Date post: | 22-Jan-2016 |
Category: |
Documents |
Upload: | bucur-tiberiu-mihai |
View: | 1,133 times |
Download: | 6 times |
UNIVERSITATEA TEHNICĂ din CLUJ-NAPOCAFACULTATEA: Construcţii de MaşiniSPECIALIZAREA : TCMDEPARTAMENTUL : Ingineria fabricaţieiDISCIPLINA: Proiectarea dispozitivelor
ProiectProiectarea Dispozitivelor
Îndrumător: Asistent drd. Ing. Nicolae Panc Studenti: Pop Gabriel Mezei Zoltan Anul: IV
Grupa: 1141
2012 – 2013
1
Piesa nr. 16
2
Cuprins
Capitolul 1 - Caietul de sarcini
1. Planificarea realizarii proiectului – Diagrama Gannt
2. Itinerarul tehnologic pentru piesa
3. Variante constructive
Capitolul 2 - Memoriu de prezentare
1. Definirea si domeniul de utilizare
2. Descriere generala a dispozitivului
3. Principiul de functionare a dispozitivului
4. Caracteristici tehnico-functionale
4.1 Caracteristici functionale
4.2 Caracterisitci constructive a piesei de bazare
5. Condiţii de ungere, asamblare, marcare, transport, depozitare şi conservare
6. Preţul estimativ al dispozitivului
Capitolul 3 - Instructiuni
1. Instructiuni de montaj
2. Instructiuni de intretinere
3. Masuri tehnice de securitate a muncii
4. Avantaje
Capitolul 4 – Memoriu justificativ de calcul
1. Calculul fortei de aschiere maxime
1.1 Calculul la frezarea cilindro-frontala
1.2 Calculul la burghiere
2. Calculul fortei de strangere maxime
3. Verificari de rezistenta
Bibliografie
3
Anexe
Tema proiectului:
Proiectarea unui dispozitiv de centrare-fixare cu actionare mecanizata pentru piesa nr.16. Seria
de fabricatie a piesei este 1.000.000 bucati.
Capitolul 1 - Caietul de sarcini
1. Caietul de sarcini
1.1. Planificarea realizarii proiectului – Diagrama Gannt
1.2. Itinerarul tehnologic pentru piesa
4
1. Semifabricat 40 x 27 x 13, material Aluminiu
Masina unealta: Fierastrau mecanic
SDV: Panza de debitare
2. Gaurire Ø 11,5
5
Masina unealta: Masina de alezat
SDV: Burghiu D=11,5 [mm]
3. Frezare degrosare la cota 12.5
Masina unealta: Freza universala
SDV: Freza cilindro-frontala D=40 [mm], subler, verificator
4. Frezare finisare la cota 12h11
6
Masina unealta: Freza universala
SDV: Freza cilindro-frontala D= 40 [mm] , subler, verificator
5. Gaurire 2 x Ø 5,5
Masina unealta: Masina de alezat
SDV: Burghiu D=5,5 [mm]
6. Lamare 2 x Ø 9 x 5
7
Masina unealta: Freza universala
SDV: Freza cilindro-frontala D=9 [mm]
7. Tesire 5 x 45º
Masina unealta: Freza universala
SDV: Freza cilindro-frontala D=9 [mm], verificator
1.3. Variante constructive
8
Varianta I
Caracteristici constructive a dispozitivului:
Lungime = 70 [mm]
Latime = 50 [mm]
Inaltime = 28 [mm]
Greutate = 1 [kg]
Varianta II
Caracteristici constructive a dispozitivului:
Lungime = 100 [mm]
9
Latime = 40 [mm]
Inaltime = 52 [mm]
Greutate = 1,2 [kg]
Varianta III
Caracteristici constructive a dispozitivului:
Lungime = 90 [mm]
Latime = 40 [mm]
Inaltime = 20 [mm]
Greutate = 0.4 [kg]
Din cele 3 variante prezentate mai sus, s-a ales varianta III.
Capitolul 2 - Memoriu de prezentare
10
2. Memoriu de prezentare
2.1. Definirea si domeniul de utilizare
Dispozitivul proiectat este un dispozitiv special proiectat pentru o piesa din aluminiu.
Datorita faptului ca piesa de prelucrat este de dimensiuni reduse, necesita un numar de
operatii complexe.
2.2. Descriere generala a dispozitivului
Dispozitivul proiectat este alcatuit din doua subansamble, legatura intre ele facand-o
clema de actionare asupra semifabricatului. Primul subansamblu este placa de baza. Aceasta
prezinta gauri filetate pentru prinderea clemei si a celui de-al doilea subansamblu cat si stifturi
pentru centrarea acestuia. Datorita gabaritul redus al dispozitivului se obtine un cost scazut
pentru realizare si o utilizare mai usoara. Este realizat din Al iar clema de fixare fiind STAS de la
firma Destaco (www.destaco.com).
2.3. Principiul de functionare a dispozitivului
Piesa de bazare (1) se monteaza pe placa de baza (2) cu ajutorul stifturilor cu diametrul de 3
mm (5). Cu ajutorul suruburilor M6 (4), se strange pentru o fixare cat mai buna. Se aseaza piesa
(3) pe dispozitiv pentru prelucrarea ei.
11
Datorita faptului ca prima operatie ce trebuie executata cu ajutorul dispozitivului este
realizarea gaurii si a tesiturii, semifabricatul se va pozitiona cu suprafata de asezare
perpendiculara pe placa dispozitivului.
Fig.1. Vedere cand piesa este paralela cu placa de baza
Fig. 2. Vedere cu clema de fixare
Pentru realizarea celei de a doua operatie (Fig. 3) piesa se va aseza astfel incat axa
gaurilor si a lamarii sa fie perpendiculara pe placa dispozitivului. Astfel se vor realiza gaurile si
lamarea.
Fig. 3. Vedere cand piesa este perpendiculara pe placa de baza
12
Fig. 4. Vedere cu clema de fixare
2.4. Caracteristici tehnico-functionale
2.4.1. Caracteristici functionale
Fixarea placii dispozitivului se face prin prinderea lui in menghina pentru a usura
montarea pe masa masinii. Timpul de fixare este relativ redus prin prisma faptului ca sunt doar
doua suruburi care trebuie insurubate, timpul operatiei fiind de 45 secunde. Piesa se prinde si se
desprinde in timp scurt aproximativ 10 secunde datorita modului de actionare rapida a clemei.
Forta de strangere ce actioneaza asupra piesei, este cu mult mai mare decat fortele de aschiere
aparute in timpul prelucrarii.
13
2.4.2. Caracterisitci constructive a piesei de bazare
Lungime = 50 [mm]
Latime = 10 [mm]
Inaltime = 5 [mm]
Greutate = 0.1[kg]
2.5. Condiţii de ungere, asamblare, marcare, transport, depozitare şi conservare
Dispozitivul proiectat nu necesita o ungere a componentelor. O importanta mai mare se
va acorda asamblarii celor doua subansamble respectand conditiile de perpendicularitate impuse
pe desenul de executie. In timpul transportului clema se va demonta de pe placa dispozitivului
pentru a se evita defectiunea ei. Se depoziteaza in magazia de scule a uzinei intr-un loc ferit de
umezeala si intemperii.
2.6. Preţul estimativ al dispozitivului
Costul aproximativ al dispozitivului, neluand in calcul prelucrarile realizate pentru
executarea lui, (debitare, frezare, gaurire, lamare etc. ) este de 50 euro. Costul materialelor (placa
de baza din AL, piesa din AL si dispozitivul tot din AL) fiind de 40-50 lei in functie de cotatiile
monedei euro. Clema este STAS comandata din catalogul firmei Destaco, pretul ei fiind 33 $.
Costul total al dispozitivului nu va depasi 80 euro.
Capitolul 3 – Instructiuni
3.1. Instructiuni de montaj
Pentru montarea dispozitivului in regimul de lucru se va aseza placa pe masa frezei, se va
centra si cu ajutorul menghinei se va face fixarea astfel incat sa nu existe joc.
3.2. Instructiuni de intretinere
Datorita faptului ca piesa de bazare este din AL, aceasta va suferi un proces numit anodizare.
Prin anodizare, suprafata aluminiului se transforma, creandu-se astfel, in mod artificial, un strat
de oxid (zgura). Deoarece procedura se realizeaza in conditii complet controlate, acest strat de
oxid este foarte coeziv si dur. Acest strat, deoarece este deja oxid (zgura), atunci cand este expus
in atmosfera nu se corodeaza si astfel protejeaza metalul.
14
Placa de baza si piesa de bazare este din AL, iar protejarea lor se va face prin acelasi
procedeu ca si la piesa, adica anodizare.
Dupa folosire se va face curatarea aschiilor si lichidului de aschiere si se va pastra curata.
Clema se va lasa in pozitia inchisa pentru a nu avea surpriza neplacuta ruperii ei.
Depozitarea se va face in plan orizontal intr-o incapere ferita de umezeala si intemperii.
3.3. Masuri tehnice de securitate a muncii
Riscurile de accidentare si imbolnavire profesionala pentru locul de munca “Lacatus
Montaj”
1.1 Procesul de munca
Procesul de munca are drept scop efectuarea lucrarilor de confectii metalice
solicitate.
1.2 Elementele componente ale sistemului de munca evaluat
a. Mijloace de productie:
Presa hidarulica
Masina de indoit
Masina de debitat cu banda
Masina de stantat
Masina de rulare
Masina de sablat
Semifabricate
Scule de mana
Ulei
b. Sarcina de munca:
Cunosterea modului de operare pe echipamentele de munca utilizate
Aplicarea tehnologiilor, instructiunilor si procedurilor specifice
Intretinerea echipamentelor de munca folosite
Respectarea instructiunilor de securiate a muncii si PSI
Raspunde la solicitarile organizatiei pentru realizarea obiectivelor de
productie
Respecta programul de lucru stabilit prin Regulamentul de Ordine
Interioara
15
Raspunde de calitatea procesului de pe echipamentele de munca pe care
lucreaza
c. Mediul de munca:
Executantul isi desfasoara activitatea in aer liber si in incinta inchisa:
Iluminat natural si artificial
Ventilatie naturala
Curenti de aer pe traseul de lucru
Zgomot
Calamitati
1.3 Factorii de risc identificati
A.Factori de risc proprii mijloacelor de productie
a. Factori de risc mecanic:
Organe de masini in miscare- prindere, antrenare de catre echipamentele
de munca
Lovire de catre mijloacele de transport auto si motostivuitor la depasarea
prin incinta societatii
Rostogolire de piese cilindrice neasigurate impotriva deplasarilor
necontrolate
Cadere libera de piese, scule, materiale pozitionate incorrect sau la
manipularea manula
Proiectarea de aschii, material abraziv la operatiile de debitare, polizare
Balansul carligului podului rulant- lovire accidentala la deplasarea in
incinta sectiei
Contact direct cu suprafete periculoase (taietoare, intepatoare)
b.Factori de risc termic:
Contact accidental cu suprafete foarte calde- semifabricate
c.Factori de risc electric:
Electrocutarea prin atingerea directa, atingerea indirecta, tensiune de
pas
d.Factori de risc chimic:
Lucrul cu substante inflamabile- ulei.
B. Factori de risc proprii mediului de munca
a. Factori de risc fizic:
Temperature aerului este ridicata vara si scazuta iarna datorita
conditiilor meteorologice
16
Curentii de aer pe traseul de lucru
Zgomot provenit de la locurile de munca invecinate
Calamitati naturale
Pulberi pneumoconiogenice in atmosfera locului de munca (particule
flux, pulberi metalice fine)
C. Factori de risc proprii sarcinii de munca
a. Continut necorespunzator:
Depozitarea materialelor ce urmeaza a fi prelucrate pe caile de acces din incinta
sectiei.
b. Suprasolicitare fizica:
Effort dynamic la manipularea maselor mari
c. Supasolicitare psihica:
Suprasolicitarea atentiei la miscarile repetitive de ciclu scurt
D. Factori de risc proprii executantului
a. Actiuni gresite:
Executarea de operatii neprevazute in sarcina de munca
Fixarea necorespunzatoare a pieselor de prelucrat
Pornirea defectuaso a echipamentelor de munca
Comanda gresita la echipamentele de munca- prindere mana
Reglarea parametrilor de debitare la valori necorespunzatoare
Lucrul fara rabaterea ecranelor si dispozitivelor de protectie
Parasirea echipamentelor de munca in timpul functionarii
Efectuarea de operatii de remediere a instalatiilor electrice ale echipamentelor de
munca
Lucrul cu scule uzate- clesti, panza debitat, dornuri
Deplasari, stationari in zone periculoase: pe caile de acces auto, sub sarcina
mijloacelor de ridicat
Cadere la acelasi nivel prin alunecare, impiedicare, dezechilibrare
b. Omisiuni:
Omiterea operatiilor care-I asigura securitatea la locul de munca
Neutilizarea echipamentului individual de protectie si a celorlalte mijloace de
protectie din dotare.
Riscurile de accidetare si imbolnavire profesionala pentru locul de munca "frezor"
17
6.1 Procesul de munca
Procesul de munca are ca scop prelucrarea metalelor prin frezare
6.2 Elementele componente ale sistemului de munca evaluat
Mijloace de productie
-echipamente de munca necesarii prelucrarii metalelor (freza);
-semifabricate metalice;
-ulei;
-scule de mana(subler, ciocan etc).
Sarcina de munca
-cunoasterea modului de operare pe echipamentele de munca;
-aplicarea instructiunilor si procedurilor specifice;
-intretinerea echipamentelor folosite;
-respectarea instructiunilor de securitate si sanatate in munca si PSI;
-raspunde la solicitarile organizatiei pentru realizarea obiectivelor de interes;
-respecta programul de lucru stabilit;
-raspunde de calitatea procesului de pe echipamentele pe care lucreaza.
Mediul de munca
Executantul isi desfasoara activitatea intr-o incinta inchisa:
-iluminta natural si artificial;
-ventilatie naturala;
-zgomot.
6.3 Factorii de risc identificati
Factori de risc proprii mijloacelor de productie
Factori de risc macanic
18
-organe de masini in miscare (prindere, antrenare de catre freza);
-lovire de catre mijloacele de transport auto si motostivuitor la deplasarea prin incinta
societatii;
-rostogolire de piese (semifabricate) seasigurate impotriva deplasarilor necontrolte;
-cadere libera de piese: scule, materiale pozitionate incorect sau la manipularea manuala;
-proiectare de schii, material abraziv la operatiile de frezare;
-contact direct cu suprafete periculoase (taietoare, intepatoare).
Factori de risc termic:
- contactul accidental cu suprafete foarte calde.
Factori de risc electric:
- electrocutarea prin atingerea directa, atingerea indirecta
d.Factori de risc chimic:
- lucrul cu substante inflamabile- ulei
Factori de risc proprii mediului de munca
Factori de risc fizic:
- zgomot de la locurile de munca invecinate
- pulberi pneumoconiogene in atmosfera locului de munca
Factori de risc proprii sarcinii de munca
Continut necorespunzator:
- depozitarea materialelor ce urmeaza a fi prelucrate pe caile de acces din incinta
halei de lucru
Suprasolicitare fizica:
- effort dinamic la manipularea maselor mari.
Suprasolicitare psihica:
- supasolicitarea atentiei la micarile repetitive de ciclu scurt
Factori de risc proprii executantului
Actiuni gresite:
-executarea de operatii neprevazute in sarcina de munca
-fixarea necorespunzatoare a pieselor de prelucrat
-pornirea defectuoasa a frezei
- comanda gresita la freza- prindere mana
- lucrul fara rabatarea ecranelor si dispozitivelor de protectie
19
- parasirea echipamentului de munca in timpul functionarii
-efectuarea de operatii de remediere a instalatiei electrice a frezei
- deplasari, stationari in zone periculoase: pe caile de acces auto, suv sarcina
mijlocului de ridicat
-cadere de la acelasi nivel prin alunecare, impiedicare, dezechilibrare
omisiuni:
- omiterea operatiilor care-I asigura securitatea la locul de munca
- neutilizarea echipamentului individual de protectie si a celorlalte mijloace de
protectie din dotare
Dispozitivul se fixeaza pe masa masinii cu ajutorul unei menghine . Se va face o
strangere buna si sigura pentru a oferi o stabilitate mai buna a dispozitivului in timpul procesului
de aschiere.
In timpul prelucrarii, clema se va prinde cat mai bine pe piesa pentru ca in aschiere sa nu
miste sau sa zboare din dispozitiv, ranind muncitorul sau personalul auxiliar. Pentru realizarea
gaurilor si a lamarii, clema va avea rolul de a tine piesa pe verticala. In cazul acesta fortele pe
care clema le va suporta vor fi mult mai mici decat in cazul precedent.
La montarea anumitor componente din cadrul dispozitivului o sa se aiba grija ca
suruburile componentelor sa fie bine stranse, pentru ca aceste componente sa nu se miste in
timpul prelucrarii. Placa de baza a dispozitivului este slefuita pentru a prevenii taierea
manipulatorului in muchiile ascutite.
In timpul functionarii masinii-unelte in caz ca vor aparea vibratii sau anumite zgomote
provenind de la dispozitiv, operatorul va trebui neaparat sa opreasca masina-unealta, iar dupa
oprirea sculei fiind obligat sa verifice starea dispozitivului si sculelor folosite.
Se va interzice curatarea dispozitivului cu mana in timpul prelucrarii pieselor, pentru
acest lucru se va folosi un pistol cu aer comprimat.
3.4. Avantaje
Utilizarea dispozitivului ofera o productivitate mare datorita folosirii clemei cu actionare
rapida. Un avantaj major sunt timpii de actionare, care sunt redusi. Datorita dimensiunilor reduse
si a prinderii simple, dispozitivul ofera o manevrabilitate si rigiditate foarte buna.
Capitolul 4 – Memoriu justificativ de calcul
20
4. Calculul fortei maxime de aschiere
4.1.1. Calculul la frezarea cilindro-frontala cu diametrul frezei D = 12 [mm]
Pentru calculele si datele de mai jos s-a consultat indrumatorul: [Picos, Proiectarea tehnologiilor
de prelucrare mecanica prin aschiere volumul 2]
CF 1010
[mm]
sd 0.1 [mm/dinte]xF 0.86
[mm]
yF 0.72 [mm]
t 0.5 [mm]
z 3 nr. de dintiuF 1
D 12 [mm]qF 0.86
[mm] n 2800 [rot/min]
wF 0
n 1
Rm 750
KmF
Rm
750
n
1
[mm]t1 6
d 8 [mm]
E 210000
Ft
CF t1
xF sd
yF tuF z KmF
DqF
nwF
159.047 [N] 21
fadm
l3
Ft.
4 E d4
0.012 [mm]
l 100 [mm]
T 100 [mm]
Ksc 1
Kmv 1 [mm]
Ks1 0.9
Kv Kmv Ks1 Ksc 0.9
v390D
0.17 t0.05 Kv
T0.33
t10.19 sd
0.28 z0.1
137.453 [m/min]
Ne
Ft. v
60000.911 [kW]
NMU 4 [kW]
Ne NMU
Mt
Ft. D
2238.571 [Nmm]
22
23
4.1.2. Calculul fortelor si momentele la gaurire
Ks 0.9CF1 1.12 [mm]
CF2 6.2 [mm]
Cs 0.085[mm/rot]D 5.5 [mm]
s Ks Cs D0.6 0.213 [mm/rot]
xF 1
yF 0.7 [mm]
HB 15
n 0.75
tD
22.75 [mm]
F CF2 tzF s
yF HBn 15.995 [N]
xM 2
yM 0.8
CM1 0.183 [mm]
Mt CM1 DxM s
yM HBn 12.233 [N/mm]
n 700 [rot/min]
Ne
Mt n
97500.878 [kW]
zF 0
24
4.2. Calculul fortei de strangere maxime
Pentru clema folosita la realizarea dispozitivului s-a avut in vedere consultarea catalogului de la
firma Destaco. In urma consultarii catalogului s-a ales clema conform Anexa 1.
4.3. Verificari de rezistenta
4.3.1. Verificarea bolturilor
Calculul de verificare al stifturilor s-a realizat folosind programul MechSoft, iar din calcul
rezulta ca stiftul rezista la forfecare.
25
4.3.2.Verificarea suruburilor
26
In urma analizei efectuate in programul MechSoft se poate constata, ca suruburile folosite adica
suruburi M6 cu cap hexagonal rezista la solicitarile la care sunt supuse.
Bibliografie
27
1. Picos C., - Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanica prin aschiere Volum I, II,
Editura Universitas, Chisinau 1992
2. www.google.ro
3. http://www.destaco.com
4. Adalbert Antal, Felicia S., Ovidiu Tataru s.a.- Elemente de proiectare pentru
mecansimele cu surub si piulita, 1985
5. Stanescu I., Tache V., Dispozitive pentru masini-unelte.Proiectare, constructie, Editura
Tehnica, Bucuresti 1979
Anexe
Anexa 1
28