 µm)

Ra=1.6

Rectificare

T6(IT= 16 µm)

Ra=0.8

SF matritat Ø39.5±0.9


2A

[mm]


Dknom [mm]


[mm]Denumirea

etapeiT IT

[mm]

As/Ai

[mm]

Matriţare 14 0.9 0.9/0.9 2.5 Ø39.54 Ø39.5±0.9


12 0.250 0.250/0 1.76 Ø41.26

Strunjire finisare

9 0.062 0.062/0 0.44 Ø41.7

Rectificare 6 0.016 0.016/0 0.3 Ø42

Impartirea adaosurilor de prelucrare:

Adaosul total de prelucrare =2.5 mm

32

Adaosul de prelucrare la rectificare = 0.3 mm

Adaosul de prelucrare la degrosare =0.8*(2.5-0.3)=1.76 mm

Adaosul de prelucrare la finisare =0.2*(2.5-0.3)=0.44 mm

Suprafete plan frontale:

Suprafata S10

Sk Formã/Caracteristici geometrice prescrise



Succesiunea de prelucrãri


S10 Plan-frontalã, 53

T13(IT=600 µm)

Ra=6.3 I 1

Strunjire, degroºare

T13 (IT= 600µm)

Ra= 6.3

SF matritat = 56(𝝓56/𝝓46)±1.0

Cota de realizat este : 53(𝝓56/𝝓46)

33


2A

[mm]


Dknom [mm]


[mm]Denumirea

etapeiT IT

[mm]

As/Ai

[mm]

Matriţare 14 1.0 0.5/-0.5 3 56 56±1.0


13 0.6 +0.3/-0.3

3 53

Suprafata S6

Sk Formã/Caracteristici geometrice prescrise



Succesiunea de prelucrãri


S6 Plan-frontalã, 30

T13 (IT= 400 µm)

Ra = 6.3 I 1

Strunjire, degroºare

T13 (IT= 400µm)

Ra= 6.3

SF matritat = 32.5(𝝓90/𝝓46)±0.9

Cota de realizat este: 30(𝝓90/𝝓46)

34


2A

[mm]


Dknom [mm]


[mm]Denumirea

etapeiT IT

[mm]

As/Ai

[mm]

Matriţare 14 1.0 0.5/-0.5 2.5 32.5 32.5±0.9


13 0.6 +0.2/-0.2

2.5 30

4.2 Proiectarea operaþiilor procesului tehnologic

Operatia STRUNJIRE I

Precizarea ciclurilor de lucruA. Orientare şi fixare semifabricat în dispozitiv;B. Indexare turelă;1. Ciclul 1 Strunjire exterioara de degrosare dupa conturC. Indexare turela;2. Ciclul 2 – Strunjire interioara de degrosare D. Indexare turelă;3. Ciclul 3 – Strunjire canal exteriorE. Indexare turela;4. Ciclul 4 Strunjire exterioara de finisareF. Indexare turelă;5. Ciclul 5 Strunjire interioara de finisareG. Indexare turelă;6. Ciclul 6 Strunjire canal interiorG. Desprindere piesă

35

Schita ciclului 1 Pct x z

1 0 2

2 0 0

3 29.5 0

4 29.5 -23

5 47 -23

6 100 100

Traseul urmat de scula:

1-2-3-4-5-6

%

N10 G54 X0Z63 G90 T1D1

N20 M6 G97 S…G95 F…

N30 G0 0 2 M8

N40 G1 0 0

N50 G1 29.5 0

N60 G1 29.5 -23

N70 G1 47 -23N80 G0 100 100

M9 M30

36


1 20.65 2

2 20.65 0

3 20.65 -55

4 18 -55

5 18 2

6 100 100


1-2-3-4-5-6

%

N10 G54 X0Z53 G90 T2D2

N20 M6 G97 S…G95 F…

N30 G0 20.65 2 M8

N40 G1 20.65 0

N50 G1 20.65 -55

N60 G1 18 -55

N70 G1 18 2N80 G0 100 100

M9 M30

37


1 29 -24

2 26 -24

1 29 -24

3 100 100

Traseul urmat de scula 1-2-1-3

%

N10 G54 X0Z53 G90 T3D3

N20 M6 G97 S…G95 F…

N30 G0 29 -24 M8

N40 G1 26 -24

N50 G1 29 -24

N60 G0 100 100

M9 M30

38


1 20 3

2 28.15 0

3 28.15 -23

4 44 -23

5 46 -25

6 100 100


1-2-3-4-5-6

%

N10 G54 X0Z53 G90 T4D4

N20 M6 G97 S…G95 F…

N30 G0 20 3 M8

N40 G1 28.15 0

N50 G1 28.15 -23

N60 G1 44 -23

N70 G1 46 -25N80 G0 100 100

M9 M30

39


1 22.5 3

2 21.85 3

3 20.85 0

4 20.85 -55

5 19 -55

6 19 3

7 100 100


1-2-3-4-5-6-7

%

N10 G54 X0 Z53 G90 T5D5

N20 M6 G97 S…G95 F…

N30 G0 22.5 3 M8

N40 G1 21.85 3

N50 G1 20.85 0

N60 G1 20.85 -55

N70 G1 19 -55

N80 G1 19 3N90 G0 100 100

M9 M30

40


1 19 2

2 19 - 48.6

3 24.5 -48.6

2 19 -48.6

4 19 - 31.6

5 24.5 -31.6

4 19 - 31.6

1 19 2

Traseul urmat de catre scula:

1-2-3-2-4-5-4-1

%

N10 G54 X0Z53 G90 T6D6

N20 M6 G97 S…G95 F…

N30 G0 19 2 M8

N40 G1 19 -48.6

N50 G1 24.5 - 48.6

N60 G1 19 -48.6

N70 G1 19 -31.6

N80 G1 24.5 -31.6

N90 G1 19 -31.6

N100 G0 19 2N110 G0 100 100

41

Operatia STRUNJIRE II

Precizarea ciclurilor de lucruA. Orientare şi fixare semifabricat în dispozitiv;B. Indexare turelă;1. Ciclul 1 Strunjire exterioara de degrosare dupa conturC. Desprindere piesă

42


1 0 3

2 0 0

3 44 0

4 45 -1

5 45 -33

6 47 -33

7 100 100


1-2-3-4-5-6-7

%

N10 G54 X0Z53G90 T1D1

N20 M6 G97 S…G95 F…

N30 G0 0 3 M8

N40 G1 0 0

N50 G1 44 0

N60 G1 45 -1

N70 G1 45 -33

N80 G1 47 -33N90 G0 100 100

M9 M30

43

Operatia 30 - BROSARE CANELURI

A.Orientare si fixare semifabricat in dispozitiv

1. Brosare

B.Desprindere piesa


44

1 0 2

2 21 -1000

1 0 2

3 100 100

Traseul urmat de catre scula:

1-2-1-3

45

Operatia 40 – GAURIRE

46

Precizarea fazelor de lucru ale operaţiei A. Orientarea şi fixarea piesei în dispozitiv;1. Găurire 𝝓6;B. Indexarea dispozitiv;2. Găurire la Ø6;C. Indexarea dispozitiv;3. Gaurire la 𝝓6;D. Desprins piesa din dispozitiv.

47


1 2 0

2 0 0

3 -30 -35

4 100 100

Traseul urmat de scula:1-2-3-4;

%

N08 G36 XZN09 G00 G96X0 Z3 S18 F0.3T0202 M03M06N10 G01 2 0N11 G1 0 0N12 G1 -30 -35N13 G0 100 100 M9 M30

48

Operatia 50 – FREZARE

Precizarea fazelor de lucru ale operaţieiA. Orientarea şi fixarea piesei1. Frezare la cota 35±0.2B. Desprinderea piesei

49

Schita ciclului 1 Pct x y

0 100 100

1 -38 37

2 -38 35

0 100 100

Traseul urmat de scula:0-1-2-0

%

N10 G54 Y0 X53 G90 T2D2

N20 M6 G97 S…G95 F…

N30 G0 100 100 M8

N40 G1 -38 37

N50 G1 -38 35

N60 G0 100 M9 M30

50

Operatia 80 – RECTIFICARE INTERIOARA

Precizarea fazelor de lucru ale operatieiA.Orientare si fixare semifabricat1.Rectificare interioaraB. Desprindere semifabricat

51


0 100 100

1 0 2

2 60 0

0 100 100

%

N10 G54 X0Z53 G90 T1D1

N20 M6 G97 S…G95 F…

N30 G0 0 2 M8

N40 G1 60 0

N50 G0 100 100

M9 M30

52

Operatia 90 – RECTIFICARE EXTERIOARA

Precizarea fazelor de lucru ale operatieiA.Orientare si fixare semifabricat1.Rectificare interioaraB. Desprindere semifabricat

53


0 100 100

1 23 - 16.5

2 25 -16.5

0 100 100

Traseul pe care il urmeaza scula:

0-1-2-0;

%

N10 G54 X0Z53 G90 T1D1

N20 M6 G97 S…G95 F…

N30 G0 23 -16.5 M8

N40 G1 25 -16.5

N50 G0 100 100

M9 M30

54

55

Documents

TFP Proiect