Post on 19-Jan-2016
description
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
DEPARTAMENTUL DE MECANICĂ ȘI TEHNOLOGII
Programul de studii: TEHNOLOGIA CONSTRUCŢIILOR DE MAŞINI
Coordonator științific,
Conf.dr. ing. Mironeasa Costel
Candidat,
Herman Dumitru Toader
SUCEAVA
Iulie, 2013
1
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
DEPARTAMENTUL DE MECANICĂ ȘI TEHNOLOGII
Programul de studii: TEHNOLOGIA CONSTRUCŢIILOR DE MAŞINI
PROIECTAREA UNUI DISPOZITIV DE SPART NUCI
Coordonator științific,
Conf.dr. ing. Mironeasa Costel
SUCEAVA
Iulie, 2013
2
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
Cuprins1. Rezumat........................................................................................................................................3
2. Analiza stadiului actual al temei. Soluții existente......................................................................3
2.1 Dispozitiv de spart nuci cu rolă de presare............................................................................3
2.2 Dispozitiv de spart nuci cu placa de presare.........................................................................3
3. Concepția, proiectarea dispozitivului de spart nuci...................................................................3
3.1 Schema de principiu.................................................................................................................3
3.2 Principiul de funcţionare...........................................................................................................3
3.3 Descriere parți componente....................................................................................................3
3.4 Calculul puteri motorului...........................................................................................................3
3.5 Funcționarea dispozitivului......................................................................................................3
3.6. Instrucțiuni de întreținere........................................................................................................3
3.7. Mod de ambalare, marcare şi transport................................................................................3
4. Proiectarea sculei aşchietoare......................................................................................................3
4.1. Stabilirea schemei de aşchiere şi a tipului de sculă............................................................3
4.2. Alegerea materialului și stabilirea tratamentului termic......................................................3
4.3. Stabilirea elementelor constructiv dimensionale şi a parametrilor optimi constructivi....3
4.4. Calculul regimului, forțelor şi momentelor de așchiere.......................................................3
4.5. Stabilirea metodei şi schemei de ascuțire, reascuţire și suprascuţire..............................3
Metode de ascuțire şi reascuţite...................................................................................................3
5. Proiectarea procesului tehnologic de fabricaţie al reperului „Arbore cu con şi excentric ”....3
5.1. Analiza constructiv tehnologică a desenului de execuţie...................................................3
5.2. Stabilirea procesului tehnologic.............................................................................................3
5.3. Calculul adaosurilor de prelucrare şi al dimensiunilor intermediare..................................3
5.4. Alegerea maşinilor – unelte, sculelor, lichidelor de răcire – ungere şi a mijloacelor de măsurare...........................................................................................................................................3
5.5. Calculul normei tehnice de timp.............................................................................................3
5.6. Parametrii tehnico – economici..............................................................................................3
6. Concluzii...........................................................................................................................................3
BIBLIOGRAFIE................................................................................................................................3
3
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
1. Rezumat
În lucrare se prezintă concepţia, proiectarea unui dispozitiv de spart nuci în
scopul utilizării lui în industria alimentară. Dispozitivul este proiectat în programul
Inventor 2012, desenele de execuţie fiind realizate in programul AutoCAD 2012,
ambele programe distribuite de compania AutoDesk.
Lucrarea este structurată pe şase capitole în care sunt prezentate, proiectarea
dispozitivului, proiectarea unei scule aşchietoare şi paşii de urmat în crearea
ansamblului, urmate de concluzii şi bibliografie.
4
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
Summary
In the paper it is presented the conception, the projection/ design of a
nutcracking device with the purpose of its usage in the food industry. The device
is designed with the software Inventor 2012, the work drawings being made in
AutoCAD 2012, both software being distributed by AutoDesk Company.
The paper is structured into six chapters in which are presented: the projection
of the device, the projection of a cutting tool and the steps that need to be
followed in order to create the ensemble, followed by conclusions and
bibliography.
5
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
2. Analiza stadiului actual al temei. Soluții existente
2.1 Dispozitiv de spart nuci cu rolă de presareAcest dispozitiv conţine două discuri dispuse la un anumit unghi unul faţa de
celălalt. Unul din aceste discuri se numeşte rolă de presare care este asamblată pe
un arbore care la rândul lui este montat în buncărul de alimentare şi pe exterior are o
suprafaţă cu un coeficient de frecare mare, cauciuc. Al doilea disc se numeşte disc
de transport care are pe partea exterioară executate găuri conice în care intră nucile.
Rola de presare şi discul de transport au sensul de rotaţie diferit.
Fig.2.1Fig.2.2
Fig.2.3
http://www.findpatent.ru/patent/246/2463927.html - accesat în 24.05.2013
6
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
După cum se poate observa în figurile de mai sus acest dispozitiv de spart
nuci cu rolă de presare este compus din arborele (1) care este montat pe doi rulmenţi
(2), montaţi în două lagăre pe cadrul dispozitivului. Acest arbore transmite mişcare la
arborele (12),care este montat în buncărul (6), pe arborele (12) este montat rola de
presare (13), care la suprafaţa exterioară are un strat de cauciuc (14). Pe arborele
(1) mai sunt montate două discuri (7) şi (8) care sunt fixate cu patru ştifturi (10) pe
discul de transport. Discurile (7) şi (8) sunt reglate de rolele (18) si (19) in funcţie de
mărimea nuci.
2.2 Dispozitiv de spart nuci cu placa de presare
Fig.2.4
Fig.2.5
Fig.2.6
http://www.findpatent.ru/patent/245/2454897.html - accesat în 24.05.2013
7
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
Dispozitiv de spart nuci cu placa de presare constă dintr-un arbore (1), doi
rulmenţi (2), motorul (3). Arborele (1) este fixat rigid de cilindru (4) care are nişte
găuri conice (5). Balamaua (6) care ţine placă de presare (7), care este presat la
cilindru (4) cu ajutorul unui arc (8). Pe placă (7) este atașat un vibrator (9). În
interiorul tamburului (4), ejectorul (10) este montat pe el cu o perie (11). Ejector 10
este reglementată de un șurub (13). Alimentarea cu nuci se face prin pâlnia
(14). Nucile sparte cad într-un buncăr (15).
8
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
3. Concepția, proiectarea dispozitivului de spart nuci
3.1 Schema de principiuSchema de principiu a “ dispozitivului de spart nuci cu con cu excentric“, este
prezentata in figura 3.1.
Fig.3.1
În conformitate cu notațiile de pe figură dispozitivul are principalele componente:
1. Motor electric;
2. Roată de curea conducătoare;
3. Curea de transmisie;
4. Roată de curea condusă;
5. Lagăr 1;
6. Cadru;
7. Cilindru;
8. Tijă filetată de reglaj;
9. Arbore cu conic cu excentric;
10. Lagăr 2;
9
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
Pe lângă aceste parți componente ce aparțin schemei de principiu a
instalației se mai adăuga: pupitru de comandă electric, dulap cu aparate, cablaj
instalație electrică.
3.2 Principiul de funcţionareAcest dispozitiv are un principiul de funcţionare foarte simplu. De la motorul
(1) mişcarea se transmite cu ajutorul unei transmisii prin curea (3) şi roţi de curea (2),
(4), la arborele (9). Arborele este din construcţie prevăzut cu un con, acest con este
excentric fata de axa din palier. Nucile cad din buncăr în spaţiul dintre arbore (9) şi
cilindrul (7) care au o rugozitate mare şi nişte canale. Nucile după mărime se vor
presa mai sus sau mai jos pe con. Cilindrul (7) are un reglaj axial cu ajutorul tijelor
filetate (8).
3.3 Descriere parți componenteÎn acest subcapitol vom face o descriere sumară a principalelor parți
componente ale dispozitivului, astfel:
Cadrul dispozitivului
O construcție solidă din profile şi
tabla laminată sudată.
Constituie suportul tuturor celorlalte parți
componente ale dispozitivului şi asigură
structura de rezistenţă a dispozitivului.
Construcția cadrului este astfel
concepută încât oferă posibilitate ușoara
de montare a celorlalte subansamble ale
instalației.
10
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
Cilindrul cu flanşa
Este ansamblul în interiorul căruia
are loc presarea nucilor. Este o
construcție compactă realizată dintr-o
ţeavă, prevăzuta cu două flanşe sudate
care au rolul de a susţine şi regla
cilindrul.
Arborele cu con şi excentric
Arborele cu con şi excentric este subansamblul activ care datorită formei
apasă nucile în cilindru şi le sparge.
Arborele cu con şi excentric este fixat prin rulmenți radiali-axiali în lagăre
fixate pa cadrul dispozitivului.
Are partea exterioară cu o conicitate de 60 şi un excentric de 2 mm, conicitate
care favorizează presarea nucilor.
Este cu secțiune plină pentru a asigura rezistenţa în funcționare.
Are prevăzut la capătul de sus un canal de până în care se montează o pană
paralela ce asigură preluarea momentului de răsucire motorul dispozitivului.
11
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
Transmisia prin curea
Are în componenţa două roţi de
curea realizate din C 45, o roată se
montează pe axul motorului şi se
solidarizează de acesta prin intermediul
unei pene paralele, iar roata a doua, se
montează pe capătul arborele cu con şi
excentric şi se solidarizează de acesta
tot prin până paralelă, iar asigurarea
împotriva ieșirii de pe arbore se
realizează prin intermediul unei șaibe cu
șurub.
Dispozitivul de alimentare
Este un subansamblu special,
care se montează prin intermediul unor
șuruburi în locașul practicat în cilindrul de
presare.
Tava colectoare
Este o construcție simpla realizate
din tabla cu grosimea de 2 mm, grunduita
si vopsita cu vopsea rezistenta la
coroziune, care se montează sub cilindrul
de presare.
Tijele filetate
Tijele filetate au rolul de a susţine
şi regla cilindrul cu flansa pe cadrul
dispozitivului.
12
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
Lagăr
Este prevăzut cu un capac care
reglează jocul axial al rulmenţilor
Apărătoare curea
Manşon cauciuc
13
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
3.4 Calculul puteri motoruluiForţa maximă de spargere pe care o poate suporta nuca calculată
experimental.
Numărul maxim de nuci care pot fi sparte simultan de către dispozitiv la
pornire, stabilit experimental.
Braţul forţei, maxim (Diametrul bazei mari a conului/2) la care apare forţa de
spargere a nucii.
Calculul momentului de torsiune necesar pentru a învinge forţele de spargere
a nucilor.
Turaţia propusă pentru ieşirea din motor.
Puterea de intrare minimă necesara pentru spargerea nucilor.
Randamentul rulmenţilor din motor.
Randamentul curelei.
Randamentul total
Puterea motorului necesară pentru a învinge toate solicitările
Se alege următorul motor electric cu puterea de 750 W, turaţia 680 rot/min
Motorul ales pentru dispozitiv
Calculul momentului de ieşire din motor .
14
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
3.5 Funcționarea dispozitivului Pregătirea dispozitivului pentru punerea în funcțiune
Înainte de a pune dispozitivul în funcțiune este necesar ca operatorul să fie
familiarizat ca aceasta şi cu indicațiile de utilizare a acesteia.
În timpul expedierii sau depozitarii dispozitivul este conservat şi de aceea
trebuiesc luate măsuri de deconservare.
Dispozitivul se scoate din ambalaj, având grijă să nu se producă zgârieturi sau
vătămări.
Se va verifica vizual integralitatea subansamblelor dispozitivului.
În mod special se vor verifica apărătoarea de la curea.
Unsoarea de protecţie de pe suprafeţele metalice protejate împotriva
coroziunii se va îndepărta cu ajutorul unor lavete înmuiate în solvenţi organici, după
care suprafeţele se vor sufla cu aer comprimat şi se vor şterge cu lavete uscate.
Se va șterge praful de pe aparatajul electric.
Se va verifica dacă accesoriile sunt montate pe dispozitiv, apoi se trece la
cuplarea instalației la sursa de alimentare cu energie.
Dispozitivul se va conecta la rețeaua de curent alternativ de 380 V, 50 Hz, şi,
în plus se va lega la centură de împământare a încăperii în care lucrează.
Înaintea punerii în funcțiune trebuie să se asigure că succesiunea fazelor este
corectă, dacă sensul de rotație al motorului de antrenare este cel corect,
corespunzând sensului indicat de săgeata indicatoare.
Punerea în funcțiune a instalației
Se deblochează întrerupătorul general prin înlăturarea lacătului de blocare de
pe maneta de acționare.
După ce au fost verificate condițiile de la pregătirea pentru punerea în
funcțiune şi acestea sunt confirmate, se comuta maneta întrerupătorului general pe
poziția “1”. În acest fel se asigura tensiunea de alimentare a schemei electrice.
Prezenta tensiunii de comandă este semnalată de indicatorul luminos de pe
pupitrul de comandă.
15
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
Oprirea de urgenţă este asigurată prin acționarea unuia din butoanele pentru
oprire de urgenţă de pe pupitrul de comandă dar şi prin trecerea întrerupătorului
secţioner de pe cutia cu aparate pe poziția 0.
În aceste condiții toate comenzile pe mașina sunt anulate ca urmare a anularii
tensiunii de alimentare, fapt semnalat de stingerea indicatorului luminos de pe
pupitrul de comandă.
Pentru conectarea tensiunii de alimentare după oprirea de urgenţă, se comuta
întrerupătorul general pe poziția “1” sau se deblochează butoanele de oprire de
urgenţă;
NOTĂ: Toate aceste butoane şi comenzi se afla pe placa pupitrului de comandă.
Comanda electrică a dispozitivului este asigurată de la pupitrul de comandă şi
de cutia cu aparate.
Fixat în laterala dispozitivului, pupitrul de comandă are montate pe el
elemente de comanda şi semnalizare.
Prezenta tensiunii de comandă este semnalată de un indicator luminos aprins.
Pornirea şi oprirea motorului de antrenare, se realizează prin apăsarea tastei
unor butoane cu indicator luminos.
Verificare după punere în funcțiune
După punerea în funcțiune a dispozitivului se verifica următoarele:
Mersul în gol;
Mersul în sarcina;
Caracteristicile tehnico – funcționale.
Instrucțiuni de rodaj
După punerea în funcțiune completă, este necesară o perioadă de
funcționare a dispozitivului în regim de rodaj, cu o supraveghere atentă şi
amănunțita a ungerii şi a funcționarii pe regimul de lucru în gol şi pe regimul de
alimentare cu nuci, cu reglajele de exploatare preferențial la valorile extreme ale
acestora, în gol şi în sarcina şi a caracteristicilor tehnice ale dispozitivului.
16
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
Perioada de rodaj trebuie să totalizeze un număr minim de 20 ore la
producător din care primele 6 ore mers în gol şi cel puțin jumătate din restul de ore
mers în sarcina, şi minim 20 ore la beneficiar din care primele 6 ore mers în gol şi cel
puțin jumătate din restul de ore mers în sarcina.
După fiecare rodaj se curăţa dispozitivul şi se procedează la o verificare
vizuală a stării întregului echipament.
3.6. Instrucțiuni de întreținere
Modul de ungere
Ungerea rulmenţilor se va efectua cu vaselină pentru rulmenţi.
Prescripții privind întreținerea dispozitivului
Buna funcționare a dispozitivului se va menține numai printr-o exploatare şi
întreținere corespunzătoare pentru reducerea la minimum a uzurilor.
În acest scop, se vor respecta următoarele:
- Când s-a terminat lucrul, se va opri alimentarea cu nuci şi se va curăţi de resturile
de coajă.
- Dispozitivul se va deconecta de la rețea şi se va înlătura praful.
Instrucțiuni privind curățirea dispozitivului după încetarea funcționarii
La menținerea dispozitivului într-o bună condiție funcționala îşi aduc aportul
mai mulți factori, printre care şi asigurarea unei curăţiri exemplare a dispozitivului la
fiecare întrerupere a lucrului;
- Când se întrerupe lucrul, dispozitivul se va opri;
- Dispozitivul se va deconecta de la rețea şi după aceea se vor înlătura
resturile de nuci, praful în așa fel încât aceasta să rămână curata.
Această operație va fi făcuta de către operatorul care deservește dispozitivul.
Prescripții privind revizia tehnică
17
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
Revizia tehnică, este de o importanţă deosebită în prelungirea duratei de viața
a dispazitivului.
Operațiile care se execută în cadrul reviziei tehnice constau în următoarele
verificări:
- Verificarea legării dispozitivului la centură de împământare;
- Verificarea legăturilor de alimentare ale motoarelor electrice;
- Verificarea stării curelei de transmisie şi a întinderii acesteia;
- Verificarea ungeri şi a punctelor de ungere;
- Verificarea uzurii conului;
- Verificarea aspectului exterior al dispozitivului;
- Verificarea jocului în lagărele cu rulmenţi, etc.
Operaţiile de verificare în cadrul reviziei tehnice se execută de către personal
specializat în asemenea servicii.
Se recomanda ca revizia periodică sumară să fie făcuta la un interval de 500
ore de funcționare, iar revizia capitală să fie executată după un interval de 10 000
ore de funcționare, ocazie cu care se înlocuiesc toate piesele uzate, după ce în
prealabil dispozitivul a fost demontata, spălata şi au fost constatate uzurile.
În mod obligatoriu la revizia capitală se vor înlocui rulmenți.
În cazul în care şi alte piese prezintă uzuri care pot împiedica buna
funcționare a instalației, aceste piese se vor înlocui.
3.7. Mod de ambalare, marcare şi transport
Ambalarea
Pentru operația de ambalare, instalația se va curăţa şi usca şi după aceea,
toate suprafețele neprotejate la coroziune şi cele active se vor unge cu un strat de
vaselină tehnica artificială sau lac protector..
Ambalajul trebuie să asigure protecția dispozitivului în timpul expedierii, contra
influentelor mecanice, climatice şi biologice, păstrând integral calitatea acestuia.
Dispozitivul se poate transporta în poziția ei de lucru dacă sunt luate măsuri
contra răsturnării.
Pentru transportul dispozitivului destinat exportului în climat normal, ambalajul
este alcătuit din sanie, husa din polietilena, folie şi capac (lada).
18
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
Ambalajul se va căptuşi cu materiale protectoare, iar în interior se vor
introduce pungi cu silicagel pentru absorbţia umidității..
Pentru fiecare ambalaj se va marca poziția centrului de greutate pentru
ridicare. Inscripția de pe ambalaje se va face cu litere de tipar, la un loc vizibil, cu
vopsea neagră sau roșie, rezistenta la intemperii.
Marcare
Aparatele electrice, motoarele, cablurile şi conductele, bornele de conectare,
conectorii, pozițiile diverselor organe şi comutatoare, ca şi șuruburile mobile se vor
marca.
Pe partea externă a dulapului cu aparate se va aplica simbolul grafic al
tensiunii periculoase cu dimensiunile date de documentația de execuție.
Inscripțiile trebuie să fie vizibile şi rezistenţe. Pe dulapul cu aparate, panoul de
comandă, panoul mobil sau pe dispozitiv se va amplasa o plăcuta metalică
indicatoare care va include următoarele:
- Marca de fabricație a întreprinderii producătoare;
- Felul curentului, tensiunea şi frecvenţa nominală;
- Curentul nominal al echipamentului electric;
- Schemă pentru conectarea la rețea;
Aparatele electrice montate în dulapul cu aparate, panoul de comandă, etc. se
vor marca prin simbolizare alfanumerică.
Transportul
În mod normal, dispozitivul poate fi transportată pe cale ferată, cu microbuzul,
camionul sau cu vaporul, dacă este ambalată pentru transport maritim.
Transportul cu microbuzul este cel mai convenabil şi avantajos.
Utilizatorul este obligat să supervizeze bună desfășurare a transportului.
Întreprinderea executoare nu va fi făcuta responsabilă pentru vătămările
cauzate în timpul transportului.
În timpul transportului, dispozitivul se va fixa sau ancora pe respectivul mijloc
de transport în așa fel încât să nu suporte vătămări sau deteriorări.
19
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
4. Proiectarea sculei aşchietoare
Să se proiecteze o broşă pentru prelucrarea suprafeţelor interioare, a
canalului de pană de la roata de curea.
4.1. Stabilirea schemei de aşchiere şi a tipului de sculă
Schema de aşchiere pentru broșe
Pentru broșe schemele de aşchiere presupun existența unei singure mişcări
de translaţie, executată în lungimea broşei, avansul necesar aşchierii rezultând prin
supraînălţarea dinţilor cu cantitatea Sd.
În figura de mai jos este prezentată schema de aşchiere prin broşare.
Fig.4.1 Schema de aşchiere prin broşare[1]pag 17
4.2. Alegerea materialului și stabilirea tratamentului termicMaterialele utilizate în construcția sculelor așchietoare se împart în funcție de
destinaţie, în două categorii şi anume:
- materiale pentru partea aşchietoare a sculei.
- materiale numai pentru partea de fixare şi corpul sculei.
Sculele aşchietoare de dimensiuni mici (monobloc) se execută din materialele
cuprinse în prima categorie.
Alegerea materialului pentru partea aşchietoare sculei.
Partea aşchietoare a sculelor se execută din materiale care satisfac prin
proprietăţile lor fizico-mecanice şi structurale următoarele cerinţe:
20
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
- duritate superioară durităţii materialului aşchiat
- termostabilitate ridicată
- rezistenta ridicată la uzura la rece ]
Materialul care satisface cerinţele de mai sus şi din care se execută partea
aşchietoare a sculei utilizate la prelucrarea metalelor prin aşchiere în acest caz este
Rp3.
Acest material este utilizat pentru confecţionarea sculelor aşchietoare de
viteze mari şi pentru materiale cu duritate mai mare (cca 200HB) cum ar fi: cuţite de
strung, freze, broşe, bacuri de filieră etc.
Tratamentul termic al oţelului rapid
După recoacerea de înmuiere, care se face la 762-8300 se aplică sculei din
oţel rapid o călire în trepte urmată de minimum 2 reveniri înalte.
Tabelul 4.1. [1] pag 67.
Marc
a
Prelucrar
e
Plastică
la cald
Recoacere de
înmuiereCălire Revenire
Încălzir
e
Duritat
e
Încălzir
e
Mediu
de
răcire
Duritate
minimă
Încălzir
e
Duritat
e
0C 0C HB 0C - HRC 0C HRC
Rp3 1150-900800-
830
240-
300
1250-
1300u, a,bi* 60
550-
58063-66
*u=ulei, a=aer, bi=baie izotermă de 500-550oC
Timpul de menţinere se calculează ca fiind 6-8 secunde pentru fiecare
milimetru din grosimea sculei. Răcirea se face în ulei, aer sau băi izotermice.
Încălzirea oţelului rapid până la 6500C se poate face în orice cuptoare cu
atmosfera neutră sau reducătoare în scopul evitării decarburării sculei, pentru a doua
treaptă de încălzire 650-9000C se folosesc băile cu saruri care conţin un amestec
topit de săruri de BaCl2- 78% şi NaCl-22%.
Încălzirea finală se face în baie de sare cu electrozi umplute cu clorura de
bariu topit.
Revenirea otelurilor rapide constă în încălzirea la 520-5800C, menţinerea la
această temperatură timp de o oră şi apoi răcirea până la temperatura camerei.
Revenirea se repetă de câteva ori şi se face în cuptoare verticale de revenire
încălzite electric şi cu circulaţie de aer pentru uniformizarea temperaturi.
21
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
4.3. Stabilirea elementelor constructiv dimensionale şi a parametrilor optimi constructivi
Prin elementele constructiv dimensionale ale sculei aşchietoare se înţelege
atât forma constructiv-dimensională a sculei în ansamblu ei şi forma, construcţia şi
dimensiunile părţii aşchietoare, părţi de fixare a corpului sculei.
Parametrii geometrici ai părţii aşchietoare a suceli sunt:
-unghiurile părţii aşchietoare (unghiul de aşezare α, unghiul de degajare γ, unghiul de
atacc, unghiul de înclinare a tăişului , unghiul la vârf ε, unghiul de aşchiere şi
unghiul de ascuţire):
-forma faţetei de aşezare, forma feţei de degajare, forma tăişurilor, raza de racordare
a vârfului dintelui, raza de bontire a tăişului, canalele de fragmentare longitudinală şi
laterală a aşchiei, faţetele şi parametrii secţiuni rezistente a părţi aşchietoare.
Broșe:
La broşe elementele constructiv dimensionale sunt determinate de:
-foma şi dimensiunile suprafeţei prelucrate (canale de până, caneluri, roti dinţate
conice, suprafeţe plane profilate, suprafeţe interioare cilindrice şi poligonale etc);
-degajarea aşchiilor într-un spaţiu închis;
-înlăturarea adaosului de prelucrare progresiv, dinţii broşei fiind supraînălţaţi unul
faţă de altul cu o mărime egală cu mărimea avansului pe dinte Sd ;
Clasificare:
Tipuri de broşe;
-broşa circulară pentru prelucrarea alezajelor cu o precizie a diametrului de 0,2...0,04
mm
-broşa circulară cu dinţi elicoidali
-broşa pentru transformarea alezajelor cilindrice în suprafeţe interioare cu secţiunea
pătrată
-broşa pentru canale de până
-broşa pentru caneluri
broşa pentru caneluri elicoidale
22
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
În figură de mai jos este reprezentată broșa pentru canale de pană.
Fig.4.2 Broșa pentru canale de pană [1.pag 144,155]
Pentru realizarea brosei se va tine cont de parametri de mai jos:
9
Pentru canalul de până avansul pe dinte pentru canalul de până este cuprins
între 0.05...0.12 conform tabelul nr.53 din Îndrumarul de proiect [1].
Cunoscând grosimea stratului de metal aşchiat ( adaosul de prelucrare ) se
determina valorile elementelor constructiv dimensionale pentru broşa alegând mai
întâi supraînălţare dinţilor Sd =0.12 conform tabelului Îndrumarul de proiect [1].
Numărul dinţilor de degroşare se determina cu relaţia:
23
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
A = adaosul de prelucrare pe o singură parte
= adaosul rezervat pentru dinţii de finisare, =0.1.......0.2 mm
Numărul dinţilor de calibrare se stabileşte în funcţie de tipul broşei şi clasa de
precizie impusă suprafeţei prelucrate, în cazul nostru pentru broşa de canelat luăm
valoare dinţi de calibrare (conform îndrumarului de proiect).
Pasul dinţilor de degroşare se detrmină cu relaţia:
În care:
L= lungimea de broşat în mm
m= 1.25…..1.5 ( noi luăm valoare 1.25 pentru a avea lungimea broşei mai
mică cea ce duce la economicitate de material şi costul acesteia ).
Numărul dintilor de finisare se determină cu relaţia:
Coeficientul de umplere K se determină astfel :
Canalele pentru fragmentare aşchiilor pe lăţime se execută cu o rază la fund de
0,3…0,5 mm şi o lăţime de 0.6….1 mm
24
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
Fig.4.3 Forma aşchiilor. Forma canalului pentru aşchii. [1] pag 149
Elementele constructive dimensionale pentru cozile broşelor, care pot fi
cilindrice sau prismatice, sunt prezentate în tabelul de mai jos. În cazul nostru coada
broşei pentru canalul de până este de tip A reprezentată în figură de mai jos având
următoarele caracteristice: (conform tabelului de mai jos extras din îndrumarul de
proiect[1] pag 152,:
Tabelul 4.3Coada broşelor pentru canal de pana [1] pag 152
Tipul
coziiB l1 B1 H1 a1 a f b1 Ax
A 5 60 8 11 12 15 4 5 39.8
Secţiunea broşei în dreptul golului primului dinte pentru broşe cu coada tip A
se calculează cu relaţia de mai jos :
25
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
Partea broşei prevăzută cu dinţi de calibrare se dimensionează astfel: D0=Dmax
– (0,01…0.15)mm, Hc= Hmax-T, l6=zc . p, în care Dmax, Hmax sunt dimensiunile maxime
ale suprafeţei prelucrate iar T este toleranţă.
Partea de calibrare din faţă se dimensionează astfel:
l4=L=48 mm
Partea de calibrare din spate se dimensionează astfel:
l7=(0.5….0.7)×L=0.5×48=24 mm
Partea pentru luneta se dimensionează astfel:
l8=(0.5…0.7)×D5
De obicei =20 mm.
Lungimea conului de atac este: =5….20 mm
Cunoscând lungimea părţii de fixare l1 se determina lungimea a totală a broşei
L0 cu relaţia:
Lungimea totală a broşei este de mm.
Parametrii geometrici optimă pentru partea aşchietoare a broşelor
26
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
Valorile optime pentru unghiurile de aşezare şi degajare pe tipuri de
dinţi, se aleg din tabelul numărul 110 şi 119, [1] pag. 264-265, [1] pag. 540 al
îndrumarului de laborator.
Unghiul de degajare γ
Materialu prelucrat Pentru dinţii de degroşarePentru dinţii de calibrare şi
finisare
Oţel cu HB >229 , >98.06
daN/mm280 … 100 50
Unghiul de degajare α
Tipul broşeiPentru dinţii de
degroşare
Pentru dinţii de
calibrare
Pentru dinţii de
finisare
Pentru canalele de
până30 20 20
4.4. Calculul regimului, forțelor şi momentelor de așchiereStabilirea parametrilor regimului de aşchiere se face ţinând seama de felul şi
destinaţia sculei aşchietoare proiectate, de materialul părţii aşchietoare, materialul
piesei de prelucrat, rigiditatea sistemului tehnologic maşina unealtă-sculă-piesă şi de
condiţiile tehnice impuse piesei de prelucrat.
Calculul regimului, forţelor şi momentelor de aşchiere pentru broşe.
Parametri regimului de aşchiere pentru broşe sunt lăţimea de broşare b,
avansul pe dinte Sd şi viteza de broşare V.
-lăţimea de broşare b pentru un dinte al broşei este impusă de construcţia broşei.
(stabilirea elementelor constructiv dimensionale şi a parametrilor optimi constructivi)
-avansul pe dinte Sd intervine în mod direct în calculele de dimensionare a broşei şi
se stabileşte conform tabelului din capitolul 3. Pentru dinţii de finisare avansul pe
dinte Sd se ia mai mic decât avansul Sd al dinţilor de degroşare.
27
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
-viteza de aşchiere pentru broşe este cuprinsă între 2...12 m/min şi se calculează cu
relația:
m/min, în care Km este un coeficient de corecţie funcţie de marcă
oţelului din care este construită broşa.
[m/min]
a. calculul forţei maxime de broşare se face cu relaţia:
Valorile au fost extrase din tabelele nr.165 pag.338, 166 pag 340 respectiv
tab.167 de la aceiași pagina din îndrumarul de proiect.
- lungimea tăişului active al dintelui sau lăţimea totală a aşchiei degajate
de un dinte, se determină cu relaţiile:
, pentru suprafeţe cilindrice
, pentru caneluri şi canale de până
, pentru suprafeţe de lăţime constantă
Calculul puterii de aşchiere şi alegerea masinii-unelte. Puterea necesară procesului
de aşchiere cu broşa se determina cu relaţia :
28
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
Maşină-unealtă se alege în funcţie de puterea necesară aşchiereii N şi funcţie
de forţa de broşare Pmax. În funcţie de caracteristicile masinii-unelte alese (gama de
viteze pentru cursa activă și cursă în gol (lungimea cursei L0) se stabileşte viteza de
lucru plecând de viteza calculate V şi alegând valorile cele mai apropiate din gama
de reglaj a mașinii.
Mașina unealtă pe care o folosim în procesul de broșare este BN orizontală
250 [Tf].
4.5. Stabilirea metodei şi schemei de ascuțire, reascuţire și suprascuţire
Metode de ascuțire şi reascuţiteAscuţirea sculei aşchietoare este ultima operaţie din traseul tehnologic de
fabricaţie şi are ca scop obţinerea parametrilor geometrici ai părţii aşchietoare la
valorile puse de proiectant. Ascuţirea părţii aşchietoare a sculei asigura capacitatea
de aşchiere a sculei în condiţiile obţinerii calităţii de suprafaţa cerută de desenul de
execuţie al piesei prelucrate.
Reascutirea este ascuţirea sculei uzate iar supra ascuţirea se face în scopul
îmbunatăţirii parametrilor geometrici ai sculei obţinuţi prin ascuţire sau reascutire.
Se deosebesc următoarele metode de ascuţire a sculelor aşchietoare:
- metoda abrazivă
- metodele electrice (prin scântei electrice, anodomecanice, prin contact electric)
- rectificarea chimico-mecanica a plăcutelor din aliaje dure
Metoda abrazivă este cea mai utilizată metodă datorită universalităţii și
simplităţii sale. Se realizează cu ajutorul pietrelor abrazive care permit executarea
ascuțirii oricărei scule așchietoare.
Schema de ascuțire şi reascuţire pentru broșe.
Ascuțirea și reascuțirea broșelor se face atât pe fata de așezare cât şi pe fata
de degajare, este de preferat însă schema ascuțirii pe fata de degajare. Ascuțirea
feței de așezare se face mai rar, pentru broșele circulare această operație se face
pe mașini de rectificat rotunde.
În figură de mai jos este reprezentat schema ascuţirii şi reascutiri pe fata de
degajare cu ajutorul suprafeţei conice a unei pietre abrazive.
29
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
Fig.4.4 Schema de ascuţire şi de re re ascutire pentru broşe. [1]pag 385]
30
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
5. Proiectarea procesului tehnologic de fabricaţie al reperului „Arbore cu con şi excentric ”
5.1. Analiza constructiv tehnologică a desenului de execuţie1. Analiza desenului de execuţie
Proiecţiile sunt suficiente pentru definirea totală a piesei;
Cotarea este corectă şi suficientă pentru execuţia şi verificarea piesei;
Materialul piesei, C45 este un oţel pentru construcţia de maşini, de largă utilizare.
2. Analiza tehnologicităţii piesei:
Fig. 5.1. Arbore cu con si excentric
Piesa „Arbore cu con şi excentric” este o piesă de revoluţie care se execută
prin procedee clasice de prelucrare prin aşchiere, dintr-un semifabricat din oţel
rotund STAS 2300-88.
Semifabricatul, oţel rotund cu diametrul d= mm, este debitat la
lungimea de 330 mm. Pentru realizarea piesei finite se folosesc procedee simple de
strunjire, frezare şi filetare.
Tab. 5.1. Caracteristicile suprafeţelor
Suprafaţa Cota Toleranţa Treapta de
precizie
Ra Procedeul final de
prelucrare
Plană
S1, S14
320 +0,8
-0,8
13 6,3 Strunjire frontală
Cilindrică exterioară
S3-S11
Ø20 +0,2
-0,2
12 1,6 Strunjire cilindrică de
finisare
Cilindrică exterioară
S5-S9
Ø30 +0,2
-0,2
12 6,3 Strunjire cilindrică de
finisare
Cilindrică exterioară Ø140 +0,3 12 25 Strunjire cilindrică de
31
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
S7 -0,3 degroşare
3. Alegerea materialului
Pentru executarea arborelui vom folosi un oţel laminat de calitate de uz general
marca C45 SR EN 10083-1utilizat de regulă cu tratament termic: călire + revenire.
Rezistenţa la rupere a oţelului ales este de 62-76 daN/mm2 rezistenţă ce depinde
de compoziţia chimică.
Tab.5.2. Caracteristici mecanice
Marca
oţelulu
i
Oţel tras (T) şi şlefuit (TS)
Oţel tras (TR), tras
recopt şlefuit(TRS) şi
cojit (CS)
Duritatea
Brinel
pentru
oţel:
normaliza
t recopt
Dimensiune
a sau
Grosimea
mm
Rezistenţa
la rupere la
tracţiune
N/mm
Alungire
a relativă
A5% min
Rezistenţa
la rupere la
tracţiune R
N/mm2
Alungire
a relativă
la rupere
A5 %
C 45 >40…140 590(600) 8490..690
(50..70)16
HB=235
HB=207
Tab.5.3. Compoziţia chimică a materialului
Compoziţie chimică
Simbol C % Mn % S % P %
C 45 0,420,5 0,50,8 max 0,045 max 0,04
32
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
5.2. Stabilirea procesului tehnologicTabel 5.4. Fişa tehnologică
Nr.
crt.
Nr. fazei
sau
operaţiei
Denumirea fazei
sau operaţiei
Maşina
unealtă
Scule,
dispozitive,
verificatoare
Schiţa de bazare Observaţii
0 1 2 3 4 5 6
5. Debitare F.A. 300
-prisme;
-pânza tipI, forma
D, STAS 1066-86
- ruleta Nu se admit
defecte, ca fisuri,
crăpături, etc.
10.
15.1.
15.2.
Strujire frontală I
Prins în universal,
centrat
Strunjire frontală de
degroşare pe S1
S.N. 320
-cuţit frontal
16x16 STAS 358-
67 / Rp3;
-burghiu de
centruire tip A4
STAS 1114/2-72;
- Şubler 250x0,1
STAS 1373/2-90
33
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
15.
15.1.
15.2.
Strujire frontală II
Prins în universal,
centrat
Strunjire frontală de
degroşare pe S14
S.N. 320
-cuţit frontal
16x16 STAS 358-
67 / Rp3;
-burghiu de
centruire tip A4
STAS 1114/2-72;
- Şubler 250x0,1
STAS 1373/2-90
20.
20.1.
20.2.
20.3.
20.4.
20.5.
20,6
Strunjire cilindrică I
Prins în universal şi vârf;
Strunjire cilindrică de
degroşare pe S8,
L=75mm;
Strunjire cilindrică de
degroşare pe S11,
L=70mm;
Strunjire cilindrică de
degroşare pe S12,
L=32,5mm;
Strunjire cilindrică de
finisare pe S11;
Strunjire cilindrică de
finisare pe S12;
S.N. 320
-cuţit cu plăcuţă
STAS 6276-80
P10 25
-cuţit drept de
finisat Stas 0378-
80
- Şubler 150x0,1
STAS 1373/2-90
34
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
25.
25.1.
25.2.
Strunjire pentru
teşirea muchiilor I
Prins în universal şi
vârf;
Teşit pe S10 şi S13,
1x45o
S.N. 320
-cuţit cu plăcuţă
STAS 6276-80
P10 25
30.
30.1.
30.2.
30.3
30.4
Strunjire cilindrică
Prins în universal pe
S12 şi vârf;
Strunjire cilindrică
de degroşare pe S5,
L=25 mm;
Strunjire cilindrică
de degroşare pe S3,
L=20 mm;
Strunjire cilindrică
de finisare pe S3;
S.N. 320
cuţit cu plăcuţă
STAS 6276-80
P10 25
-cuţit drept de
finisat Stas 0378-
80
- Şubler 150x0,1
STAS 1373/2-90
35
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
35.
35.1.
35.2.
Strunjire pentru
teşirea muchiilor I
Prins în universal şi
vârf;
Teşit pe S2 şi S4,
1x45o
S.N. 320
-cuţit cu plăcuţă
STAS 6276-80
P10 25
40.
40.1.
40.2.
Strunjire conică
prin inclinarea
saniei port cuţit
Prins în universal şi
vârfcu excentric
e=2mm;
Strunjire cilindrică
de degroşare pe S7,
L=220 mm;
S.N. 320
-cuţit pentru
rotunjiri concave
cu r= 1,5;
-calibru.
36
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
45.
45.1.
45.2.
Strunjire pentru
teşirea muchiilor
Prins în universal şi
vârf;
Teşit pe S6 şi S8,
R1,5
S.N. 320
-cuţit cu plăcuţă
STAS 6276-80
P10 25
50.
50.1.
50.2.
Găurire Ø4,8
+
Filetare M6
Prins în universal;
S.N. 320;
-burghiu Ø4,8
-Filieră M6
-Şablon
-freză cilindro-
37
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
55. Frezare canal de
pană
F.U.S. 25. frontală cu coadă
RP;
-şubler 150x0,1
STAS 1373/2-90;
-pilă rotundă
60. C.T.C.
cote realizate
Şubler 250x0,1
STAS 1373/2-90
Masa de control
65. Conservare,
Ambalare.
Vaselina tehnică,
hârtie cerată.
38
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
5.3. Calculul adaosurilor de prelucrare şi al dimensiunilor intermediareÎn construcţia de maşini, pentru obţinerea pieselor cu precizia necesară şi
calitatea de suprafaţă impusă de condiţiile funcţionale este necesar, de obicei, ca de
pe semifabricat să se îndepărteze prin aşchiere, un strat de material care constituie
adaosul de prelucrare.
Problema determinării adaosurilor este strâns legată de stabilirea dimensiunilor
intermediare şi a dimensiunilor semifabricatului.
Calculul analitic al adaosurilor de prelucrare se poate efectua numai după
stabilirea traseului tehnologic, cu precizarea schemelor de bazare la fiecare operaţie
şi precizarea metodei de obţinere a semifabricatului.[2]
Adaosul de prelucrare intermediar minim se calculează cu relaţiile următoare:
- pentru adaosuri simetrice (pe diametru) la suprafeţe exterioare şi interioare de
revoluţie:
5.1. [2]
5.2. [2]
- pentru adaosuri simetrice la suprafeţe plane opuse, prelucrate simultan:
5.3 [2]
- pentru adaosuri asimetrice, la suprafeţe plane opuse prelucrate în faze
diferite, sau pentru o singură suprafaţă plană:
5.4. [2]
5.5. [2]
Notaţiile folosite sunt:
adaosul de prelucrare minim, considerat pe o parte (pe rază, sau pe o
singură faţă plană);
înălţimea neregularităţilor de suprafaţă rezultată la faza precedentă;
adâncimea stratului superficial defect (ecruisat), format la faza precedentă;
abateri spaţiale ale suprafeţei de prelucrat, rămase după efectuarea fazei
precedente;
eroarea de aşezare la faza de prelucrare considerată
adaosul de prelucrare minim la prelucrarea considerata;
= adaosul de prelucrare nominal la prelucrarea considerată;
toleranţa la strunjirea de degroşare/finisare.
39
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
distanţa de la secţiunea de prelucrat până la capătul cel mai apropiat sau locul
de fixare.
curbura specifică a semifabricatului.
dimensiunea maximă la prelucrarea precedentă.
dimensiunea minimă la prelucrarea precedentă.
dimensiunea nominală la prelucrarea precedentă
40
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
Tabel 5.5. Adaosuri de prelucrare
Rzp [µm]Sp
[µm]ρp
[µm]ε [µm]
2Acmin
[mm]Tp
[mm]2Acnom
[mm]l
[mm]
Δc[µm/mm]
dmax
[mm]dmin
[mm]dnom
[mm]
Strunjire de degroşare la
Ø30±0.21200 300 0,624 30 2.04 0,21 0.51 70 0.6
30,530,36 30.5
Rectificare Ø20±0.21 25 25 0,624 30 0.113 0.21
0.15232.5 0.6 20.55 20.49 20.6
Strunjire de finisare laØ20±0.21 50 50 0.34 30 0.44 0.21 0.47 32.5 0.6 20.65 20.46 20.7
Strunjire de degroşare la
Ø20±0.2150 50 0.34 30 2.04 0.21 0.65 32.5 0.6 20.9
20.7 20.8
RectificareØ19±0.21 25 25 0,624 30 0.113 0.21
0.1520 0.6 19.55 19.49 19.6
Strunjire de finisare laØ19±0.21 50 50 0.34 30 0.44 0.21 0.47 0 0.6 19.65 19.46 19.7
Rectificare Ø20±0.21 25 25 0,624 30 0.113 0.21
0.15232.5 0.6 20.55 20.49 20.6
Strunjire de finisare laØ20±0.21 50 50 0.34 30 0.44 0.21 0.47 32.5 0.6 20.65 20.46 20.7
Strunjire de degroşare la
Ø20±0.2150 50 0.34 30 2.04 0.21 0.65 32.5 0.6 20.9
20.7 20.8
Strunjire de degrosare la
Ø30±0.21200 300 0,624 30 2.04 0,21 0.51 70 0.6
30,530,36 30.5
Strunjire de degrosare la Ø104±0.3*
200 300 0.12 30 2.04 0.21 0.45 5 0.6 109.4 104.4 107.3
*se alege o bară laminată
Pentru frezare canal de pană 2Ac min= 8 mm
41
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
5.4. Alegerea maşinilor – unelte, sculelor, lichidelor de răcire – ungere şi a mijloacelor de măsurare1. Alegerea maşinii – unelte
Strungul normal tip SN 320 x 1500
Tabel nr.5.6. Caracteristici tehnice de bază ale SN 320
Diametrul de prelucrare maxim 320 mm
Distanţa dintre vârfuri 750 mm
Diametrul alezajului arborelui
principal
Morse nr.5
Turaţia axului principal (rot/min) 31,5 40,0 50 63 80 100 125
160 200 250 315 400 500 630
800 1000 1200 1600
Tabel nr.5.7. Gama de avansuri a SN 320
Longitudinal Transversal
Pas normal
0,03 0,06 0,12 0,24
0,04 0,08 0,16 0,32
0,05 0,10 0,20 0,40
0,07 0,14 0,28 0,56
0,09 0,18 0,36 0,72
0,11 0,22 0,44 0,88
Pas mărit
0,48 0,96
0,64 1,28
0,80 1,60
1,12 2,24
1,44 2,88
1,76 3,52
Pas normal
0,01 0,02 0,04
0,013 0,027 0,053
0,017 0,033 0,067
0,03 0,06 0,12
0,037 0,073 0,147
Pas mărit
0,08 0,16 0,32
0,107 0,213 0,427
0,133 0,267 0,533
0,187 0,373 0,747
0,24 0,48 0,96
0,293 0,586 1,17
42
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
Freză universală de sculărie – FUS 25
Tabel nr.5.8. Caracteristici tehnice de bază ale FUS 25
Motorul principal N = 2,2 KW; n = 1500 rot/min
Motorul cutiei de
avans
N = 1,1 KW; n = 1000 rot/min
Numărul de trepte de
turaţii
18
Conul arborelui
principal
ISO 40
Cursa maximă
(transversală)
250 mm
Suprafaţa de lucru 250 x 850 mm
Numărul canalelor
„T”/mărime
6/14 (buc/mm)
Gama de turaţii n
(rot/min)
25;40;50;63;80;100;125;160;200;250;315;400;500;630;800;
1000; 1250;2000
Gama de avansuri s
( mm/min)
5;6,3;8;10;12,5;16;20;25;31,5;40;50;63;80;100;125;160;200
;250;400;1400
2. Alegerea sculelor aşchietoare şi a regimurilor de aşchiere
Suprafaţa Ø30, l = 5 mm;
a) Strunjirea de degroşare
- cuţit cu plăcuţă STAS 6276-80 P10
- corpul cuţitului este executata din C 45.
Alegerea adâncimii de aşchiere:
[2].5.6
Adâncimea de aşchiere:
[2].5.7.
[2].5.8
43
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
[2].5.9
Numărul de treceri: i =
[2].5.10
[2].5.11
Stabilirea avansului:
Avansul tabelat :
Avansul M.U: s = 0,48 mm/rot
Verificarea avansului din punct de vedere al rezistenţei corpului cuţitului
[2].5.12
Unde :
b = 25 mm ; h = 25 mm; ttab. = 1,3 mm; HB = 241; C4 = 235; m = 0,2; T1 = 20; n
= 0,75; x1 = 1; y1 = 0,75
[2].5.13.
[2].5.14
[2].5.15
Calculul vitezei de aşchiere:
[2].5.16
44
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
Cv = coeficient de material
T = durabilitatea sculei așchietoare,[ min].
m = exponentul durabilităţii
t = adâncimea de aşchiere
HB = duritatea semifabricatului (Brinell)
xv, yv,n = exponenţii adâncimii de așchiere
k1,......, k9 = diferiţi coeficienţi
Cv T m
t
xv yv n k1 k2 k3 k4 k5 k6 k7 k8deg fin
23
5
9
0
0,2 1,0
2
0,2
5
0,1
5
0,3
5
1,7
5
1 1 1,32 0,86 1 1 1 1
Calculul turaţiei efective:
[2].5.16
D = 15 mm;
Adopt turaţia M.U.: Nm.u. = 800 rot/min (condiţia nm.u < ncalc.)
Calculul vitezei efective
[2].5.17
45
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
Durabilitatea efectivă
[2].5.18.
Calculul forţelor şi momentelor de aşchiere
Fz = 196 daN
Fx = Fy = λFz;
λ = 0,35 pentru strunguri
Fx = Fy = 68,5 da N
[2].5.19
F= 218,6 daN
[2].5.20.
Calculul puterii de aşchiere (puterea motorului trebuie să fie mai mare sau
egală cu puterea de aşchiere)
[2].5.21
46
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
Tabel 5.8. Alegerea regimurilor de aşchiere
Operaţiunea t
[mm]
S
[mm/rot]
Vcalculat
[m/min]
ncalc
[rot/min]
nm.u.
[rot/min]
Vef
[m/min]
Fz
[daN]
Tef
[min]
F
[daN]
2Mt
[daNm]
Na
[kW]
Strunjire de degroşare Ø30 mm 1,02 0,48 80,72 856.4 800 75.3 196 100,7 218,6 6.55 2,58
Strunjire de degroşare Ø20 mm 1,02 0,48 80,72 1284 1200 62.83 196 100,7 218,6 6.24 2,58
Strunjire de finisare Ø20 mm 0,23 0,36 100 1591 1200 75.39 122 499 136,1 10,2 2,83
Strunjire de finisare Ø19 mm 0,23 0,36 100 1591 1200 75.39 122 499 136,1 10,2 2,83
Strunjire de degroşare Ø30 mm 1,02 0,48 80,72 856.4 800 75.3 196 100,7 218,6 6.55 2,58
Strunjire de degroşare Ø20 mm 1,02 0,48 80,72 1284 1200 62.83 196 100,7 218,6 6.24 2,58
Strunjire de finisare Ø20 mm 0,23 0,36 100 1591 1200 75.39 122 499 136,1 10,2 2,83
Strunjire de finisare Ø19 mm 0,25 0,36 142,1 1741 1600 130,6 122 95,9 136,1 3,2 2,83
Strunjire de degroşare Ø20 mm 1,82 0,48 131 1604 1600 130,3 151 90,64 168,5 3,4 3,25
Strunjire de degroşare Ø104 mm 1,2 0,48 80,72 342,8 315 74,18 196 100,7 218,6 2,1 2,58
Strunjire de finisare Ø104 mm 0,25 0,36 142,1 603,4 500 117,8 122 499 136,1 10,2 2,83
Filetare M 6 1 1* 4 63,7 63 3,95 2,3 91,5 2,56 0,05 0,002
Frezare canal de pană 4 0,01** 14,7
*avansul la filetarea cu filieră corespunde pasului filetului
**avansul pe dinte (nr. de dinţi z=5)
47
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
5.5. Calculul normei tehnice de timpNorma tehnică de timp este durata maximă pentru executarea unei operaţii în
condiţii tehnico-organizatorice determinate şi cu folosirea cea mai raţională a tuturor
mijloacelor de producţie. În calculul normei tehnice de timp intră o sumă de termeni,
după cum urmează:
[2].5.22.
Unde :
norma de timp; [mm]
n = numărul de piese fabricate;
timp de pregătire – încheiere;
timpul unitar;
[mm] [2].5.23.
Unde:
[mm] [2].5.24
timp operativ;
timp auxiliar;
timp de bază;
[2].5.25.
Unde:
L= drumul parcurs de sculă în sensul avansului [mm];
i = numărul de treceri;
n = turaţia [rot/min];
s = avansul [mm/rot];
v = viteza de aşchiere [m/min];
d = diametrul activ al elementului care realizează mişcarea de rotaţie
mm];
[2].5.26.
Unde:
timp ajutător pentru prinderea piesei în universal
f(m)
48
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
[2].5.27
ρ = 7700 kg/m3
ta2 = timpi ajutători pentru comanda maşinii;
ta3 = timpi pentru complexe de mânuiri;
ta4 = timpi pentru măsurători de control
timp de deservire şi odihnă;
[2].5.28.
Unde:
timp de deservire tehnică;
timp de deservire organizatorică;
timp de odihnă şi necesităţi
Strunjire de degroşare Ø30 mm
[2].5.29
m=29,1 kg
ta1 = 2,5 min.
ta2 = 0,05+0,05+0,15+0,1+0,5+0,3 = 1,35 min.
ta3 = 0,6 min.
ta4 = 0,45 min.
ta = 2.5+ 1,35 + 0,6 + 0,45 = 4,9min
tb = 75 x 45/ 0,48 x 800 = 8,78min
Top = ta +tb = 4,9 min + 8,78 min = 13,68 min;
Tdt = 2,5% Top = 0.34min;
Tdo = 1% Top = 0,136min;
Tdl = Tdt + Tdo = 0,078 min + 0,031 min = 0,476 min
Ton = 1% Top = 0,136 min.
Tp.î se calculează pe operaţie şi la strunjire este 15 min
n = 10 buc
49
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
Tabel 5.9. Elementele normei de timp
OperaţiaNt
[min]
Tp.î.
[min]
Tp.î./n
[min]
Tu
[min]
tb
[min]
ta1
[min]
ta2
[min]
ta3
[min]
ta4
[min]
ta
[min]
Top
[min]
Tdt
[min]
Tdo
[min]
Tdl
[min]
Ton
[min]
Strunjire de degroşare la
cota Ø30, l = 75 mm
62,24 15 1,5
14.2 8,78 2,5 1,35 0,6 0,45 4,9 13,68 0,34 0,136 0,476 0,136
Strunjire de degroşare la
cota Ø20, l = 70 mm5,73 0,60 0 0,75 0,25 0,22 1,22 5,5 0,13 0,05 0,18 0,05
Strunjire de degroşare la
cota Ø19, l = 32,5 mm1,58 0,35 0 0,75 0,25 0,22 1,22 1,57 0,004 0,002 0,006 0,002
Strunjire de finisare la
cota Ø20, l = 37,5 mm1,32 0,09 0 0,75 0,25 0,22 1,22 1,31 0,003 0,001 0,004 0,001
Strunjire de finisare la
cota Ø19, l = 32,5 mm1,32 0,09 0 0,75 0,25 0,22 1,22 1,31 0,003 0,001 0,004 0,001
Strunjire de degroşare la
cota Ø30, l = 25 mm14.2 8,78 2,5 1,35 0,6 0,45 4,9 13,68 0,34 0,136 0,476 0,136
Strunjire de degroşare la
cota Ø20, l = 70 mm5,73 0,60 0 0,75 0,25 0,22 1,22 5,5 0,13 0,05 0,18 0,05
Strunjire de finisare la
cota Ø20, l = 37,5 mm1,32 0,09 0 0,75 0,25 0,22 1,22 1,31 0,003 0,001 0,004 0,001
Strunjire de degroşare la
cota Ø104, l = 220 mm17,2 11,6 2,5 1,35 0,6 0,45 4,9 16,5 0,41 0,165 0,57 0,165
Frezare canal de pană B
= 5mm5,03 24 0,24 4,79 3,8 0,19 0,13 0,15 0,08 0,55 4,35 0,24 0,05 0,29 0,15
Filetare M 6x18mm 2,05 15 0,15 1,9 0,39 1 0,75 0,5 0,25 1,5 1,89 0,005 0,002 0,007 0,002
Nt.total = Nt.strunjire + Nt. frezare + Nt.filetare = 62,24 min + 5,03 min
50
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
5.6. Parametrii tehnico – economiciCoeficientul timpului de bază
[2].5.30.
Productivitatea muncii pe schimb
[2].5.31.
Unde:
durata schimbului [ore];
norma de timp pe bucată
Coeficientul timpului de pregătire – încheiere
[2].5.32.
Coeficientul de utilizare a materialului
[2].5.33.
unde:
= masa calculată la 5.29
[2].5.34.
Volumul total de muncă
Preţul de cost
PC = M + Sp + C,
Unde:
M = costul materialului pentru execuţia unei piese
[2].5.35
Unde:
51
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
masa semifabricatului;
masa piesei finite;
masa recuperată
= preţul deşeurilor ;
Sp = retribuţia muncitorului direct productiv;
[2].5.36.
34,5 lei/h
C = Cheltuieli generale;
C = (20 ÷ 25%) Sp [2].5.37.
Tabel 5.10. Coeficientul timpului de bază, al timpului de pregătire – încheiere,
productivitatea muncii pe schimb
tb Top ηt.b Tp.î. Tbuc. ηTp.î. Tsch. Wsch.
Strunjire 30,9 60,36 0,51 15 62,24 0,24 8 7,71
Frezare canal pană 3,8 4,35 0,89 24 5,03 0,05 8 95,4
Filetare M6 0,39 1,89 0,2 15 2,05 0,07 8 234,1
Întreg procesul
tehn.
35,09 66,6 1,6 54 69,32 0,36 8 22,6
Coeficientul de utilizare a materialului
Preţul de cost
M = 29,1kg x 4,80 lei/kg – (29,1 kg – 9.1 kg) x 0,8 x 0,72 lei/kg =126,4 lei
52
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
Li = 15 lei/h
Sp = 69,32min x 15lei/h = 1,15h x 15 lei/h = 17,25 lei
C = (20 ÷25%) Sp = 20% x 17,25 lei = 4,31lei
Pc = M + Sp + C = 126,4 lei + 17,25 lei + 4,31 lei = 146,96 lei
Preţul cu T.V.A. : P = Pc + 14%Pc = 182,47 lei
53
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
6. Concluzii
S-a proiectat un dispozitiv de spart nuci care este mai simplu, ieftin şi uşor de
întreţinut faţă de dispozitivele existente.
Acest dispozitiv poate fi îmbunătăţit cu două benzi transportoare pentru alintarea
cu nuci şi transportul lor după spargere la sortare.
La acest dispozitiv, nucile nu trebuie să fie sortate înainte de spargere faţă de
alte dispozitive datorită conului. Nucile mai mari se sparg în partea de sus a conului iar
cele mici în partea se jos.
Dispozitivul mai are şi un sistem de reglare în cazul când nucile nu se sparg sau
rupe miezul în bucăţi mici.
54
Proiect de diplomă – Herman Dumitru Toader
BIBLIOGRAFIE[1] Cozmânca M –Proiectarea sculelor aşchietoare, Editura Didactica şi Pedagogică
1977;
[2] Amarandei D. Cefranov E. –Tehnologia Constructiilor de Maşini. Îndrumar de
proiect. Editura Universitaţii “Stefan cel Mare” Suceava 1998
[3] Ileana Vraca -Desen Industrial . Editura Tehnică Bucureşti -1984
http://www.findpatent.ru/patent/245/2454897.html -accesat în 24.05.2013
http://www.findpatent.ru/patent/246/2463927.html -accesat în 24.05.2013
55