tf final)

8/3/2019 TF Final)

1/169

Domnia Fril Adrian Radu Ancua Pcurar Rzvan PcurarGlad Coniu Nicolae PancGrigore Pop

Cluj-Napoca2011

TEHNOLOGII DE FABRICAIEndrumtor pentru lucrri de laborator

8/3/2019 TF Final)

2/169

Refereni: Prof.dr. ing. Petru BERCEProf.dr.ing. Nicolae BLC

8/3/2019 TF Final)

3/169

PREFA

ndrumtorul se adreseaz studenilor din domeniul Inginerie Industrial,

specializrile Tehnologia Construciilor de Maini, Inginerie Economic

Industriali Roboi Industriali.

Coninutul ndrumtorului este corelat cu tematica abordat n cadrul

cursurilor, oferind studenilor posibilitatea de aprofundare a fenomenelor legate de

asigurarea preciziei de prelucrare i calitii suprafeelor prelucrate, precum i a

celor referitoare la posibilitile tehnologice i reglarea unor utilaje, maini-unelte,

aparate.

Prelucrarea i interpretarea rezultatelor experimentale n cadrul lucrrilor

de laborator permite studenilor formularea unor corelaii i concluzii pe baza

datelor practice obinute.

Autorii

8/3/2019 TF Final)

4/169

8/3/2019 TF Final)

5/169

LUCRAREA 1

ANALIZA STATISTIC A STABILITII PRECIZIEI DEPOZIIONARE A SCULEI FA DE SEMIFABRICAT

1. Scopul lucrrii

La prelucrrile pe maini unelte universale (strunguri, maini de frezat, etc.),

poziionarea sculei achietoare pentru prelucrarea fiecrei piese din lot se face dup

diviziunile tamburului gradat al urubului saniei transversale, respectiv longitudinale.

Lucrarea i propune determinarea pe cale statistic a dispersiei dimensiunii de reglaj

i a poziiei centrului de grupare a mrimii reglate. Ca urmare a nsumrii unor factoriobiectivi i subiectivi, aceast aciune de reglare este nsoit de o anumit eroare i n

consecin dimensiunea de reglaj nominal este nsoit de o anumit dispersie.

Dintre factorii obiectivi care influeneaz precizia de fabricaie, sunt de

menionat: mrimea forei de frecare ntre ghidaje, rigiditatea, uzura urubului

conductor, mrimea diviziunii scalei cercului de divizare i imprecizia urubului

conductor, iar dintre factorii subiectivi care influeneaz eroarea reglrii la

dimensiune a sculei, cei mai importani sunt: atenia muncitorului, iluminatul locului

de munc, oboseala muncitorului etc.

2.Consideraii teoretice

Analiza statistic are numeroase avantaje n comparaie cu alte metode, cele

mai relevante fiind:

corectitudinea indicaiilor, datorit faptului c metoda este fundamentattiinific; posibilitatea reprezentrii sugestive, accesibile a rezultatelor msurtorilor; operativitatea metodei, n sensul c aplicarea ei, nregistrarea i interpretarea

rezultatelor necesit mai puin timp dect n cazul altor metode.

8/3/2019 TF Final)

6/169

6

Teoria probabilitii relev faptul c dac asupra dispersiei unei mrimi

ntmpltoare acioneaz numai factori constani i de acelai ordin de mrime, legea

de dispersie se apropie de una din legile de distribu ie normale. La prelucrrile

mecanice curba practic de dispersie se apropie de curba Gauss-Laplace.

Pentru obinerea datelor necesare analizei statistice a dispersiei dimensiunii de

reglaj static a saniei transversale a unui strung universal,dup diviziunile tamburului,

gradat, este necesar reglarea n mod repetat a sculei n raport cu semifabricatul n

aceeai poziie, nregistrndu-se de fiecare dat cu aparate de msur poziia efectiv a

suportului longitudinal (transversal). Din datele nregistrate xi, se obine o valoare

maximxmaxi o valoare minimxmin a dimensiunii urmrite.

Cmpul de mprtiere, determinat de valoarea maxim respectiv minim

nregistrate, =xmax-xmin se mparte n subintervale. Numrul de subintervale k este

reglementat de STAS 7122/2-86. Se nregistreaz numrul de apariii a fiecrei mrimixi n fiecare subinterval considerat, acesta reprezentnd frecvena absolut ni de

repartiie a mrimii ntmpltoarexi n intervalul i. Numrul total de nregistrri este:

=

=

k

i

inn1

(1)

Frecvena relativfi de apariie a mrimilor ntmpltoare se calculeaz cu

relaia:

n

nf ii = (2)

Valoarea medie a mrimii ntmpltoarexise calculeaz cu expresia:

= =

==

k

i

k

i

iiii nxn

xsaufxx1 1

1 (3)

Aceast valoare medie stabilete poziia centrului de mprtiere a valorilor

mrimii ntmpltoare analizate xi. Valoarea mprtierii mrimilor ntmpltoare n

raport cu centrul de grupare este caracterizat de abaterea medie ptratic, care se

calculeaz cu relaia:

8/3/2019 TF Final)

7/169

7

=

=

k

i

ii fxx1

2)( (4)

Avnd aceste mrimi se poate trasa diagrama dispersiei, care arat frecvena

relativ de apariie a mrimiixin cele kintervale.

Reprezentnd aceleai mrimi n form de segmente poziionate n mijlocul

fiecruia dintre subintervalele considerate i unind vrful acestora prin linii frnte se

obine poligonul de distribuie. Dac se consider un numr infinit de mare de

subintervale, atunci la mrimi infinit de mici ale subintervalelor, poligonul de

distirbuie se transform ntr-o curb continu a crei form este similar cu cea a

curbelor teoretice de distribuie i se poate fi descrias de ecuaia:

)( ii xfy = (5)

n care:xi este valoarea mrimii ntmpltoare; iarfi(xi) densitatea de distribuie sau de

probabilitate.

Fig. 1. Curba teoretic de distribuie Gauss-Laplace

8/3/2019 TF Final)

8/169

8

Curba practic se aproximeaz cu curba teoretic de distribuie a lui Gauss -

Laplace (Fig. l), care n forma sa cea mai general are expresia:

2

2

2

)(

2

1

xxi

ey

= (6)

Curba n cazul cel mai general este o curb necentrici neunitar. Prin

schimbarea variabilei curba se transform ntr-o curb centrici unitar:

zxxi

=

(7)

Rezult:

)(

2

1 22

zey

z

==

(8)

Funciile de forma (8) se numesc funcii normate Gauss Laplace, iar

valoarea lor pentru diferite valori ale luizse gsesc n anexa STAS 7122/2-86.

Cu ajutorul datelor obinute se traseaz curba practic a dispersiei.

3. Desfurarea lucrrii

3.1. Descrierea aparaturii

nregistrarea valorilor dimensiunii de reglaj a poziiei sculei n raport cu

semifabricatul pe strung se realizeaz cu ajutorul aparatului Millitron. Acesta dispune

de o funcie simpl care permite msurarea unor dimensiuni de pies prin citirea

direct a valorilor de pe cadrane, dari de funcii mai complexe, care permit comanda

i controlul activ pentru automatizarea ciclului de lucru la mainile-unelte.

8/3/2019 TF Final)

9/169

9

1

2

3

4

5

Fig. 2. Montarea aparatului Millitron pe maina-unealt: 1 aparat de msur

Millitron; 2 sania port-scul; 3 traductor; 4 piesa; 5 universal

n cadrul lucrrii aparatul va fi folosit n prima variant, pentru

vizualizarea erorii de reglare static a saniei transversale a unui strung (SNA 560).Aparatul Millitron dispune de o scal gradati permite msurri pn la 0,5 mm. n

condiii de atelieri pe ntreg parcursul unei zile de lucru, aparatul i menine precizia

de 0,5 m. Avnd n vedere caracteristicile aparatului, pentru a folosi ntreg domeniul

(plaja) de msurare se indic ca dereglarea s se realizeze n acelai sens pe tot

parcursul lucrrii. Capul de msur al aparatului, care materializeaz scula achietoare

i intr n contact fin cu piesa, este n esen un traductor care transform variaia

dimensiunii piesei ntr-o variaie de semnal electric.

3.2. Desfurarea lucrrii

1. Se utilizeaz montajul din figura 2. Tamburul gradat al suportului transversal seregleaz la diviziunea stabilit.

2. Dup aducerea traductorului n contact cu piesa, prin rotirea tamburului gradatal frezei, se face reglarea la 0 (zero) a aparatului Millitron. Cu ajutorul mnerului

tamburului gradat se rotete urubul sniei transversale (0,5-1 rotaii deplasnd-o n

sens invers. Retragerea se realizeaz n acelai sens pe tot parcursul lucrrii pentru

folosirea integral a domeniului de msur al aparatului.3. Se deplaseaz suportul longitudinal pn la atingerea diviziunii stabilite pe

tamburul gradat al saniei transversale a strungului (fr a urmri cadranul aparatului

8/3/2019 TF Final)

10/169

10

Millitron). Deplasarea final pentru coinciderea semnelor se poate face prin uoare

bti cu mna aplicate mnerului.

4. Se repet etapele de la punctele 3 i 4 de circa 100-150 ori, iar indicaiileaparatului de msur se introduc n tabelul 1.

Tabelul 1

Nrcrt.

Subinterval de

dimensiuniNr. de mrimix aprute n subinterval fi

1 23.4.5.6.

7.

4. Prelucrarea datelor

1. Valorile nregistrate cu ajutorul aparatului Millitron obinute la paragraful 3.2 secentralizeaz n tabelul 1.

2. Pentru analiza statistic a stabilitii preciziei de poziionare a sculei n raportcu semifabricatul se calculeaz: frecvena relativf i de apariie a mrimilorxi, media

aritmeticx , abaterea medie ptratic folosind relaiile (1), (2), (3) i (4). Rezultatese trec n tabelul 2.

3. Pentru trasarea curbei mprtierii normale se completeaz tabelul 3, innd

seama de relaiile (6) i (7) i dnd luixi valorile kxxi = .

4. Se construiesc curba normali cea experimental a mprtierii n coordonate

(xi, fi).

8/3/2019 TF Final)

11/169

11

Tabelul 2Nrinterval xi ni fi = ni/n xi fi

xi - x (xi x)

2

(xi x)2 fi

1.

2.

3.

4.

5.

6

7.

Rezultatele obinute (valorile xi) vor fi prelucrate cu progamul Excel. Cu

ajutorul programului se pot calcula operativ toate mrimile care intervin n lucrare. De

asemenea, programul traseazi graficul (curba de distribuie).

Tabelul 3

Nr.Crt. K=z

)(z k kxxi = y=(z)/

1. 0

2. 0,5

3. 1

4. 1,5

5. 2

6. 2,5

7. 3

n acest mod se pot prelucra operativ rezultatele i reprezentate grafic,

rezultnd concluzii asupra stabilitii preciziei de poziionare.

8/3/2019 TF Final)

12/169

12

5.Concluzii. Observaii.

1. Se studiaz comparativ (prin suprapunere) curba practic i cea teoretic dedispersie.

2. Se formuleaz concluziile privind influena dispersiei dimensiunii de reglaj aunei maini-unelte asupra preciziei de prelucrare i asupra determinrii valorii optime

a dimensiunii de reglaj.

3. La diferene mari ntre curba practic a dispersiei i cea teoretic trebuieanalizai factorii perturbatori (de exemplu: impuriti n mecanismul; urub-piuli,

slbirea penei la ghidaje, modificri ale iluminrii, starea de oboseal a muncitorului,

uzura lanului cinematic, etc).

Observaie

: Fenomenul i modul de prelucrare al rezultatelor sunt analoage i n cazulstudiului dispersiei dimensiunii de reglaj a saniei transversale a mainii de frezat.

8/3/2019 TF Final)

13/169

LUCRAREA 2

INFLUENA UZURII SCULEI ASUPRA PRECIZIEI DE

PRELUCRARE LA STRUNJIRE

1. Scopul lucrriiUzarea sculei n timpul prelucrrii piesei este un proces complex, influenat de

mai muli factori: solicitrile mecanice i termice, abraziunea mecanic ntre achie

scul piesa de prelucrat, depunerile pe ti, arderile, oxidrile, etc. Uzura sculei duce

la abateri dimensionale, la nrutirea rugozitii suprafeei prelucrate, la nclzirea

sculei i a piesei, la creterea consumului de energie i n sfrit la distrugerea muchiei

achietoare.

Lucrarea prezent are drept scop determinarea variaiei uzurii sculei n funcie

de lungimea de achiere i de calitatea materialului sculei.

2. Consideraii teoreticeDin punct de vedere al preciziei de prelucrare nu se analizeaz uzura pe faa de

aezare i degajare au( i )du , care determin capacitatea de achiere, ci uzuradimensionalu n direcie perpendicular pe suprafaa prelucrat. Desigur apariia mai

pronunat sau mai puin pronunat a uzurii pe cele dou suprafee ale sculei este

influenat de o serie de factori: materialul prelucrat, materialul sculei, regimul de

achiere, etc. Cunoaterea modului de apariie i posibilitatea de determinare a uzurii,

n special a celei dimensionale, este deosebit de important pentru determinarea

preciziei de prelucrare la mainile cu reglare iniiali la cele cu reglare pe baz de

comenzi adaptive.

8/3/2019 TF Final)

14/169

14Calcularea uzurii dimensionale pe baza relaiei tghu = (Fig.1) d natere la

erori pn la 40%, deoarece muchia

principal de achiere nu se afl

ntotdeauna n vrful cuitului, ea se

modific continuu n timpul achierii. De

aceea, uzura dimensional u trebuie

determinat cu ajutorul unor dispozitive

speciale.

Fig. 1. Uzura dimensional a sculei

Diagrama uzurii dimensionale n funcie de timp prezint trei zone distincte

(Fig.2):

I zona de uzur mrit la rodaj, cnd se aplatizeaz vrfurile neregularitilor,II zona de uzur normal (liniar),

III zona de uzur rapid.

Fig. 2. Diagrama uzurii dimensionale n funcie de timp

Uzura u se poate exprima i n funcie de lungimea de achiere, respective pedrumul parcurs de vrful sculei avnd n vedere c:

= vL (1)

8/3/2019 TF Final)

15/169

15unde:

- timpul de lucru al sculei [min];

v - viteza de achiere [ min/m ];

L - lungimea parcurs de vrful sculei n timpul [ m ].

La reprezentarea curbelor de variaie a uzurii )(Lfu = pentru cuite armate cu

plcue din carburi metalice (Fig.3) se disting aceleai trei zone de uzur: uzur de

rodaj, uzur de exploatare normali uzura rapid. Lungimea de achiere de pn la

1000 1500 m, reprezint durata uzurii de rodaj. Se observ n general c n zona

uzurii normale, se poate considera o uzur liniar cu viteza uzurii constante: ctvu = .

Fig. 3. Curbe de variaie a uzurii n funcie de lungimea de achiere pentru

cuite armate cu plcue din carburi metalice

Pentru determinarea aproximativ prealabil a uzurii dimensionale, dup un

anumit spaiu parcurs pe suprafaa achiat se utilizeaz frecvent noiunea de uzur

specific spu , definit de relaia:

Luu sp

= 1000

mm

1000 (2)

100

80

60

40

20

L [m]

U[m]

2000 10000 18000 26000 34000

P10 P01,4 T60k6

8/3/2019 TF Final)

16/169

16Uzura specific este deci uzura n m n direcie radial raportat la 1000 m

lungime de achiere. Dac se ine cont i de uzura iniial denumiti uzur de rodaj,

uzura se poate calcula cu relaia:

1000

Luuu spi += m[ ] (3)

Valorile uzurii iniiale sunt indicate n literatura de specialitate n funcie de

materialul prii achietoare a cuitului.

Pentru a putea determina uzura specific, cuitul trebuie n prealabil rodat pe

faa de aezare i cea de degajare pentru a elimina uzura iniial. n acest caz rezult:

1000

LuU

sp= sauL

Uu

sp

1000=

m

m

1000

(4)

n care la strunjire:

s

ldL

=

1000

[ ]m (5)

unde:

d- diametrul semifabricatului prelucrat, [ mm ];

l - lungimea pe care se prelucreaz semifabricatul, [ mm ];

s - avansul, [ rotmm/ ].

Uzura cuitului este influenat de viteza de achiere, duritatea materialului

cuitului i duritatea materialului prelucrat. Variaia uzurii cuitului de strung n funcie

de viteza de achiere, la prelucrarea cu cuite armate cu diferite plcue din carburi

metalice este reprezentat grafic n figura 4.

Se observ c vitezele de achiere favorabile, din punct de vedere al uzurii

dimensionale se afl ntre 80 i 160 m/min. Geometria sculei are de asemenea

influen asupra uzurii dimensionale. De exemplu, o faet cu unghi de degajare

negativ de lime 0,05 mm influeneaz considerabil uzura.

8/3/2019 TF Final)

17/169

17

Uzura cuitului crete cu odat cu creterea duritii materialului prelucrat.

Fig. 4. Curbe de variaie a uzurii n funcie de viteza de achiere pentru cuite armatecu plcue din carburi metalice

Uzura dimensional n cazul prelucrrii unui arbore prin strunjire produce o

abatere dimensional a diametrului. Abaterea dimensional ca urmare a uzurii sculei

este:

ud 2= [ ]m (6)


Se vor prelucra arbori identici ca dimensiune, de aceeai duritate cu dou cuite

diferite: unul de oel rapid i altul cu plcu din carburi metalice pentru a pune n

8/3/2019 TF Final)

18/169

18eviden influen calitii materialului sculei asupra uzurii acestuia. Sculele vor fi

rodate pe faa de aezare i de degajare pentru a elimina uzura de rodaj.

Pentru msurarea uzurii cuitului de strung se folosete dispozitivul prezentat in

figura 5.

1. Se msoar diametrul primului arbore (cu ublerul). Se fixeaz arborele pestrung.

2. Se amplaseaz cuitul n dispozitivul ortotest i se regleaz ceasulcomparator la zero.

3. Se fixeaz cuitul n suportul portcuit.4. Se regleaz elementele regimului de

achiere: adncimea de achiere (t), avansul

(s), turaia (n). Se ncepe prelucrarea.

5. Se ntrerupe procesul de achieredup 1 minut, 2 respectiv 3 minute. De

fiecare dat se msoar uzura i deformaia

termic a cuitului, iar dup rcire uzura

cuitului cu ajutorul dispozitivului ortotest.

6. Se fixeaz pe strung un arboreidentic ca dimensiuni i duritate i se repet

punctele 2 4, folosindu-se un cuit cuplcu din carburi metalice. Comparnd

rezultatele cu cele de la pct.5 se va pune n

eviden influena duritii cuitului asupra

uzurii lui.

Fig. 5. Dispozitiv pentru msurarea uzurii

8/3/2019 TF Final)

19/169

194. Prelucrarea rezultatelor

1. Se completeaz tabelul 1 cu elementele regimului de achiere (t, s, n),dimensiunile arborelui prelucrat (lp, d), lungimea de achiere i uzura n funcie de

timpul efectiv de achiere, pentru fiecare arbore prelucrat.

2. Lungimea de achiere se calculeaz cu relaia (5) iar uzura specific curelaia (2).

3. Se vor trasa diagramele de variaie a uzurii sculei n funcie de lungimea deachiere pentru fiecare caz (Fig.6).

Fig. 6. Diagrama de variaie a uzurii sculei n funcie de lungimea de achiere

L [m]

U[m]

8/3/2019 TF Final)

20/169

20

Tabelul 1

Calitateamaterialului

prelucrat

Tipul

cuitului

Elementeleregimului

de achiere

Dimensiunile

arborelui prelucratt[ ]mm =s [ ]rotmm/ =n [ ]min/rot =

lp [ ]mm =d [ ]mm =

Timp efectiv de achiere [min]

1 2 3l [mm]

L [ ]mm

U [ ]m

d [ ]m

spu

uzura + deformare

5. Concluzii i observaii1. Se va urmri variaia uzurii n funcie de lungimea de achiere.2. Se va studia influena duritii materialului cuitului asupra uzurii lui.3. Se va studia abaterea dimensional produs de uzura cuitului.

8/3/2019 TF Final)

21/169

LUCRAREA 3

DETERMINAREA RIGIDITII STATICE ASUBANSAMBLURILOR UNUI STRUNG

1. Scopul lucrriiRigiditatea mainilor-unelte este unul din factorii importani care influeneaz

precizia dimensional, precizia de form, precizia poziionali calitatea suprafeelor

prelucrate. Ea caracterizeaz modul n care maina-unealt, subansamblurile sale i

elementele lor componente se opun deformaiilor elastice cauzate de aciunea forelor

ce apar n timpul procesului de achiere.

Prezenta lucrare urmrete determinarea rigiditii statice a principalelor

subansambluri ale strungului: ppua fix, ppua mobili suport portcuit.

2. Consideraii teoreticeSistemul tehnologic elastic MDSP (main, dispozitiv, scul, pies) se deformeaz

sub influena forelor de achiere i a celorlalte fore i momente ce acioneaz asupraacestui sistem. Deformaiile rezultate provoac o deplasare a poziiei tiului cuitului de

strung n raport cu piesa, n direcie normal pe suprafaa prelucrat, introducnd erori de

formi dimensionale ceea ce influeneaz negativ precizia de prelucrare.

Rigiditatea sistemului tehnologic MDSP se definete ca fiind raportul dintre

componenta forei aplicate, dup o direcie dati deplasarea punctului de aplicaie al

forei dup aceeai direcie. Astfel rigiditatea unui subansamblu al strungului se va

exprima cu relaia :

y

FRy

y = [ ]mmdaN/ (1)

8/3/2019 TF Final)

22/169

22Inversul rigiditii este denumit grad de cedare i se determin cu relaia :

RW

1= [ ]daNmm/ (2)

Determinarea pe cale analitic a rigiditii unui sistem este posibil dar greoaie,

motiv pentru care se determin prin msurarea rigiditii subansamblurilor

componente i apoi se stabilete rigiditatea total.

Forele care apar n procesul de achiere sunt fore dinamice, de aceea

rigiditatea static rmne un criteriu relativ de apreciere a preciziei de prelucrare, un

criteriu de apreciere a construciei strungului i constituie una din verificrile de

recepie. Valorile admisibile ale rigiditii statice sunt indicate n STAS 6869-87.

Pentru analiza influenei rigiditii asupra preciziei de prelucrare este necesar

determinarea rigiditii dinamice.

Rigiditatea sistemului tehnologic elastic MDSP este variabil dup poziia

sculei achietoare sau a piesei prelucrate. Cauzele acesteia sunt schimbarea influenei

specifice a rigiditii diferitelor ansambluri i subansambluri, la rigiditatea sistemului

de msur schimbrii distanelor de la aceste ansamble, pn la poziia de lucru a

sculei achietoare sau a piesei prelucrate i de asemenea modificarea unui numr de

factori, care influeneaz rigiditatea ansamblului (a temperaturii, schimbarea mrimii

n consol a pieselor, variaia adaosului de prelucrare i a duritii materialului, etc.).

Rigiditatea sistemului tehnologic MDSP se compune din rigiditatea elementelorcomponente: a mainii-unelte, a sculei, a dispozitivului, a piesei. Dintre acestea,

rigiditatea mainii-unelte i a piesei au o influen mai mare asupra rigiditii totale a

sistemului.

Rigiditatea mainii-unelte se constituie, la rndul ei, din rigiditatea

ansamblurilor i subansamblurilor componente. Dintre acestea, rigiditatea arborelui

principal, a batiului, a suporturilor i a organelor de fixare sunt cele mai importante.

Msurarea rigiditii statice const n msurarea cu ajutorul comparatorului cu

cadran a deformaiilor provocate de ncrcarea treptat cu fore crescnde asubansamblurilor n stare de repaus. Trasarea curbelor de rigiditate la ncrcarea i

descrcarea sistemului (vezi Fig.1), evideniaz faptul c cele dou curbe nu sunt

8/3/2019 TF Final)

23/169

23identice, cuprinznd ntre ele o suprafa ce este proporional cu lucrul mecanic

consumat pentru readucerea n poziia iniial a sistemului tehnologic deformat elastic.

Fig. 1. Curbele de ncrcare i descrcare ale subansamblurilor unui strung

ncrcarea i descrcarea subansamblurilor poate fi fcut cu o for care s

creeze trei componente, dou sau una. ncrcarea cu for cu trei componente, solicit

strungul mai aproape de condiiile reale de achiere, dar necesit dispozitive

complicate. Cunoscnd forele aplicate asupra subansamblurilor i msurnddeformaiile produse de acestea la ncrcare i descrcare se pot ridica curbele de

rigiditate a celor trei subansambluri (Fig.1): ppua fix ( fp ), ppua mobil ( mp ) i

suport portcuit ( ps ).

Rigiditatea unui ansamblu potrivit figurii 1 va fi :

tgy

FR

y

y == [ ]mmdaN/ (3)

minmin tgRy = [ ]mmdaN/ (4)

8/3/2019 TF Final)

24/169


Pentru determinarea rigiditii statice a subansamblurilor componente ale

strungului se utilizeaz metoda dinamometric. Astfel n figura 2 este reprezentat

schema dispozitivului dinamometric cu pas diferenial folosit n laboratorul de

Tehnologia Construciilor de Maini pentru determinarea rigiditii statice a

subansamblurilor unui strung.

n figur este artat modul de montare a dispozitivului dinamometric ntre

arborele principal i suportul portscul. Tensionarea sistemului se face cu ajutorul

piuliei 2 i a celor dou uruburi cu pas diferenial 1 i 3. Rotind piulia ea se va

desfura mai repede de pe un urub i se va nfura mai ncet pe cellalt. Ca urmare,

n funcie de unghiul de rotire al piuliei n sistem se produce o deplasare. Aceastdeplasare este preluat de inelul elastic 4, care se deformeaz i ca urmare

1

2 3 4 5 6 7

Fig. 2. Msurarea rigiditii statice a subansamblurilor unui strung

8/3/2019 TF Final)

25/169

25nmagazineaz o energie cinetic. Sub aciunea acestei fore introduse n sistem cele

dou subansambluri ntre care s-a fixat dispozitivul se deformeaz.

Deformaiile se msoar cu comparatoarele cu cadran 6 i 7, ai cror supori

sunt fixai pe batiu. Mrimea forei din sistem se poate citi cu ajutorul comparatorului

5 montat n inelul elastic 4 (comparator care este etalonat direct n daN). Cu valorile

citite la ncrcarea i descrcarea sistemului se ridic curbele de rigiditate ale

subansamblurilor respective.

1. Pentru ridicarea curbei de rigiditate static a ppuii fixe, dinamometrul sefixeaz ntre vrful ppuii fixe i portcuitul strungului. Suportul comparatorului cu

cadran se fixeaz pe batiul strungului, iar palpatorul acestuia n contact cu vrful

ppuii fixe, n sens opus aplicrii forei de ncrcare.

2. Pentru ridicarea curbei de rigiditate static a ppuii mobile, dinamometrul sefixeaz ntre vrful ppuii mobile i portcuitul strungului. Suportul comparatorului cu

cadran se fixeaz pe patul strungului, iar palpatorul acestuia n contact cu vrful ppuii

mobile n sens opus aplicrii forei de ncrcare.

3. Pentru tensionarea suportului portcuit se folosete unul din montajeleanterioare cu diferena c palpatorul se pune n contact cu portcuitul strungului.

ncrcarea se poate face cu sarcini pozitive sau negative, n funcie de sensul

forei de ncrcare. Valorile forelor se vor lua conform STAS 6869-87.

4. Prelucrarea rezultatelor1. Rezultatele msurtorilor de la capitolul 3 punctele 1, 2, 3 se trec n tabelul 1.2. Se traseaz diagramele de rigiditate pentru cele trei subansamble pe acelai

grafic n coordonate ( yFy , ) (Fig.3).

3. Se determin rigiditile statice, ale celor dou subansambluri (ppua fix isuportul portscul) cunoscnd relaia fundamental a rigiditii dat de ecuaia

(1), iar valorile se trec n tabelul 1. Se va determina pentru fiecare subansamblu

i rigiditatea minim potrivit relaiei (3).

8/3/2019 TF Final)

26/169

26Tabelul 1

Deplasarea rezultat [m]

ypf ypm ysp

Rigiditatea static[daN/m]Nr.

Mrimeaforei

aplicate

yF [daN] nc. desc. nc. desc. nc. desc. pfR spR

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

5. Concluzii. Observaii.1. Se vor evidenia elementele mainii-unelte cu rigiditate sczut i se vor

indica msurile constructive i tehnologice care se impun.

2. Cunoaterea rigiditii permite alegerea celei mai indicate maini-unelte dinpunct de vedere al rigiditii pentru obinerea unei anumite precizii dimensionale i de

form, realiznd indicatori de productivitate acceptabili.

3. Cunoaterea rigiditii statice a mainii-unelte permite obinerea de indicaiiasupra stabilitii mainii respective i a evitrii vibraiilor.

4. Se vor compara valorile rigiditii minime cu cele admise deSTAS 6869-87.

8/3/2019 TF Final)

27/169

LUCRAREA 4

DETERMINAREA EXPERIMENTAL A RIGIDITIIDINAMICE A SUBANSAMBLURILOR UNUI STRUNG I

INFLUENA ACESTEIA ASUPRA PRECIZIEI DEPRELUCRARE

1. Scopul lucrriin procesul de prelucrare pe maini-unelte, solicitrile care apar n sistem rareori

sunt statice, n majoritatea cazurilor ele sunt dinamice, ceea ce face ca forele care

acioneaz asupra sistemului tehnologic elastic s fie variabile. Din aceast cauz

trebuie s se determine rigiditatea dinamic a mainii-unelte, aceasta influennd

precizia de prelucrare.

n aceast lucrare se urmrete determinarea rigiditii dinamice a principalelor

subansambluri ale strungului: ppu fix, ppu mobil, suport portcuit i analiza

influenei acesteia asupra preciziei de prelucrare.

2. Consideraii teoretice

Determinarea rigiditii dinamice se poate face prelucrnd o suprafa cu un

adaos de prelucrare variabil i cunoscut. n cadrul acestei lucrri se va utiliza un arbore

de o rigiditate foarte mare, care are trei inele excentrice (Fig.1).

La prelucrarea acestui semifabricat cu profil excentric, adncimea de achiere

pentru o jumtate de rotaie variaz de la tmin la tmax , ceea ce provoac modificarea

forei de achiere i de asemenea i deplasarea elastic a sistemului tehnologic.

8/3/2019 TF Final)

28/169

28

Fig. 1. Semifabricat cu inele excentrice

Gradul de cedare al sistemului la prelucrarea unei piese pe strung depinde de

rigiditatea mainii, a sculei achietoare i a piesei ce se prelucreaz, adic:

[ ]daNmRRRR

PSMsist

/1111

++= (1)

Deoarece mrimea rigiditii cuitului n direcie radial este foarte mare n

comparaie cu rigiditatea strungului la prelucrarea piesei, se poate considera c

01

SR

. Dac pentru verificarea experimental se folosete un semifabricat a crui

rigiditate depete rigiditatea strungului, atunci se poate considera c 01

PR.

Relaia (1) devine astfel:

Msist RR

11= (2)

Eroarea de form a semifabricatului care produce variaia adaosului de prelucrare vafi:

minmax ttSF = (3)

Vom avea astfel:

[ ]mttSF min1max11 =

8/3/2019 TF Final)

29/169

29

[ ]mttSF min2max22 = (4)

[ ]mttSF min3max33 =

Erorile de form ale piesei n zona celor trei inele vor fi:

[ ]

[ ]

[ ]myy

myy

myy

P

P

P

min3max33

min2max22

min1max11

=

=

=

(5)

Coeficienii de transmitere a erorii sau coeficienii de influenare a preciziei n cele treipoziii vor fi:

min3max3

min3max3

33

min2max2

min2max2

22

min1max1

min1max1

11

yy

tt

yy

tt

yytt

P

SF

P

SF

P

SF

=

=

=

=

=

=

(6)

Componenta radial Fy a forei de achiere poate fi exprimat astfel:

[ ]daNstCstCFF FzFzFz YFzYX

Fzzy === (7)

Rigiditatea dinamic a sistemului tehnologicy

Fy

sistR

= , n cazul prelucrrii celor

trei inele ale arborelui va fi:

8/3/2019 TF Final)

30/169

30

minmax

minmax )(

yy

sttCR

FzY

Fz

y

Fy

sist

=

=

(8)

sau pentru inelul 1, va fi:

11 =FzY

FzsistsCR (9)

n mod similar, pentru inelele 2 i 3, rigiditatea dinamic va fi:

33

22

=

=

Fz

Fz

Y

Fzsist

Y

Fzsist

sCR

sCR(10)

Plecnd de la relaia deformaiilor sistemului tehnologic determinat n condiii statice

(relaia 12):

++

= sppmpfyxsist WW

l

xW

l

xlFy )(

)(2

2

2

2

_ (11)

i reconsiderat pentru condiii dinamice de solicitare, ea devine:

sistsppmpfy

xsist

RRl

x

Rl

xl

RF

y 111)(12

2

2

2_

=

++

=

(12)

Dnd lui x (n relaia 13) valorile 0,2

li l corespunztoare celor trei inele excentrice

avem:

8/3/2019 TF Final)

31/169

31

0=x ,1

111

=+

FzY

Fzsppf sCRR

2lx = ,

2

11)11(41

=++

FzY

Fzsppmpf sCRRR(13)

lx = ,3

111

=+

FzY

Fzsppm sCRR

A rezultat un sistem de 3 ecuaii cu 3 necunoscute:pfR1 ,

pmR1 i

spR1 .

Se noteaz:pfR

X1

= ;pmR

Y1

= ;spR

Z1

= i ksC FzY

Fz

=

1, rezult:

3

2

1

)(4

1

kZY

kZYX

kZX

=+

=++

=+

(14)

Rezolvnd sistemul se obine:

8/3/2019 TF Final)

32/169

32

)114

(2

)143

(2

)143

(2

312

123

321

=

+=

+=

kZ

kY

kX

(15)

Rigiditile celor trei subansambluri vor fi:

321

14321

+

==

FzY

Fz

pf

sC

XR

123

14321

+

==

FzY

Fzpm

sC

YR (16)

312

11421

==

FzY

Fz

sp

sC

ZR

Determinarea rigiditii dinamice a strungului folosind metoda prelucrrii

semifabricatelor excentrice conduce practic la msurarea erorilor de form asemifabricatului nainte i dup prelucrare. Coeficienii , FzC , Fzy se iau din

normativele pentru regimuri de achiere, n funcie de calitatea materialului prelucrat,

de geometria sculei achietoare i materialul sculei.

n scopul micorrii influenei forei centrifuge se recomand ca prelucrarea s

se efectueze cu viteze de pn la 100 m/min.

ntruct rigiditatea dinamic corespunde unor condiii reale de lucru ale

strungului, aceasta poate servi tehnologului pentru calculul influenei acesteia asupra

preciziei de prelucrare n condiii de lucru stabilite.

8/3/2019 TF Final)

33/169

33

Variaia diametrului piesei prelucrate d n funcie de deformaia elastic a

sistemului tehnologic elastic MDSP se va determina pentru urmtoarele cazuri cu

relaiile:

a) pfpm WW >

+

== sppmpf

pmpf

pmysistpm WWW

WWWFyyd 2)(2 min

adic:

+= sp

pmpf

pm

yW

WW

WFd

2

2 (17)

b) pfpm WW <

rezult:

+= sp

pmpf

pf

y WWW

WFd

2

2 (18)

c) pfpm WW =

rezult: )(2)(2 sppmysppfy WWFWWFd = (19)


1. Se aeaz dornul cu cele trei inele excentrice, ntre vrfuri pe strung, iartransmiterea micrii de la arborele principal se face cu inima de antrenare.

2. Se aeaz n suportul port-cuit comparatorul cu cadran. Vrful palpatoruluitrebuie s fie n plan orizontal pe axa centrelor strungului. Rotind dornul cu

mna n direcia de rotaie a arborelui principal, se msoar btaiasemifabricatului pentru cele trei inele, respectiv minmax ttsf = .

3. Se ndeprteaz comparatorul cu cadran i n suportul port-cuit se fixeaz cuitul.4. Se prelucreaz succesiv toate cele trei inele, ndeprtnd adaosul excentric de

pe acestea, dintr-o singur trecere. Adncimea de achiere minim pe partea

excentricitii minime a inelului se ia mint = 0,1 0,2 mm, avansul s = 0,2

mm/rot i viteza de achiere v= 60 m/min.

5. Se ndeprteaz cuitul i se fixeaz n suportul port-cuit comparatorul cu cadran.6.

Se msoar cu ajutorul comparatorului cu cadran erorile de form ale pieseipentru cele trei inele, minmax yyy = .

8/3/2019 TF Final)

34/169

34

4. Prelucrarea rezultatelor1. Rezultatele msurtorilor de la paragraful 3, punctele 2 i 6 se trec n tabelul 1.2. Cu ajutorul relaiilor (17) se vor calcula rigiditile dinamice ale celor trei

subansambluri principale ale strungului pfR , pmR i spR .

3. Se va determina eroarea de form a diametrului datorit deplasrilor elasticeale sistemului tehnologic n cazul strunjirii unei piese din OL 37 ntre vrfuri,

avnd 50=d mm i =l 100 mm pe un strung SN 400, folosind relaiile

(17), (18) i (19). Valorile admisibile ale rigiditii conform STAS 6869-87

sunt: =pfR 2750 daN/mm, =pmR 2150 daN/mm i =spR 2660 daN/mm.

Elementele regimului de achiere sunt: =v 100 m/min; =t 1 mm i =s 0,12

mm/rot. Pentru coeficienii , FzC , Fzy se vor considera urmtoarele valori:

4,0= ; 200=FzC , respectiv 75,0=Fzy .

Tabelul 1

Inelul prelucratParametrul

1 2 3

sf [mm]

p [mm]

p

sf

=

5. Concluzii, observaii

1. Se vor compara valorile rigiditile obinute cu valorile admise n STAS 6869-87, obinute la ncrcarea statici se va calcula raportul

d

st

R

R= .

2. Msurarea rigiditii dinamice permite alegerea i verificarea regimului deachiere, n vederea realizrii condiiilor tehnice prescrise pentru pies, innd

seama de deformaiile elastice, care vor aprea la prelucrare i precizia de

prelucrare dorit.

8/3/2019 TF Final)

35/169

LUCRAREA 5

DETERMINAREA TEMPERATURILOR DE ACHIERE, LASTRUNJIREA PE STRUNGUL NORMAL, UTILIZND

CAMERA DE TERMOVIZIUNE FLIR THERMACAM E45

1. Obiectivul lucrriiScopul acestei lucrri este determinarea temperaturilor de achiere utiliznd

termografia, o metoda non-distructiv, non-invaziv i non-contact de vizualizare a

distribuiei temperaturilor la suprafaa corpurilor investigate.

2. Consideraii teoreticeEnergia termic care se nate ntr-un proces de achiere se distribuie n cantiti

diferite (funcie de tipul procesului) ntre achie, pies, scul i mediul nconjurator.

Termografia n infrarou este o tehnic de vizualizare a distribuiei temperaturilor la

suprafaa corpurilor (invizibil cu ochiul liber) i de msurare a valorilor acestor

temperaturi n orice punct al imaginii.

Termografia face cldura "vizibil" i msurabil. Aceasta metod de msurare atemperaturii de la distan, a aprut ca o aplicaie a unor tehnici militare n domeniul

vieii civile (tehnic, tiin, medicin) dup mijlocul anilor 50. Activitile de

conservare a energiei, incluznd utilizarea optim a resurselor energetice primare i

secundare, constituie cele mai urgente i eficiente msuri n dezvoltarea unei economii

sntoase. Termografia n infrarosu face "vizibil" cldura i repartiia ei pe suprafeele

analizate.

Echipamentele industriale n care procesele tehnologice impun nivele termice

mai nalte n raport cu mediul nconjurtor prezint pierderi energetice care depind de

topologia instalaiilor, precum i de calitatea i starea izolaiei acestora. Evaluarea

8/3/2019 TF Final)

36/169

36acestor pierderi de energie, care reduc randamentul sistemelor, implic cunoaterea

distribuiei termice a tuturor componentelor acestora. Aceasta se realizeaz cu ajutorul

sistemului de termografie care vizualizeaz distribuia temperaturii pe suprafaa

echipamentelor, prin msurarea radiaiilor IR (infraroii). Metoda de examinare prin

termografiere n infrarou a ptruns recent n practica examinrilor nedistructive, fiind

ncadrat nc n categoria metodelor speciale.

Necesitatea generrii de hri i imagini termice, care s poat fi interpretate n

diverse domenii ale tiinei sau ale vieii cotidiene a condus la creterea interesului

unor firme n dezvoltarea de echipamente speciale care s extind cmpul vizual uman

i n domeniul radiaiei infraroii. Astfel, graie noilor tehnologii, au fost fabricate

camere de termoviziune i termografie care permit vizualizarea energiei IR radiate,

transmise i reflectate de sistemele biologice sau tehnice, rezultatul final fiind

vizualizarea temperaturii (temperaturilor) la nivelul obiectului msurat.

Structurile detectoare utilizate n termometria fr contact, termoviziune i

termografie lucreaz n poriunea infraroie a spectrului electromagnetic, care cuprinde

radiaiile cu lungimea de und ntre 3m i 14m. Regiunea IR poate fi mparit n

trei subregiuni: IR apropiat , IR mijlociu i IR deprtat. Tehnica de msurare a

temperaturilor prin ThV/ThG - IR lucreaz n infraroul apropiat i mijlociu.

Fig. 1. Lungimiile de und

8/3/2019 TF Final)

37/169

37Termografia este singura tehnologie de diagnosticare care permite vizualizarea

i verificarea performanelor termice. Camerele IR utilizate n prezent permit

identificarea problemelor de natur termic, cuantificarea lor printr-o msurare non-

contact deosebit de precisi, de asemenea, permit prezentarea automat a rezultatelor

obinute sub forma unor rapoarte profesionale.

Aproape orice echipament, care utilizeaz sau transmite energie, se

suprancalzete nainte de a se defecta. Ca urmare, termografia n infrarou este cea

mai eficient tehnologie datorit rapiditii, acurateei i siguranei cu care pot fi

identificate potenialele defecte sau probleme.

3. Prezentarea echipamentului3.1Principiul de funcionareOrice corp din mediul nconjurtor care se afl la o temperatur de peste 0K (-

273C) emite energie termic sub form de radiaie infraroie (IR). Camerele de

termoviziune n infrarou msoar aceast radiaie folosind senzori specializai, o

convertesc i o afieaz sub form de imagini termice.

Fig. 2. Diagrama simplificat a unei camere IR

8/3/2019 TF Final)

38/169

383.2Camera de termoviziune Flir Thermacam E45Camera dfe termoviziune Flir Thermacam E 45 i datele tehnice ale acesteia sunt

prezentate n figura 3 i tabelul 1.

Fig. 3. Camera de termoviziune Flir Thermacam E45

Tabelul 1

DATE TEHNICE: ImagineCmpul de vizializare/distanaminim de focalizare :

Interschimbabil; 19 x 14/0.3m,9 x 7/1.2m or 34 x 25/0.1m

Sensitivitate termic:

8/3/2019 TF Final)

39/169

8/3/2019 TF Final)

40/169

40

5. Prelucrarea rezultatelorRezultatele msurtorilor se vor trecen urmtorul tabel.

Tabelul 2Seria Nr.crt. Avans

[mm/rot]Turaie

[rot/min]Adncimea deachiere [mm]

Temperatura[C]

1 0.1 380 1.52 0.4 380 1.5

I 3 0.71 380 1.54 0.1 600 15 0.4 600 1

II 6 0.71 600 17 0.1 380 18 0.4 380 1

III 9 0.71 380 110 0.1 600 1.511 0.4 600 1.5

IV 12 0.71 600 1.5

1. Pentru prima serie de msurtori, la o turaie de 380 rot/min i o adncime deachiere de 1mm, variind avansul de la 0,1 la 0,71 mm/rot se va determina

temperatura maxim n punctul de contact scul achietoare-pies, la fel se

procedeaz pentru fiecare serie de msuratori prezentate n tabelul 1.

2. Pentru fiecare serie de msurtori se traseaz cte o diagram de variaie atemperaturii n raport cu mrimea avansului i a adncimii de achiere.

6. ConcluziiMetoda de examinare prin termografiere n infrarou permite o foarte uoar

vizualizare a temperaturilor procesului de achiere. Procesul de achiere poate fi

monitorizat cu ajutorul camerei de termografie, observndu-se variaia temperaturilor

de achiere. Modificrile regimului termic n sistemul tehnologic au influen asupra

preciziei de prelucrare prin deformaiile produse, prin schimbarea poziiei relative a

elementelor sistemului tehnologic.

8/3/2019 TF Final)

41/169

LUCRAREA 6

SCHIMBAREA BAZELOR TEHNOLOGICE

1. Scopul lucrriiScopul lucrrii const n analiza trecerii de la o cotare funcional la una

tehnologic. Dup alegerea punctului de zero main, se vor calcula elementele de

nchidere ale lanurilor de dimensiuni, necesare prelucrrii reperelor avute n vedere ca

studiu de caz. Dup etapa de calcul, se va trece la prelucrarea acestor repere pe

maina-unealt. n final vor fi fcute o serie de aprecieri privind precizia obinut prin

calcul, respectiv cea obinut n urma prelucrrii acestor repere avute n vedere ca i

studiu de caz.

2. Consideraii teoreticeO niruire de dimensiuni n contur nchis determin un lan de dimensiuni.

ntr-un lan de dimensiuni cu n elemente sunt 2 tipuri de elemente:- n-1 elemente componente- 1 element rezultant sau element de nchidere.

n funcie de scopul acestora, lanurile de dimensiuni se clasific n:

- lanuri de dimensiuni constructive (n faza de proiectare)- lanuri de dimensiuni tehnologice (n faza de prelucrare)- lanuri de dimensiuni funcionale (n timpul procesului tehnologic de

asamblare).

ntr-un lan de dimensiuni, elementul rezultant este:

=

+==

==1

1

1

11

n

i

n

ki

m

k

i

MiR iiNNNN (1)

8/3/2019 TF Final)

42/169

42

unde: Ni elementele componente

NR elementul rezultant

NMi elementele care mresc dimensiuneaNR

Nmi elementele care micoreaz dimensiuneaNR

Tolerana elementului rezultant este:

=

=

1

1

n

i

NR iTT (2)

unde: TNi tolerana elementelor componente

TR tolerana elementului rezultant

Cu ct numrul de elemente al unui lan de dimensiuni e mai mare, cu atttolerana elementelor componente TNi va trebui s fie mai mic pentru a determina

tolerana impus de condiiile de funcionalitate sau tehnologice ale elementului

rezultant. n proiectarea lanurilor de dimensiuni tehnologice, vom avea n vedere ca

numrul elementelor componente care concur la realizarea unui lan de dimensiuni s

fie ct mai mic, pentru a avea ct mai puine tolerane care se nsumeaz.

Cu privire la rezolvarea lanurilor de dimensiuni, trei metode pot fi folosite:

- metoda algebric direct sau indirect (cele mai utilizate n domeniul TCM)- metoda probabilistic- metoda de maxim i minimMetoda de rezolvare algebric direct se utilizeaz atunci cnd se cunoate

tolerana i poziia cmpului de toleran a elementelor componente ale lanurilor de

dimensiuni i se caut s se determine tolerana i poziia cmpului de toleran a

elementului rezultant.

432143214321

4

443

332

221

11 )(aiNasNasNasN

asNaiNaiNaiN

asN

aiN

asN

aiN

asN

aiN

asN

aiN

as

aiRNNNNNNNNN

++

++++=++=

(3)

8/3/2019 TF Final)

43/169

43

Metoda de rezolvare algebric indirect se utilizeaz atunci cnd se cunoate

tolerana i poziia cmpului de toleran al elementului rezultant i se cere s se

determine tolerana i poziia cmpului de toleran al elementelor lanului de

dimensiuni.

3. Desfurarea lucrriin cadrul lucrrii, se va considera ca i studiu de caz prelucrarea piesei

reprezentate n figura 1.

Fig. 1. Desenul piesei de prelucrat

Piesa de grosime 8 mm va fi prelucrat pe o main de frezat universal FUS

25, considernd pentru prinderea acesteia dispozitivul universal de tip menghin.

Pentru prelucrarea buzunarului indicat n figura 1 este necesar trecerea de la o

cotare funcional la una tehnologic. Punctul de zero al mainii va fi stabilit conform

indicaiilor prezentate n figura 2. De asemenea, n figura 2 sunt prezentate elementele

rezultante NR1 i NR2 care trebuiesc rezolvate, prin nchiderea corespunztoare a

lanurilor de dimensiuni. Dup rezolvarea prin calcul a acestor elemente, se va trece la

partea experimental a lucrrii, prelucrnd astfel la dimensiunea calculat reperele

avute ca i studiu de caz.

8/3/2019 TF Final)

44/169

44

Fig. 2. Desenul piesei de prelucrat (cotare tehnologic)

4. Prelucrarea rezultatelor1. Att dimensiunile obinute prin calcul, ct i cele controlate dup prelucrarea

pe maina de frezat se vor completa corespunztor n cadrul Tabelului 1.

2. Vor fi calculate abaterile dimensionale corespunztoare i se va analizainfluena acestora asupa preciziei de prelucrare.

Tabelul 1

Nr.crt. Dimensiunea calculat NR Dimensiunea controlat NR

Abatereadimensional

5. Concluzii i observaii1. Se vor face aprecieri privind precizia rezultat n urma prelucrrilor

experimentale i cea rezultat prin calcul.

2. Vor fi analizate posibile msuri tehnologice sau constructive care pot fiadoptate n vederea mbunatirii preciziei de fabricaie a reperelor prelucrate.

8/3/2019 TF Final)

45/169

LUCRAREA 7

CALCULUL ANALITIC I VERIFICAREA EXPERIMENTALA NORMEI TEHNICE DE TIMP N CAZUL PRELUCRRII

PRIN STRUNJIRE

1. Scopul lucrriiScopul lucrrii const n definirea normei de timp, a elementelor sale

componente, a metodelor de determinare a ei i verificarea experimental a normei de

timp n cazul prelucrrii unui arbore prin strunjire.

2. Consideraii teoreticeConsumul de munc necesar pentru executarea unei faze de lucru sau realizarea

unui produs se ilustreaz prin norma de timp. Norma de timp st la baza determinrii

capacitii de producie i a retribuiei muncii ntr-o unitate economic. O sarcin a

normrii este de a depista rezervele care s conduc la reducerea cheltuielilor de

munc, pentru realizarea produciei n condiiile concrete existente.

Pe baza normei timp se stabilesc: necesarul de maini i utilaje, necesarul de

muncitori, se coordoneaz procesul tehnologic i se organizeaz munca. Norma

tehnic de timp st la baza remunerrii muncii, a stabilirii preului de cost, precum i

la stabilirea variantei optime de prelucrare.

2.1. Norma de timp i norma de producie

Norma de timpNt reprezint timpul necesar pentru executarea unei lucrri sau

operaii de ctre un muncitor sau o echip n anumite condiii tehnico-organizatorice.

8/3/2019 TF Final)

46/169

46

Norma de producie Np este cantitatea de produse ce trebuie executate de un

muncitor sau o echip n unitatea de timp n anumite condiii tehnico-organizatorice.

Legtura dintre cele dou norme este dat de relaia:

Dac norma de timp se micoreaz cu x%, iar norma de producie crete cu y%

rezult:

Deci:

nlocuind Np1 = 1/Nt1 se obine:

Rezult c:

n industria constructoare de maini, normele de timp i normele de producie

trebuie s fie stabilite innd seama de:

pt N

1N =

)100

x1(N)

100

x(NNN t1t1t1t2 ==

)100

y1(N)100

y(NNN p1p1p1p2 +=+=

)100

x1(N

1)

1001(N

t1

p1

=+y

=+

100

x1

1

100

y1

.x-100

x100%y;

y100

y100%x

=

+

=

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

8/3/2019 TF Final)

47/169

47- utilizarea raionali complet a mijloacelor de producie;

- organizarea raional a locului de munc, crearea de condiii necesare bunei

desfurri a procesului de producie;

- organizarea deservirii locului de munc;

- pregtirea profesional a muncitorilor.

2.2. Structura normei de timpStructura normei de timp este prezentat n figura 1:

Fig. 1. Structura normei de timp

Deci:

sau

unde: n - numrul de piese din lot.

Semnificaia i coninutul acestor timpi este:

Tpi timpul de pregtire ncheiere i cuprinde lucrrile pe care le execut

muncitorul nainte de nceperea lucrului i dup prelucrarea unui lot de piese. Aceste

activiti sunt: citirea desenului, primirea instruciunilor, pregtirea sculelor i

min][TTT

n

TN rdlop

pitbuc +++=

min][)TT(TnTN rdloppitlot +++=

(6)

(7)

8/3/2019 TF Final)

48/169

48

dispozitivelor, reglarea mainii-unelte, predarea pieselor prelucrate, a sculelor i

dispozitivelor, curarea locului de munc. Timpul de pregtire-ncheiere nu depinde

de mrimea lotului de fabricaie i se normeaz o singur dat pentru ntregul lot.

Top timpul operativ se compune din timpul de baztb, care este folosit pentru

executarea prelucrrilor propriu-zise n timpul cruia are loc modificarea

dimensiunilor, formei, strii i aezrii reciproce a suprafeelor prelucrate i timpul

auxiliar ta, necesar fixrii pieselor, pornirii mainii-unelte, apropierii i ndeprtrii

sculei, msurrii dimensiunilor, fixrii i deplasrii piesei.

Tdl timpul de deservire a locului de munc este timpul consumat pentru

asigurarea condiiilor de lucru. Acest timp are dou componente: timpul pentru

deservirea tehnictdti timpul pentru deservire organizatorictdoa locului de munc.

Timpul pentru deservirea tehnic cuprinde: nlocuirea sculei, reglarea

dispozitivelor, reglrii periodice la dimensiune a sculelor, la nceputul i terminarea

zilei de lucru.

Tr timpul de ntreruperi reglementate cuprinde timpul de ntreruperi

condiionate de tehnologia stabiliti de organizare a produciei i timpul de odihni

necesiti fireti.

3. Desfurarea lucrriin cadrul lucrrii se va stabili analitic i se va verifica experimental prin metoda

cronometrrii norma de timp n cazul prelucrrii unui arbore prin strunjire (Fig.2).

8/3/2019 TF Final)

49/169

49

1,5 x 451,5 x 45

Lp

12,5

Fig. 2. Piesa de prelucrat

Semifabricatul utilizat va fi o bar laminat. Pentru a putea determina concret

norma tehnic de timp trebuie s se stabileasc:

1) Succesiunea fazelor;2) Regimurile de achiere;3) Mnuirile necesare;4) Lungimea curselor de lucru.

1) Succesiunea fazelor:

Aezarea A: Faza 1: strunjire frontal;

Faza 2: centruire

Faza 3: strunjire x Lp/2

Faza 4: teire 1,5 x 45

Aezarea B: Faza 5: strunjire frontal la Lp

Faza 6: centruire partea opus

Faza 7: strunjit x Lp/2

Faza 8: teire 1,5 x 45

8/3/2019 TF Final)

50/169

50

2) Alegerea elementelor regimului de achiere:

Scule: cuit cu plcu P10

Burghiu de centruit Rp3

sl = ............ mm/rot

st = ............. mm/rot

n = .............. rot/min

Timpul de baz se determin pe baza relaiei:

unde pentru strunjirea longitudinal:

L = l1 +l + l2 [mm]

l1= t ctg + (0,5 2) mm

l2 = (0,5 2) mm.

pentru strunjirea frontal:

L = l1 + D/2 + l2 [mm]

l1= t ctg + (0,5 2) mm

l2 = (0,5 2) mm.

La fazele cu avans manual (centruirea i teirea) se folosesc valori normative

stabilite experimental. Pentru stabilirea timpilor auxiliari trebuie cunoscute toate

mnuirile pe care muncitorul le efectueazi n funcie de acestea se stabilete timpul

auxiliar din normative. Astfel, la prima faza muncitorul trebuie s fac urmtoarele

mnuiri:

- prinderea semifabricatului;- rotirea capului portcuit n poziia corespunztoare;- aezarea cuitului la lungimea necesar;- cuplarea turaiei axului principal;- cuplarea avansului;- decuplarea avansului;

[min]isn

Lt b

=

8/3/2019 TF Final)

51/169

51- readucerea cuitului n poziia iniial.n mod similar se procedeaz i pentru celelalte faze, stabilindu-se n final

timpul auxiliar pentru ntreaga operaie.

Timpii auxiliari corespunztori pentru fiecare faz n parte se vor stabili cu

ajutorul anexelor 17 funcie de modurile de prindere, dimensiunile piesei prelucrate,

SDV-urile utilizate, etc.

4. Prelucrarea datelor

1. Se va calcula timpul de baz pentru strunjirea longitudinal i cele doustrunjiri frontale.

2. Se vor stabili din normative timpii auxiliari corespunztori.3. Se determin timpul operativ Top

Top = tb+ ta [min]

4. Valorile analitice i cele obinute prin cronometrare se vor trece n tabelul 2centralizator pentru fiecare faz n parte.

5. Se determin norma de timp pentru un lot de n=1000 buci, pe baza relaiei(6), timpii de pregtire-ncheiere, auxiliari, de detervire a locului de munc i de

ntreruperi reglementate se aleg din anexele 1-7.

Tabelul 1

Denumireafazei

lp[mm]

l1[mm]

l2[mm]

L[mm]

t[mm]

s[mm/rot]

n[rot/min]

v[m/min]

8/3/2019 TF Final)

52/169

52

Tabelul 2

Normat analitic [min] Cronometrat [min]

tb ta Top tb ta Top

8/3/2019 TF Final)

53/169

LUCRAREA 8

STUDIUL EXPERIMENTAL AL PROCESULUI DE BURGIEREI REGLAREA MAINII DE GURIT

1. Scopul lucrriiScopul lucrrii este cunoaterea posibilitilor tehnologice ale mainii de

gurit i nsuirea unor noiuni teoretice i practice de baz n ceea ce privete

operaiile de burghiere.

2. Consideraii teoretice2.1. Generaliti

Burghierea este operaia tehnologic de prelucrare prin achiere, care are ca

scop obinerea unor guri (alezaje) n material plin, prelucrarea putnd fi executat pe

maini de gurit, maini de frezat sau strunguri. Alturi de operaiile de burghiere

propriu-zis pe maina de gurit mai pot fi executate operaii de centruire, lamare cu

lamator conic, cilindric sau frontal, lrgire, alezare. Dup burghiere gurile mai pot fi

prelucrate prin: teire, lrgire, adncire sau filetare.

Mainile de gurit sunt maini-unelte pe care se execut operaiile tehnologice

de gurire (burghiere), lrgire, alezare, filetare pot fi portabile (cu acionare manual,

electric sau pneumatic) sau stabile. Mainile de gurit stabile se clasific astfel:

- dup poziia arborelui principal: maini de gurit verticale i orizontale;

- dup construcie i domeniu de utilizare: maini de gurit de banc, cu

coloan, cu montant, radiale, multiax, de gurit i alezat orizontale i n

coordonate.

8/3/2019 TF Final)

54/169

54

2.2. Descrierea mainii de gurit

Maina de gurit cu coloan este prezentat n figura 1. Coloana (2) este fixat

pe placa de baz (1) i susine masa mainii (7). Masa se poate deplasa pe direcie

vertical prin intermediul ghidajului cremalier (9) i se blocheaz ntr-o anumit

poziie cu ajutorul manetei (8).

Fig. 1. Maina de gurit cu coloan G16

8/3/2019 TF Final)

55/169

55

n partea superioar a mainii este amplasat carcasa (3) n interiorul creia se

gsesc cutia de viteze i cutia de avansuri. Acionarea mainii este realizat cu motorul

electric (4), iar avansul manual este realizat cu maneta (5). Pe arborele principal (6) se

monteaz scula, n timp ce piesa de prelucrat este fixat pe masa mainii.

Micarea principal de achiere, care este micarea de rotaie a sculei (transmis

de la motor prin cutia de viteze, arborele principal la scul). Micarea de avans axial a

sculei ce se poate transmite automat de la motor prin cutia de avansuri la arborele

principal sau manual de la maneta (5), care acioneaz o roat dinat ce angreneaz cu

o cremalier realizat pe arborele principal.

2.3. Descrierea burghielor

Burghiele sunt sculele achietoare utilizate pentru executarea gurilor din plin.

Ele sunt specifice pentru operaia de degroare i se construiesc de regul cu dou

tiuri. Clasificarea burghielor elicoidale se face pe baza mai multor criterii:

a) dup forma cozii burghiului: cu coad cilindric, cu coad conic;

b) dup materialul prii achietoare: din oel rapid(HSS) fr sau cu diverse

tipuri de acoperiri (TiC, TiN, TiCN), din carburi metalice sinterizate;

c) dup modul de rcire: cu rcire interior, rcire din exterior;

d) dup construcie: monobloc, cu plcue amovibile (interschimbabile).

c.

Fig. 2. Tipuri de burghie: a) monobloc, b) monobloc cu rcire prin interior, c) cuplcue interschimbabile

8/3/2019 TF Final)

56/169

56

Prile componente ale burghielor elicoidale sunt prezentate n figura 3. Partea

util care cuprinde dinii burghiului, canalele dintre dini, partea activ compus la

rndul ei din: conul de atac i partea lateral de calibrare. Unghiul conului de atac este

diferit n funcie de duritatea materialului ce se prelucreaz astfel: 80-90 pentru

materiale moi; 116-118 pentru oel; 130-140 pentru materiale dure. Coada

burghiului care servete la fixarea acestuia in arborele principal al mainii pe care se

execut burghierea i poate avea form conic sau cilindric (Fig.3. a b).

Fig. 3. Prile componente ale burghiului

Elementele prii achietoare a burghiului (Fig.4) conform normativelor n

vigoare, sunt: 1-partea achietoare, 2-canal de evacuare a achiilor, 3-corpul

burghiului, 4-coada, a- faa de aezare principal, b-tiul secundar, c-faa de degajare,

d- prima fa de aezare secundar, e-tiul principal, f-vrful sculei.

Fig. 4. Elementele prii achietoare a burghiului elicoidal

8/3/2019 TF Final)

57/169

57

Sculele se fixeaz n arborele principal al mainii de gurit:

- prin intermediul mandrinelor cele cu coad conic;

- direct n locaul arborelui principal sau folosind reduciile cu coada conic

(burghie, alezoare, tarozi).Piesele se fixeaz pe masa mainii n menghine sau n dispozitive speciale.

2.4. Parametrii regimului de achiere la burghiere

Micrile executate n vederea burghierii sunt

(Fig.5):

- micarea principal de achiere n [rot/min],

care este micarea de rotaie a sculei (transmis de lamotor prin cutia de viteze, arborele principal la

scul)

- micarea de avans axial s [mm/rot] a sculei

se poate executa automat de la motor prin cutia de

avansuri, arborele principal sau manual de la maneta

care acioneaz o roat dinat ce angreneaz cu o

cremalier realizat pe arborele principal.

nainte de nceperea guririi trebuie s se in seama de o serie de recomandri.

Astfel, centrul gurii ce urmeaz a fi prelucrat trebuie adncit (marcat) cu un

punctator mare. Att burghiul ct i piesa se vor fixa n dispozitivele indicate anterior.

O alt problem principal care se pune la operaia de gurire este alegerea unui

regim de achiere optim, adic determinarea unei combinaii ntre turaia axului

principal i avans, care s asigure o productivitate maximi o calitate superioar a

prelucrrii.

Fig. 5. Burghierea

8/3/2019 TF Final)

58/169

58

Turaia sculei determin viteza de achiere va [m/min], aceast vitez

reprezentnd spaiul parcurs de punctele exterioare ale muchiei achietoare a

burghiului n unitatea de timp.

min]/[1000

mnD

v sa

=

(1)

unde:D - diametrul burghiului [rot/min],

ns- turaia [rot/min]

Viteza de achiere aleas depinde de urmtorii factori:

- calitatea materialului burghiului;

- proprietile materialului prelucrat;

- diametrul burghiului (cu ct diametrul este mai mare cu att viteza de achierepoate avea valori mai mari);

- adncimea de gurire (la adncimi de gurire mari achiile se ndeprteaz mai

greu motiv pentru care se micoreaz viteza de achiere);

- avansul burghiului (este invers proporional cu viteza de achiere);

- intensitatea de rcire (lichidele de achiere nu trebuie s cauzeze oxidarea piesei

i trebuie s asigure ungerea burghiului).

3.

Determinarea timpului de baz la burghiere

Timpul de baz la burghiere se determin pe baza figurii 6 (guri nfundate i

guri strpunse) i a relaiei (1).

8/3/2019 TF Final)

59/169

59

Fig. 6. Burghierea gurilor nfundate i strpunse

[min],21

ss

bns

lll

ns

Lt

++=

= (2)

n care:L - lungimea de gurire [mm];

l- lungimea gurii [mm]

l1 - lungimea de angajare a sculei [mm];

[ ]mmctgD

l )2...5,0(21

+= (3)

l2 - lungimea de ieire a sculei (la alezaje stpunse)[mm];

[ ]mml )3...1(2 = (4)

ns - turaia burghiului [rot/min];

s - avansul [mm/rot].


Dup studierea lucrri, studenii vor pune n practic cunotinele acumulate n

ceea ce privete: operaiile de gurire, alegerea sculelor, identificarea prilor

componente ale mainii de gurit, comenzile i modul de funcionare al acesteia.

8/3/2019 TF Final)

60/169

60

1. Se ntocmete schia operaiei de gurire.

2. Se alege burghiul pe baza analizei materialului semifabricatului.

3. Se stabilesc parametri regimului de achiere: t=D/2 [mm], s [mm/rot],

v[m/min]i se trec n tabelul 1.

4. Se fixeaz burghiul i semifabricatul pe maina de gurit prin intermediul

dispozitivelor specifice.

5. Se regleaz maina de gurit G16 i parametrii regimului de achiere.

6. Se realizeaz practic operaia de gurire.

7. Se stabilete timpul de baz cu ajutorul unui cronometru.

5. Prelucrarea rezultatelorTabelul 1

Parametrii regimului de achiere Dimensiunilegurii

tb [min]

t=D/2[mm]

s[mm/rot]

v[m/min]

n[rot/min]

D[mm]

l[mm]

l1

[mm]

l2

[mm] calculat cronometrat

- Se calculeaz turaia sculei pe baza relaiei (1).

- Se calculeaz timpul de baz utiliznd relaiile (2), (3) i (4).

- Se verific precizia alezajului prelucrat prin msurarea diametrului (pe dou

direcii perpendiculare) i a a adncimii acestuia cu ajutorului ublerului.

8/3/2019 TF Final)

61/169

LUCRAREA 9

STUDIUL EXPERIMENTAL AL PROCESULUI DE

STRUNJIRE I REGLAREA STRUNGULUI UNIVERSAL

1. Scopul lucrriiScopul lucrrii este cunoaterea posibilitilor tehnologice ale strungului

universal i nsuirea unor noiuni teoretice i practice de baz n ceea ce privete

prelucrarea prin strunjire i efectuarea unor operaii caracteristice de strunjire.

2. Consideraii teoretice2.1 Generaliti

Strunjirea este procedeul de prelucrare prin achiere efectuat la strung cu ajutorul

cuitelor de strung. Achierea se realizeaz prin combinarea micrii principale, care este

o micare de rotaie executat de semifabricat, fixat n dispozitivele de prindere ale

strungului, cu micarea secundar de avans rectilinie, executat de cuitele fixate n sania

portcuit.

Micarea de avans poate fi paralel cu arborele principal al strungului (avans

longitudinal), perpendicular pe arborele principal (avans transversal) sau nclinat

fa de axa arborelui principal (de exemplu la suprafee conice).

n funcie de tipul prelucrrii (degroare, finisare sau degroare i finisare) i

tipul piesei, aezarea i fixarea semifabricatului pe strungse poate face: n universal,

n platou, n universal i vrful ppuii mobile, ntre vrfuri (rotaia piesei asigurndu-

se prin intermediul unei inimi de antrenare).

Cuitul se fixeaz n port-cuit. Lungimea n consol (poriunea de cuit care

rmne n afar) nu trebuie s depeasc de 1,5 ori nlimea corpului cuitului, iar

8/3/2019 TF Final)

62/169

62

vrful cuitului s fie pe aceeai linie cu axa piesei. Ridicarea sau coborrea acestuia

fa de axa piesei se realizeaz cu ajutorul plcuelor din oel cu lungimea de 150-200

mm prelucrate pe toate feele i cu grosimi diferite.

Posibilitile tehnologice de prelucrare prin strunjire pot fi clasificate astfel:

a. n funcie de precizia suprafeelor prelucrate: strunjire de degroare, strunjirede finisare.

b. n funcie de form se pot prelucra urmtoarele tipuri de suprafee: suprafeecilindrice, suprafee plane, suprafee profilate, suprafee conice, retezare,

strunjirea filetelor, gurirea i centruirea pe strung.

c. n funcie de dispunerea suprafeelor prelucrate: strunjiri exterioare, strunjiriinterioare.

2.2. Descrierea strungului

Figura 1 prezint subansamblurile principale ale strungului universal SNA 500.

Batiul (1) este ansamblul pe care sunt montate toate celelalte subansambluri,

meninndu-se poziia reciproc a acestora unul fa de altul n timpul funcionrii.

Batiul trebuie sa aib o rezisten mecanic suficient la solicitrile rezultate n timpul

procesului de achiere, o rigiditate mare i o deformare minim la aceste solicitri,

precum i o rezisten suficient la uzur.

Ppua fix (6) const dintr-o carcas din font fixat pe batiu n partea stng a

strungului. Cuprinde n interior arborele principal (5), care prezint un alezaj pentru a

permite prelucrarea pieselor din bar, iar la captul din dreapta este prevzut cu filet

exterior pentru montarea dispozitivelor de fixare a semifabricatelor i cu un alezaj

conic, n care se monteaz vrful de susinere sau alte dispozitive prevzute cu conuri

de fixare (dornuri, buce extensibile).

Cutia de avansuri i filete este fixat rigid pe batiu sub ppua fixi primete

micarea de la cutia de viteze prin intermediul roilor de schimb. Din punct de vedere

cinematic aceasta reprezint subansamblul care permite realizarea unei anumite valori

a avansului, n cazul operaiei de strunjire sau o anumit mrime a pasului de filetare.

Ppua mobil (4) servete la fixarea i centrarea pieselor lungi sau grele la

8/3/2019 TF Final)

63/169

63

strunjirea ntre vrfuri, precum i la fixarea unor scule folosite la executarea sau

prelucrarea alezajelor: burghie, adncitoare, alezoare, tarozi, etc.

Fig. 1. Prile componente ale strungului SNA 500

Cruciorul (9) servete la transmiterea micrii de la urubul conductor (10)

sau de la bara de avansuri la sanie. Are rolul de a susine scula, de a-i stabili poziia de

lucru corecta i de a imprima acesteia micarea de avans longitudinal, transversal sau

dup o direcie oarecare fa de axa vrfurilor. Cruciorul are n partea superioar

ghidajele pe care culiseaz sniile, aezate deasupra batiului. Deplasarea cruciorului

pe ghidajele (3) batiului se face pe sania principal denumit sania longitudinal (9)

a cruciorului, n partea superioar a saniei principale se gsesc ghidajele n form de

coad de rndunic pe care se deplaseaz sania transversal (8). Pe sania transversal,

n partea superioar este fixat suportul portscul (7), care pe lng fixarea cuitelor

8/3/2019 TF Final)

64/169

64

mai realizeazi aducerea acestora n poziia de lucru prin rotirea sa n plan orizontal

sub orice unghi n jurul axului montat n sania portcuit.

2.3. Descrierea i alegerea cuitelor de strung

Sculele utilizate la prelucrrile prin strunjire sunt cuite de strung pentru

strunjire exterioar i interioar, frontale, profilat, degajri, de filete. Alegerea

cuitelor de strung se face n funcie de suprafaa prelucrat, de tipul prelucrrii

(degroare sau finisare) i materialul semifabricatului.

Prile componente ale cuitului de strung sunt evideniate n figura 2: A-

partea activ, B-corpul cuitului (partea de prindere), 1- faa de aezare principal,

ndreptat spre suprafaa de achiere, 2- faa de aezare secundar ndreptat spre

suprafaa de achiere, 3-tiul principal, ce rezult din intersecia feei de degajare cu

faa de aezare principal, 4-vrful cuitului, care rezult din intersecia dintre tiul

principal i cel secundar, 5-tiul secundar, ce rezult din intersecia dintre faa de

degajare cu faa de aezare secundari 6- faa de degajare, pe care alunec achia n

timpul procesului de achiere.

Fig. 2. Elementele componente ale cuitului de strung

Geometria cuitului de strung este prezentat n figura 3: - unghiul de

aezare principal, 1- unghiul de aezare secundar, - unghiul de ascuire principal,

format ntre faa de aezare principal i faa de aezare principal, 1- unghiul de

ascuire, format ntre faa de aezare secundari faa de aezare secundar, - unghiul

de degajare principal, 1- unghiul de degajare secundar, - unghiul de atac principal,

8/3/2019 TF Final)

65/169

65

format de proiecia tiului principal pe planul de baz cu direcia avansului

longitudinal, 1- unghiul de atac secundar, format de proiecia tiului secundar pe

planul de baz cu direcia avansului.

Fig. 3. Geometria cuitului de strung

n raport cu operaia tehnologic pentru care sunt destinate, cuitele se clasific

astfel (Fig. 4): cuite pentru strunjire longitudinal (5, 8, 4), cuite pentru strunjire

frontal i praguri (2), cuite pentru strunjirea canalelor i degajrilor (9), cuite de

retezat (9), cuite pentru strunjire interioar (3, 10, 11, 12), cuite profilate, cuite

pentru filetat (7).

Fig. 4. Tipuri de cuite utilizate la strunjire

8/3/2019 TF Final)

66/169

66

Din punct de vedere al materialelor din care sunt realizate, cuitele pot fi

monobloc sau cu plcue (lipite, sudate sau fixate mecanic). Cuitele monobloc se

realizate integral din oel rapid i au n general dimensiuni mici. La cuitele cu plcue

pentru corpul cuitului se utilizeaz OL50, OL60 sau OLC45, OLC50, OLC60, 40C10

tratate termic la 30-40 HRC. Plcuele pot fi confecionate din oel rapid (Rp3, Rp4,

Rp5) sau din carburi metalice sinterizate.

2.4. Parametrii regimului de achiere la strunjiirea cilindric exterioar

Regimul de achiere la operaia de strunjire trebuie ales astfel nct n cazul

degrorii s duc la desprinderea unei cantiti maxime de achii n unitatea de timp,

iar la finisare s se obin o rugozitate ct mai mici o precizie dimensional ct mai

ridicat. Prin degroare se ndeprteaz cea mai mare parte a adaosului de prelucrare i

se obine aproximativ forma cerut a piesei. Prin prelucrarea de finisare piesa captforma, calitatea suprafeei (rugozitatea) i dimensiunile definitive.

n cazul strujirii cilindrice exterioare piesa execut micarea principal de

aschiere (micarea de rotaie n jurul propriei axe), iar cuitul micarea secundar de

avans, deplasndu-se paralel cu arborele principal.

Parametrii regimului de achiere sunt prezentai n figura 5. Adncimea de

achiere t [mm]i avansul sl [mm/rot] determin dimensiunile achiei. Avansul sleste

mrimea deplasrii cuitului n micarea secundar n cursul unei rotaii complete a

piesei.

Fig. 5. Parametrii regimului de achiere la strunjire

8/3/2019 TF Final)

67/169

67

Cnd adaosul de prelucrare este mare i nu se poate ajunge printr-o singur

prelucrare la dimensiunea final a piesei, prelucrarea se efectueaz n mai multe

treceri. Numrul de treceri se stabilete astfel:

t

dD

i

= 2 (1)

n care: D - diametrul semifabricatului [mm]

d- diametrul piesei finite [mm]

t- adncimea de achiere [mm]

Viteza de achiere v este determinat de turaia i diametrul piesei i se

determin cu formula:

min]/[1000

mnD

vp

=

(2)n care:D - diametrul piesei [mm]

np- turaia piesei [rot/min]

2.4. Calculul timpului de baz la strujirea cilindric exterioar

Fig. 6. Schema strunjirii cilindirce exterioare longitudinale

8/3/2019 TF Final)

68/169

68

Timpul de baz la prelucrarea prin strunjire se determin pe baza figurii 4 i a

relaiei: [min],ins

Lt

pl

b

= (3)

n care: L - lungimea tehnologic [mm];

L = l1 + l + l2 [mm]; l - lungimea piesei [mm];l1 = t ctg 1 + (0,5...3) mm; l2 - lungimea de ieire a sculei (1...4) mm;

i - numrul de treceri; np - turaia piesei [rot/min];

sl - avansul longitudinal [mm/rot].


1. Se ntocmete schia operaiei de strunjire.

2. Se aleg sculele necesare, pe baza analizei materialului semifabricatului i a

calitii impuse.

3. Se stabilesc parametrii regimului de achiere: t[mm], sl [mm/rot], np [rot/min]

i se trec n tabelul 1.

4. Se aeazi fixeaz piesa pe strung prin intermediul dispozitivelor specifice.

5. Se fixeaz cuitul n suportul portscul.

6. Se regleaz strungul SNA 500 i parametrii regimului de achiere.

7. Se realizeaz prelucrrile prevzute n desenul operaiei.

8. Se msoar timpul de baz cu ajutorul unui cronometru.

4. Prelucrarea rezultatelorTabelul 1

Se stabilesc: dsf= .......... [mm], l = ....................[mm],l1 = [mm], l2 = .. [mm]

- Se calculeaz timpul de baz pentru operaia de strunjire realizat practic, pe bazarelaiilor (1), (2), (3).

- Se verific cotele rezultate, prin msurare cu ajutorul ublerului.

Parametrii regimului de achiere tb [min]

t[mm]

s[mm/rot]

v[m/min]

n[rot/min]

i calculat msurat

8/3/2019 TF Final)

69/169

LUCRAREA 10

STUDIUL EXPERIMENTAL AL PROCESULUI DE

FREZARE I REGLAREA MAINII DE FREZAT PENTRU

PRELUCRAREA SUPRAFEELOR PLANE


frezat i nsuirea unor noiuni teoretice i practice de baz n ceea ce priveteoperaiile de frezare a suprafeelor plane.


Frezarea const din prelucrarea prin achiere a suprafeelor plane, cilindrice

sau profilate cu ajutorul unei scule prevzute cu mai muli dini, denumita frez.

Maina unealt pe care se execut operaia de frezare poart numele de main defrezat.

n funcie de sensul de rotaie al frezei i sensul avansurilor suprafeele plane

se pot prelucra prin dou metode: frezarea n sensul avansului i frezarea n sens

contrar avansului.

Frezarea n sens contrar avansului (Fig.1a) este metoda convenional de

frezare, n care direcia vectorului vitez de achiere n planul suprafeei prelucrate

este opus vectorului vitez de avans. Achia este foarte subire la intrarea dintelui

frezei n material i crete ca grosime pe msur ce dintele se rotete, atingnddimensiunea maxim la ieirea dintelui din achiere. n acest caz fora pe dinte crete

8/3/2019 TF Final)

70/169

70treptat odat cu creterea presiunii achiei de la zero la maxim, determinnd o

solicitare treptat a dintelui frezei. Freza tinde sa mping piesa n direcie contrar

avansului i n acelai timp s o desprind de pe masa mainii, motiv pentru care sunt

necesare dispozitive rigide de fixare a semifabricatului. Aceasta aciune a sculei duce

la tendina de eliminarea a jocurilor din lanul cinematic al mainii de frezat.

Fig. 1. Alegerea sensului de frezare

Calitatea bun a suprafeei prelucrate depinde mult de gradul de ascuire al

muchiilor achietoare i de numrul acestora (cu ct numrul lor este mai mare cu

att calitatea suprafeei prelucrate poate fi mai bun).

Totodat achiile degajate pot ajunge pe suprafaa prelucrat, existnd risculzgrierii acesteia. Pe de alt parte la intrarea n achiere pe o anumit poriune din

a.

b.

vs sd

ns

vs sd

ns

t

t

8/3/2019 TF Final)

71/169

71lungimea de contact a dintelui cu materialul, acesta nu va achia ci doar va tasa

suprafaa de prelucrat, pn cnd grosimea achiei va fi suficient de mare pentru a

putea fi ridicat de muchia achietoare. Simultan cu tasarea are loc i fenomenul de

ecruisare al materialului, dinii frezei fiind astfel supui unui intens proces de

uzur. Acest sistem de frezare permite obinerea unei caliti bune a suprafeelor,

fiind recomandat i n cazul frezrii de degroare a pieselor turnate i forjate, care

au un strat superficial dur.

La frezarea n sensul avansului (Fig.1b) achia are grosimea maxim la

intrarea dintelui frezei n materialul piesei, aadar fora pe dinte are valoarea

maxim la momentul intrrii n achiere, apoi scade treptat pn la valoarea zero,

cnd achia se desprinde. Din cauza tendinei de deplasare a piesei de prelucrat

nspre scula achietoare, trebuie luate msuri de anulare a eventualelor jocuri care

ar putea s apar n lanul cinematic al mainii de frezat .

Mainile de frezat orizontale sau verticale permit realizarea urmtoarelor

tipuri de operaii: frezarea suprafeelor plane orizontale, frezarea suprafeelor

plane frontale, frezarea suprafeelor nclinate, frezarea pragurilor, frezarea

canalelor. n afar de operaiile de frezare amintite, pe maina de frezat se mai pot

executa urmtoarele operaii: retezarea cu frez disc, gurirea cu burghie obinuite,

alezarea cu alezoare obinuite, etc.

2.2. Descrierea mainii de frezatMaina de frezat universal permite o serie de posibiliti de reglare cu

accesorii variate prin utilizarea crora poate funciona ca maina de frezat

orizontal, main de frezat vertical sau main de gurit. n figura 2 sunt

prezentate principalele pri componente ale mainii. Batiul (2) este fixat pe placa

de baz (1). De la motorul (3), prin intermediul transmisiilor cu curele, sunt

acionate cutia de viteze i de avansuri. Capul de frezat (4) susine arborele

principal (7), se deplaseaz pe ghidaje prin rotirea manetei (9). Masa vertical (6)

se poate deplasa longitudinal acionat de maneta (8) i vertical pe ghidajele (5).

8/3/2019 TF Final)

72/169

72Micarea principal de achiere este micarea de rotaie executat de

arborele principal. Micrile secundare sunt realizate astfel: micarea de apropiere

fa de pies este efectuat de capul de frezat, micarea de avans longitudinal i cea

de avans vertical sunt executate de masa mainii.

Fig. 2. Maina de frezat universal FUS25

8/3/2019 TF Final)

73/169

732.3. Descrierea i alegerea frezelorFrezele sunt scule achietoare de revoluie multiti, fiind prevzute cu doi

sau mai muli dini, fapt ce duce la creterea productivitii la frezare.Dinii suntaezai simetric, fie pe suprafaa lateral a unui corp de rotaie, fie pe ambele

suprafee. Caracteristica tuturor sculelor de frezat este micarea principal de

rotaie, n timp ce avansul se realizeaz prin deplasarea, fie a piesei fie a sculei.

Prin rotirea frezei dinii intr n achiere succesiv realiznd prelucrarea.

Clasificarea frezelor se poate face dup mai multe criterii:

a)dup felul suprafeelor pe care sunt dispui dinii: freze cilindrice (Fig.3.a,b), freze disc (Fig.3. c,d), freze cilindro-frontale(Fig.3. e,f,g,i), freze frontale,

freze unghiulare(Fig.3. h), freze profilate(Fig.3. j,k,l);

b)dup poziia dinilor n raport cu axa frezei: freze cu dini drepi (Fig.3. c),freze cu dini nclinai (Fig.3. a,i), freze cu dini elicoidali(Fig.3. b,e,f,g), freze cu

dini zimai (Fig. 3. l);

c)dup modul de poziionare, fixare pe maina unealt: freze cu coad(Fig.3.e,f,g,h), freze cu alezaj(Fig.3. a,b,c);

d)n funcie de modul de construcie: freze monobloc(Fig.3. a,b,c), freze cuplcue amovibile/sau lipite(Fig.3. d,h);

e)dup materialul prii achietoare: freze din oel rapid, freze din carburimetalice.

Fig. 3. Tipuri de freze

8/3/2019 TF Final)

74/169

742.3.1. Fixarea sculelor pe maina de frezatFrezele sunt fixate rigid pe arborele principal al mainii de frezat. Pentru a

permite fixarea sculei, arborele principal are o construcie special: este gurit de la

un capt la cellalt, iar partea dinspre masa mainii se termin cu o conicitate

normalizat.

Frezele cilindrice (cu alezaj) se fixeaz pe maina prin intermediul unui dorn

lung. Ele se fixeaz radial prin pene i axial prin buce distaniere. Frezele frontale

de dimensiuni mari se pot fixa direct pe arborele principal al mainii de frezat prin

patru uruburi fixate n gurile filetate amplasate pe partea frontal a arborelui

principal sau prin folosirea unui dorn scurt. Dornul scurt este asemntor celui lung

ns are poriunea de lucru mult mai scurt, motiv pentru care nu mai este necesar

sprijinirea dornului n lagr. El se fixeaz direct n arborele principal prin acelai

sistem ca i dornul lung.

Frezele prevzute cu coad conic se pot fixa direct n arborele principal i

se strng n uruburi sau prin intermediul unei reducii dac conicitatea nu

corespunde cu cea a arborelui principal. Frezele de dimensiuni mici prevzute cu

coad cilindric se fixeaz cu dispozitive cu buce elastice.

2.3.2. Fixarea pieselor pe maina de frezatPiesele ce urmeaz a fi frezate se fixeaz pe masa mainii de frezat direct sau

folosind dispozitive foarte variate, n funcie de configuraia i dimensiunile lor.Suprafaa cu care se aeaz piesa pe masa mainii sau n dispozitiv poart numele de

baz de aezare. Calitatea i precizia prelucrrii respective depinde n mare msur

de baza de aezare, care trebuie s satisfac urmtoarele condiii: s asigure precizia

prelucrrii; s permit fixarea uoari simpl a piesei; s permit executarea unui

numr ct mai mare de operaii; s asigure o fixare siguri rigid.

Cele mai simple dispozitive universale de fixare a pieselor pe maina de frezat

sunt bridele, la fixarea cu bride fiind necesar i folosirea calelor. Se utilizeaz, de

asemenea, uruburi cu cap frezat (pentru canalele n form de T ale mainii) i piulie.

8/3/2019 TF Final)

75/169

752.4. Regimul de achiere.Suprafeele plane orizontale se pot prelucra pe mainile de frezat orizontale

folosind freze cilindrice (Fig.4) sau mai rar, freze disc, ct i pe maini verticale

folosind freze frontale sau cilindro-frontale (Fig.5). Frezele se aleg n aa fel nct

limea frezei s depeasc limea suprafeei de prelucrat.

Fig. 4. Schema frezrii cilindrice

Fig. 5. Schema frezrii frontale

3. Calculul timpului de baz la frezarea planLa frezarea cu freze cilindrice (Fig.6) timpul de baz se determin pe baza

relaiei:

[min],21 iv

lllvLt

ss

b++== (1)

B

t

L

vs

nsns

Ds

8/3/2019 TF Final)

76/169

76n care:L - lungimea de frezare [mm];

l lungimea suprafeei frezate [mm]

l1- lungimea de angajare a sculei [mm];

[ ]mmtDtls

)3...5,0()(1 += (2)

l2 - lungimea de ieire a sculei [mm]; l2 = (2...5) mm.i - numrul de treceri;

vs - viteza de avans [mm/min].

Fig. 6. Frezarea cilindric

vs = sd zns [mm/min] (3)

unde: sd-avansul pe dinte [mm/dinte];

z- numrul de dini ai frezei;

ns - turaia sculei [rot/min].

s

as d

v1000n

= [rot/min] (4)

va - viteza de achiere [m/min]

ds- diametrul frezei [mm]

La frezarea cu freza frontal (Fig.7) timpul de baz se determin pe baza

relaiei (1) n care:

8/3/2019 TF Final)

77/169

77

mmB

RRlss

)3...5,0(2

22

1 +

= (5)

mml )6...4(2 =

Fig. 7. Frezarea cu freza frontal


Dup studierea lucrrii studenii vor pune n practic cunotinele acumulate

n ceea ce privete: operaiile de frezare, alegerea sculelor, stabilirea regimului de

achiere, identificarea prilor componente, comenzile i modul de funcionare al

mainilor de frezat.

1. Se ntocmete schia operaiei de frezare;

2. Se alege freza corespunztoare n funcie de materialul semifabricatului i

operaia de frezare care urmeaz s fie realizat; ds = ...... [mm];

8/3/2019 TF Final)

78/169

783. Se stabilesc parametrii regimului de achiere: t[mm], sd[mm/dinte],

vs[mm/min], ns[rot/min]i se trec n tabelul 1;

4. Se regleaz maina de frezat FUS 25 i parametrii de achiere;

5. Se prelucreaz suprafaa conform desenului operaiei;

6. Se stabilete timpul de baz prin msurare cu ajutorul unui cronometru.

5. Prelucrarea rezultatelor

Tabelul 1

Parametrii regimului de achiere Dimensiunilesuprafeei frezate tb [min]

t[mm]

sd[mm/dinte]

zns

[rot/min]va

[m/min]i B

[mm]L

[mm]calculat msurat

Se determin: vs = .................[mm/min],

l1 = .......[mm],

l2 = [mm].

- Se determin timpul de baz utiliznd relaiile (1) - (5);- Se verific cu ajutorul ublerului cotele rezultate n urma prelucrrii.

8/3/2019 TF Final)

79/169

LUCRAREA 11

STUDIUL EXPERIMENTAL AL PROCESULUI DE RABOTAREI REGLAREA MAINII DE RABOTAT TRANSVERSALE


rabotat transversal (eping) i nsuirea unor noiuni teoretice i practice de baz n

ceea ce privete operaia de rabotare.


Rabotarea este unul dintre cele mai vechi procedee de prelucrare prin achiere,

fiind adesea nlocuit n producie prin frezare sau broare datorit productivitii

reduse. Rabotarea, realizat pe maini de rabotat transversal, permite prelucrarea

suprafeelor plane orizontale, verticale, nclinate, profilate la piese de dimensiuni

relativ mici (lungime maxim de 1000 mm i de lime maxim 700 mm).

La prelucrarea pe maini de rabotat, de regul, nu este necesar utilizarea

lichidelor de rcire. Acestea se folosesc doar n cazul prelucrrii materialelor greu

achiabile sau cnd se i

tf final)

Documents