Lab.1-D.Teh

Semestrul II, 2014-2015, D.Teh..lab.1

1 vladac-uvab.webnode.ro

DISPOZITIVUL TEHNOLOGIC N INGINERIA

INDUSTRIAL

Sisteme de prelucrare tip

Printr-o analiza a pieselor utilizate in constructiile tehnice se constata ca 70-75% din totalitatea acestora contin piese marginite sau care au in componenta, suprafete plane si

cilindrice, 12-15% au suprafete plane si conice, restul prezentand alte suprafete.

Astfel, este prezent un procent foarte ridicat de utilizare a suprafetelor plane si cilindrice

in forma generala a pieselor pentru a caror realizare sunt adoptate procedee de prelucrare tip.

Majoritatea procedeelor de prelucrare mecanica utilizate pentru generarea suprafetelor, se

clasifica in doua categorii principale, in functie de suprafetele pe care le genereaza: operatii

tip frezare si operatii tip strunjire (fig.1).

Fig.1 Clasificarea generala a operatiilor tehnologice de prelucrare prin aschiere

Cu precadere, prima categorie genereaza suprafete plane, a doua genereaza suprafete

cilindrice. Astfel, se poate considera ca cele doua categorii de operatii sunt operatii

fundamentale, in timp ce alte tipuri de prelucrari constituie operatii derivate. Trecerea de la

un procedeu de prelucrare la altul din aceeasi categorie se face printr-o modificare a

parametrilor cinematici, schema generala de lucru fiind aceeasi.

Pentru realizarea acestor operatii se poate considera existenta unor sisteme tip de

prelucrare. De ex. in cazul prelucrarilor tip frezare cu utilizarea capului de frezat vertical al

masinii (fig.2), generarea suprafetelor are loc ca urmare a interactiunii dintre scula

aschietoare (SA), fixata in arborele principal al masinii si piesa fixata in mod corespunzator

in raport cu masa masinii, aflata in miscare de translatie.



Fig.2 Schema generala de prelucrare prin frezare

In cazul operatiei de frezare, SA efectueaza o miscare de rotatie in jurul propriei axe, ce

nu modifica principiul de generare al intregii categorii de prelucrare. Forma suprafetei

prelucrate si precizia sa depind de pozitia piesei in raport cu directia avansului si pozitia

taisurilor principale a SA.

Categoria prelucrarilor tip strunjire este caracterizata prin faptul ca piesa de prelucrat este

pozitionata in raport cu arborele principal al masinii si executa miscarea principala de rotatie

np in jurul propriei axe (fig.3), scula aschietoare aflandu-se in miscare de avans rectiliniu.

Fig.3 Schema generala de prelucrare prin strunjire

Calitatea si precizia prelucrarilor in acest caz sunt dependente de pozitia piesei in raport

cu axa arborelui principal si directia avansului sculei montate intr-un suport propriu.

Specific activitatilor de prelucrare mecanica prin aschiere este interactiunea dintre

elementele sistemului tehnic (ST):

Masina-unealta (MU);

Scula aschietoare (SA);

Semifabricat (SF).

Energia consumata are rolul de a produce lucru mecanic util, adica procesul de aschiere al

materialului supus prelucrarii.

Dispozitivul n cadrul sistemului tehnologic

Analizand d.p.d.v. functional, cele doua categorii de prelucrari rezulta faptul ca

dispozitivele se gasesc intr-o dependenta biunivoca cu celelalte verigi ale sistemului



tehnologic. Rolul de baza in cadrul sistemului tehnologic elastic al dispozitivului il constituie

legarea masinii-unelte de scula aschietoare si semifabricat in contextul miscarilor generate cinematic.

Legea functionala (fig.4) dintre elementele caracteristice ale sistemului tehnic (ST) de

prelucrare MU-SA-SF este realizata prin:

Dispozitivul prin intermediul caruia se realizeaza pozitionarea corespunzatoare a semifabricatului DSF, numit si dispozitiv de prelucrare mecanica;

Dispozitivul ce pozitioneaza scula aschietoare in raport cu MU numit si Idispozitivul sculeiI DSA sau uneori, dispozitiv auxiliar.

Fig.4 Schema sistemului tehnic de prelucrare prin aschiere

Prin notiunea de semifabricat SF se are in vedere atat piesa supusa prelucrarii cat si piesa

supusa controlului, montajului, etc..

Rolul dispozitivului de prelucrare

Conform lexiconului tehnic romanesc, dispozitivul reprezinta un component auxiliar al unui ST care constituie o unitate d.p.d.v. functional, ale carei legaturi ii permit o mobilitate

limitata si care in serviciu raman in repaos relativ.

Elementele de dispozitiv, legate functional intre ele, pot fi deplasate unele in raport cu

altele pentru a aduce SF intr-o pozitie bine stabilita, dupa care trebuie ca aceasta pozitie sa fie

mentinuta intr-un repaos relativ fata de celelalte componente ale ST. Astfel, pentru

prelucrarea prin strunjire a unui reper (fig.5) este necesar ca axa x-x sa se suprapuna cu axa

geometrica a strungului, materializata de axa arborelui principal. dispozitivul utilizat in acest

scop este o mandrina universala, numita si universal de strung (fig.3).

Fig.5 Schema prelucrarii prin strunjire

SF este adus in pozitia de prelucrare daca se apropie bacurile de strangere prin deplasarea

lor simultana, determinate de constructia strungului. Legatura functionala dintre elemente

este determinata de elementele componente: angrenajul pinion-cremaliera, coroana-bacuri.



Dispozitivele se gasesc intr-o dependenta, biunivoca cu celelalte verigi ale ST. Baza in

cadrul SF este constituita de legarea MU de SA si SF, in contextul miscarilor de generare

cinematica. Dispozitivele de prelucrare in cadrul ST, au rolul de a orienta suprafata de

prelucrat a SF in raport cu traiectoriile presupuse ale taisurilor printipale ale sculei

aschietoare si sa pastreaze aceasta pozitie pe toata durata procesului de prelucrare.

Scopul proiectrii dispozitivelor

Investitia necesara realizarii si prelucrarii pieselor in dispozitive este justificata de

functiuni de ordin tehnic, economic si organizatoric.

Cresterea productivitatii la prelucrare

Cresterea productivitatii muncii este realizata prin trei categorii de factori:

- Reducerea timpului auxiliar necesar fixarii sau desfacerii SF: eliminarea unor faze ajutatoare de pozitionare, reglare, strangere simultana a mai multor piese

(fig.6);

Fig.6 Cresterea productivitatii prin strangere simultana

- Reducerea timpului de baza prin: reducerea unor faze sau operatii de trasare-pozitionare, intensificarea regimului de aschiere, prelucrarea simultana a mai

multor piese (fig.7);

Fig.7 Cresterea productivitatii prin prelucrare simultana

- Suprapunerea timpului de baza cu timpul auxiliar, in cazul unor dispozitive cu prelucrare simultana a mai multor piese sau prelucrarea unei piese cu mai

multe scule (fig.8).

Fig.8 Crestrea productivitatii prin prelucrarea cu mai multe scule



Imbunatatirea preciziei de prelucrare

Imbunatatirea preciziei in momentul prelucrarii SF se poate realiza prin:

- Eliminarea erorilor subiective de trasare, pozitionare, verificare; - Reducerea erorilor de orientare si fixare a SF; - Crearea conditiilor pentru obtinerea interschimbabilitatii totale a lotului de

piese prelucrate

Largirea posibilitatilor tehnologice ale MU si reducerea inverstitiilor

Extinderea variantelor tehnologice posibile pe MU se poate obtine prin:

- Executarea unor operatii tehnologice care nu fac parte din domeniul prelucrarii MU respective. Exemplu: se pot realiza suprafete sferice interioare pe masini

de gaurit (fig.9), masini de frezat sau pe strunguri. De asemenea, se pot realiza

tot cu ajutorul dispozitivelor, operatii de strunjire pe masini de gaurit sau

frezat;

Fig.9 Prelucrarea suprafetelor sferice interioare pe o masinia de gaurit

- Executarea unor prelucrari de precizie ridicata pe MU uzate fizic, utilizand dispozitive cu precizie inchisa (precizia prelucrarii este dependenta doar de

precizia dispozitivului), cum ar fi dispozitigele de gaurit cu bucse de ghidare a

burghielor.

Reducerea efortului uman

Reducerea efortului uman se poate obtine prin mecanizarea si automatizarea operatiilor

de fixare si sporirea gradului de securitate a muncii.

Condiiile tehnice impuse dispozitivelor

Satisfacerea functiunilor presupune ca dispozitivele sa indeplineasca o serie de conditii,

printre care:

Rationalitate: sa prezinte un grad corespunzator de specializare, mecanizare si automatizare, astfel incat activitatea cu dispozitivul sa fie superioara activitatii fara

acesta.

Aceasta conditie presupune optimizarea variantei de orientare si fixare a SF, realizarea

unei constructii armonioase d.p.d.v. tehnic si ergonomic.



Rigiditate si fiabilitate suficienta pentru a inlesni aplicarea unor regimuri intensive de prelucrare si mentinerea in timp a preciziei de prelucrare.

Aceasta conditie presupune utilizarea unor materiale cu o buna rezistenta mecanica si

dimensionarea corespunzatoare a elementelor componente.

Constructie simpla, usor de intretinut si realizata la un pret de cost redus, adecvata functiunilor si scopului propus.

Structura funcional-organologic a dispozitivului

Functiile impuse dispozitivului sunt realizate prin intermediul unor grupe de elemente

caracteristice, general acceptate:

Orientarea SF;

Fixarea SF;

Ghidarea, reglarea, pozitionarea SA;

Pozitionarea sau reglarea pe MU;

Automatizare, mecanizare;

Legatura interna.

O structura generala a unui dispozitiv tehnologic este prezentata in fig.10. Corespunzator

functiilor mentionate anterior, dispozitivul contine:

Elemente de orientare, fixare sau elemente de orientare si fixare a SF;

Elemente de ghidare sau reglare a SA;

Elemente de pozitionare sau reglare pe MU;

Elemente pentru automatizare, mecanizare;

Elemente de legatura interna.

Fig.10 Structura functional-organologica a dispozitivului



Structura unui dispozitiv este determinata de:

Forma geometrica a SF;

Volumul productiei al reperului de prelucrat;

Gradul de mecanizare si automatizare al actionarilor;

Numarul si natura prelucrarilor executate.

Grupele organologice de elemente constructive (fig.11), deriva din necesitatea integrarii

dispozitivului in sistemul tehnologic (STh) de prelucrare. Fiecare grupa de elemente prezinta

o anume functionalitate, intre grupe fiind legaturi de interdependenta.

Fig.11 Schema generala de orientare si fixare

Clasificarea dispozitivelor

Ca urmare a unei marii diversitati de tipodimensiuni de piese existente in constructia de

masini si a caracterului oarecum independent de proiectare, exista o foarte mare varietate de

constructii de dispozitive.

Totusi, in industrie, dispozitivele de prelucrare s-au putut clasifica dupa trei criterii:

Dupa natura activitatii de baza a ST (destinatia tehnologica): - dispozitive de prelucrare pe MU, utilizate pentru orientarea si fixarea SF in

raport cu miscarile de generare ale MU. La randul lor, acestea pot fi grupate

dupa natura prelucrarii in: duspozitive pentru strunjit, dispozitive pentru

frezat, dispositive pentru gaurit, etc.;

- dispozitive de control, utilizate pentru orientarea corespunzatoare a SF, in raport cu traiectoriile instrumentului de control (operatii de control interfazic

si control final);

- dispozitive de asamblare, utilizate pentru pozitionarea reciproca a pieselor necesar a fi ansamblate;

- dispozitive de transport sau depozitare; - dispozitive pentru tratamente termice, etc..

Dupa gradul de specializare: - universale, destinate unei game mari de tipodimensiuni de piese: mandrine

universale, menghine de masina, capete de divizare universale, varfuri

rotative, etc.;

- specializate, destinate prelucrarii unor familii de piese, realizate prin intermediul unor elemente reglabile: platouri magnetice, dispozitive de

prelucrat sferico-toroidal, etc.;

- speciale, sunt utilizate pentru prelucrarea unei singure piese si a unor anumite operatii tehnologite.

Dupa sursa de energie utilizata pentru actionare: - manuale;



- mecanizate (pneumatice, hidraulice, electrice, etc.) - automatizate (sunt compet mecanizate, iar operatorul are doar rolul de

supraveghere si comanda).

Schema genarala de clasificare a dispozitivelor de lucru, in domeniul ingineriei industriale

este prezentata in fig.12. Se remarca mai multe criterii de clasificare, printre care:

Dupa specificul activitatii: - dispozitive de prelucrare mecanica; - dispozitive de prelucrare neconventionala; - dispozitive de control; - dispozitive de asamblare; - dispozitive de transport; - dispozitive de tratament termic.

Dupa gradul de universalizare: - dispozitive universale; - dispozitive modulate; - dispozitive specializate; - dispozitive speciale;

Fig.12 Schema clasificarii dispozitivelor de lucru in sistemul tehnologic

Lab.1-D.Teh

Documents

Transcript of Lab.1-D.Teh