DT Bacria Ionutz

5/9/2018 DT Bacria Ionutz - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/dt-bacria-ionutz 1/26

Cuprins

A. Orientarea şi fixarea piesei în dispozitivele de fabricare 1.Operaţia pentru care se proiectează dispozitivul......................................................2

1.1. Datele iniţiate necesare proiectării dispozitivului ...........................................2

1.2. Schiţa operaţiei.................................................................................................62. Stabilirea variantei optime de orientare a piesei în dispozitiv.................................72.1. Stabilirea cotelor de realizat pe piesa....................................................... .......72.2. Stabilirea variantelor de orientare....................................................................72.3. Stabilirea variantelor care satisfac cerinţele tehnice pe baza calculului erorilor

de orientare......................................................................................................................92.4. Stabilirea variantei optime de orientare..........................................................11

3. Stabilirea fixării piesei pentru varianta optimă de orientare. Calculul forţelor destrângere .......................................................................................................................11

B. Elemente privind metodologia proiectării dispozitivelor4. Proiectarea elementelor de orientare......................................................................145. Proiectarea elementelor de ghidare (sau de reglare) a sculelor..............................156. Proiectarea mecanismelor de strângere..................................................................197. Proiectarea corpurilor dispozitivelor, a elementelor de legătură cu maşinile-unelte

şi a elementelor de asamblare.......................................................................................217.1. Proiectarea corpului dispozitivului................................................................227.2. Stabilirea elementelor de asamblare..............................................................23

8. Proiectarea elementelor de legătură a dispozitivului cu maşina-unealtă...............239. Stabilirea cotelor funcţionale ale dispozitivului şi a abaterilor acestora................2410. Modul de lucru cu dispozitivul…………………………………………………2411. Stabilirea materialelor elementelor componente ale dispozitivului ....................25

Bibliografie.............................................................................................26

1



A. Orientarea şi fixareapiesei în dispozitivele de fabricare

1.Operaţia pentru care se proiectează dispozitivul1.1. Datele iniţiale necesare proiectării dispozitivului

Proprietăţile mecanice ale materialului piesei de prelucratProprietaţile mecanice ale materialului sunt necesare pentru calculul regimului de aşchiere şi

pentru calculul componentelor forţei de aşchiere. Materialul piesei este indicat pe desenul de

execuţie al acesteia, iar proprietăţile mecanice se aleg din standardul materialului respectiv.Piesa este realizată din oţel aliat 21MoMn Cr12 şi are următoarele proprietăţi mecanice:

R=880N/mm2

Rm=1080N/mm2

A5=8%KCU=68J/cm2

HRC-HB=217daN/mm2

T°C→680-700Recoacere Mediu C

2



T°C→810-830

Călire Mediu U

T°C→170-230Revenire Mediu a

C= călitU=uleia=aer

21MoMnCr12 este un oţel aliat. Oţelurile aliate se folosesc numai în stare trată termochimic sautermic. Piesele din aceste oţeluri se pot trata termochimic prin cementare,cianurare, carbonitruraredacă au sub 0,25% C, prin nitrurare dacă oţelul are peste 0,3% C, conţine Mo, Cr, sau Al, prin călire

pătrunsă , urmată de revenire joasă sau înaltă (îmbunătăţire) şi prin călire superficială urmată derevenire joasă, dacă conţine peste 0,25% C.

Tenacitatea oţelurilor aliate depinde, în primul rând de conţinutul de carbon, scăzând cu creştereaconţinutului de carbon atât la oţeluri aliate de cementare, cât şi la cele de îmbunătăţire; de asemenea

scade cu scaderea temperaturii de încercare.Propietăţile de rezistenţă mecanică (R m , R) ale acestor oţeluri scade cu creşterea temperaturii de

revenire, iar proprietăţile de plasticitate cresc.Proprietăţile deosebite ale acestor oţeluri sunt asigurate de elementele de aliere. Astfel, Mn creşte

călibilitatea şi rezistenţa la uzare, dar imprimă oţelurilor structuri grosolane insuficient diminuate prin adaosuri de siliciu şi vanadiu. Oţelurile cu Mn şi Si sunt mai rezistente la uzare, dar mai greu prelucrabile şi au tendinţa de decarburare superficială. Cromul creşte călibilitatea şi plasticitatea, iar împreună cu Si şi Vn ameliorează proprietăţile după îmbunătăţire. Mo măreşte foarte multcălibilitatea şi caracteristicile mecanice.

Sudabilitatea oţelurilor aliate pentru construcţii de maşini este medie, necesitând preîncălziri şi

recoaceri după sudarea cu arc electric. Oţeluri aliate cu Al, Cr, Mo şi Vn nu sunt recomandate pentrusudare. Aşchiabilitatea oţelurilor aliate este slabă; ea se îmbunătăţeşte prin recoacere şi globurizare.

3



Stadiul de prelucrare al piesei până la operaţia pentru care se proiectează dispozitivul

Piesa finală se obţine prin prelucrări în mai multe operaţii. Pentru operaţia la care se prelucreazădispozitivul piesa este într-un anumit stadiu de prelucrare.

Elementele operaţiei pentru care se proiectează dispozitivul

Elementele operaţiei care trebuie cunoscute pentru proiectarea dispozitivului sunt: fazele operaţiei,maşina-unealtă utilizată, sculele utilizate, regimul de aşchiere, forţele de aşchiere.

Fazele operaţiei sunt: -găurirea la φ 11Operaţia se realizează într-o singură fază.

Maşina-unealtăPentru alegerea tipului şi dimensiunii maşinii-unelte trebuie să se ia în considerare următorii

factori: dimensiunile şi forma semifabricatului, astfel că dimensiunile utile ale maşinii-unelte săcorespundă; felul prelucrării ce trebuie executată (găurire în plin, lărgire, alezare cu alezor, alezarecu bară de alezat etc); precizia cerută la prelucrare ce trebuie să fie în concordanţă cu regimul de

aşchiere ales; puterea efectivă a maşinii-unelte, pentru a se putea realiza regimul de aşchiere stabilit;costul maşinii-unelte; gradul de utilizare al maşinii-unelte;gradul de mecanizare şi automatizare;tipul producţiei (unicate, serie mică, serie mijlocie, serie mare şi de masă).

În funcţie de factorii enumeraţi mai sus, operaţiile de găurire, largire şi alezare se pot efectua pe:maşini de găurit de banc (de masă), maşini de găurit verticale cu coloană, verticale cu montant,maşini de găurit radiale, maşini de găurit universale, maşini de alezat şi frezat orizontale, strunguriuniversale, strunguri revolver semiautomate, strunguri automate etc.

Maşinile de găurit cu coloană se folosesc pentru prelucrerea pieselor mici şi mijlocii cu diametrelegăurilor până la 40 mm. În general, se recomandă ca pe aceste maşini să se prelucreze piese cu masa

până la 30 kg, inclusiv dispozitivul.Aşadar vom folosi maşinile de găurit cu coloană deoarece avem de prelucrat piesa cu diametrul

deφ 11.Prelucrarea se realizează pe maşina de găurit G25 cu următoarele caracteristici:-cursa maximă a axului principal ...............................................................................224mm;

4



-conul axului principal Morse numărul .................................................................................4;-distanţa dintre axul burghiului şi coloană...................................................................315mm;-distanţa maximă dintre placa de bază şi partea frontală a axului..............................1120mm;- distanţa maximă între masă şi partea frontală a axului principal ..............................710mm;-suprafaţa mesei ...................................................................................................425x530mm;-nr de canale şi dimensiunea acestora, ......................3 canale paralele T12 STAS1385-1995;-suprafaţa placii de bază ......................................................................................560x560mm;-numărul de canale pe placă, 2 canale .................................................T18 STAS 1385-1995;-gama de turaţii, rot/min: .....................0, 56, 112, 160, 224, 315, 450, 630, 900, 1250, 1800.-gama de avansuri, mm/rot: ......................0,1; 0,13; 0,19; 0,27; 0,38; 0,53M; 0,75; 1,06; 1,5.-puterea motorului principal ...........................................................................................3 Kw.

Scula utilizată. Pentru prelucrarea cerută se poate utiliza un burghiu cu coadă conică STAS 575-1993, φ 11 cu lungimea părţii active l =94 mm, lungimea totală L=142 mm realizat din oţel rapidRP3.

Parametrii geometrici principali ai părţii aşchietoare a burghiului elicoidal sunt: unghiul la vârf 2χ =120°; unghiul de aşezare α =14°; unghiul de degajare γ =50°. Durabilitatea recomandată T=17min.

Regimul de aşchiere. Regimul de aşchiere pentru fiecare fază a operaţiei se alege din normativesau se calculează. Parametri regimului de aşchiere sunt: adâncimea de aşchiere, avansul şi viteza deaşchiere.

Adâncimea de aşchiere la găuriret=D/2=11/2= 5.5 [mm]

Avansul de aşchiere.s=Ks*Cs*D0,6[mm/rot]s=0.85*0.047*11 0.6=0.16 [mm/rot].ks=coeficient de corecţie=0.85cs=coeficient de avans=0.047D= diametrul burghiului=11[mm].

Din gama de avansuri a maşinii de găurit G25 se alege avansul s=0,19mm/rot

Viteza de aşchiere:

v= min]/[**

*mk

sT

DCvv yvmv

zv

Cv=3.7zv=0.4mv=0.2yv=0.7

k v=kmv*kvt*klv*ksv=0.41kmv=0.44ktv=1.0klv=1.0ksv=0.95

v= 41.0*19,0*17

11*7.37.02.0

4.0

v=7.19 [m/min]

Turaţia sculei:

n = min]/[26,20811*14.3

19,7*1000

*

*1000

rot D

v==

π

Din gama de turaţii a maşinii-unelte se adoptă n =224[rot/min]

5



Viteza reală de aşchiere:

vr = min]/[73.71000

224*11*14.3

1000

**m

n D==

π

Forţa axială, momentul şi puterea de aşchiere Relaţiile de calcul şi valorile corespunzătoare sunt:

- pentru forţa axială:

Fax =CF* DXf * sYf * K F

Fax=89 * 111*0.190,7 *1,7Fax≈52 [daN]

CF=89xF=1Yf=0.7K F = K 1 * K 2 * K 3 * K 4 = 1.4 * 1.22 * 1 *1= 1.7

- pentru momentul de aşchiere la găurire:

Mas=CM* DxM * syM * K MMas=35.6 * 111.9 * 0.19 0.8 * 1.7Mas ≈150 [daN*mm]

CM=35.6xm=1.9ym=0.8K M = K 1 * K 2 = 1.4 * 1.22 = 1.7

- puterea necesară găuririi:

P= [ ] KW P Kw KwnM

Mu 3][04.08.0*974000

224*150][

974000

*=≤==

η

1.2.Schiţa operaţieiSchiţa operaţiei- se obţine plecând de la desenul de execuţie având în vedere :-poziţia piesei pe masa maşinii-unealtă la prelucrare ;-poziţia muncitorului faţă de maşina-unealtă în situaţia în care acesta operează cu dispozitivul.Având în vedere că burghiul la maşina de găurit lucrează pe verticală, că piesa se leagă de masa

maşinii şi muncitorul în timpul lucrului stă în faţa maşinii de găurit, piesa se vede din poziţia în caremuncitorul lucrează aşa cum este reprezentată în figura următoare.

6



2. Stabilirea variantei optime de orientare a piesei în dispozitiv 2.1. Stabilirea cotelor de realizat pe piesă la prelucrare şi a sistemului bazelor de

cotarePentru a stabili varianta optima de orientare trebuie să se stabilească cotele care determină poziţia

suprafeţei de prelucrat pe piesă şi deci şi bazele de cotare corespunzătoare, precum şi precizia care secere acestor cote. Pentru a stabili mai uşor aceste cote şi bazele de cotare corespunzătoare, seurmăresc în primul rând cotele care pleacă de la suprafaţa de prelucrat şi au capătul opus pe o altăsuprafaţă.

Analizând desenul constatăm ca avem:

Cote caredetermina

poziţiaalezajului pe

piesă(cotecaretrebuiescreaizate

Cotetrecute pedesen, saurezultă prin

poziţia particulară a piesei

Bazele decotare

Suprafeţelecare ledetermina

Abaterilemaximeadmise lacote

Abaterilesunt trecute

pe desen sausunt aleseconformSTAS 2300-88

implicită Plan P Plan P 0.6 SREN22768-1 :1995

⊥ implicită Plan A Plan A 0.4 SREN22768-1 :1995

2.2. Stabilirea variantelor de orientare

Stabilirea sistemului bazelor de orientare a piesei la prelucrare şi a elementelor de orientare

În sistemul bazelor de orientare se determină la prelucrare poziţia suprafeţei de prelucrat.Acest sistem se materializează prin elemente de orientare care vin în contact cu suprafeţele de

orientare ale semifabricatului.

7



Dacă pentru o operaţie dată sistemul bazelor de cotare este unic, sistemul bazelor de orientare poate fi ales în mai multe variante, prin aceea că bazele de orientare pot, sau nu, să coincidă cu celede cotare, sau că o bază de orientare poate fi materializată cu diverse elemente de orientare.

Pentru operaţia de găurire, alegând bazele de orientare identice cu cele de cotare şi utilizândelemente de orientare diferite rezultă 8 variante de orientare:

I.[1] + [2]; II. [1] + [3]; III. [1] + [4]; IV. [1] + [5]; V. [6] + [2]; VI. [6] + [3]; VII.[6] + [4] ; VIII.[6] + [5].

Bazele deorientare

Elementul deorientare utilizat

Simbolul elementului de orientare

Suprafaţa cilindricainterioară ∅40

Dorn cilindric scurt

Autocentrant(interior)

Suprafaţa cilindricăexterioară ∅84

Bucşă

Autocentrant(exterior)

Suprafaţa plană 3 cepi

Calculul erorilor maxime admise la orientare

Eroarea maximă admisă la orientarea unei piese în dispozitiv este dată de relaţia de mai jos:)( )()()()( d d d d pd ad T T ω ε +−=

unde:

)(d ad ε

- eroarea de orientare maximă admisă la cota d, exprimată în mm;)(d p

T - toleranţa piesei la cota d, de realizat la prelucrare, exprimată în mm;)(d d T - toleranţa la cota funcţională a dispozitivului, corespunzătoare cotei d a piesei,

exprimată în mm; ω - precizia medie economică pentru diverse procedee de prelucrare la cota d,

corespunzătoare procedeului utilizat.

Toleranţele la cotele funcţionale ale dispozivelor folosite la prelucrarea pe maşini-unelte sestabilesc procentual din toleranţele care trebuiesc realizate la cotele corespunzatoare ale pieselor,folosind relaţia:

)()(4

1...2

1d pd d T T ⋅ = [mm]

Vom adopta:

)()(4

1d pd d T T ⋅= [mm]

025.0=ω Pentru exemplul considerat erorile maxim admise la cote sunt trecute în tabelul de mai jos,

corespunzător toleranţelor economice de prelucrare şi a celor la cotele funcţionale.

Cote derealizat

Toleranţa

piesei,T p

[mm]

Toleranţa

dispozitivului,Td [mm]

Precizia

medieeconomică,ω [mm]

Eroarea

maximăadmisă, εad

[mm]

8



0.60 0.15 0.02 0.43

⊥ 0.40 0.10 0.02 0.28

2.3. Stabilirea variantelor care satisfac cerinţele tehnice pe baza calculului

erorilor de orientare

Erorile de orientare ale semifabricatului în dispozitiv

Erorile de orientare care apar la cotele de realizat pe piesă la prelucrare sunt provocate denecoincidenţa bazelor de orientare cu cele de cotare şi de jocurile pe care le are semifabricatul peunele elemente de reazem.

Pentru cazul în care bazele de orientare corespund cu bazele de cotareErorile pentru varianta I →[1]+[2]Deoarece bazele de orientare sunt identice cu bazele de cotare avem:ε ()=T()=0.06 (BO=BC)

j=0 (avem autocentrant)

ε (⊥) =0 (BO=BC) j=0

Erorile pentru varianta II→[1]+ [3]

ε ()=j=0.046 j=Dmaxp-dminb=40.012-39.966=0,046

Dmaxp=40+0.012=40.012

dminp=Dminp[g7]=

009.0

034.040

−

−

T=25as=-9ai=-34

ε (⊥)=0 (BC=BO) j=0.046

Erorile pentru varianta III→[1]+[4]

ε (⊥)=0 j=0

ε ()=0j=0

Erorile pentru varianta IV→[1]+[5]

ε (⊥)=0 j=0.094

ε ()= 22

oT j + = 36.0008836.0 + = 368836.0 =0.6 j=Dmax,p – dmin,b =84.071-83.977=0.094

Dmax,p=84.071

dminp=Dminp[G7]=84 012.0023.0

+

−

T=35as=+12

9



ai=-23

Pentru varianta în care avem BO≠BC

Varianta V→[6]+[2]

ε (⊥)= T(II)=0.04 j=0

ε ()=T()=0.06 j=0

Varianta VI→[6]+[3]

ε ()=T()=0.06 j≠0

j=Dmaxp-dminb=40.012-39.966=0,046

Dmaxp=40+0.012=40.012dminp=Dminp[g7]= 009.0

034.040 −

−

T=25as=-9ai=-34

ε (⊥)= T(II)=0.04 j≠0 j=0.046

Varianta VII→[6]+[4]

ε ()=T()=0.06

j=0ε (⊥)= T(II)=0.04 j=0

Varianta VIII→[6]+[5]

ε ()=T()=0.06 j≠0 j=Dmax,p – dmin,b =84.071-83.977=0.094

Dmax,p=84.071dminp=Dminp[G7]=84 012.0

023.0

+

−

T=35as=+12ai=-23

ε (⊥)= T(II)=0.04 j=0.094

Variantade orientare

Erorile de orientare lacotele de realizat

Erorile admisibile la cotelede realizat

DA/NU

⊥

⊥

I 0.06 0 DAII 0.046 0 DA

10



0.43 0.28III 0 0 DAIV 0.06 0 DAV 0.06 0.04 DAVI 0.06 0.04 DAVII 0.06 0.04 DAVIII 0.06 0.04 DA

2.4. Stabilirea variantei optime de orientare

Alegerea variantei optime de orientare se face astfel :-din variantele rezultate se elimină cele care duc la piese rebut, adică variantele care la una din

cotele de realizat dau erori mai mari decât cele admisibile;-din variantele rămase, cea optimă este aceea care duce la un dispozitiv simplu şi uşor de deservit.Toate variantele sunt bune, însă vom alge varianta VI.

3. Stabilirea fixării piesei pentru varianta optimă de orientare.

Calculul forţelor de strângere

Mărimea forţelor de fixare a semifabricatelor în dispozitive se calculează în ipoteza că semifabricatuleste simplu rezemat pe elementele de orientare ale dispozitivului. În acest caz forţa de fixare rezultă dincondiţia de păstrare a echilibrului semifabricatului pe reazeme, considerând că atât forţele de fixare, cât şicelelalte forţe care acţionează asupra acestuia sunt nişte vectori.

Forţele de fixare se stabilesc şi se calculează pentru varianta optimă de orientare.

3

1

Fax*a - µ S*b=0

S=b

a F ax

*

**3

1

µ

S=3

1*

42*1.0

58*52=8.73

µ =0,1a=58

b=42

11



12



B. Elemente privind metodologiaproiectării dispozitivelor

Succesiunea proiectării ansamblurilor dispozitivelor

Proiectarea ansamblului unui dispozitiv se realizează urmărind grupele de elemente funcţionalecare îl compun în ordinea în care intervin la realizarea efectiva a desenului de ansamblu aldispozitivului.

Desenul de ansamblu se realizează pornind de la semifabricat, întrucât forma şi dimensiunileacestuia sunt adesea hotărâtoare asupra formei şi dimensiunilor de ansamblu ale dispozitivului.

În acest scop se desenează semifabricatul la scară, de preferinţă la scara 1:1, astfel încât primavedere sau secţiune să corespunda poziţiei în care semifabricatul este văzut pe maşina-unealtă dinlocul de deservire a dispozitivului de către muncitor.

Semifabricatul se reprezintă cu linie subţire sau cu linie-punct subţire urmărind să se pună înevidenţă suprafeţele de orientare, cele de prelucrat şi conturul acestuia. Părtile semifabricatului caresunt în spatele elementelor dispozitivului nu se reprezintă, în schimb elementele dispozitivului care

sunt în spatele semifabricatului se vor reprezenta, considerând că semifabricatul este transparent.Funcţie de complexitatea semifabricatului şi a dispozitivului care trebuie proiectat, se deseneazăsemifabricatul în mai multe vederi şi secţiuni totale sau parţiale, atâtea câte sunt necesare pentrudeterminarea completă a ansamblului dispozitivului. Între vederile şi secţiunile semifabricatului selasă suficient spaţiu pentru a putea reprezenta elementele dispozitivului.

Se desenează elementele de orientare a semifabricatului, în toate vederile şi secţiunile în care afost reprezentat semifabricatul, începând cu vederea în care acestea se determină mai bine şiîntotdeauna de la suprafeţele care vin în contact cu semifabricatul şi sfârşind cu părţile de asamblareale acestuia cu corpul dispozitivului.

Se desenează elementele de ghidare sau reglare a sculelor. În cazul dispozitivelor de găurit se aleg bucşele de ghidare standardizate, funcţie de dimensiunea alezajului, a burghiului ales şi desuccesiunea fazelor de prelucrare. În cazul folosirii unor scule speciale, sau bare de alezat, se aleg

bucşe de ghidare fixe sau rotitoare de formă adecvată.La dispozitivele de frezat la care reglarea sculelor se face cu ajutorul gabaritelor şi spionilor, se

reprezintă cu linie subţire traiectoria tăişului principal al sculei, spionii cu mărimea necesară şi apoigabaritele corespunzătoare spionilor aleşi, terminând cu elementele de asamblare a gabaritelor.

Se desenează elementele şi subansamblurile de strângere începând de la partea acestora care vineîn contact cu semifabricatul, ţinând seamă de dimensiunile de gabarit în care acestea trebuie să seîncadreze, având în vedere spaţiile necesare pentru manevrare, introducere şi scoatere asemifabricatului, traiectoriile sculelor etc.

Se desenează corpul dispozitivului urmărind ca acesta să reunească toate celelalte elemente

desenate anterior şi să permită legătura cu maşina-unealtă prin elemente corespunzătoare. Pe măsurăce se desenează corpul, ţinând seama de posibilităţile tehnologice de realizare a acestuia şi de posibilitatea introducerii şi scoaterii semifabricatului, se alege şi metoda de obţinere a acestuia:turnare, sudare, forjare, din laminate, din laminate prelucrate şi asamblate cu diverse elemente,combinaţii ale acestor metode etc.

Se desenează elementele de legătură ale dispozitivului cu maşina-unealtă. Pentrudispozitivele care trebuie orientate în canalele T ale meselor, în corpul acestora se prevăd două penede ghidare situate la distanţă maximă una faţă de alta şi urechi de prindere cu şuruburi. Dispozitivelecare trebuie să se centreze pe mesele maşinilor se prevăd cu elemente de centrare corespunzătoaremaşinilor-unelte respective, iar cele care trebuie să se deplaseze pe masa maşinii-unelte sau să serăstoarne se prevăd cu picioare de sprijin. Dispozitivele care se fixează pe axul principal se prevăd cu

dornuri de centrare atunci când dimensiunile radiale ale dispozitivului nu depăşesc pe cele ale axului principal, sau cu flanşe intermediare de centrare şi fixare pentru dimensiuni mai mari.

13



Pentru definitivarea ansamblului se poziţionează reperele şi se trec în tabelul de componenţă, setrec cotele funcţionale şi de gabarit ale dispozitivului, unele specificaţii pentru montaj, exploatare,reglare etc.

4. Proiectarea elementelor de orientare

Generalităţi privind proiectarea elementelor de orientare. Tipul elementelor de orientare sestabileşte la alegerea variantei optime, încât la proiectare trebuie să se stabilească construcţia şidimensiunile acestora. Ţinând seama de faptul că în această categorie de elemente intră atâtelementele simple cât şi subansamblurile de centrare şi fixare, acestea din urmă se vor prezentaseparat, întrucât ridică şi alte probleme decât elementele simple.

La proiectarea elementelor de orientare fixe, mobile sau reglabile de tipul cepurilor, plăcuţelor, prismelor, bolţurilor cilindrice şi conice, se va ţine seama de următoarele aspecte :

- cu cât abaterile de formă ale suprafeţelelor de orientare ale pieselor sunt mai mari cu atâtmărimea suprafeţei de contact a reazemului cu acestea trebuie să fie mai mică ;

-suprafeţele reazemelor trebuie astfel alese încât să se poată curăţi cât mai uşor de aşchii şi de alte particule materiale şi pe cât posibil să fie vizibile pentru muncitor ;

- pentru o introducere uşoară a pieselor pe elementele de orientare sau între acestea trebuie să se prevadă elemente de preghidare ;- la alegerea acestor elemente trebuie să se aibă în vedere posibilitatea montării şi demontării cuuşurinţă la schimbare în caz de uzură ;

- având în vedere că de precizia dimensională şi de poziţie a acestor elemente depinde preciziacare se realizează pe piesă, trebuie ca aceste elemente să fie rigide şi rezistente la uzură, motiv pentrucare suprafeţele funcţionale se tratează termic şi se rectifică.

Stabilirea dimensiunilor elementelor de orientare. Dimensiunile elementelor de orientare cuprinsesau cuprinzătoare se stabilesc funcţie de dimensiunile suprafeţelor piesei şi de modul de introducereal pieselor pe elementele de orientare.

Elementele de orientare utilizate în construcţia acestui dispozitiv de găurit sunt bolţurile(dornurile). Bolţurile pot fi fixe sau mobile, însă ca şi bucşele nu sunt reglabile.

Bolţurile sunt elemente de orientare a semifabricatelor pe suprafeţe cilindrice interioare, îngeneral, prelucrate. Nu se pot folosi la orientarea pe suprafeţe neprelucrate întrucât acestea au abaterimari la diametru şi rezultă de asemenea jocuri mari care nu permite o orientare corespunzătoare.

Construcţia bolţurilor poate fi foarte variată, aceasta depinzând de diametrul alezajului pe carecentrează; numărul de grade pe care trebuie să le lege semifabricatul; dacă reazemă semifabricatul şifrontal; dacă este prevazut şi ca element de fixare a semifabricatului;etc.

Aceste elemente influenţează atât forma şi dimensiunile părţii active (de contact cusemifabricatul) cât şi elemente de orientare şi fixare a acestuia pe corpul dispozitivului.

Bolţurile se mai întâlnesc şi sub denumirea de dornuri, în general când sunt de dimensiuni mari.Bolţurile simple se execută cu o coadă cilindrică care se introduce presat în corpul dispozitivului

sau în alt element al acestuia, formând cu acesta un ajustaj H7/n6.Pe partea activă sunt prevazute cu o teşitura la 30 grade pentru a uşura introducerea

semifabricatului, iar la trecerea de la coadă la partea activă se prevede o degajare pentru a uşurarectificarea atât pe partea cilindrică cât şi pe cea frontală de montaj. Întrucât bolţurile trebuie să aibăo poziţie precisă pe dispozitiv faţă de alte elemente, atunci când acestea sunt montate pe alte plăci,

plăcile respective trebuie orientate cu ştifturi şi fixate cu şuruburi.În cazul în care rezemarea frontală a semifabricatului se face se face pe dorn, acesta este prevăzut

cu un guler şi se fixează în dispozitiv prin presare pentru dimensiuni mici de bolţuri, în general,

pentru diametre sub 30 mm şi prin şuruburi în cazul unor diametre mai mari. De asemenea, atuncicând bolţurile se schimbă, în cazul unor dispozitive de grup, bolţurile se introduc cu joc prinintermediul unor bucşe presate în corpul dispozitivului, bucşe care pot avea rolul şi de reazem frontal

pentru semifabricat atunci când bolţurile sunt fără guler.

14



Bolţurile de dimensiuni mari pot fi tubulare, orientarea pe corpul dispozitivului poate fi făcută prin ştifturi, iar fixarea prin şuruburi.

În cazul de faţă este folosit un bolţ de centrare cilindric care leagă 2 grade de libertate pesuprafaţa cilindrică şi încă 3 grade prin intermediul umărului. Piesa se introduce cu joc.

d d1 L h h1 f a

40034.0009.0

+

+ 20 35 16 6 3 2

5. Proiectarea elementelor de ghidare şi reglare a sculelor

Elementele de ghidare a sculelor sunt utilizate la dispozitivele de găurit, de alezat cu alezoare sau bare de alezat şi, mai rar, la alte tipuri de dispozitive, iar cele de reglare a sculelor la cotă se întâlnesc

cu precădere la dispozitivele de frezat. Ca elemente de ghidare a burghielor, lărgitoarelor, alezoarelor simple, lamatoarelor etc., se folosesc bucşe nerotitoare de diverse forme, iar pentru ghidarea barelor

15



de alezat în dispozitive pot fi utilizate bucşe fixe sau rotitoare. Pentru reglajul frezelor la cotă sefolosesc gabarite şi spioni.

Pentru acest dispozitiv se utilizează ca elemente de ghidare bucşa de ghidare şi bucşa de uzură.Bucşa de ghidare are rolul de a rigidiza scula la găurire şi de a determina poziţia alezajului pe piesala prelucrare.

Bucşele pot fi: normale sau speciale. Bucşele normale sunt fixe au mobile.Pentru o exploatare raţională a dispozitivului de găurire, bucşele de ghidare au o anumită

lungime de ghidare. Dacă această lungime este mare creşte precizia prelucrării dar bucşa se uzeazărapid datorită frecărilor intense. Distanţa de la suprafaţa frontală a bucşei la suprafaţa frontală a

piesei se alege în funcţie de diametrul de prelucrat şi de materialul piesei.În cazul în care aceasta distanţă este foarte mică aşchiile sunt eliminate prin bucşă ceea ce

conduce la uzarea rapidă a acesteia. În schimb dacă este foarte mare, burghiul nu mai este ghidat.Bucşa de ghidare este de tip rapid schimbabilă. Este prevazută cu o frezare completă a gulerului

pentru fi uşor de înlocuit. La înlocuire se roteşte bucşa până când frezarea vine în dreptul şurubului şise extrage pe direcţia radială.

Alezajul bucşei este prevăzut cu o rază de racordare, care are rolul de a proteja muchiile burgiului.

d peste...pana la

d1 d2 d3 d4 l l1 l2 l3 l4 l5 h h1 e f r r1

10

12

18 30 25 17.5 28 16 21,0 2,5 2,0 18 3 1 27

1 5 9

16



Bucşa de uzură este prevăzută la exterior cu un diametru mai mic care are rolul de preghidare a bucşei la presare.

dPoziţia şi dimensiunile

găurii filetate pentruşuruburi de fixare

Surubde fixare

Dimensiunile bucşeifixe fără guler STAS 1228-1-75

peste până la l2 d7 l8 filet d1 d2 l1

10 12 21,0 8 16 M8 19 26 28

Bucşa de ghidare este introdusă în bucşa de uzură şi reţinută în placa port bucşă prin intermediulunui şurub:şurubul de fixare pentru bucşe schimbabile

d5 D l6 l7 h2 d8 n tM8 17 3.3 12 5 11 2 3

17



5

3

2

1 7

3 ,

3

1 2

8

1 1

1 . 5 x 4 5

R m a x 0 . 3

Plăcile port-bucşe sunt elemente caracteristice ale dispozitivelor de găurit, în care se introduc

bucşele de ghidare. După cum plăcile se leagă cu corpul dispozitivului se recunosc : fixe, articulatesau rabatabile, amovibile, suspendate şi ridicabile.

Plăcile pot fi turnate, împreună cu corpul dispozitivului, sudate, sau fixate prin şuruburi şi

ştifturi ca în figura de mai jos. Precizia de prelucrare a găurilor la un dispozitiv cu placa dintr-o

bucată cu corpul, este funcţie de precizia de execuţie a bucşelor de ghidare şi de precizia amplasării

acestora. La plăcile fixate prin ştifturi şi şuruburi, precizia prelucrării va depinde şi de precizia

poziţiei plăcii pe corp. Utilizarea plăcilor fixate cu ştifturi şi şuruburi asigură însă prelucrarea uşoară

a suprafeţelor interioare din corpul dispozitivului şi a locaşurilor pentru bucşe, iar în cazul prelucrăriigreşite a plăcii, nu se rebutează şi corpul dispozitivului. Întrucât plăcile fixe asigură precizia cea mai

ridicată, atunci când nu împiedică introducerea piesei în dispozitiv se preferă celorlalte tipuri .

Placa port bucşă este de tip rabatabilă în consolă deoarece piesa se introduce pe direcţiagăurii de realizat.

18



Placa port bucşă este articulată printr-un bolţ de corp piciorului şi este menţinută în poziţie delucru de un cep regrabil şi de un arc. La rotirea plăcii arcul o menţine în contact cu lamela.Distanţa h de la suprafaţa piesei la suprafaţa bucşei se alege în funcţie de diametrul burghiului şi dematerialul piesei de prelucrat.

SculaMaterialul

piesei

H pentru diametruld cu valorile

10-18mm burghiu oţel (1.4-1,7)d

Rezulta h=1,7*11=18,7

6. Proiectare mecanismelor de strângere

Mecanismele au rolul de a aduce piesa în contact cu reazemele şi de a o imobiliza în această poziţie pe tot parcursul prelucrării. Strângerea este impusă de faptul că la prelucrare apar diferiteforţe care tind să scoată piesa din echilibru de pe reazeme.

Pentru acest dispozitiv se utilizează ca mecanism de strângere ansamblul format din şaibădetaşabilă plată cu dimensiuni mari şi piuliţă hexagonală cu guler.

19



Filet d S Dmin m Dd a

M12x1,25 19 24 18 21,10 4,6

20



Forta de strângere

S =

D D D Ddtg

M

2

1

2

3

1

3

3

1)(

2

−

−

++ µ ϕ α ;

= unghiul de frecare pe suprafeţele elicoidale ale filetului şi se ia cu valori de la 50 41’ la 110 30’ ; µ = coeficientul de frecare pe suprafaţa frontală a şurubului sau a piuliţei, se ia cu valori între 0,1...0,2;d = diametrul mediu al filetului;

D = diametru piuliţa;D1 = diametru alezaj piesă;

tg α =d

p

π

=1114.3

25,1

x= 0.03 ⇒ α = 1,71 ≅ 2o

M = Q x L= 1000 daNmm.D = 24 mm; D1 = 21,1 mm.

S =8.4

1.2124

1.21242,0

3

1)112(11

2000

22

33=

−

−++tg

daN;

7. Proiectarea corpurilor dispozitivelor, a elementelor de legatură cu maşinile-unelte şi a elementelor de asamblare

La proiectarea corpurilor de dispozitive trebuie să se ţină seama de regulile de proiectarecorespunzătoare metodei prin care acestea se realizează.

La corpurile turnate se prevăd raze de racordare corespunzătoare şi înclinaţii pentru scoatereaformelor şi se urmăreşte ca grosimile pereţilor să fie cât mai uniforme şi cu valori pentru cea minimăadmisă de materialul care se toarnă etc.

La corpurile sudate se va avea în vedere ordinea executării cordoanelor de sudură, accesul lasuprafaţele care trebuie prelucrate după sudură etc.

21



Toate corpurile în stare de semifabricat se detensionează, atât înainte cât şi după efectuareadegroşărilor, dacă se prevede îndepărtarea unui volum mare de aşchii cu regimuri intensive.

La stabilirea configuraţiei corpului şi a dimensiunilor pereţilor se urmăreşte să se realizeze origiditate care să-i asigure o stabilitate cât mai înaltă la vibraţii.

Elementele de legătură ale dispozitivului cu maşinile-unelte se proiectează având în vederedimensiunile meselor şi respectiv axelor principale ale maşinilor pe care se montează, urmărind caacestea să asigure o poziţionare a dispozitivului pe maşina-unealtă cu erori minime.

Asamblările elementelor componente ale dispozitivelor se realizează cu ştifturi şi şuruburi.Şuruburile cu crestătură pentru şurubelniţă nu pot fi utilizate la fixarea părţilor componente

importante datorită momentului redus ce se poate realiza prin şurubelniţă şi deteriorării rapide acrestăturii din capul şurubului.

Dimensiunile şi numărul ştifturilor şi şuruburilor se stabilesc pe baza solicitărilor la care suntsupuse şi a dimensiunilor elementelor pe care le asamblează. În cazurile obişnuite lungimeaşuruburilor nu trebuie să depăşească (6 ... 8) d.

Pentru o execuţie raţională este necesar ca elementele de asamblare din componenţa unuidispozitiv să prezinte o variaţie dimensională cât mai restrânsă, pentru a reduce numărul sculelor şi auşura operaţiile ulterioare de asamblare şi recondiţionare.

Alegerea locurilor de amplasare a şuruburilor şi ştifturilor influenţează asupra dimensiunilor de

gabarit ale pieselor componente, precum şi asupra siguranţei îmbinării.Se recomandă ca atât găurile pentru şuruburi cât şi cele pentru ştifturi să fie străpunse. Când acestlucru nu este posibil, introducerea ştifturilor în găuri înfundate impune executarea unei găuri pentruieşirea aerului şi prevederea unei găuri filetate în ştift pentru demontare.

Lungimea părţii înşurubate se recomandă să fie aleasă între (1,5 ... 2) d, cu o rezervă faţă defundul găurii de (0,5 ... 1) ds. Ştifturile ca şi şuruburile trebuie introduse în alezajul unei piese pe oadâncime optimă de (1,5 ... 2) ds. Diametrele ştifturilor se aleg, de obicei, egale cu diametrul interior al filetului şuruburilor utilizate la asamblarea respectivă.

7.1. Proiectarea corpului dispozitivului

Corpul constituie elementul de bază al dispozitivului întrucât pe el se asamblează elementele deorientare şi de strângere ale semifabricatului, de reglare sau conducere a sculei, de legătură cumaşina-unealtă. Prin corp se închid forţele de strângere şi de aşchiere. Deoarece corpul determină

poziţia relativă a celorlalte elemente, acesta influenţează esenţial precizia dispozitivului.În general, corpurile dispozitivelor trebuie să fie cât mai uşoare, dar suficient de rigide, să ofere

posibilităţi de apucare în vederea ridicării şi manipulării manuale sau mecanizate, să aibă marcaje înscopul identificării uşoare, să fie protejate pe părţile inactive prin vopsire sau prin alte procedeeîmpotriva coroziunii, să nu aibă colţuri sau muchii ascuţite care pot să rănească operatorul.

Construcţia corpurilor depinde de forma şi mărimea semifabricatului care se prelucrează pe

dispozitiv, pentru că acesta determină poziţia, forma şi mărimea reazemelor, forma, poziţia, mărimeaşi tipul mecanismului de strângere, modul de legătură cu maşina - unealtă, procedeul de fabricaţieetc.

Corpurile se pot fabrica prin diferite procedee: turnare, sudare, asamblare cu şuruburi şi ştifturietc.

Ţinându-se cont de solicitările la care este supus corpul, se prevăd nervuri de rezistenţă şicusături care să evite pe cât posibil deformaţiile. Printr-o nervurare corespunzătoare se poate obţineo rigiditate mai mare decât prin alegerea de grosimi mari ale plăcilor sudate.

Piesele care urmează să fie sudate se prelucrează în aşa fel, încât după sudură vor fi prelucratenumai suprafeţele de asamblare cu alte elemente. Pentru suprafeţele care urmează să fie prelucrate,se prevăd adaosuri mici, posibilităţi bine de intrare a sculelor şi prelucrarea prin procedee

economice. Prin prelucrările acestor suprafeţe nu trebuie tăiate cusăturile de sudură.Piesele care se sudează trebuie să fie astfel proiectate încât să nu prezinte colţuri sau proeminenţe şi să permită aşezarea lor în poziţia dorită

22



La proiectarea pieselor prin sudură trebuie aleasă soluţia cea mai simplă pentru execuţie şi încare consumul de material este cel mai redus.

Din aceste considerente, a fost aleasă varianta în care corpul dispozitivului se obţine princombinarea procedeelor de sudare cu asamblări demontabile cu şuruburi şi ştifturi, deoarece laturnare nu sunt justificate costurile de fabricaţie în cazul producţiei de serie mijlocie. În acest mod seasigură prelucrarea uşoară a anumitor suprafeţe fără a slăbi esenţial rigiditatea corpului.

Pentru corpul dispozitivului a fost ales OL 50 , care este un material cu sudabilitate bună şi careasigură în acelaşi timp o stabilitate dimensională corespunzătoare.

7.2. Stabilirea elementelor de asamblare

Părţile componente ale dispozitivelor se asamblează între ele, cu elemente de asamblare,

formând subansambluri şi ansambluri demontabile sau nedemontabile.Ansamblurile demontabile oferă posibilitatea prelucrării individuale a tuturor elementelor

componente ale dispozitivului şi demontării lor în cazuri de necesitate, acesta constituind un avantajîn cazul în care elementele trebuie schimbate. Dezavantajul prelucrării demontabile constă învolumul mare de prelucrări şi în rigiditatea uneori scăzută a dispozitivului.

Asamblarea nedemontabilă presupune prelucrarea unor suprafeţe ale elementelor componenteîn stare asamblată, lucru care uneori se realizează în condiţii mai dificile, iar la uzare se înlocuieşteîntreg ansamblul, ceea ce este neeconomic. În schimb asamblările nedemontabile oferă rigidităţisporite ansamblului.

Elementele principale de asamblare demontabilă folosite în construcţia dispozitivelor sunt:

şuruburi, piuliţe, ştifturi cilindrice , ştifturi filetate, şaibe, pene etc. Aceste elemente sunt în generalstandardizate.Dimensiunile şi numărul ştifturilor şi şuruburilor se stabilesc pe baza solicitărilor la care sunt

supuse şi a dimensiunilor elementelor pe care le asamblează.

23



Pentru o execuţie raţională este necesar ca elementele de asamblare din componenţa unuidispozitiv să prezinte o variaţie dimensională cât mai restrânsă, pentru a reduce numărul sculelor şi auşura operaţiile ulterioare de asamblare şi recondiţionare.

Pentru asamblare indexorului am folosit 2 şuruburi M cu cap cilindric cu lacaş hexagonalSTAS 5144-80 şi 2 ştifturi ø4 de forma B, STAS 1599-80.

La asamblare piciorului plăcii port bucşa se realizează cu 2 şuruburi M6 cu cap cilindric culăcaş hexagonal STAS 5144-80 şi 2 ştifturi ø6 de forma B, STAS 1599-80.

8. Proiectarea elementelor de legătură a dispozitivului cu maşina – unealtă

Dispozitivele de lucru se instalează direct pe masa sau platoul maşinii – unelte. Dispozitivele,în planul suprafeţei meselor maşinilor –unelte, pot fi mobile sau fixe.

Dispozitivele se strâng pe mesele maşinilor unelte prin intermediul şuruburilor pentru canaleT, STAS 1386-70, piuliţe înalte, STAS 2097-51 şi şaibe plate, STAS 5200-72.

9. Stabilirea cotelor funcţionale ale dispozitivului şi a abaterilor acestora

Cotele funcţionale ale ansamblului unui dispozitiv sunt acele cote care determină precizianecesară a fi obţinută pe piesa de prelucrat în dispozitivul respectiv şi cele care asigură funcţionarecorectă a subansamblurilor din care este compus dispozitivul.

Cotele dispozitivului care determină pe cele de realizat pe piesa prelucrată sunt cote deînchidere a unor lanţuri de dimensiuni ale ansamblului. Astfel cota “57.5”(±0,1) care trebuierealizată pe piesa se regăseşte în dispozitiv ca distanţa dintre axa bucşei de ghidare a burghiului şi

axa dornului pe care este orientată piesa.Altă cotă funcţională este perpendicularitatea care trebuie obţinută pe piesă între axa găurii de prelucrat şi suprafaţa plană exterioară a piesei. Aceasta se regăseşte în dispozitiv ca perpendicularitatea dintre axa bucşei de ghidare şi umărul dornului.

24



10. Modul de lucru cu dispozitivul

Dispozitivul proiectat se utilizează pentru executarea a 4 găuri echidistante cu diametru de 11mm, găuri dispuse pe un cerc cu raza de 68,5 mm.

Operatorul rabate placa port bucşă 15 şi introduce piesa, pe direcţia verticală, pe dornul 7

până când face contact cu umărul acestuia, apoi aduce placa port bucşă în poziţie de lucru şi roteşteşaiba 13 pentru a o reţine în această poziţie.

Pentru strângerea piesei în dispozitiv se introduce şaiba 8 pe dorn şi se strânge mai întai piuliţa 9 şi apoi piuliţa 23, cu ajutorul unor chei.

Se execută prima gaură.Pentru prelucrarea celei de a doua gaură operatorul slabeşte piuliţa 23, trage tija indexorului 5

din gaura dornului 7, apoi prin intermediul mânerului 25 roteşte masa până când tija indexoruluiintră în următoartea gaură. Se realizează şi gaura a doua.

Pentru cea de a treia gaură se execută asemănător.La fel şi pentru cea de a patra. După cetoate găurile au fost prelucrate operatorul rabate placa port bucşă, desface piuliţa hexagonală 9,extrage radial şaiba detaşabilă 8 şi apoi scoate piesa de pe dorn pentru a introduce un nousemifabricat.

11. Stabilirea materialelor elementelor componente ale dispozitivului

Materialele pentru elementele componente ale dispozitivelor se aleg corespunzător solicitărilor la care sunt supuse în funcţionare.

Grupa de elemente Materiale

ELEMENTE DE ORIENTARE OLC 15

ELEMENTE DE STRANGERE OLC 45; OL50

ELEMENTE DE GHIDARE OSC 10, OLC 45

CORPUL DISPOZITIVULUI FC 200; OL 37; OLC 45;

ELEMENTE DE ASAMBLARE OL 50; OLC 45;

25



Bibliografie:

[1] Tache, V., Ungureanu, I., şi alţii, Construcţia şi exploatarea dispozitivelor, I.P., Bucureşti, 1982[2] Tache, V., Ungureanu, I., Stroe C. Elemente de proiectare a dispozitivelor pentru maşini -

unelte, Editura Tehnică, Bucureşti, 1985[3] Tache, V., Ungureanu, I., şi alţii, Îndrumar de proiectare a dispozitivelor, I.P., Bucureşti, 1980[4] Tache, V., Ungureanu, I., şi alţii, Proiectarea dispozitivelor pentru maşini – unelte,EdituraTehnică, Bucureşti, 1995[5] Iordache Monica, curs 2009-2010

26

DT Bacria Ionutz

Documents

Transcript of DT Bacria Ionutz