*IMSTMaini si Sisteme de ProduciePrecizia Masinilor-Unelte anul IIIClaudiu BISUBucuresti, 2013

*Control MU

*

*

*Control Masini uneleteStrung CNCCentru de prelucrareaMasina de frezat

*

*

*

*

*

*

*

*Carcteristicile de calitate in urma controlului pe masinile-uneleteCum aprecim calitatea unei Masini Unelte ?O masini unealta este un produs de o complexitate foarte maresi este de CALITATE daca poate asigura din punct de vedere tehnic precizia de prelucrare impusa categoriei din care face parteAstfel, caliatatea tehnica a unei masini-unelte se apreciaza prin : precizie dimensionala microgeometria suprafetelor prelucrate corectitudinea pozitiei relative a suprfetelor generate, in anumite conditii de productivitate caracteristicile de disponibilitate caracteristicile estetico- ergonomice caracteristicile comerciale ale masinii caracteristicile de ordin social general

*Carcteristicile tehnicePrecizia de prelucrare a pieselor pe masini unelte are o dinamica foarte accentuata. Ex: precizia dimensionala de ordinul micronilor a fost posibil de atins dupa aparitia masinilor-unelte cu CN. : obtinerea a nu mai constitue o problema, prin aparitia masinilor ultraprecise, a prelucrarilor cu fascicol laser sub microscop, sau a prelucrarilor neconventionale: electrochimice, asistate de vibratii sau cu ultrasunete. Precizia poate fi cuantificata prin erori admisibile fata de o valoare considerata teoretica sau idealaPrecizia se poate defini in doua moduri: proprietatea unui produs de a avea marimile carcacteristice cuprinse intr-un interval cat mai mic in jurul valorii dorite eroarea maxima admisibila in plus sau in minus

*Precizia unui produs este ceruta de rolul functional care impune limitele admisibile in carea calitatea produsului trebuie sa se integreze.Precizia de prelucrare a unei piese reprezinta un indicator de calitate ce releva gradul de corespondenta a conditiilor tehnice (dimensionale, de forma, de calitate a suprafetei, de pozitie relativa a suprafetelor componente) prescrise pe desenul de executie al piesei. Precizia de prelucrare:

functie compusa de variabile independente denumite abateri, care la randul lor depind de erorile de prelucrare:

*Bilantul de erori ale piesei prelucrate,

*Bilantul al erorii totale, Ponderea fiecarei erori in precizia de prelucrare nu poate fi determinata cu exactitate, cu toate ca acestea apar ca urmare a unor cauze obiective, fiind provocate de mecansime ale masinii-unelte, de conditiile specifice proceselor de generare a suprefetelor sau cele auxiliare acestora. Din toate componenetele erorii piesei prelucrate, erorile geometrice si cinematice ale masinii-unelte nu pot fi modificate oricat si oricand (numai cand se prevede reconditionarea), in schimb celelalte pot fi incluentate (compensate) total sau partial.

Calitatea cu care se realizeaza pozitia relativa a elemetului generator fata de traiectoriile generatoare teoretice, in orice moment al precesului de generare a suprafetei, depinde de mai multi factori legatide elementele sistemului tehnologic masina-unealta, scula, dispozitiv, piesa (MUSDP, in interdependenta cu consitiile proceselor de generare a suprafetelor prin aschiere, precum si ales celor de reglare si exploatare a masinii-unelte. Masina unealta se regasestein precizia de prelucrare a piesei, prin precizia tehnologica.Pentru aprecierea preciziei tehnologice trebuie sa se cunoasca comportarea masinii-unelte din punct de vedere geometric, cinematic, static, dinamic si termic.

*Precizia geometrica- este evaluata prin verificarea pozitiilor relative ale elementelor de structura ale masinii-unelte in stare de functionare fara sarcina si caracterizeaza calitatea cu care se realizeaza traiectoriile generatoare plane (rectilinii sau circulare) ale miscarilor de generare simple materializate prin cuplurile cinematice sanie-ghidaj sau fus-lagar.

Conform unor norme si standarde nationale si internationale, precizia geometrica se apreciaza prin rectilinitatea, planeitatea, paralelismul, perpendicularitatea, unor suprafete de referinta (mese, ghidaje, flanse si alezajul arborilor principali sau port piesa) prin aceste verificari stabilindu-se precizia parametrilor geometrici pentru traiectoriile generatoare.

Respectarea normelor de precizie geometrica este o conditie obligatorie pentru asigurarea preciziei tehnologice, dar nu si suficienta, deoarece sub influenta solicitarilor statice de greutate, a solicitarilor statice si dinamice de proces, precum si a celor termice, elementele de structura ale masinilor-unelte capata deplasari elastice si termice, care modifica pozitia relativa dintre elemetul generator si traiectoriile generatoare teoretice.

*Precizia cinematicaMasoara constanta marimilor vitezelor cu care se genereaza traiectoriile si constanta legaturilor acestor viteze.

Eroarea cinematica a unui mecanism sau lant cinematic masoara diferenta intre viteza reala si cea teoretica.- eroarea cinematica = abaterea raportului de transfer = - raportul intre abaterea marimii de iesire si marimea de intrare teorectica

*Raportul real de transferiT - reprezinta raportul teoretic de transfer al lantului cinematic

m- raportului dintre excentricitatea ek si raza de baza Rb,k ale rotii conducatoare din angrenajul de rang k;

n- similar cu mk dar pt roata condusa,

iT,k- raportul theoretic de transfer al angrenajului de tang k;

- valoarea unghiului de rotatie a primei roti conducatoare a lantului cinematic

*Precizia dinamicaReprezinta calitatea acesteia ca, sub actiunea solicitarilor variabile de orice natura, aceasta sa-si pastreze stabilitatea la vibratiiPrecizia dinamica reprezinta unul din indicatorii cei mai importanti in aprecierea calitatii masinii-unelte, deoarece evaluarea ei se face in conditii foarte apropiate de cele de exploatare

Sistemul dinamic al MU este un sistem inchis care apare in interactiunea dintre sistemul elastic, format din MU-dispozitiv-piesa-scula si procesul de lucru. Intreruperea uneia din legaturi duce la transformarea sistemului intr-unul deschi, iar intreruperea a doua legaturi permite separarea elementelor si determinarea dependentelor dintre marimile sale de intrare si iesire.

*RigiditateaDef: Capacitatea acestuia de a se opune actiunii eforturilor exterioare care tind sa-l deformeze- Comportarea statica a unei masini-unelte, aunui ansamblu sau a unei piese individuale este caracterizata de deformatiile elastice, care apar la sarcini constante in timp (forte de aschiere, greutatea pieselor, forte de sdtrangere)Rigiditate liniaraRigiditate unghiulara

*Rigiditatea instantaneeRigiditatea medieF(N)(m)F00(m)0

*Marimea inversa rigiditatii statice este denumita capacitate de cedare.Cedare statica linearaCedare statica unghiularaCedarea elastica respectiv rigiditatea unui element de structura al masinii-unelte depinde de : material configuratia geometrica pozitia punctelor de aplicare a sarcinilor directiile si sensurile marimile acestor solicitari

*Factorii principali care influenteaza rigiditatea statica: deformatiile elastice proprii elementelor de structura deformatiile de contact din cuplurile cinematiceDeformatiile elastice de contact sunt generate ca urmare a elasticitatii imbinarilor fixe sau mobile dintre elementele de structura fiind specifice sracinilor reduse. Aceste deformatii produc erori mari indeosebi in cazul prelucrarilor de finisare.

Deformatii elastice proprii- sunt preponderente la sarcini mari reprezentand obiectivul esential in aprecierea comportarii statice a structurii masinii-unelteRigiditatea totala a masinii-unelte se schimba in timpul exploatarii. In prima perioada de uzura de rodaj, rigiditatea poate sa creasca datorita imbunatatirii contactului dintre piese, urmand ca ulterior ea sa scada in timpul exploatarii.

*Rigiditatea termicaReprezinta rezistenta opusa de un element de structura al masini-unelte la o deformatie x provocata de pontetialul termic .Rigiditatea termica relativa este definita ca raport intre puterea disipata si deformatia termica maxima la o turatie constanta a arborelui principal.La echilibru termic, un element de structura al MU absoarbe o cantitate de caldura egala cu aceea transferata prin suprfata sa. Valorile temporale ale temperaturii , raportate la temperatura de stabilizare s, pentru incalzire, respectiv la temperatura mediului ambiant a , la racire sunt date de:- Unde 0 este temperatura la inceputul procesului de incalzire, in C; B= 1/Kt- factor de incalzire ; Kt constanta de timp, in .

*Evaluarea preciziei tehnologice a unei MU: Se realizeaza prin norme de receptie care au in vedere masurarea directa a unor caracteristici conform unor norme sau standarde: ISO, DIN, STAS, BSI etc. sau evaluarea indirecta a preciziei prin teste de prelucrare (piese de proba)Conditiile de receptie pe tipuri de masini elaborate ISO (Standards Handbook) sunt preluate de toate statele industrializate intr-o forma aproape nemodificata.

Testele NAS (NAS-913) prevad masuratori directe pentru evaluarea preciziei masinilor-unelte, acestea fiind solicitate de forta constanta cu o valoare de 50% din forta admisibila.

MTIRA verificarea comportarii termice a masinilor unelte (MU) precum si a rigiditatii statice si a preciziei obtinute la prelucrarea unei piese cu adancime in trepte.

**