TEMA
S se proiecteze un dispozitiv special de documentatie de executie, prin prinderea piesei din figura de mai jos, la prelucrarea prin gaurire a suprafetelor marcate, in condiii in care prelucrea se realizeaza pe o masina de gaurit G 25, programul anual de fabricaie fiind de 60.000 bucai pe an.
E1.Analiza temei de proiectare.Informarea initiala.Stabilirea datelor initiale.
F1.1.Analiza temei de proiectare
Temele de proiectare rezult , n general, din procesele tehnologice, respectiv din planele de operaii , din fiele tehnologice, din borderourile de proiectare sau fiele dispozitivelor.Analiza temei de proiectare are drept scop, inelegerea condiiilor impuse dispozitivelor ce se cer a fi proiectate i stabilirea in ansamblu a posibilitailor de realizare a acestora.
F1.2.Informarea initiala.
Aceste studii bibliografice au o mare importanta pentru asigurarea reusitei proiectelor. Acesta informare are rolul de a pune, proiectele elaborate, deacord cu normele in vigoare, precum si de a obtine, din literatura de specialitate, a unor solutii constructiv-functionale, care ar putea fi utilizate pentru abordarea temei de proiectare, de a analiza critic aceste solutii, in raport cu conditiile impuse prin tema.
Nr. sol.Denumirea soluieiSursa
Figura (tabelul)PaginileNumrul lucrrii
1.Mecanism de prindere cu port bucse de ghidare246
[2]
2.
Mecanism cu brida L antrenat manual cu piulita si prezonfig 3.55107[1]
3.
Menghina de maina cu amplificator hidraulic Fig. 8.38219[3]
4.Dispozitiv deplasabil/ staionar cu aciune pneumatica Fig. 9.6a)
b)240[4]
5.Mecanism cu parghii
164[4]
6.Mecanism cu parghieFig 8.35208[3]
7.
Mecanism de prindere cu port bucse de ghidare amovibil
247
[2]
8.Mecanism cu prisme de presiune
6
[3]
9.Dispozitiv de strangere prin vacuum176
[2]
Surse:[1] TACHE V. , UNGUREANU I. Elemente de proiectare a dispozitivelor pentru M-U, Editura Tehnica Bucuresti 1985.[2] TACHE V, Gojinechi N. - "Constructia si exploatarea dispozitivelor Editura Didactica si Pedagica, Bucuresti 1982[3] GHErghel N., Construcia i exploatarea dispozitivelor, vol. 2, Inst. Politehn. Iai, 1981[4] Vasii-Rocule Sanda, Gojinechi N., Andronic C., elariu M, Gherghel N., Proiectarea dispozitivelor. Bucureti: Ed. Did. i Pedag., 1982
F1.3. Stabilirea datelor iniiale A. Date legate de pies.
- ca rol functional in ansamblul din care face parte piesa este un suport;- gradul de complexitate al piesei: complexitate medie;- profilele de prelucrat sunt doua suprafate cilindrice interioare care au un diametru de 8 mm- familia 9 1 0- materialul:OLC 45 STAS 880-80 in tema de proiectare este indicat ca material pentru piesa OLC 45, Materialul este tratat termic:
Marca oeluluiCalitateaCompoziia chimic (%)
CMnSP
OLC 45-0,42-0,500,50-0,80max.0,045max. 0,040
S0,02-0,045
Xmax.0,035max.0,035
XS0,02-0,04
Proprieti mecanice:
Marca oteluluiLimita de curgereRp0,2(N/mm2)Rezistena la rupereRm(N/mm2)Alungirea la rupereA5 %(min.)
OLC 45500700...85014
430650...80016
370630...78017
-rugozitatea suprafeei ce trebuie prelucrat trebuie s fie Ra=3,2;
Proprietai fizico mecanice:HB = 190 210 daN/mm2 ;Nr crtAiAiAi
100104000004x
203510-160-560-160
30-3510-160560-160
00303899,460038994,69
B. Date legate de scula:- dimensiuni ale prii active se vor utiliza placute din CMS dreptunghiulare; unghiul de atac principal k = 90 grade, lungimea muchiei active este de 3 mm; doua burghie elicoidale cu 8mm STAS 6382-80
3. Date legate de masina-unealta:masina de gaurit G25 a) Vedere generala a masinii de gaurit universale G25;b) Arborele principal al masinii de gaurit G25;
a) b)
Surse:[5] GHERGHEL N., GOJINETCHI N, Indrumar de proiectare a dispozitivelorvol 1. Iasi 1992 Pag 105
CARACTERISTICAU.M.G25
Diametrul de gaurire conventional in otel cu r=60daN/mm25
Diametrul de gaurire conventional in fonta cu r=18daN/mmmm32
Diametrul de gaurire maxim conform etichetei cu regimul de aschieremm49,5
Adancimea de gauriremm224
Cursa maxima a pappusii pe coloanamm280
Capul arborelui principal--STAS 1659-50
Conul arborelui principal--Morse 4
Cursa maxima a arborelui principalmm224
Distanta intre burghiu si coloanamm315
Distanta maxima intre arboreal principal si masamm710
Distanta maxima intre arboreal principal si placa de bazamm1120
Suprafata mesei
425x530
Numarul de coloane T de pe masa--3
Profilul canalelor T de pe masa--12 STAS 1385-70
Suprafata placii de bazamm560x560
Numarul de coloane T de pe placa de baza--2
Profilul de coloane T de pe placa de baza--18 STAS 1358-70
Gama de turatii a arborelui principalrot/min40; 56; 80; 112; 160; 224; 316; 450; 630; 900; 1250; 1800;
Gama de avansurirot/min0.10; 0.13; 0.19; 0.27; 0.38; 0.53; 0.75; 1.06; 1.50
Puterea electromotorului principalkW3
Turatia electromotorului principalrot/min1500
Puterea motorului pompei de raciere- ungerekW0.15
Turatia motorului de raciere-ungererot/min3000
Greutatea masiniikg1100
Gabaritul masinii
2680x1487x660
[5]4. Date legate de verificatoare (mijloace/ echipamente de control): subler micrometru rugozimetru echipament de control al abaterilor alcatuit din: placa de control, comparator cu cadranMicrometru de exterior L = 150, precizie 0.05mmubler de exterior L = 25mm, precizie 0.1mmAbaterea de la paralelism a dou suprafee plane este definit ca diferena distanelor dintre planele adiacente n limitele lungimii de referin
5. Date legate de accesorii:Masa masinii de gaurit G25
[5] pag 170 6. Date legate de instalaiile de ridicat i transportatPiesa nu are gabarit mare deci nu sunt nevoie de istalatii de ridicat si transportat.
7. Date legate de regimul de lucru: adosul de prelucrare la gaurire este egal cu diametrul gaurii supra doi; scula execut o singur trecere pe suprafaa de prelucrat; adncimea de achiere este egal cu adaosul de prelucrare =4 avansul este s = 0,3mm/rot; viteza de avans viteza de aschiere Turatie Conditii de racire ungere Forma aschieiNorma de timp:
NT = (3)
tb = (4)ta = ta1+ ta2+ ta3 = 0,52+1,1+0,15 = 1,77 min ...(5)ton = 3,5 mintdt = 2,5 mintdo = 1,2 mintpi = 15minta1 = 0,52 minta2 = 1,1 minta3 = 0,15 min
E2. ELABORAREA STUDIULUI TEHNICO-ECONOMIC (S.T.-E). STABILIREA SOLUIEI DE principiu (ANASAMBLU) A DISPOZITIVULUI
F2.1. Stabilirea schemei optime de lucru (prelucrare, control, asamblare etc.), ce va sta la baza proiectrii dispozitivului
Schema optim de de lucru (prelucrare, control, asamblare etc.) reprezint acea schem tehnic posibil, care asigur obinerea condiiilor de precizie dimensional/ geometric impuse prin tem i conduce la costul minim al operaiei.Aceast faz presupune parcurgerea urmtoarelor activiti:
A2.1.1. Stabilirea schemelor de de lucru (prelucrare, control, asamblare etc.) tehnic posibile
Nr. crt.Schema de proiectare tehnic posibila (SP-TP)
AvantajeDezavantaje
DeumireaSchita
01234
1.Prelucrarea succesiva, a unei piese din aceeasi prindere, piesa este orientata si stransa cu ajutorul dispozitivelor de pe MU sau folosind elemente si accesorii ale MU
Faza 1
Faza 2 nu necesita cap multiax ; nu necesita in general dispozitiv de prindere a piesei;
necesita trasare punctare; timpi ajutatori de orientare strangere ridicati grad foarte scazut de utilizare a puteri masinii unealte; timpi de baza ridicat;
2.Prelucrarea succesiva, fara divizare dupa sablon a unei piese din aceeasi prindere, piesa este orientate si stransa cu ajutorul dispozitivelor de pe MU sau folosind elemente si accesorii ale MU
Faza 1
Faza 2 nu necesita cap multiax ; nu necesita in general dispozitiv de prindere a piesei; nu necesita trasare-punctare
precizie scazuta; timpi ajutatori de orientare strangere ridicati grad foarte scazut de utilizare a puteri masinii unealte; timpi de baza ridicat;
3.Prelucrarea succesiva, cu divizare a unei piese din aceeasi prindere, piesa este orientate si stransa cu ajutorul dispozitivelor de pe MU sau folosind elemente si accesorii ale MU
Faza 1
Faza 2 nu necesita cap multiax ; nu necesita in general dispozitiv de prindere a piesei; nu necesita trasare-punctare timpi ajutatori de O-P-S scazuti;necesita dispozitiv de prindere a pieselor complex;grad foarte scazut de utilizare a puteri masinii unealte;timp de prelucrare mare;
4.Prelucrarea simultana a unei piese din aceeasi prindere, piesa este orientate si stransa cu ajutorul dispozitivelor de pe MU sau folosind elemente si accesorii ale MU
nu necesita trasare-punctare; nu necesita dispozitiv de prindere a piesei cu divizare; precizie ridicata; timpi de baza scazuti; grad foarte ridicat de utilizare a puteri masinii unealte;
necesita cap multiax;
5.Prelucrarea simultana cu divizare a doua piese din aceeasi prindere, piesa este orientate si stransa cu ajutorul dispozitivelor de pe MU sau folosind elemente si accesorii ale MU
nu necesita trasare-punctare; timpi de divizare scazuti; precizie ridicata; timpi de baza scazuti; grad foarte ridicat de utilizare a puteri masinii unealte;
necesita cap multiax; necesita dispozitiv de prindere a piesei cu divizare si cu doua posturi de lucru;
56.Prelucrarea succesiva cu o singura scula a 2 piese din aceeasi prindere; piesele sunt orientate si fixate pe dispozitivul de prindere care e plasat pe platoul masini in canalele T
nu necesita trasare-punctare; timpi de divizare scazuti; precizie ridicata; timpi de baza scazuti; productivitate ridicata;
necesita dispozitiv de prindere a piesei; scade durabilitatea sculei; necesita dispozitiv de prindere multiplu a sculelor; costul ridicat al sculelor;
A2.1.2. Alegerea schemei optime de prelucrare, control sau asamblare
Nr. Crt.CriteriulUnitati partiale pentru SP-TP numarul:
12345
1.Precizia suprafetelor prelucrate05101010
2.Gradul de uniformitate a strangerii pieselor1010101010
3.Precizia ceruta suprafetelor de strangere a pieselor101010108
4.Gradul de utilizare a puter disponibile a MU00077
5.Necesitatea trasarii-punctarii00101010
6.Necesitatea cap multiax10101000
7.Necesitatea dispozitiv de prindere a piesei100000
8.Timpi ajutatori de OP si S00453
9.complexitatea dispozitivului de prindere a pieselor1098105
10.Durabilitatea sculei5551010
Total 5549677263
Se va adopta ca si varianta optima, schema de prelucrare nr. 4: Prelucrarea simultana a unei piese din aceeasi prindere, piesa este orientate si stransa cu ajutorul dispozitivelor de pe MU sau folosind elemente si accesorii ale MU
F2.4. Stabilirea dispozitivului existent sau care poate fi achiziionat n timpul disponibil i poate fi folosit
1.Schema optima de prelucrare ce sta la baza proiectari diispozitivului Pozitia pieseiOrizontala
Modul de prelucrare al suprafetelor de acelasi tip sau de tip diferit
Numarul pieselor prelucrate simultanCu o scula1
Cu mai multe scule
Numarul pieselor prelucrate din aceeasi prinderePe un rand1
Pe mai multe randuri
Numarul posturilor de lucru1
2.Tipul de dispozitiv, dupa gradul de universaliateDispozitiv demontabil
3.Dispozitiv existent sau care poate fi achizitionat in timp util si poate fi folosit
4.Gradul de mecanizare a dispozitivuluiSpecial cu actiune macanizata (semiautomat)
E3. ELABORAREA SCHEMEI OPTIME DE ORIENTARE-potziionare I PROIECTAREA ELEMENTELOR DE ORIENTARE-poziionare SAU DE ORIENTARE-poziionare i STRNGERE (REAZEMEloR)F3.1. Elaborarea schemelor de orientare-potziionare tehnic posibile (SOP-TP)
A3.1.1. Elaborarea schiei operaiei sau fazei pentru care se proiecteaz dispozitiv
Elaborarea schiei operaiei sau fazei pentru care se proiecteaz dispozitivul
A3.1.2. Evidenierea condiiilor de precizie (C) impuse suprafeelor de prelucrat, controlat, asamblat etc.Identificarea conditiilor de precizie impuse suprafetelor de prelucrat:
Suprafata E: Suprafata F:
A3.1.3 Identificarea conditiilor de precizie determinante:
Pentru suprafata E: este CD1 este CD2 este CD3
Pentru suprafata F: este CD1 este CD2 este CD3
A3.1.5. Stabilirea gradelor de libertate ce trebuie inlaturate prin orientare pozitionare
Conditii (C)Gradele de libertate ale piesei
TranslatiiRotatii
TxTyTzRxRyRz
Conditii de precizie determinante (CD)
++
+
+++
+++
Conditii suplimentareAsigurarea inchideri fortelor de aschiere, centrifugale, de inertie si de strangere prin elementele de orientare sau de orientare si strangere++++++
Limitarea zonei de lucru a sculelelor aschietoare (a cursei avansurilor), pentru cresterea productivitatii prelucrarii ++++++
Total conditii
Tipul schemei de orientare necesaraOrientare cu motivatie tehnico-economica, completa
Lista bibliografica: Tolerante generale: ISO 2768 mK
A3.1.5. Alegerea suprafeelor de orientare-poziionare ale pieselor
Numarul, tipil, forma, pozitia, si marimea elementelor geometrice ale piesei ce ar putea servi ca suprafete de orientareNotarea conform schitei operatiei sau fazeiDaca este sau nu suprafata de determinare a bazelor de cotareDaca se alege sau nu ca suprafata de orientare Justificare
O suprafata cilindrica exterioaraADADAEste suprafata determinanta a bazelor de cotareAsigura stabilitatea piesei pe suprafetele de orientare
O suprafata plana inelara BDADAEste suprafata determinanta a bazelor de cotare
O suprafata plana inelaraCDADAEste suprafata determinanta a bazelor de cotareAsigura stabilitatea piesei pe suprafetele de orientare
A3.1.6. Evidenierea elementelor de orientare-poziionare sau de orientare-poziionare i strngere ale dispozitivului (reazemelor) ce pot fi utilizate pentru materializarea orientrii-poziionrii pe suprafeele de orientare-poziionare alese ale pieselor, precum i a simbolurilor acestora
[1] cepuri;[2] placute;[3] mese;[4] prisma[5] mecanism tip menghina;
A3.1.7. Stabilirea schemelor de orientare-poziionare tehnic posibile (SOP-TP)
Selectarea SOP-TP se face pe baza unor criterii de natura tehnica dintre care mentionam: posibilitatea introducerii si scoaterii usoare de pe reazem a tuturor pieselor din lot; fiecare combinatie sa duca la inlaturarea gradelor de libertate cerute;
Nr. crt.Schema de orientare tehnic posibilaSO-TPGradele de libertate inlaturate piesei prin orientare
TranslatiiRotatii
TxTyTzRxRyRz
1.
2.
3.
4.
F3.2. Stabilirea schemelor de orientare-poziionare tehnic acceptabile SOP-TA
A3.2.1. Determinarea abaterilor de orientare-poziionare admisibile Aopa
Conditia de precizie determinanta(CD)Toleranta in conditia CD-Relatia de calcul a oa(CD)Eroarea maxima de orientare la conditia CD oa [mm]
0.02
0.01
0.04
0.05
0.03
0.01
A3.2.2. Determinarea abaterilor de orientare-poziionare Aop
A3.2.3. Compararea abaterilor (erorilor) de orientare-poziionare Aop cu abaterile (erorile) de orientare-poziionare admisibile Aopa i stabilirea schemelor de orientare-poziionare tehnic acceptabile SOP-TA
Nr. crt.Schema de orientare tehnic posibila (SO-TP)Conditia de precizie determinanta (C.D)Relatia de calcul a erorii de orientare reale or(CD)Valoarea lui or(CD)[mm]Valoarea lui oa(CD) [mm]Daca SO-TP este SO-TA (DA, NU)
1.
0.020.01
NU
0.040.05
0.030.01
2.
0.020.01
NU
0.040.05
0.030.01
3.
0.020.01
DA
0.040.05
0.030.01
4.
0.020.01
NU
0.040.05
0.030.01
49
F3.3. Stabilirea schemei optime de orientare-poziionare SOP-O
Nr. crt.
CriteriulUtiliti pariale pentru schemele de orientare tehnic acceptabile (S.O. T.A.)
34
uikujkuikujkuikujkuikujk
1Grad de normalizare a reazemelor 65617666186671966617
2Complexitate constructiv a reazemelor72918797237982479718
3Uurina asamblrii reazemelor84820888248882488820
4Tehnologicitatea reazemelor92920999279972699920
5Rezistena la uzur 63615666186672066615
6Uurina accesului sculei la supraf. de prelucr.57719575175792457519
7Uurina evacurii achiilor89825888248862688825
8Uurina curirii dispozitivelor36817383143872538317
9Manevrabilitate57921595195982259521
10Grad de securitate a muncii79723777217772177723
11Grad de adaptabilitate la schimbarea prod.85821888248862288821
12Uurina exploatrii76921797237962379721
13Uurina ntreinerii i reparrii74718777217772177718
14Timpii de introducere i de scoatere a pieselor de pe reazem47718474154792447418
15Timpul necesar proiectrii reazemelor84820888248882488820
16Timpul necesar execuiei reazemelor79723777217762077723
Utiliti totale (globale)105104117326105117105333105117143365105125105335
F3.4. Proiectarea reazemelor alese pentru materializarea schemei optime de orientare-poziionare
A3.4.1. Stabilirea soluiilor (variantelor) de reazeme ce pot fi utilizate
- reazemul plan [1]si [3] mbrac urmtoarele soluii principale:
1.1. cepuri;1.2. plcue (plci);1.3. masa masinii
reazem de tip mandrina cu 2 falci mobile
Reazem plan
Denumirea reazemuluiCep fix cu cap cilindric normal plat
Cod
Notare Cep 0101111110 12-010
SursePag 59 - 61 [19]
Surse:Pentru reazeme plane: N. Gherghel Indrumar de proiectare a dispozitivelor vol 2 Iasi 1992 tab 3.54. pag159-258
A3.4.2. Alegerea soluiilor (variantelor) optime de reazeme
Pentru alegerea solutiei optime de reazem se va recurge atat la prezentarea avantajelor cat si la prezentarea dezavantajelor acestora.Varianta aleasa de reazem plan este placuta
Subvarianta aleasa este corpul dispozitivuluiAvantaje: precizie ridicata; suprafata mare de contact; usurinta rectificarii suprafetei active; protejarea corpului dispozitivului; complexitate scazuta; intretinere usoara; Dezavantaje: strangerea semifabricatului se face cu forte reletiv mari; suprafata activa se uzeaza usor; Pentru alegerea solutiei optime de reazem se va recurge atat la prezentarea avantajelor cat si la prezentarea dezavantajelor acestora.Pentru reazem tip menghina:Voi alege mandrina actionata prin pene si parghii cu doua falci
A3.4.3. Alegerea materialelor i a tratamentelor reazemelorPentru cep fix: Material: OLC15 Tratament termic: cementat pe adancimea de 0.8-1.2 mm calit la 55-60 HRCMuchiile ascutite se vor tesi Pentru placute: Material: OLC 10 OLC 15 Tratament termic: - cementare pe adancimea de 0,8 1,2 mm - calirePentru falci: Material : OLC 45 Tratament termic: -imbunatatire
Sursa N Gherghel Indrumar de Proiectare a Dispozitivelor vol 3 Iasi 1992, pag 59-61Sursa N Gherghel Conceptia si proiecctarea reazemelor dispozitivelor tehnologce Iasi 2006, pag 552 -581
A3.4.4. Dimensionarea reazemelor
Pentru placuta (reazem tip plan)
L=80mml=40mmh=30mm
Pentru mecanismul de tip menghina vom alege un dispozitiv tip mandrina actionata prin pene si parghii cu doua falci
3.4.5. Alegerea ajustajelor, toleranelor (abaterilor limit) i a rugozitilor reazemelor
Element de orientare-strngereCondiii de precizieCmpuri de toleraneValoarea abaterii limitSTAS ul din care sau extras abaterile limit i toleranele
Placute (placi) - CepuriInaltimea placutei, cand placutele nu se pot rectifica dupa asamblareh 6
SN EN20286-1:1997
Diametrul principal al gaurilor pentru suruburile de fixareH13-SN EN20286-1:1997
Adancimea gaurilor pentru capul suruburilor de fixare-
-
Distanta dintre gaurile pentru suruburile de fixare -
0,12....0,25-
Diametrul cozii cepuluiH6-SN EN20286-1:1997
Inaltimea capului cepuluih 6; h12-SN EN20286-1:1997
Celelalte dimensiuni rezultate din prelucrari mecanice Tolerante generaleISO 2768-mK-SR EN 20286-1, 2: 1995
Rugoziti:Placute: Suprafaa activ, Ra = 3.2 m; Suprafaa de montare, Ra = 3,2; 6,3 m; Celelalte suprafete 12,5m; Cepuri fixe: Suprafaa activ plana, Ra = 1,6 m; Suprafaa frontala de montare, Ra =1,6 ; 3.2 m;
3.4.6. Alegerea celorlalte condiii tehnice ale reazemelor
Indicaii referitoare la starea suprafeelor: piesele trebuie sa aib suprafeele netede i curate; nu se admit urme de prelucrari mecanice,bavuri si muchii ascutite; pe suprafeele pieselor nu trebui sa existe incluziuni nemetalice, alte defecte, zgrieturi, urme de rugin, fisuri, lovituri;Indicatii privind adaosul de prelucrare :
Adaos de rectificare dupa asamblare pe inaltimea placutei H; cand placutele de pe aceeasi baza pot fi rectificate simultan dupa asamblare, la inaltimea H se va lasa un adaos in limitele 0,2.......0,3 mm 3.4.7.Definitivarea schielor reazemelor i, eventual, a schielor de amplasare a reazemelor
E4. ELABORAREA SCHEMEI OPTIME DE STRNGERE (SS-O/ SF-O) I PROIECTAREA ELEMENTELOR I MECANISMELOR DE STRNGERE SAU DE ORIENTARE-poziionare (CENTRARE)-STRNGERE
Schemele de strngere (fixare) (SF) sunt reprezentri grafice ce conin schemele optime de orientare (SO-O) la care se adaug elementele specifice strngerii: direcia, sensul, punctul de aplicaie i mrimea forelor i momentelor ce solicit piesele n regimuri tranzitorii i n regim stabil de prelucrare, msurare (control), asamblare (montare); fore i momente masice; fore i momente de prelucrare (achiere), msurare (control), asamblare (montare); fore i momente cu caracter secundar (frecri cu mediul, cu lichidele de achiere, cu reazemele); direcia, sensul, punctul de aplicaie i mrimea forelor de strngere: principale s; prealabile (iniiale, de prestrngere, de reglare, orientare) Sp; suplimentare Ss; direcia, sensul, punctul de aplicaie i mrimea forelor de frecare: dintre pies i reazeme; dintre pies i elementele de strngere sau orientare-strngere; cursele de strngere (slbire) Cs; elementele geometrice necesare n calcului forelor, curselor i erorilor de strngere.
4.1. Elaborarea schemelor de strngere tehnic posibile (S.S. T.P.)
Schemele de strngere tehnic posibile (SS-TP) rezult din combinarea logic compatibil (convergent, viabil tehnic) a urmtorilor parametri specifici schemelor de strngere:- suprafeele de strngere;- tipul forelor de strngere necesare:- principale S;- prealabile Sp;- suplimentare Ss;- caracteristicile forelor de strngere:- numr;- succesiune (ordine);- direcie;- sens;- punct de aplicaie;- mrime;- caracter (constant; variabil);- cursa de strngere (slbire).Amplasamentul fortelor de strangere trebuie astfel stabilit incat actiunea lor sa nu provoace deplasari, rotiri sau deformari ale piesei orientate in dispozitiv, sa asigure o stabilitate statica si dinamica maxime in timpul prelucrarii cu consum minim de energie.Fortele de strangere pot fi aplicate: simultan sau succesiv; concentrate in unul sau mai multe puncte sau uniform distribuite pe baza de strangere.
Nr. crtScheme de strngere tehnic posibile (SS-TP)Fore de strngere
1
3.
Tab.21.
4.2. Stabilirea schemelor de strngere tehnic acceptabile (S.S. T.A.)
Se consider acceptabile din punct de vedere tehnic acele scheme de strngere tehnic posibile (SS-TP) care satisfac n principal criteriul tehnic al preciziei de strngere exprimat analitic prin:
eroarea de strngere real (caracteristic) la condiia de precizie c (determinant cs sau de form)
eroarea de strngere admisibil la condiia de precizie c.4.2.1. Determinarea erorilor de strngere admisibile
Erorile de strngere admisibile reprezint fraciunile din toleranele condiiilor de precizie c (determinante cs i de form) afectate de erorile de strngere. Tc tolerana la condiia c CondiiaSuprafaa/elementul definitoriu al suprafeei de prelucratCondiia de precizieTipul condiieiTolerana la condiia[mm]De unde s-a luat tolerana
C1Suprafaa A
Explicit0,020,007
C2Suprafaa A
Explicit0,040,01
C3Suprafaa A
Explicit0,030,01
4.2.3 Compararea cu i stabilirea ST-TA
Se vor considera acceptabile din punct de vedere tehnic SS-TP care satisfac criteriul tehnic de precizie exprimat prin relaia: Nr. SS-TPSS-TPCondiia de precizieRelaia de calcul a erorii de strngere realeValoarea lui [mm]Valoarea lui [mm]Este SS-TA [DA sau NU]
00,007DA
00,01DA
00,01DA
00,007DA
00,01DA
00,01DA
00,007DA
000,01DA
000,01DA
F.4.4. Proiectarea elementelor i mecanismelor de strngere sau de centrare-strngere pentru materializarea schemei optime de strngere (SS-O)
A4.4.1. Stabilirea soluiilor (variantelor) de mecanisme de strngere ce pot fi utilizate1. Mecanism cu pana
2. Mecanism cu surub
3. Mecanism cu excentric
4. Mecanism cu parghie
5. Mecanism cu hidroplast
6. Mecanism cu arc
7. Mecanism de strangere tip mandrina cu pana si parghie
8. Stringere cu mecanism tip menghina cu trei puncte de aplicare a fortei
A4.4.2. Alegerea soluiilor (variantelor) optime de mecanisme de strngere
Nr. crtCriteriiUtiliti
12345678
1Nr. forelor de strngere principale87878787
2Mrimea forelor de strngere99999999
3Gradul de descompunere a forelor de strngere89898989
4Dac forele de strngere se descompun dup direcie perpendicular fa de suprafaa de orientare sau nu76767676
5Dac forele de strngere sunt paralele sau nu cu suprafaa de prelucrare99999999
6Dac suprafaa pe care se aplic forele de strngere sunt prelucrare sau nu99999999
7Dac exist sau nu tendina de rsturnare, deplasare sau rotire a piesei fa de reazeme sub aciunea forelor de strngere63636363
8Dac exist sau nu tendina de modificare a ST-O sub aciunea forelor de strngere00000000
9Dac exist sau nu posibilitatea apariiei deformrii de ncovoiere sub aciunea forelor de strngere00000000
10Gradul de deformare al pieselor sub aciunea forelor de strngere78787878
11Presiunea de contact reazem-pies66666666
12Dac sunt necesare sau nu reazeme auxiliare00000000
13Dac se aplic sau nu condiia de rezisten la strivire a suprafeelor de orientare1010101010101010
14TOTAL9785938194879881
1. Vom alege varianta de mecanism se strangere: Strangere cu Mecanism de strangere tip mandrina cu pana si parghie
A4.4.3. Alegerea materialelor i tratamentelor mecanismelor de strngere
Se alege OLC 65A, STAS 795-87 tratament termic de mbuntire; duritate 37,5-58 HRC.
Pentru a face posibile mrimile de instalare i extracie ale piesei este necesar ca elementele de strngere simbolizate prin fora s s execute o anumit curs de strngere cs i eventual o deplasare de degajare (d) pentru eliberarea spaiului necesar manipulrilor de instalare i extracie.
T(D) tolerana la cot care leag suprafaa de strngere cu suprafaa de orientare corespunztoare aflat pe direcia forelor de strngere sau a diametrului de strngereJmin jocul minim necesar pentru instalarea i extracia comod a piesei din dispozitiv; Jmin = 0,5-1,5mmP dimensiunea maxim a proeminenelor piesei care trebuie extras sau instalat;d cursa de degajare a elementului de strngere.
A4.4.4 Verificarea tijei de actionareDiametrul tijei se determin din solicitarea de ncovoiere i se verific la forfecare i strivire.
lum dt = 15 mm strivire
A4.4.5. Dimensionarea mecanismelor de strngere1. Stringere cu Mecanism de strangere tip mandrina cu pana si parghie
A4.4.8. A4.4.9. Determinarea forei de acionare necesare Q si a cursei de acionare necesare ca a mecanismelor de strngere
E5. ELABORAREA SCHEMEI DE ACIONARE I PROIECTAREA ELEMENTELOR I MECANISMELOR COMPONENTE
F5.1. Elaborarea schemei de acionare
A5.1.1. Alegerea modului de acionare
n funcie de modul cum este aplicat fora de acionare a mecanismului de fixare sau de centrare i fixare dispozitivele pot fi: cu acionare manual; cu acionare mecanizat.Sistemul care se preteaz cel mai bine tipului de mecanism de centrare-strngere ales este acionarea mecanizat.
5.1.2 Alegerea tipului de acionare mecanizatAcionarea mecanizat i utilizeaz n cazul dispozitivelor cu mai multe locuri de strngere, cnd forele de strngere sunt mari, cnd se cer precizii ridicate ale suprafeelor prelucrate i cnd se cere creterea productivitii prelucrrii.Acionarea mecanizat este specific produciei de serie mare i de mas.n funcie de natura energiei utilizate, acionarea mecanizat poate fi: pneumatic; hidraulic; pneumo-hidraulic; mecano-hidraulic; mecanic; electromecanic; cu vacuum; magnetic; electromagnetic.Construciile utilizate n acest scop sunt cunoscute sub denumirea de sisteme (instalaii) de acionare, iar mecanismele ce constituie componentul de baz al acestora, sunt cunoscute sub denumirea de mecanisme (motoare) de acionare.Acionarea pneumaticAcionarea pneumatic reprezint un mod de acionare mecanizat, caracterizat prin aceea c fora de acionare este realizat de aerul comprimat ce apas asupra pistoanelor sau membranelor unor motoare cunoscute sub denumirea de motoare pneumatice.Avantaje: creterea productivitii prelucrrii prin reducerea timpilor auxiliari de strngere-slbire a semifabricatelor; reducerea efortului fizic depus de muncitor n timpul procesului strngerii-slbirii semifabricatelor; realizarea de fore constante de strngere a cror valoare poate fi uor controlat n timpul prelucrrii, ceea ce duce la eliminarea erorilor de strngere; determinarea cu precizie mare a mrimii forelor de strngere i meninerea constant a acestora; motoarele i aparatele ce intr n structura instalaiilor de acionare pneumatic sunt, n cea mai mare parte normalizate; la temperaturi sczute ale mediului nconjurtor aerul comprimat nu nghea n conducte.Dezavantaje: crete costul dispozitivelor acionate pneumatic; randament sczut n cazul utilizrii unor conducte lungi cu multe coturi.Acionarea hidraulicaAcionarea hidraulic reprezint un mod de acionare mecanizat, caracterizat prin aceea c fora de acionare este realizat de ulei ce apas asupra pistoanelor sau membranelor unor motoare cunoscute sub denumirea de motoare hidraulice.Avantaje: forte mari; spatiu disponibil mic; asigura autofranarea; durata de exploatare mai mare decat la cel pneomatic; uzura redusa;
Dezavantaje: complexitate constructiva; cursa limitata; cost ridicat;
5.1.3 Alegerea variante de acionare
Acionarea pneumatic reprezint varianta optim de acionare a mecanismului de centrare-strngere ales din urmtoarele considerente: datorit forelor de fixare mari; greutate relativ sczut; suport supranclziri fr pericol de avarii; alimentare comod cu energie; posibiliti mari de reglare a vitezei i forei dezvoltate.
Scheme tipice de utilizare a acionrii pneumatice cu dubla actiuneExemplu de utilizare a acionrii pneumatice n cazul n care ansamblul dispozitiv-semifabricat este orientat i fixat pe masa mainii-unelte.
Aceasta va pleca de la schema optim de strngere la care se va aduga mecanismul de strngere sau centrare-strngere precum i elementele i mecanismele componente ale acionrii
15 drosel;16 distribuitor;17 Supapa de sens unic;18 Releu de presiune;19 ungator20 manometru;21 regulator de presiune; 22 filtru de aer;23 Robinet de trecere;24 conducte;25 rezervor de aer.
Sursa [3. Gojinechi N. i Gherghel N., Proiectarea dispozitivelor, vol. 1. Inst. Politehn. Iai, 1983]
F5.2. Proiectarea componentelor schemei de acionare
5.2.1 Stabilirea variantelor de componente ce pot fi utilizateMotoare pneumatice normalizate ce pot fi montate separat de corpul dispozitivului sau ataate pe corpul dispozitivului.Motor pneumatic cu piston cu dublu efect pentru dispozitive
Motor pneumatic cu piston cu simplu efect pentru dispozitive
Supapa de siguranta
Regulator de presiune
Ungtor
Filtru de aer
A.5.2.2 Alegerea variantei optime
Pentru motorul pneumatic, s-a ales varianta: Motor cu piston cu dubl aciune
A.5.2.3 Dimensionarea componentelor
Motor cu piston cu dubl aciune
Q = 280 [daN]Ca = 10mm
A.5.2.4 Alegerea ajustajelor, toleranelor i rugozitilor
Ajustaje piston-cilindru: H8/l8Tij-capac: H7/f8Rugoziti cilindru i tije: Ra = 0.2-0.4 mRugoziti:
suprafee active plane: nainte de rectificare
dup rectificare:
cilindrice:
suprafeele guri uruburi de fixare:
E6. PROIECTAREA CELORLALTE ELEMENTE I MECANISME COMPONENTE ALE DISPOZITIVULUI
n cazul general, n structura unui dispozitiv tehnologic, pot s intre, parial, n afara de: - elementele, mecanismele, subansamblurile de orientare-poziionare (reazemele simple/ obinuite);- elementele, mecanismele, subansamblurile, subsisteme de strngere (fixare);- elementele, mecanismele, subansamblurile, subsistemele de orientare-poziionare (centrare) i strngere (reazemele autocentrante), i - elementele, mecanismele, subansamblurile, subsistemele, blocurile de acionare, i alte elemente, mecanisme, subansambluri, subsisteme tipice, listate n tabelul 6.1 [16. Gherghel N. i Seghedin N., Concepia i proiectarea reazemelor dispozitivelor tehnologice. Iai: Tehnopress, 2006, p. 77 - 84]. IN urmatorul tabel am enumerat celelalte elemente si mecanisme componente ale dispozitivului
Tabelul 6.1 - Structura general a dispozitivelor tehnologice.
Elemente comune
1Elemente i mecanisme pentru fixarea dispozitivului
2
3
Elemente specifice/ speciale
4Capete multiax (subansambluri pentru diversificarea micrii, subansambluri pentru instalarea multipl)
5
Elemente i mecanisme pentru fixarea dispozitivului sunt suruburile (8 bucati)
STAS 5144/82d1 = 28 mmd = 24 mmk = 10 mmb = 20 mml = 40 mm
E7 VERFICAREA REZISTENTEI SI RIGIDITATII DISPOZITIVULUI
Mecanism de strangere tip mandrina cu pana si parghie
Diametrul bolului se determin din solicitarea de ncovoiere i se verific la forfecare i strivire.
lum dt = 15 mm strivire
E8. ANALIZA TEHNICO-ECONOMICA A DISPOZITIVULUI
Spre deosebire de studiul tehnico-economic care se efectuiaza inaintea proiectarii propriuzise, analiza tehnico econolica se efectuiaza dupa elaborarea desenului de ansambl, adica, practic, dupa terminarea proiectului dispozitivului.
Analiza tehnica Se rezuma, la verificarea pozibilitatilor de a obtine precizia caruta la utilizarea dispozitivului proiectat, prin compararea preciziei probabile care se poate obtine cu dispozitivul proiectat, cu precizia cruta la operatia respectiva de prelucrare, cintrol, asamblare, etc. La determinarea preciziei probabile se au in vedere toate abaterile specifice operatiei respective, pentr fiecare conditie de precizie. Proiectantul de dispozitive trebuie sasi concentreze atentia asupra analizei si evaluarii abaterilor erorilor introduse de dispozitiv, pentru a putea lua masurile constructive si de executie, in vederea asigurarii preciziei de prelucrar, control, asamblare, impusa de operaia respectiva. Abaterile deorientare pozitionare si de stringere au fost deja, determinate, iar celelalte abateri, daca, nu au fost stabilite in E4 vor fi stabilite acum.Daca conditia de precizie nu este satisfacuta se analizeazaabaterile introduse de dispozitiv si se cauta solutiile pentru asigurarea conitiilor de prelucrare, control masurare. Precizia fiid asigurata in cazul nostru se poate trece la analiza economica.
Analiza economicaConsta in verificarea conditiei de rentabilitate economica a prelucrarii, controlului sau asamblarii cu dispozitivul proiectat. Aceasta entabilitate se poate aprecia pe baza unor indicatori si sau indici economici.
In cadrul proiectului de an se va determina procentul de crestere a productivitati munci ca urmare a echiparii cu dispozitive
In care este norma de timp necesara realizarii operatiei cu elemente si mecanismele din dotarea masini-unelte si =19 min iar este norma de timp necesara realizarii operatiiei cu ajutorul dispozitivului proiectat si este egala cu 5 min
O conditie este ca >Aceasta se realizeaza prin urmatoarele cai principale: Eliminarea sau reducerea operatiilor de trasare Eliminarea sau reducerea timpilor ajutatori, pentru verificarea poztiei suprafetelor de prelucrat, in raport cu masina-unealta si cu scula unealta Reducerea timpilor ajutatori pentru slabirea pieselor Reducerea timpilor de baza
E9.ELABORAREA INSTRUCTIUNILOR DE EXPLOATARE SI A NORMELOR DE TEHNICA SECURITATII MUNCII
1.Denumirea dispozitivului: DISPOZITIV DE ORIENTARE POZITIONARE SI STRINGERE CU MECANISM CU PANASI PLUNJERS
2.Dispozitivul are ca destinatie prelucrarea unei piese dreptunghiulare pe o masina de gaurit si avind un program anual de productie este de 60000 buc/an.
3.Date tehnice:- precizia de orientare-pozitionare e ridicata (0.03);- precizia de reglare a celor doua scule este ridicata; - numarul pieselor prinse este de o piesa;
5. Instructiuni de transport. Mecanismul se va transporta fiind amplasat intr-o cutie special construita pentru acesta si va fi legat cu balot. Partile active vr fi acoperite cu o pelicola de unsoare speciala sau prin invelirea lor cu o hirtie impregnata cu diverse grasimi
6.Instructiuni de conservare: Dispozitivul trebuie ferit de lovituri, deteriorari, oxidari prin invelirea partlor active vr fi acoperite cu o pelicola de unsoare speciala sau prin invelirea lor cu o hirtie impregnata cu diverse grasimi.
7. Instructiuni de depozitare. Este necesar un spatiu lipsit de umezeala, de admofera nociva , de praf . Depozitarea trebuie sase fac ape rafturi, in sertare, rafturi sau cutii speciale.
8. Instructiuni de intalare.Mecanismul va fi amplasat pe masina de gaurit, fiind prins cu suruburi de canalele in T ale masinii.
9. Instructiuni de reglare.Pentru reglare se vor folosi piese-model sau etalon.
10. Lista pieselor care sunt supu se uzurii intense si termenile de inlocuire.Tija care actioneaza mecanismul trebuie verificata frecvent pentru a nu avea fisuri sau lovituri care pot duce la accidente si distrugerea dispozitivului. Aceasta se va verifica o data la 30 zile lucratoare.Placutile atasate prin suruburi de falcile dispozitivului se vor verifiva o data la 30 de zile si se vor repara, reconditiona sau inlocui sau in cazul in care pe partea activa a acestor placute sunt lovituri sau orce alte distrugeri.Suruburile cu care sunt prinse placutele de falcile mecanisului se vor schimba o data la 60 de zile lucratoare.11. Norme de tehnica securitatii muncii la lucrul cu dispozitivul
Piesele de prelucrat si cele prelucrate sa fie depozitate corect pe stelaje, mese, in dulapuri, lazi Sa se verifice prinderea (orintarea-pozitionarea si stringerea) corecta a piesei in dispozitiv. Sa se controleze periodic presiunea subsistemelor, subansablurilor de actionare pneomatica Sa se verifice functionarea aparatelor de siguranta ale subsistemelor/subansamblurilor de actionare de mai sus pentru evitarea aceidentelor in cazul intreruperi alimentari cu aer comprimat. La actionarea pneumatica cind se utilizeaza aerul comprimat pentru curatirea dispozitivului, aceasta trebuie facuta cu masina-unealta oprita Nu se vor folosi dispozitive ce au depasit gradul de uzura prescris, constatat, la rparatiile periodice. Aceste dispozitive trebuie introduse in reparatii sau casare. Sa se utilizeze ecrane de protectie impotriva lichidului de ungere precum si a aschiilor care pot sari de la procesul de prelucrare. Sa nu se actioneze in apropierea partilor in miscare ale mecanismelor dispozitivului si ale masinii-unelte Sa se curate bine dispozitivul de aschii Sa nu se porneasca dispozitivul daca nu este cunoscut. Muncitorul nu trebuie sa aiba sub picioare ulei, lichid de racire ungere, aschii, bucati de maerial. Sa se supravegheze starea imbracamintei deoarece salopetele si halatele descheiate si parul lung despletit rezinta pericol de acidentare Locul de munca sa fie corect iluminat Avariile de orce natura, in timpul lucrului, trebuie aduse la cunostinta maistrului sefului de sectie pentru a se lua masuri urgente Sa se cunoasca regulele de baza pentru a da un prim ajutor accidentatului. Accidentatul va fi transportat imediat la punctul sanitar sau dispensar. Muncitorii sa fie instruiti in probleme de tehnica securitatii muncii Maistrul trebuie sa faca muncitorilor instructajul individual referitor la utilajul la care se va lucra Instructajul de protectie a munci se va repeta la intervalele indicate de instructiuni, completindu-se, de fiecare data, fisa de instructaj Sa fie afisate la locuri vizibile, dispozitiile legale si instruciunile de tehnica securitatii muncii
E10 ELABORAREA DESENULUI DE ANSAMBLU AL DISPOZITIVULUI
Desenul de ansamblu se va face pe o plansa de format A1, avind urmatoarele componete: Schema nstalatiei pneomatice, desenul motorului, desenul dispozitivului de orientare-pozitionare si stringere, desenul piesei la scara 1:1
Bibliografie de baz pentru proiectul de an/ semestru la disciplina Proiectarea dispozitivelor
1. Gherghel N., Proiectarea dispozitivelor 1. Note de curs. U. T. Gh. Asachi Iai, Facult. Constr. de Ma., Specializ. Tehnol. Constr. de Ma., 2006-2007.2. Gherghel N., Proiectarea dispozitivelor 2. Note de curs. U. T. Gh. Asachi Iai, Facult. Constr. de Ma., Specializ. Tehnol. Constr. de Ma., 2007-2008.3. Gojinechi N. i Gherghel N., Proiectarea dispozitivelor, vol. 1. Inst. Politehn. Iai, 1983.4. Gherghel N., Construcia i exploatarea dispozitivelor, vol. 1 - 2, Inst. Politehn. Iai, 1981.5. Vasii-Rocule Sanda, Gojinechi N., Andronic C., elariu Mircea, Gherghel N., Proiectarea dispozitivelor. Bucureti: Ed. Did. i Pedag., 1982.6. Tache Voicu, Ungureanu I., Brgaru Aurel, Gojinechi N., Gherghel N., Marinescu I., uteu Virgil, Druu Silvia, Construcia i exploatarea dispozitivelor. Bucureti: Ed. Did. i Pedag., 1982.7. Stnescu I. i Tache Voicu, Dispozitive pentru maini-unelte. Proiectare, construcie. Bucureti: Ed. tehn., 1969.8. Stnescu I. i Tache Voicu, Dispozitive pentru maini-unelte. Proiectare, construcie. Bucureti: Ed. tehn., 1979.9. Tache Voicu, Ungureanu I., Stroe C., Elemente de proiectare a dispozitivelor pentru maini-unelte. Bucureti: Ed. tehn., 1985.10. Tache Voicu, Ungureanu I., Stroe C., Proiectarea dispozitivelor pentru maini-unelte. Bucureti: Ed. tehn., 1995.11. Brgaru Aurel, Proiectarea dispozitivelor, vol. I. Teoria i practica proiectrii schemelor de orientare i fixare. Bucureti: Ed. tehn., 1998.12. Tache Voicu i Brgaru Aurel, Dispozitive pentru maini-unelte. Proiectarea schemelor de orientare i fixare a semifabricatelor. Bucureti: Ed. tehn., 1976.13. Brgaru A., Pnu V., Dulgheru L., Armeanu A., SEFA-DISROM. Sistem i metod. Vol. 1. Teoria i practica proiectrii dispozitivelor pentru prelucrri pe maini-unelte. Bucureti: Ed. tehn., 1982.14. Sturzu Aurel, Bazele proiectrii dispozitivelor de control al formei i poziiei relative a suprafeelor n construcia de maini. Bucureti: Ed. tehn., 1977.15. Gherghel N. i Seghedin N., Proiectarea reazemelor dispozitivelor tehnologice. Iai: Tehnopress, 2002.16. Gherghel N. i Seghedin N., Concepia i proiectarea reazemelor dispozitivelor tehnologice. Iai: Tehnopress, 2006.17. Gherghel N. i Gojinechi N., ndrumar de proiectare a dispozitivelor, vol. 1. Analiza temelor de proiectare. Informarea iniial. Stabilirea datelor iniiale. Stabilirea soluiilor de ansamblu ale dispozitivelor, Inst. Politehn. Iai, 1992.18. Gherghel N., Indrumar de proiectare a dispozitivelor, vol. 2. Elaborarea schemelor optime de orientare n dispozitive. Inst. Politehn. Iai, 1992.19. Gherghel N., ndrumar de proiectare a dispozitivelor, vol. 3. Proiectarea elementelor de orientare ale dispozitivelor, Inst. Politehn. Iai, 1992.20. Gojinechi N. i Gherghel N., ndrumar de proiectare a dispozitivelor, vol. 4. Proiectarea sistemelor de stngere. Inst. Politehn. Iai, 1992.21. Niculae M., Bohosievici Cazimir, Giurc Virgil, Gaiginschi Radu, Zubcu Victor, Gherghel N., ndrumar pentru elaborarea studiilor tehnico-economice n proiectele de diplom. Inst. Politehn. Iai, 1983.22. Plahteanu Boris, Belousov Vitalie, Carata Eugen, Chiri C., Cozmnc Mircea, Druu Costache, Gherghel N. .a. ndrumar pentru activitatea de cercetare-proiectare i ntocmire a proiectului de diplom. Maini-unelte, scule, echipamente de prelucrare i control. Vol. 1 - 3. Inst. Politehn. Iai, 1989.23. Olteanu Remus i Valasa Ioan, Atlas de dispozitive de precizie pentru strunjire, gurire, frezare. Bucureti: Ed. tehn., 1992.