Universitatea Tehnic Cluj - Napoca

Universitatea Tehnic Cluj - Napoca

INTRODUCERE- 8 -CAP. 1. ANALIZA CONSTRUCTIV FUNCIONALA A REPERELOR MECANISMULUI DE DISTRIBUIE DE LA MOTORUL CE ECHIPEAZ AUTOVEHICULUL DACIA LOGAN- 10 -1.1. Mecanisme de distribuie. Tipuri i principii de funcionare- 11 -1.2. Mecanismul de distribuie de la motorul 1.6 MPI ce echipeaz autovehiculul Dacia Logan- 18 -CAP. 2. PROIECTAREA TEHNOLOGIEI DE FABRICARE A UNOR REPERE REPREZENTATIVE- 24 -2.1. Fabricarea arborelui cu came- 25 -2.1.1. Condii tehnice de fabricare- 26 -2.1.2. Materiale utilizate- 26 -2.1.3. Semifabricate utilizate- 27 -2.1.4. Alegerea bazelor de aezare- 28 -2.1.5. Prelucrare mecanic- 30 -2.1.6. Fia tehnologic- 33 -2.1.7. ntocmirea fisei tehnologice i a planului de operaii- 35 -2.1.8. Plan de operaii- 38 -2.1.9. Calculul adaosului de prelucrare- 50 -2.1.10. Calculul regimului de lucru pentru o operaie- 52 -2.1.11. Normarea tehnic a opraiei de centruire- 54 -2.2. Fabricarea supapelor- 56 -2.2.1. Conditii tehnice- 56 -2.2.2. Materiale pentru supape- 56 -2.2.3. Tehnologia de prelucrare mecanica- 57 -2.2.4. Succesiunea operaiilor de prelucrare a supapei pe linia automat- 59 -2.2.5. ntocmirea intinerariului tehnologic- 60 -CAP. 3.PROIECTAREA TEHNOLOGIEI DE RECONDIIONARE A UNOR REPERE REPREZENTATIVE DIN MECANISMUL DE DISTRIBUIE- 67 -3.1. Recondiionarea arborelui cu came- 68 -3.1.1. Constatarea strii tehnice a arborelui cu came- 69 -3.2. Proiectarea tehnologiei de recondiionare arborelui cu came- 72 -3.3. Recondiionarea supapelor- 77 -CAP. 4. CALCULULE TEHNICO ECONOMICE- 79 -CAP. 5. NORME DE PROTECIE A MUNCII, PREVENIREA I STINGEREA INCENDIILOR N INTREPRINDERILE CONSTRUCTOARE DE AUTOMOBILE- 83 -CONCLUZII- 88 -BIBLIOGRAFIE- 89 -

INTRODUCERE

n primul capitol sunt prezentate diferite tipuri de mecanisme de distribuie, privind construcia mecanismelor de distribuie de la motoarele autoturismelor prezentate in lucrare, se prevd: poziia supapelor, numrul i amplasarea arborilor cu came, precum i felul acionrii distribuiei.Arborele cu came, sau arborele de distribuie are rolul de a controla nchiderea i deschiderea supapelor; se monteaz n blocul motor sau in chiuloasa in paralel cu arborele cotit i acioneaz i alte agregate montate pe motor : pompa de ulei , pompa de benzinn capitolul 2 este descris procesul de fabricare a unor repere reprezentative din mecanismul de distribuie : axul cu came, supapele Semfabricatele pentru arborii cu came sunt confecionai din oel prin forjare sau font prin turnare. Camele i fusurile sunt supuse unor tratamente termice de clire pentru creterea rezistenei mecanice.Privind prelucrarea mecanic n cazul arborelui de distribuie este un proces dificil deoarece raportul dintre lungimea i diametrul arborelui este mare, rigiditatea lui este mic, din aceast cauz la prelucrare este necesar sprijinirea suplimentara, prin intermediul unei linete, a fusului palier central.Semifabricatele pentru supape se confecioneaz din oeluri nalt aliate cu Cr, Ni, Mo, cu rezisten mare la solicitri dinamice, la coroziune i care nu i modific esenial proprietiile la temperaturi ridicatePrelucrarea mecanic a supapei cuprinde un numar mic de operaii avnd in vedere precizia nalt a semifabricatului obinut.n capitolul 3 este prezentat procesul tehnologic de recondiionare a unor repere reprezentative din mecanismul de distribuie, sunt descrise zonele unde apare defectele i descris procesul de recondiionarea arborelui cu came, respectiv al supapelorn cazul capitolului 4 este vorba despre calculele economice la recondiionarea arborelui cu came. n ultimul capitol sunt prezentate normele de protecia muncii

INTRODUCTION

The first chapter describes some different types of distribution mechanisms, considering the construction of the distribution mechanisms from the car engines presented in the project. There are presented : the position of the valves,the number and the location of the camshaft,and also the way of the distrubution operation. The camshaft, or the distribution shaft is designed to control the closing and the opening of the valves; it is mounted in the engine block or in cylinder head in parallel with the meandering shaft and there are also working other aggregates which are mounted on the engine : the oil pump,the fuel pump. The second chapter describes the manufacturing process of some representative landmarks from the distribution mechanism:the camshaft and the valves.The semi-products for the camshaft are made of forged steel or cast iron.The cams and the spindles are subject to some hardening heat treatments for the increase of mechanical resistance.Considering the machining in the case of the distribution shaft there is a difficult process because the ratio between the length and diameter of the shaft is high and its rigidity is low. In this case at the manufacturing moment it is necessary the additional support,through a linet of the central bearing spindle.The semi-products for the valves are made of steels allied with Cr,Ni,Mo,with high resistance at the dynamic solicitations,at corrosion and which essentially dont modify the high temperature properties.The machining of the valve includes a small number of operations considering the high accuracy of the obtained workpiece.The third chapter describes the technological process of reconditioning of some representative landmarks from the distribution mechanism. There are described the areas where the defects show up and it is described the reconditioning process of the camshaft, and also of the valves.The fourth chapter describes the economic calculations for the reconditioning of the camshaft.In the last chapter are presented the labor protection rules.

CAP. 1. ANALIZA CONSTRUCTIV FUNCIONALA A REPERELOR MECANISMULUI DE DISTRIBUIE DE LA MOTORUL CE ECHIPEAZ AUTOVEHICULUL DACIA LOGAN

1.1. Mecanisme de distribuie. Tipuri i principii de funcionare

Mecanismul de distribuie reprezint subansamblul motorului care asigur deschiderea- nchiderea orificiilor pentru intrarea n cilindrii motorului a amestecului combustibil i a orificiilor pentru ieirea din cilindrii a gazelor rezultate din arderea acestuia. Deschiderea i nchiderea acestor orificii este efectuat periodic i la anumite momente ale ciclului motor, indiferent de regimul de turaie al arborelui cotit.n funcie de poziia supapelor n chiulas, de numrul arborilor cu came, de poziia arborilor cu came i dup modul lor de acionare.Dac se ine seama numai de poziia supapelor i a arborilor cu came, se constat c n toate aceste tipuri de mecanisme de distribuie, deriv din cteva tipuri de baz. Acestea sunt:- mecanismul de distribuie cu supape "n cap" i arbore cu came laterale:- mecanismul de distribuie cu supape "n cap" i arbore cu came "n cap:- mecanismul de distribuie cu supape "n cap" i arbore cu came "central:Mecanismul de distribuie cu supape n cap i arbore cu came lateral cuprinde:- arborele cu came 1, sprijinit n carterul superior (lateral), care deschide i nchide supapele i n care scop este prevzut cu camele 1, cte una de fiecare supap; pentru c deschiderea i nchiderea supapelor de admisie i evacuare s se fac la momentul potrivit evoluiei ciclului motor i corespunztor ordinii de aprindere a cilindrilor; camele arborelui cu came sunt decalate.- tacheii 2, piese de sprijin i de contact permanent cu camele a tijelor mpingtoare 4, sub efectul arcului 8;- culbutorii 7, prghiile de acionare a supapelor, prevzui cu uruburile de reglaj 4 i piuliele de blocare 5, sunt articulai pe axul 6 fixat prin supori pe chiulas.;- supapele 9 aezate permanent pe scaunele datorit presiunii arcurilor 8, montate ntre chiulas i captul tijei supapei, prin intermediul talerului 10 i siguranei 11, ele deschid i nchid orificiile de trecere a amestecului combustibil sau a gazelor arse. Ghidajul supapei n raport cu scaunul su este asigurat de ghidul 6 fixat n chiulas.

Fig. 1.1. Mecanismul de distribuie cu supape n cap i arbore cu came lateral

Deschiderea supapelor la momentul potrivit se realizeaz prin rotirea arborelui cu came. Supapa se deschide cnd cama 1 ridica tachetul 2 i tija 4 care acioneaz un capt al culbutorului 7. Oscilnd n jurul axului 6 culbutorul mpinge cu cellalt capt tija 4 i nvingnd presiunea arcului 8, ridic supapa de pe scaun deschiznd orificiul de trecere.nchiderea supapelor se realizeaz prin presiunea arcului 8 care corespunztor cu deprtarea vrfului camei fat de punctul de contact cu tachetul, nchide supapa (o fixeaz pe scaun) imprimnd restului de piese o micare invers fata de cea efectuat la deschidere. Antrenarea arborelui cu came se face de ctre arborele cotit prin intermediul unui angrenaj denumit "comanda distribuiei". n acest scop, arborele cu came este pevzut cu un pinion cu un numr de dini de dou ori mai mare dect pinionul de pe arborele cotit, deoarece deschiderea unei supape are loc la o rotaie a arborelui cu came i la dou rotaii ale arborelui cotit.Transmiterea micrii de la arborele cotit la arborele cu came se realizeaz astfel:- prin pinioane, caz n care pinionul arborelui cotit este angrenat cu pinionul arborelui cu came printr-un pinion intermediar fixat pe partea frontal a blocului motor;

- prin lan, ce face legtura direct dintre pinionul arborelui cotit i pinionul arborelui cu came;- prin curea dinat, care nlocuiete lanul din metal. (Fig. 1.2 a);

Fig. 1.2. Comanda distribuiei prin curea dinatCea mai bun transmisie este prin curea dinat, deoarece conduce la reducerea greutii motorului i la eliminarea zgomotului produs de pinioane sau lan.Motoarele nscrise la punctul 1 formeaz grupa motoarelor care au mecanism de distribuie cu supape n cap i arbore cu came lateral, poziia arborelui cu came fiind elementul esenial al grupei. n chiulas supapele pot fi aezate n linie, inclinate n fat de axele cilindrilor, paralele cu axele cilindrilor sau n "V".Supapele n "V" (Fig. 1.3.) constituie de fapt o grupare de dou rnduri de supape nclinate acionate de un singur arbore cu came lateral sau de doi arbori laterali, unul n stnga i altul n dreapta carterului, fiecare acionnd cte un rnd de supape.

Fig. 1.3. Mecanismul distribuie cu supape n cap "n V" i arbore cu came lateralSupapele n linie, nclinate se ntlnesc la motoarele cu camere de ardere tip "pan" sau "diedrice" care permit funcionarea far detonaii la raporturi de compresie mari (=9....12:1).Supapele nenclinate, paralele cu axele cilindrilor, se ntlnesc la motoarele cu camere de ardere tip "cad" care, dei permit funcionarea far detonaii la raporturi de compresie mai mici ( =8...9:1), totui sunt mai convenabile din punct de vedere constructiv. Supapele n "V" se ntlnesc la motoarele cu camere de ardere tip "emisferice" ce permit o umplere brusc a cilindrului cu amestec combustibil, arderi rapide i complete precum i realizarea de puteri mari i turaii ridicate.Mecanismul de distribuie cu supape n cap i arbore cu came n cap se utilizeaz n construcia motoarelor indicate, respectiv att la motoarele cu cilindrii n linie i cu supape n linie sau n "V", ct i la motoarele cu cilindrii n "V" sau opui (Boxer) cu supapele n linie sau n "V". Numrul arborilor cu came (pe motor) poate fi de 1, 2 au 4.Acionarea mecanismului se face numai prin lan sau curea dinat; din aceast cauz mecanismul amintit se prezint n mai multe variante constructive, principiul rmnnd acelai. La motoarele cu cilindrii n linie i supapele n cap, n linie, antrenate de un singur arbore cu came n cap, mecanismul (Fig. 1.4.) cuprinde:- arborele cu came 4 sprijinit pe supori fixai pe chiulas- tacheii 3, elemente de contact permanent ntre came i tijele supapelor; ei au o micare de translaie n alezajele practicate n chiulas;

Supapele 1 de nchidere i deschidere a orificiilor de intrare a amestecului combustibil i de evacuare a gazelor arse, aezate n linie, cu axele paralele cu axele cilindrilor; meninerea etan pe scaune este realizat de arcurile de presiune 2 montate ntre chiulas i talerul arcului fixat convenabil de tij supapei.

Fig. 1.4. Seciune ntr-un motor cu cilindrii n linie, cu mecanism de distribuie cu supape n cap, n linie i un arbore cu came n cap

n aceast variant a mecanismului se elimin: tijele de mpingere, culbutorii cu uruburile de reglare i axul culbutorilor, deoarece camele apas direct pe supape prin intermediul tacheilor. Transmiterea micrii de la arborele cotit la arborele cu came 4, se face prin cureaua dinat care mai antreneaz, n acest caz i arborele de acionare a pompei de ulei i ruptor-distribuitorului. La motoarele cu cilindrii n linie i supapele n cap "n V", acionate de un singur arbore cu came n cap (Fig. 1.5.), mecanismul de distribuie cuprinde:- arborele cu came 8, amplasat ntre rndurile de supape, sprijinit n supori fixai pe chiulasa 3;- culbutorii 5 pentru acionarea supapeor, prevzui n uruburi pentru reglarea jocului fa de tij supapei, articulai pe axul 4 fixat pe chiulas deasupra arborelui cu came; din

aceast cauz braele culbutorilor vor forma un unghi interior de cca 100, respectiv mai mic dect la alte variante de macanisme de distribuie;- supapele de admisie 9 i de evacuare 2 aezate n "V" n ghidurile 10 sunt meninute permanent pe scaunele 11 sub presiunea a dou arcuri 7; deschiderea orificiilor de trecere are loc atunci cnd culbutorii apas pe tijele supapelor sub aciunea camei, iar nchiderea prin destinderea arcurilor. Aceast variant a mecanismului de distribuie, fa de tipul de baz, se caracterizeaz numai prin lipsa tijelor de mpingere, arborele cu came nemaifiind montat n carter.

Fig. 1.5. Seciune ntr-un motor cu cilindrii n linie, cu mecanism de distribuie cu supape n cap n "V" i un arbore cu came n cap

Mecanismul de distribuie cu supape n cap i arbore cu came central se utilizeaz n construcia motoarelor cu cilindrii n "V" sau "opui" (Boxer). Acionarea mecanismului de distribuie cu supapae n cap i arbore cu came central se face att prin pinioane, ct i prin lan.La motoarele cu cilindrii n "V", cu supapele n cap n linie, acionate de un arbore cu came central (Fig. 1.6.), mecanismul de distribuie al fiecrui rnd de cilindrii cuprinde:- arborele 5 cu camele 4, amplasat n carterul superior ntre rndurile de cilindrii;- tacheii 6 care sprijin i in tijele mpingtoare n contact permanent cu camele;n alezajul practicat n blocul motor li se imprim o micare de translaie;

- tijele 8 care sub presiunea camelor fac s basculeze culbutorii pe axul lor;- culbutorii 10, prghii de acionare a supapelor, prevzui cu uruburi de reglare a jocului n raport cu supapa; sunt articulai pe axul 9 fixat la rndul su de carterul superior prin suporii 7;- supapele 13 montate n chiulas n ghiduri sunt meninute pe scaun de presiunea arcurilor 12, montate ntre chiulas i talerul 11, fixat la extremitatea tijei supapei.

Fig. 1.6. Seciune ntr-un motor cu cilindrii n "V" cu mecanism de distribuie cu supape n cap n linie i un arbore cu came n cap

Acionarea arborelui cu came de ctre arborele cotit se face prin pinioane, n care scop pinionul 2 al arborelui cotit angreneaz permanent cu pinionul 3 al arborelui cu came. Supapa se deschide cnd cama 4 ridica tachetul 6 i tija 7 provocnd bascularea culbutorului 10 i n consecin coborrea (deschiderea) supapei 13. Printre caracteristicile tehnice, privind construcia mecanismelor de distribuie de la motoarele autoturismelor prezentate n lucrare, se prevd: poziia supapelor, numrul i amplasarea arborilor cu came, precum i felul acionrii distribuiei. Se poate preciza c unghiurile dintre axele supapelor n "V" au urmtoarele valori (n grade):- la motoarele cu 4 cilindri n linie: 15- 46- 52- 60- 65- 80 i 90;- la motoarele cu 6 cilindri n linie: 44 i 54;- la motoarele cu 6 cilindri n V: 90 i 30;- la motoarele cu 8 cilindri n V 90 30 i 64;- la motoarele cu 12 cilindri n V 60 46 i 70;1.2. Mecanismul de distribuie de la motorul 1.6 MPI ce echipeaz autovehiculul Dacia Logan.

Fig. 1.8. Ansamblul motorului de Dacia Logan

La automobilul Dacia Logan cilindrii sunt n linie i supapele n cap "n V", acionate de un singur arbore cu came n cap mecanismul de distribuie cuprinde:- arborele cu came, amplasat ntre rndurile de supape, sprijinit n supori fixai pe chiulasa;- culbutorii pentru acionarea supapeor, prevzui n uruburi pentru reglarea jocului fa de tij supapei, articulai pe axul fixat pe chiulas deasupra arborelui cu came; din aceast cauz braele culbutorilor vor forma un unghi interior de cca 100, respectiv mai mic dect la alte variante de macanisme de distribuie;- supapele de admisie i de evacuare aezate n "V" n ghidurile sunt meninute permanent pe scaunele sub presiunea a dou arcuri; deschiderea orificiilor de trecere are loc atunci cnd culbutorii apas pe tijele supapelor sub aciunea camei, iar nchiderea prin destinderea arcurilor. Aceast variant a mecanismului de distribuie, fa de tipul de baz, se caracterizeaz numai prin lipsa tijelor de mpingere, arborele cu came nemaifiind montat n carter.

Fig. 1.9. Dimensiunile principale ale autovehicului Dacia Logan

Fig. 1.10. Ansamblu motor i cutie de viteze - Dacia Logan

Fig. 1.11. Vedere explodatata a mecanismului de distributie Dacia Logan

1.2.1. Paii necesari i modalitatea de nlocuire a kitului de distribuie la Dacia Logan

Piese necesar : - curea distribuie - rol ntinztoare - soluii de blocare

Demontarea- Se suspend autovehiculul pe elevator - Se demonteaz roata dreapt, i scutul de protecie de sub motor- Demontm suspensia pendular a motorului, apoi buonul de calibru tij de punct mortsuperior i carterul de distribuie inferior i carterul de distribuie superior

Fig. 1.12. Suspensia pendular a motorului

- Rotim arborele cotit n sens orar pentru a aduce reperul pinionului arborelui cu came cu un dinte n faa axei verticale a pinionului (punct superior) i reperul pinionului arborelui cotit cu un dinte n faa axei verticale a pinionului (punct inferior)

Fig. 1.13. Reperul de jos al pinionului de pe arborele cotit

- Se blocheaz arborele cu came i arborele cotit, se fac nite semne pe roata de curea a pompei de injecie i pe suportul ei care trebuie s coincid cu cureaua de distribuie

Fig. 1.14. Blocarea arborelui cotit

- Se desface piulia de fixare a galetului ntinztor , cureaua de distribuie i galetul ntinztor

Remontarea - Se cura cu spray sistemul de distribuie ca etap de pregtire pentru montarea piesei noi - Se monteaz noua cureaua de distribuie aliniind reperele curelei cu cele ale pinioanelor arborelui cu came i ale arborelui cotit- Se pune galetul ntinztor rezemat pe cureaua de distribuie se strnge uor piulia de fixare a galetului ntinztor, se monteaz dispozitivul de pretensionare a curelei de distribuie pe pinionul arborelui cu came i se aplic o pretensionare, pe seciunea curelei de distribuie cu ajutorul unei chei dinamometrice "cuplu slab" reglat la cuplul de 1 daNm iar apoi se demontez dispozitivul.- Se monteaz dispozitivul ntinztor de curea de distribuie, se ntinde cureaua de distribuie, rotind galetul ntinztor cu ajutorul dispozitivului n sens invers acelor de ceasornic i se regleaz tensiunea curelei cu ajutorul dispozitivului i se strnge la cuplu piulia de fixare a galetuluintinztor (5 daNm)- Se efectuez dou rotaii ale arborelui cotit n sens orar- Etapa final presupune remontarea carcaselor de protecie a componentelor sisemului de distribuie i a componentelor demontate iniial

CAP. 2. PROIECTAREA TEHNOLOGIEI DE FABRICARE A UNOR REPERE REPREZENTATIVE

2.1. Fabricarea arborelui cu came

Arborele cu came, sau arborele de distribuie are rolul de a controla nchiderea i deschiderea supapelor; se monteaz n blocul motor sau n chiuloasa n paralel cu arborele cotit i acioneaz i alte agregate montate pe motor : pompa de ulei , pompa de benzin etc. Arborele cu came este format din:- dintr-un arbore cilindric pe care sunt camele de admisie i evacuare avnd profilul, numrul i poziia vrfului corespunztor duratei i poziiei fazelor respective n cadrul ciclului motor;- fusurile paliere, depinde de lungimea motorului, exist cel puin dou fusuri paliere care nconjoar o pereche de came;- pinionul pentru antrenarea pompei de ulei i alte pinioane pentru antrenarea unor organe ale motorului;- cama circular, execntricul de antrenare al pompei de benzin, n cazul motoarelor cu aprindere prin scnteie, dotate cu pompe de alimentare acionate mecanic;Ce mai mare solicitare a arborelui cu came este solicitarea la uzur , avnd valori importante pentru suprafeele de lucru ale camelor ct i pentru suprafeele fusurilor paliere.Deoarece are un numr mare de lagre de sprijin arborele cu came nu are o solicitare mecanic important i este o pies static nedeterminat. Pentru reducerea greutii proprii i pentru o mai bun utilizare a materialului arborelui arborele de distribuie se confecioneaz n form cilindric, obinut prin turnarea semifabricatului sub forma tubular sau prin gurirea pe toat lungimea a arborelui (o operaie mai dificil din cauza lungimii mari necesare burghiului).Numrul lagrelor este determinat de lungimea motorului i de eforturile pe care trebuie s le suporte arborele cu came de la ansamblul pieselor pe care le pune n micare.Roat de curea dinat este montat la captul arborelui cu came. Prin intermediul curelei dinate aceasta va prelua micare i energie de la arborele cotit al motorului. Deoarece nu este permis patinarea curelei pe roata de curea se folosete curea i roat dinate. Aceasta ar duce la efecte catastrofale pentru motor, nemaifiind respectate momentele de deschidere a supapelor, rezultnd coliziuni ale supapelor cu cilindri.De la camele situate pe arborele cu came pn la supape micarea se transmite prin intermediul culbutorilor care sunt fixai pe axul culbutorilor. Culbutorii acioneaz direct pe supap, n cazul automobilului Logan fiind elimat sistemul cu tije mpingtoare. Acetia sunt susinui de axulu culbutorilor i sunt asemntori unor prghii, avnd o parte n contact cu cama iar cealalt n contact cu supapa.

2.1.1. Condii tehnice de fabricare

Principale condiiile tehnice la fabricarea arborelui cu came privesc precizia de execuie a fusurilor i a camelor, ca i duritatea lor superficial.Precizia lor dimensional trebuie s se ncadreze n tolerane de 0,04...0,05 mm pe poriunea cilindric i 0,02...0,04 pe poriunea activ de ridicare a profilului, nlimea de ridicare a tachetului asigurat de vrful camei trebuie s fie respectat cu abateri de maximum 0,01...0,012 mm.Precizia dimensional a fusurilor paliere se nscrie m standardul de calitate 6 ISO, cu conicitate i ovalitate admise de 0,01...0,02 mm, iar abaterea maxim admis de la concentricitatea axelor fusurilor paliere se admite de 0,04...0,06 mm.Poziia unghiular a vrfului camelor trebuie s se respecte cu tolerane de 1...2.n cazul rugozitatea fusurilor paliere i a suprafeelor de lucru ale canalelor trebuie s fie de circa Ra= 0,6...0,2 m, iar duritatea acelorai suprafee se nscrie n valorile 54-52 HRCRoata de curea trebuie s aib o precizie dimensional a diametrelor alezajului precum i precizia limii roii se nscrie n calitatea 8 ISO. Precizia formei geometrice i a poziiei suprafeelor este relativ ridicat, adminduse abateri de la perpendicularitatea suprafeei frontale pe axa de simetrie a alezajului de aprox 0,04 mm. Rugozitatea danturii trebuie s fie de aproximativ Ra=1,6 m, iar duritatea superficial a danturii i a alezajului trebuie s fie de circa 52-54 HRC.

2.1.2. Materiale utilizate

Materialele trebuie s asigure n urma prelucrrii i tratamentului termic aplicat, o nalt rezisten la uzur i o rigiditate suficient a camelor i fusurilor de sprijin.Pentru fabricarea arborilor cu came sunt utilizate oeluri carbon slab aliate sau oeluri carbon de calitate de exemplu C10 C15 C45 EN 10083 sau 16MnCr5 EN 10084 Pentru arborele cu came ce echipeaz automobilul Dacia Logan se alege C45 i se realizez prin matriare n mai multe etape.

2.1.3. Semifabricate utilizate

Semfabricatele pentru arborii cu came sunt confecionai din oel prin forjare sau font prin turnare. Camele i fusurile sunt supuse unor tratamente termice de clire pentru creterea rezistenei mecanice.a) Forjarea este execut n matrie nchise i are urmtoarele succesiuni a fazelor principale :- debitare;- forjare n matrie nchise;-debavurare la cald sau la rece;- tratament termic de normalizare;- curire prin decapare sau sablare;- ndreptare la rece (btaia admis 1mm/1m)Semifabricatelor forjate trebuie s aib precizia care se ncadreaz n clasele 1213; adaosurile de prelucrare se recomand a fi ntre 1,52,6 mm/raza.

Fig. 2.1. Etapele de matriare a semifabricatului arborelui cu came

b) Turnarea se face n cochilie sau n coji de bachelit, ceea ce reprezint un procedeu de precizie ridicat. Arbori cu came din font cenuie sau font cu grafit nodular se toarn avnd un coninut de Carbon de 3,0-3,6 % i elemente de aliere ca Cr, Mo, i, Mn. Avantajul turnrii semifabricatul arborelui cu came este acela c va avea o form apropiat de form finit, reducndu-se consumul de metaliar prelucrrile mecanice necesare fiind ntr-un numr mai redus.

Un alt avantaj este acela c n momentul turnri se pot include n forme rcitoare metalice n zona camelor i a fusurilor, eea ce uureaz procesul de tratament termic de durificare. Ca dezavantaj al turnri este procentul ridicat de sulfuri, rupturi i mai ales deformaii i dificultate care decurge din forma complicat a axului cu came, care creeaz pericolul umplerii incomplete. De aceea se practic turnarea simultan prin mai multe orificii de turnare.La autovehiculul Dacia Logan semifabricatul folosit pentru fabricarea arborelui cu came este din C45 i se obine prin matriare.2.1.4. Alegerea bazelor de aezare

Arborele cu came se prelucreaz cu prinderea ntre vrfuri i sprijinire radial suplimentar n linete deschise. Pentru execuia gurilor de centrare se utilizeaz maini bilaterale de frezat i centruit specializate. Dup executarea gurilor de centrare se strunjesc i eventual se rectifica fusurile n vederea aezrii n linete. Aceste operaii se execut cu aezarea arborilor intre vrfuri i se combina cu prelucrarea i a altor suprafee. Strunjirea suprafeelor cilindrice, suprafeelor frontale i a camelor. Strunjirea fusurilor, a spaiilor dintre came, a fetelor frontale ale fusurilor i a camelor, se execut pe strunguri semiautomate cu dou snii, cu multe cuite.n cazul arborelui cu came ca baze tehnologice se aleg capetele de arbore unde se vor prelucra guri de centrare. Acestea se pot realiza pe strung sau, n cazul produciei de serie pe maini specializate. Aceste maini au n compoziia lor cte dou capete de centruit i frezat care se rotesc continuu cu turaiile date de vitezele optime de achiere . Semifabricatul este aezat ntr-un dispozitiv care se deplaseaz la cele dou posturi prin intermediul masei deplasabile pe ghidaje.Poziia corect a semifabricatului, n plan vertical, pe masa mainii, se obine prin reglarea elementelor de aezare prin care se modific cotele, pn ce linia centrelor este paralel cu axa mainii: n planul orizontal centrarea se face verificnd (cu un vrf montat n arborele pricipal al mainii),nainte de a trasa i executa gurile de centrare se verific dac centrele celor dou suprafee frontale definesc o ax de rotaie, corect pentru arbore. Verificarea se face prin verificarea poziiei celor dou centre O1 i O2, prin rotirea piesei cu ajutorul platoului rotativ al mesei mainii. Se obine astfel o repartiie uniform a adaosului de prelucrare.Gaura de centare pe care o executm pe arborele cu came de la Dacia Logan este:SR EN ISO 6411:2001 cu rugozitile: Ra=0,8 Ra=3,2

Fig 2.2. Schia unui agregat de frezat suprafee centrale i de centruit

Fig 2.3. Prelucrarea suprafeelor frontale i a gurilor de centrare pe maini de gurit i frezat orizontale

2.1.5. Prelucrare mecanic

Prelucrarea mecanic n cazul arborelui de distribuie este un proces dificil deoarece raportul dintre lungimea i diametrul arborelui este mare, rigiditatea lui este mic, din aceast cauz la prelucrare este necesar sprijinirea suplimentar, prin intermediul unei linete, a fusului palier central.Pentru a se evita fenomenul de torsiune a arborelui de distribuie n timpul prelucrrii, este bine c antrenarea s se fac central sau bilateral. principalele suprafee de fixare i bazare sunt dou guri de centrare de tipul cu con de protecie executate n suprafeele frontale ale arborelui de distribuie.Operaiile de prelucrate prin frezare sau strunjire a suprafeelor frontale i centruirea, apoi strunjirea palierului central, obinnd o precizie de form geometric impus. Camele se prelucreaz prin copiere dup ablon sau arbori cu came etalon pe maini specializate, fiind necesare operaiile de strunjire, rectificare i superfinisare. Durificarea se face prin tasare-rulare i n general, se practic simultan cu tratamentul termic. Mainile de rectificat arbori cu came sunt de construcie special. Camele care au nlime de ridicare mai mic de 6 mm, prelucrarea se face prin copiere la o poziie unghiular constant a cuitelor, iar pentru nlimi de ridicare ce depesc 6 mm, copierea se face cu portcuite oscilante.La semifabricatele matriate este necesar o strunjire de degroare i finisare a poriunii cilindrice dintre came i dintre paliere care se realizeaz tot simultan pe strunguri multicuit.La semifabricatele turnate, care au o precizie ridicat, aceste operaii nu sunt necesare.Tratamentul termic este o operaie important, care poate provoca deformri remanente ce vor duce la rebutarea piesei const dintr-o clire urmat de rcire n ulei, iar pentru asigurarea unei rciri uniforme a piesei (ceea ce reduce pericolul apariiei deformrilor) se practic rcire cu ulei sub presiune sau cu ulei avnd debitul parial reglat, piesa fiind introdus ntr-un fel de matri foarte precis i mpreun cu aceasta cufundndu-se n ulei.Controlul final cuprinde controlul de form, dimensional, de calitate a suprafeelor camelor, de duritate superficial i poziie reciproc a axelor de simetrie. El se execut pe oinstalaie specializat, cu ajutorul unui ax cu came etalon, pe principiul copierii: axa etalon i axa controlat se rotesc sincron i un set de comparatoare indic abaterile dimensionale ale axului controlat fa de axul etalon.

Roata dinat se prelucreaz mecanic iar tehnologia de fabricare este format dintr-o succesiune de operaii: strunjiri interioare i exterioare, guriri. Asigur o precizie a formei i dimensiunilor impuse piesei finite, dup care se execut danturarea.Baz de aezare pentru prelucrarea roi se va monta pe un arbore (cu pan sau caneluri) care este alezajul roii i se va prelucra, n consecin, primul prin bazarea piesei pe suprafee brute. Se adopt o suprafa perpendicular ca baz auxiliar pe axa de simetrie a roii i se va prelucra dup degroarea alezajului.Operaii de strunjire i finisare se execut n general, iar rareori se execut rectificri dac prin condiiile tehnice se impun rugoziti mici ale suprafeelor. Pentru finisarea flancurilor danturii se execut everuirea ei.Erorile de execuie ale danturii sunt formate din: - nlimea vrfului i piciorului dintelui;-erorilor la dimensiunile cercului de divizare;-valoarea unghiului de angrenare;-forma profilului dintelui;-grosimea dintelui i la dimensiunea pasului;Erorile de montare sunt formate din:- abaterea de la paralelism sau abaterea de la valoarea nominal a unghiului dintre axe;- abaterea de la valoarea jocului n angrenaj;- eroarea valorii distanen scopul determinrii erorilor de execuie a danturii se execut controlul roilor dinate

Fig. 2.4. Desen de execuie a arborelui cu came

2.1.6. Fia tehnologic

Numrul OperaieiDenumirea operaieiMaina unealt

1Frezarea capetelor i centruireAgregat special

2Strunjirea fusurilor paliere (degroare i finisare)Strung semiautomat

3Rectificarea fusurilor sau numai a fusului central n vederea aezrii n linetaMaina de rectificat rotund

4Strunjirea simultan a tuturor fetelor frontale ale camelor i fusurilorStrung semiautomat multicutite

5Strunjirea simultan a tuturor intervalelor dintre cameStrung semiautomat multicutite

6RedresarePresa de ndreptare I

7Frezarea canalului de pnMaina de frezat vertical

8Burghiere-tarodare la captul prevzut cu canalul de pnMaina de gurit

9Strunjirea de degroare i de finisare a camelor i a excentricului pompei de benzinStrung semiautomat de copiat, multicutite

10Rectificarea de semifinisare a camelor i a excentricului pompei de benzinMaina special de rectificat came prin copiere

11Frezarea danturiiMaina de frezat

12Control

13Tratament termicCuptor de detensionare

14DetensionareCuptor de detensionare

15Control duritatePresa de ndreptat

16RedresarePresa de ndreptat

17Rectificarea de finisare a fusurilorMaina de rectificat rotund

18Rectificare de finisare a camelor i a excentricului pompei de benzinMaina special de rectificat came prin copiere

19Control ferofluxFeroflux

20SuperfinisareMaina de superfinisat

21DemagnetizareDemagnetizator

22FosfatareInstalaie de fosfatare

23SplareInstalaie de splare

24Control finalAparatura de control

25Conservare - depozitare

2.1.7. ntocmirea fisei tehnologice i a planului de operaii

2.1.8. Plan de operaii

2.1.9. Calculul adaosului de prelucrare

1. Pentru fusurile paliere1.1. Rectificare de finisareDiametrul nominal d=58 mm dup rectificarea de finisareLungimea de rectificare l=18 mmn funcie de aceste dou elemente se ia din tabelul 8.6 (Vlase) adaosul de prelucrare Ap=0.4mmDiametrul palireului nainte de rectificare de finisare va fi

1.2. Rectificare ebosDiametrul nominal d=58.4mm dup rectificarea ebosLungimea de rectificare l=18 mmn funcie de aceste dou elemente se ia din tabelul 8.6 (Vlase) adaosul de prelucrare Ap=0.4mmDiametrul palireului nainte de rectificare de finisare va fi

1.3. Strunjire de finisareDiametrul nominal d=58.8mm dup strunjirea de finisareLungimea de rectificare l=18 mmClasa de precizie asemifabriatului matriat In funcie de aceste dou elemente se ia din tabelul 8.48 (Vlase) adaosul de prelucrare Ap=1.1mm Diametrul palireului nainte de srunjirea de finisare va fi

1.4. Strunjire de degroareDiametrul nominal d=59.9mm dup strunjirea de derosareLungimea de rectificare l=18 mmClasa de precizie asemifabriatului matriat In funcie de aceste dou elemente se ia din tabelul 8.48 (Vlase) adaosul de prelucrare Ap=1.1mm Diametrul palireului nainte de srunjirea de degroare va fi

1.5.Pentru forjareSe recomanda un adaos de 1.25mm pentru dimensiunea piesei i precizia matritariidi tab 8.23 cu abatere pe diametru de 0.9 mmDin matriare piesa va avea diametrul maxim Iar diametrul minimva fi2.Pentru intervalele dintre came 2.1. Rectificare de finisareDiametrul nominal d=37mm dup rectificarea de finisare Lungimea de rectificare l=15mmn funcie de aceste dou elemente se ia din tabelul 8.6(Vlase)adaosul de prelucrare Ap=0.35mmDiametrul intervalelor dintre came nainte de rectificare de finisare va fi

2.2. Rectificare ebosDiametrul nominal d=37.35mm dup rectificarea de ebos Lungimea de rectificare l=15mmn funcie de aceste dou elemente se ia din tabelul 8.6(Vlase)adaosul de prelucrare Ap=0.35mmDiametrul intervalelor dintre came nainte de rectificare de finisare va fi

2.3. Strunjire de finisareDiametrul nominal d=37.7mm dup strunjirea de finisareLungimea de rectificare l=15mmClasa de precizie asemifabriatului matriat In funcie de aceste dou elemente se ia din tabelul 8.48 (Vlase) adaosul de prelucrare Ap=1.0mm Diametrul intervalelor dintre came nainte de srunjirea de finisare va fi

2.4. Strunjire de degroareDiametrul nominal d=38.7mm dup strunjirea de derosareLungimea de rectificare l=15mmClasa de precizie asemifabriatului matriat I

n funcie de aceste dou elemente se ia din tabelul 8.48 (Vlase) adaosul de prelucrare Ap=1.0mm Diametrul intervalelor dintre came nainte de srunjirea de degroare va fi

2.5. Pentru forjareSe recomanda un adaos de 1.0mm pentru dimensiunea piesei i precizia matritariidi tab 8.23 cu abatere pediametru de 0.5 mmDin matriare piesa va avea diametrul maxim Iar diametrul minimva fi

3. Pentru lungimea arborelui (suprafeele frontale)

Pentru frezare frontalDiametrul suprafeei din fata D1=58 mmDiametrul suprafeei din spate D2=34 mmLungimea piesei este 524 mmPentru aceste dimensiuni n tab 8.1 (Vlase) se recomanda adaosul de prelucrare de 1.0mm pe o parte i se recomanda pentru lungimea piesei la matriare adaos total de mm tabelul 8.23Lungimea arborelui va fi

2.1.10. Calculul regimului de lucru pentru o operaie

1.Stabilirea adaosului de prelucrareDin tabelul 8.23 se alege adaosul de prelucrare total mm.Din tabelul 8.1 se alege adaosul de prelucrare intermediar pentru frezarea de finisare 2 mm

2.Alegerea sculei achietoareDin tab 9.2 se alege o frez cilindo frontal cu dini demontabili cu plcute din carburi metalice n funcie de adncimea de achiere se d diametrul de 75-90 mm; o frez cilindro frontal cu

dini demontabili cu plcute din carburi P20 cu diamerul de 80mm grosimea h=30mm nr dini n=103.Stabilirea adncimii de achiereAdaosul de prelucrare pe o parte Ap=4/2+1=3mm total iar de finisar af=2/2=1mm, pentru degroare t1=Ap-af=3-1=2mm, iar pentru finisare t2=af=1 mm

4.Stabilirea durabilitii economicePentruaceasta scula se recomanda durabilitatea economic Tec=180min (tab.9.26)

5.Stabilirea viteze de avans i aturatiei frezeiDin tabelu 11.13 se aleguratoarele valori pentru degroare: -n=475rot/min,-Vs=175mm/min, -Ne=6.4 KWDin caracteristicile masinii-unealta se aleg tab 10.1-Vs1=150mm/min,-n1=475rot/minDin tabelu 11.13 se aleguratoarele valori pentru finisare:n=640rot/min, Vs=140mm/minDin caracteristicile masinii-unealta se aleg tab 10.1-Vs2=118mm/min, -n2=600rot/min

6.Stabilirea viezei de achierePentru degroare: v1= D n1/1000=119.3m/minPentru finisare: v2= D n2/1000=150.7m/min

7.Verificarea puterii consummate prin achieren funcie de Ne=6.4 KW se alege din tab10.1 puterea mainii Nme=7.5 KW deci Ne