I. MEMORIUL  TEHNIC

Introducere

Activitatea de proiectare se defineste ca fiind munca cu caracter tehnic, stiintific si estetic care are ca scop elaborarea documentatiei tehnologice scrise si desenate pentru executarea unui ansamblu sau piesǎ.

A proiecta inseamna a crea, a combina lucruri noi, sau a aranja cunostinte existente intr-un mod nou. Proiectarea corecta necesita analiza si sinteza avand ca finalitate o schimbare evolutiva si inovatia. Proiectarea se defineste ca un summum de concepte, principii fundamentale si relatii cunoscute generic de procese creative si de optimizare. Schematizat se disting trei stadii ale creatiei tehnice: cunoasterea si experienta, practica, abstractizarea si realizarea practica.

Arta inginerului proiectant consta in asigurarea unui echilibru rational intre aspiratiile estetice si imperativele functionale, constructive si economice ale masinilor si instalatiilor utilizate. Rolul lui consta in dozarea corecta a factorilor cunoscuti, determinati cu cei rezultati din intuitie, iar reusita activitatii sale va depinde intotdeauna de modul in care va sti sa realizeze o sinteza optima a factorilor initial contradictorii.

Arta inginerului proiectant consta in asigurarea unui echilibru rational intre aspiratiile estetice si imperativele functionale, constructive si economice ale masinilor si instalatiilor utilizate. Rolul lui consta in dozarea corecta a factorilor cunoscuti, determinati cu cei rezultati din intuitie, iar reusita activitatii sale va depinde intotdeauna de modul in care va sti sa realizeze o sinteza optima a factorilor initial contradictorii.

Inginerul tehnolog trebuie sa posede toate datele referitoare la posibilitatile tehnologice ale utilajelor pe care le are la dispozitie, precum si valoarea rigiditatii acestora si a gradului lor de precizie, pentru ca procesul tehnologic sa fie astfel proiectat incat utilajul sa fie exploatat la capacitatea lui maxima.

TEMA DE PROIECTARE

Sa se proiecteze un dispozitiv autocentrant cu bucasa elastica  destinat orientarii semifabricatului, supus prelucrarii prin rectificare, in scopul generarii suprafetei marcate.

Se cunosc:

materialul piesei: 40Cr10 STAS 791-88

seria de fabricatie: 15000 buc/an.

prelucrarea se va face pe masini unelte universale

tratament termic de imbunatatire la s_r=80 . 85 [daN/mm²]

Proiectul va cuprinde

a. Partea scrisa

1. Tema de proiectare (desenul de executie al piesei de prelucrat scara 1:1)
2. Stabilirea itinerariului tehnologic. Elaborarea schemelor de orientare ale semifabricatului aferente tuturor fazelor procesului tehnologic
3. Determinarea parametrilor tehnologici la operatia de rectificare a suprafetei marcate (alegerea masinii-unelte, a sculei , a regimului de prelucrare prin aschiere); stabilirea elementelor de orientare apartinand dispozitivului de proiectat
4. Stabilirea bazelor de masurare. Stabilirea modului de reglare a sculei
5. Elaborarea schemei de fixare a semifabricatului. Stabilirea mecanismelor de fixare
6. Stabilirea a doua solutii constructive ale dispozitivului. Alegerea variantei optime, (analiza comparativa din punct de vedere functional, constructiv, tehnologic, economic).

b. Partea grafica

Cuprinsa in text: Schemele de orientare, schema de fixare, schitele celor doua variante constructive analizate.

In afara textului: desenul de ansamblu al dispozitivului (varianta optima) scara 1:1 ,desene de executie la scara pentru doua repere apartinand subansamblui ales .

1.Stabilirea itinerariului tehnologic.2. Elaborarea schemelor de orientare ale semifabricatului aferente tuturor fazelor procesului tehnologic

1.Debitare la 154 [mm]

2.Strunjire de degrosare

2.1.Strunjire frontala capat A

2.2.Strunjire de degrosare f54x70

2.3.Strunjire frontala capat B

2.4.Strunjire de degrosare f50x80

3.Gaurire si strj. int. de finis.

3.1.Gaurire f40x150

3.2. Strj. de finisare f42x150

4. Rectificare de degrosare

4.1. Rectificare de degrosare f50x80

4.2. Rectificare de degrosare f54x70

5. Rectificare de finisare

5.1. Rectificare de finisare f50x80

5.2. Rectificare de finisare f54x70

2. Determinarea parametrilor tehnologici la operatia de rectificare a suprafetei marcate (alegerea masinii-unelte, a sculei, a regimului de prelucrare prin aschiere); stabilirea elementelor de orientare apartinand dispozitivului de proiectat

Materialul piesei

Materialul piesei 40Cr10 este un otel aliat care contine conform STAS 791-88:

Caracteristici mecanice:

limita de curgere Re, Rp0,2 sau ReH este 790 [N/mm²];

rezistenta la rupere la tractiune Rm este  1000 [N/mm²];

- alungirea la rupere A, pentru L₀=80 [mm], este 10 [%];

duritate in stare recoapta 217 HB;

2.1.Calculul regimului de prelucrare prin rectificare

Puterea de aschiere la rectificare se determina cu relatia:

[kw] 

in care:

F_z- forta de aschiere [daN];

V-viteza periferica a discului;

Forta de aschiere se calculeaza cu relatia:

[N]   

in care:

C_F=2,2 - coeficient functie de materialul de prelucrat;

V_p 14 . 16 [m/min] [1, pag.69, tab. IX-8]-viteza periferica a piesei;

S_L=0,38 B=0,38 20=7,6 [mm], B=20 [mm]-latimea discului abraziv;

S_p=0,024 - avansul de patrundere;

[daN]

Viteza periferica a discului se determina cu relasia:

[m/min] [1,pag.197,rel. 6.2]

unde:

D_S=800 [mm] - diametrul sculei;

n_S=500 [rot/min]- turatia sculei;

[m/min]

Cunoscand forta de aschiere si viteza periferica a discului se poate calcula valoarea puterii de aschiere la rectificare:

[kw];

2.2.Alegerea masinii-unelte

Putere minima pe care trebuie sa o dezvolte masina unealta este P=1,26 KW, tinand cont ca prelucrarea se executa pe masini unelte universale se va utiliza masina de rectificat universal..

2.3.Alegerea sculei

Scula utilizata pentru prelucrarea suprafetei marcate va fi un disc abraziv din electrocorund, liant ceramic, cu dimensiunile f800x20 [mm].

2.4.Stabilirea suprafetelor de orientare

Suprafata de orientare a piesei este suprafata cilindrica interioara prelucrata anterior prin strunjire de finisare. Suprafata de orientare a bucsei este tot o suprafata cilindrica dar exterioara prelucrata prin rectificare de finisare.

3. Stabilirea bazelor de masurare. Stabilirea modului de reglare a sculei

Bazele de masurare sunt chiar suprafetele care se prelucreaza, baza de masurare fiind identica cu baza de cotare, acest lucru fiind un avantaj deoarece se reduc erorile care pot aparea in cazul necoinciderii bazei de masurare cu baza de cotare.

Avand in vedere ca fabricarea pieselor se face intr-o productie de serie mare sculele vor fi reglate in raport cu planele de simetrie a dispozitivul astfel axele piesei vor fi luate ca baze de masurare .

Sculele vor fi reglate cu ajutorul unor opritori de contact astfel incat la atingerea opritorului mobil care materializeaza baza de masurare de catre opritorul de contact.

4. Elaborarea schemei de fixare. Stabilirea mecanismelor de fixare:

Datorita faptului ca piesa de prelucrat trebuie fixata pe suprafata interioara ca si schema de fixare care asigura totodata si autocentrarea este urmatoarea :

5. Stabilirea a doua solutii constructive

Varianta 1

DORN CU BUCSA ELASTICA BILATERALA

Bucsa elastica 1 este centrata pe conul corpului 2 si pe cel al bucsei 4 si deformata prin strangerea piulitei 6. Surubul 3 serveste la transmiterea momentului de rotire de la corpul dornului la bucsa elastica.

Varianta 2

Bucsele elastice 1 impreuna cu dornurile conice 2 si 3se introduc in alezejul semifabricatului si impreuna cu acesta se aseaza intre varfuri.

Alegerea variantei optime

Am ales varianta 1 pentru ca este mai indicata in cazul piesei de fata, o piesa de revolutie cu pereti subtiri usor deformabili, dornul cu bucsa bilaterala impiedecand deformarea peretilor piesei.. Varianta 2 este mai indicata in cazul unor piese scurte cu pereti mai grosi.

6. Stabilirea mecanismelor de fixare

Mecanismul folosit pentru a se realiza strangerea dornului cu ajutorul bucsei elastice este de tip filet.

Forta necesara de strangere este:

[N]

unde:

K-coeficient de siguranta;

F=6,15 [daN]-forta de aschiere.

K=K₁ K₂ K₃ K₄ K₅ K₆

unde:

K₁=1,5 -coeficientul de siguranta garantat;

K₂=1,2 -pentru degrosare;

K₃=1,2 -coeficient functie de procedeul de prelucrare;

K₄=1 -coeficient functie de variatia fortelor de aschiere;

K₅=1,3 -functie de caracterul fortelor de strangere;

K₆=1 -tine seama de prezenta momentelor aschietoare care tind sa roteasca piesa.

K=1,5

Forta necesara strangerii este:

S=2,8 6,15=18,2 [daN]

Forta necesara actionarii surubului pentru a realiza fixarea piesei se calculeaza cu formula:

[daN]

unde:

S=18,2 [daN] -forta totala de fixare;

-semiunghiul conului;

-unghiul de frecare dintre bucsa elastica si manson rigid;

-coeficient de frecare dintre bucsa si piesa;

[daN]

unde:

-pentru bucse cu 4 lamele;

D₁ 42 [mm] -diametrul interior al bucsei;

t 2,5 [mm] -grosimea peretelui bucsei;

j_max 0,1 [mm].

[daN]

[daN]

Pentru actionare s-a optat pentru o piulita M16. Calculul lungimii bratului de actionare a piulitei pentru a dezvolta forta necesara fixarii piesei se determina cu formula:

Cunoscand: F_a=194,6 [daN] -forta ce trebuie dezvoltata la surub, Q=10 [daN] - forta de actionare, r=8 [mm] - raza medie a filetului , a=3⁰ - unghiul filetului , j=6,45⁰ - unghiul de frecare pe suprafetele elicoidale ale filetului, se poate calcula lungimea bratului de actionare:

[mm]

Bibliografie

1. PICOS, C. , s.a. Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanica prin aschiere. Vol. I, II. Chisinau, Editura Universitas, 1992

2. CHISIU, A. , s.a. Organe de masini. Bucuresti, Editura Didactica si Pedagogica, 1981

3. DALE , C. , s.a. Desen tehnic industrial. Bucuresti, Editura tehnica, 1990

Rosculet, S., s.a. Proiectarea dispozitivelor. Bucuresti, Editura Didactica si Pedagogica 1982 ;

* * * ,Colectia STAS

.