Universitatea Politehnica Timişoara Facultatea de Mecanică Departamentul de Ingineria Materialelor şi Fabricaţiei Disciplina: Dispozitive Tehnologice şi Mentenanţă PROIECT - Dispozitive - Coordonator Proiect Student an IV IFR / TCM ŞL. Univ. Dr. Ing. Felicia Veronica Banciu Giorici Catalin-Gratian Timişoara -2019- CUPRINS 1. Cuprins ............................................................................................................................................. 2 2. Enunţul temei.................................................................................................................................... 3 3. Analiza temei .................................................................................................................................... 4 4. Elaborarea de scheme de instalare .................................................................................................... 5 5. Soluţia constructivă a dispozitivului ................................................................................................ 8 6. Proiectul ansablului dispozitivului ................................................................................................... 9 7. Descrierea funcţională a dispozitivului ............................................................................................ 9 8. Breviar de calcul tehnico-economic ............................................................................................... 11 9. Concluzii......................................................................................................................................... 12 10. Bibliografie ................................................................................................................................... 13 2. Enunţul temei Pentru reperul schițat în figura să se realizeze: 1. Analiza desenului piesei 2. Analiza prelucrării necesare și calculul solicitărilor in așchiere 3. Elaborarea schemelor de orientare/fixare (blocare) 4. Elaborarea schemelor de acționare a mecanismelor de fixare 5. Alegerea soluției constructive 6. Elaborarea desenului de ansamblu 7. Verificarea prin calcul de rezistenta 8. Elaborarea desenelor de detaliu pentru piesele nestandardizate 9. Elaborarea instrucțiunilor de exploatare si mentenanța 10. Analiza economică pentru soluția de dispozitiv aleasă 3. Analiza temei Tema constă in proiectarea unui component al sistemului tehnologic care să permită orientareapoziționarea si fixarea piesei la o operaţie de prelucrare prin frezare. Conform desenelui de executie, piesa din tema, este confectionata din OLC 45 STAS 880-88. Caracteristici chimice si mecanice a OLC 45: Conform STAS 880-88, compoziția chimică a oțelului OLC 45 este indicată in tabelul următor: Carbon 0.43-0.48% Mangan 0.5-0.80 % Siliciu 0.17-0.370% Crom Max..0.03% Nichel Max..0.030% Conform STAS 880-88, compoziția mecanica a oțelului OLC 45 este indicată in tabelul următor: Limita de curgere Rp0,2 Rezistenta Alungirea la curgere la rupere Rm Rezilienta KCU 30/2 Modulul de elasticitate E Coeficientul Poisson Duritate Brinell în stare recoapta 480 N/ 700-840 N/mm 40 J/ 21000 N/ 0.3 Max 207 14% Cele mai folosite semifabricate sunt : a) Semifabricate laminate; b) Semifabricate turnate; c) Semifabricate forjate (liber sau in matrita); d) Semifabricate matritate; e) Semifabricate sinterizate; f) Semifabricate sudate. 4. Elaboarea de scheme de instalare Fixarea piesei la operația de frezare se face utilizând menghina din componența centrului de prelucrare vertical cu ajutorul dispozitivului proiectat. Piesa va avea 6 zone de fixare, adică 2 zone de contact cu bacul de tip A, repectiv 2 zone de contact cu bacul de tip B. Cele 2 zone de contact cu fiecare tip de bac sunt zone de contact lateral, prin aceste zone dispozitivul acționează asupra piesei cu forțe laterale de strângere (Fsl) și o zonă de contact în partea inferioară a piesei, unde se exercită forța de sprijin inferioară (Fsi). Schema de fixare la operația de frezare Elementele operatiei pentru care se proiecteaza dispozitivul Operația de frezare se poate realiza pe un centru de prelucrare vertical. Ca și exemplu de centru de prelucrare vertical am decis sa facem o mică prezentare a unui astfel de centru, și anume HASS CNC Vertical VF-2SS. HASS CNC Vertical VF-2SS Mai jos vor fi prezentate anumite caracteristici ale centrului de prelucrare vertical HASS CNC Vertical VF-2SS, aceste caracteristici fiind date de către producătorul mașini-unelte. Caracteristici ale centrului de prelucrare vertical HASS CNC Vertical VF-2SS Prinderea piesei pentru executarea operației de frezare se va realiza cu ajutorul unei menghine din cadrul centrului de prelucrare vertical, dar piesa nu va fi prinsă direct cu fălcile menghinei, și este poziționată în dispozitivul proiectat special pentru această operație, adică piesa este sprijinită pe bacul de tip A care este un bac fix precum și una dintre fălcile menghinei, iar bacul de tip B este mobil cu cealaltă falcă a menghinei. Model menghină CNC 5. Solutia constructiva a dispozitivului Materialul utilizat la executarea pieselor ce alcătuiesc dispozitivul este un oțel de uz general, și anume oțelul OL 50. Notarea mărcilor de oțel de uz general se face prin simbolul OL (oțel laminat) urmat de două cifre, care reprezintă valoarea rezistenței minime de rupere la 2 tracțiune exprimate în Kgf/mm . Oțelul OL 50 reprezintă un oțel din clasa de calitate I, ce are 2 2 rezistența minima de rupere la tracțiune de 500 N/mm (50 Kgf/mm ). Conform STAS 500/2-80, oțelul OL 50 are compoziția chimică prezentată în figura de mai jos: Compoziția chimică a oțelului OL 50 Conform STAS 500/2-80, oțelul OL 50 are caracteristicile mecanice și tehnologice prezentate în figura de mai jos. Caracteristicile mecanice și tehnologice ale oțelului OL 50 6. Proiectul ansamblului dispozitivului Menghina din componența unui centru de prelucrare vertical este formată din 4 părți componente principale: parte fixă (falcă fixă); parte mobilă (falcă mobilă); șurub de acționare; mâner pentru acționarea șurubului. Șurubul de acționare (SA) este acționat cu momentul de strângere a șurubului (Mss) care translatează partea mobilă (PM) dealungul părți fixe (PF), până când între partea mobile fixează piesa între aceasta și partea fixă. Mecanismul de acționare al menghinei din cadrul unui centru de prelucrare vertical 7. Descrierea functionala a dispozitivului Modul de lucru al dispozitivului este destul de simplu, precum și contrucția acestuia. Modul de lucru constă în mai multe etape: - - inițial se ansamblează bacul de tip A; se montează ambele tipuri de bacuri între fălcile menghinei din componența centrului de prelucrare vertical, după cum s-a afirmat și mai sus, bacul de tip A va fi poziționat lângă partea fixă a menghinei, iar bacul de tip B va fi mobil, adică se va poziționa lângă partea mobilă a menghinei, așadar prin deplasarea parții mobile a menghinei către partea fixă, se vor apropia și cele două bacuri ale dipozitivului, care vor fixa piesa la operația de frezare, orientarea piesei facanduse vertical. prin depărtarea dintre partea mobilă și cea fixă ale menghinei, piesa este destrânsă și se poate scoate din dispozitiv, ulterior introducându-se următoarea piesă. 8. Breviar de calcul tehnico-economic Scula utilizata: Placuta utilizata a fost aleasa cu ajutorul softului SANDVIK Coromant, caracteristicile ei fiind prezentate mai jos: Regimul de aschiere: Regimul de aschiere pentru fiecare faza a operatiei se alege din normative sau se calculeaza. Parametrii regimului de aschiere care trebuie stabiliti sunt: adancimea de aschiere, avansul si viteza de aschiere. Adancimea de aschiere : t = 10 mm. Avansul de aschiere: s= × z = 0,015 × 4 = 0,060 mm/rot = avansul pe dinte: = 0,010…0,020 mm/dinte z = numarul de dinti: z = 4 Viteza de aschiere: – constanta ce depinde de cuplul semifabricat – scula - exponenti prezentati in functie de conditiile concrete de prelucrare - coeficient de corectie in functie de prelucrabilitatea materialului - coeficient de corectie in functie de starea materialului de prelucrat [1, tab. 4.71] - suprafata de contact Viteza de aschiere: Cv D qv v T mv t s xv d yv t z l uv pv Kvm Kc K s 0.45 43.7 8 43.7 D0.45 T 0.33 t 0.1sd 0.5tl 0.5 z 0.1 0.59 10.9 60 0.3330.10.015 0.580.5 40.1 38.26m / min Se calculeaza turatia sculei si viteza de aschiere reala : 1000×v 1000× 38.266 n = × D = 3.14× 50 = 304.66rot min vr = × D× nr = 3.14× 8× 376= 59.32m / min Din gama de turatii a masinii unelte se alege turatia reala: =376 rot/min Calculul fortelor : Forta tangentiala: 0.1 0.75 0,86 -0.86 = 65 x 3 x 0.015 x8 x4 x 8 x 1 = 12.438 daN Forta radiala: Fr = 0.6 x Ft = 0. 6 x 12.438 = 7.46 daN Forta axiala: Fax = 0.4 x Ft = 0.4 x 12.438=4.97 daN Puterea: 12 .438 59 .32 Ft v r P 6000 6000 0.85 0.14 [KW] > PMU = 2 [KW] 9. Concluzii Din punct de vedere ergonomic dipozitivul nu se poate spune ca este unul dintre cele mai ergonomice, deoarece acesta are muchi exterioare drepte, dacă acestea s-ar realiza cu rotunjiri prețul de cost al acestuia ar crește. Dar există și riscul de prindere al degetelor de către operatorul mașini-unelte, mai exact la închiderea menghinei, atunci când este necesară prinderea piesei pentru executarea operației de frezare. Așadar operatorul mașini-unelte necesită o bună instruire înainte de explotarea și utilizarea dipozitivului proiectat. Măsuri de expolatare a dispozitivului și măsuri de protecția muncii: Personalul operator trebuie să fie în permanenţă instruit asupra modului de lucru la operaţia respectivă, şi asupra măsurilor ce trebuie să le ia în momentul apariţiei unor fenomene necorespunzătoare procesului. Intervenţiile la utilaje, altele decât cele specifice operaţiei, se vor face numai de către personalul de întreţinere/reglare special instruit în acest scop, şi numai în stare de repaus a maşinii. Echipamentul de lucru standard (salopetă, mănuşi, ochelari) este obligatoriu, dacă normele specifice utilajului nu prevăd alte mijloace de protecţie. Dispozitivele de lucru trebuie să asigure o fixare rigidă a pieselor. În cazul dispozitivelor pneumatice se vor prevede blocaje pentru a împiedica desprinderea piesei în caz de întrerupere a alimentarii cu aer. Dispozitivele de fixare a pieselor sau sculelor, care execută diferite mişcări în timpul lucrului, vor fi lipsite de proeminente: sculele se vor verifica la intervale de timp corespunzătoare durabilităţii stabilite prin normative; cele care prezintă fisuri, lipsuri de material, depuneri de material, deformării ale zonei de prindere se înlocuiesc obligatoriu. La maşinile cu zona de aşezare/prindere a pieselor la o înălţime mai mare de 800 mm se vor prevede grătare suplimentare, executate din materiale antiderapante şi izolatoare. 10.Bibliografie 1. Brăgaru Aurel –Proiectarea dispozitivelor vol 1-teoria şi practica proiectării schemelor de orientare şi fixare, Editura Tehnică, 1998 2. Gherghel N., Seghedin N. - Concepţia şi proiectarea reazemelor dispozitivelor tehnologice, Editura Tehnopress Iasi 2005, ISBN 973-702-297-1 3. Gojinetchi N., Gherghel N., Proiectarea dispozitivelor, Vol.1, Iasi 1983 4. Gojinetchi N., Gherghel N., Proiectarea dispozitivelor, Vol.2, Iasi 1983 5. Grozav Ion. Dispozitive în construcţia de maşini, Editura Politehnica, 2006, ISBN 973-625-378-3 6. Sagyebo, F. ş. a. Îndrumător pentru proiectarea dispozitivelor. Cluj-Napoca Litografia Institutului politehnic, 1980. 7. https://www.sandvik.coromant.com 8. http://int.haascnc.com/