Embed Size (px)
Citation preview
CUPRINS:
1. Date iniţiale necesare proiectării1.1 Condiţii tehnologice1.2 Condiţii tehnice( forma, dimensiunile, poziţia reciprocă a suprafeţelor)1.3 Semifabricat1.4 Stabilirea operaţiilor de prelucrare1.5 Determinarea regimurilor de aşchiere optime, a forţelor, momentelor şi puterii de aşchiere
2. Stabilirea structurii unităţii2.1 Generarea conceptelor2.2 Selectarea conceptului
3. Stabilirea caracteristicilor tehnice3.1 Forţa maximă3.2 Puterea maximă3.3 Viteza de avans tehnologică3.4 Viteza de oprire rapidă3.5 Viteza de retragere rapidă
4. Analiza/optimizarea valorilor4.1 Calculul puterii motorului electric de acţionare a lanţului
cinematic principal4.2 Calculul puterii minime necesare acţionării lanţului cinematic de
avans4.3 Calculul cursei
5. Alegerea componentelor tipizate5.1 Cap de forţă5.2 Unitate de sanie5.3 Batiu5.4 Masa rotativă
6. Acţionare şi comandă6.1 Sisteme de acţionare6.2 Sisteme de comandă
7. Cinematica capului multiax
7.1 Stabilirea schemei cinematice7.2 Determinarea rapoartelor de transmitere7.3 Determinarea avansului capului de forţă7.4 Calculul coordonatelor centrelor antraxelor7.5 Verificarea regimului de lucru
Bibliografie 1. Date iniţiale necesare proiectării
Baza de proiectare a unei unitati de lucru o constituie piesa. Se studiază desenul de executie al piesei (fig 1.1), conditiile tehnice (formă,dimensiuni), conditiile tehnologice (materielul, calitatea suprafetelor),numărul de suprafeţe, precum şi funcţionarea piesei în cadrul ansamblului din care face parte.
1.1 Condiţii tehnologice Materialul din care este fabricată piesa este: OLC 45 STAS 880 – 88.
O- oţel;L- procesul de obţinere al semifabricatului-laminat;45- conţinutul mediu de carbon.
Caracteristici mecanice: Limita de curgere ( Rp 0,2): 500 [ ] ;Rezistenţa la rupere : Rm 700…850 [N/mm ];Alungirea la rupere (A5): 14 [%];Duritatea: 207 [HB].
Compoziţie chimică: Tabelul 2.1
Marcaoţelului
CalitateaCompoziţia chimică [%]
C Mn S P
OLC45
-
0,42...0,5 0,5...0,8
max 0,045max 0,035
S 0,02...0,045X max 0,035
max 0,04XS 0,02...0,04
Calitatea suprafeţelor:
- rugozitatea generală Ra=6,3 [µm] - alte rugozităţi Ra=1,6 [µm] şi Ra=0,8 [µm].
Calculul ritmului liniei tehnologice:
[min/buc] ;
în care: - fondul real de timp, corespunzător aceleiaşi perioade la care
a fost raportat şi programul de producţie şi care, în acest caz a fost considerat un an.
- volumul de producţie (P=50.000 [buc/an])
în care: - coeficient care ţine seama de încărcarea utilajului; - numărul zilelor lucrătoare din perioada de timp considerată ( ); - numărul de schimburi ( ); - durata în ore a unui schimb ( );
[min]
[min/buc]
1.2 Condiţii tehnice (formă , dimensiuni, poziţia reciprocă a suprafeţelor)
Condiţiile tehnice de formă ,dimensiunile şi poziţia reciprocă a suprafeţelor (fig. 1.2) sunt prezentate în tabelul 1.2.
Fig. 1.2
Nr.crt.
Tip suprafaţă Dimensiuni Toleranţe Rugozitate, Ra
Clasa de precizie(ISO)
Obs.
S1 Cilindrica exterioara
Ø285±1,5×24 12,510,execuţie mijlocie STAS 2300-75
S2 Plana Ø285±1,5/ Ø61conform STAS 6,3
12,execuţie mijlocie STAS 2300-75
S3 Cilindrica interioara
Ø 240±0,5×24 6,310,execuţie mijlocie STAS 2300-75
S4Plana Ø 240±0,5 / Ø 212±0,5 conform
STAS 6,310,execuţie mijlocie STAS 2300-75
S5Plana
Ø 212±0,5/ Ø61 1,68,execuţie mijlocie STAS 2300-75
S6Conică
5x45conform STAS
6,3 12,execuţie mijlocie STAS 2300-75
S7
Cilindrica interioara
Ø61 ×24 6,3
10,execuţie mijlocie STAS 2300-75
Tab.1.2
1.3Semifabricat Dimensiuni de gabarit piesă : 285x24x mm ; se alege un semifabricat de rugozitatea generală Ra=12,5 .
1.4 Stabilirea succesiuni operaţiilor de prelucrare Alegerea operaţiilor de prelucrare s-a făcut ţinând cont de condiţiile tehnice specificate în desenul de execuţie al piesei şi semifabricatul adoptat. S-a avut în vedere prelucrarea simultană a mai multor suprafeţe cu un grup de scule. Traseul tehnologic de prelucrare s-a împărţit astfel încât s-a obţinut timpi de prelucrare cât mai apropiaţi pentru fiecare post de lucru.
S-a avut în vedere prelucrarea simultană a mai multor suprafeţe cu un grup de scule. Traseul tehnologic de prelucrare s-a împărţit astfel încât s-a obţinut timpi de prelucrare cât mai apropiaţi pentru fiecare post de lucru.
Operaţii de prelucrare:- găurire Ø 18×24mm, 8 găuri echidistante dispuse pe
diametrul Ø240±0,5 mm , conform desenului;- alezare cu cuţitul Ø61 x 24 mm;
1.5 Determinarea regimurilor de aşchiere optime , a forţelor , momentelor şi puteri de aschiere
Se vor determina regimurile de aşchiere pentru cele trei operaţii stabilite mai sus:
I . Găurire Ø 18×24mm , 8 găuri echidistante dispuse pe diametrul Ø240±0,5 mm , conform desenului;
La determinarea regimului de aşchiere am luat in calcul faptul că prelucrarea are loc cu mai multe scule simultane, de aceea durabilitatea sculelor trebuie să fie aceeaşi. Iniţial regimul de aşchiere se poate lua din normativele de regimuri de aşchiere în vigoare. Valorile recomandate pentru prelucrările obişnuite , micşorate ci 10-30 % pot constitui regimuri de aşchiere la prelucrarea pe maşini agregat.
a) Stabilirea sculei aşchietoare : Prelucrarea celor şase găuri se face prin burghiere, folosind patru
burghie elicoidale STAS 870-87 din oţel rapid cu următoarele caracteristici:-diametrul burghiului ;
-unghiul de înclinare a canalului de evacuare a aşchiilor (unghiul de degajare) ;-unghiul de atac principal ;-unghiul de atac secundar (tăiş secundar) -unghiul de aşezare ;
Materialul din care este confecţionat semifabricatul este OLC45 – STAS 880-88;
Dimensiunile găurii ce urmează a fi prelucrată Ø20×24 mm; Fluidul de răcire ungere utilizat: emulsie 20%;
Durabilitatea economică sculei aşchietoare pentru burghiul elicoidal cu D= 17,4 mm se recomandă:
Tec=18 [min], conform tabelului 1.3 Tabel 1.3
Diametrul burghiului,
D, mm
Materialul burghiuluiOţel rapid Plăcuţe din carburi meralice
Materialul de prelucratOţel Fontă Metale şi aliaje neferoase
511…1516…20
714-2018-22
1225-3023-40
-7
7-8
b) Stabilirea adâncimii de aşchiere
Adâncimea de aşchiere o aleg în funcţie de rezistenţa sculei cu dimensiunile cele mai mici, numărul de treceri şi de rigiditatea sistemului tehnologic.
Se recomandă ca adaosul de prelucrare să se ia la o valoare maximă admisă de rezistenţa sculei pentru a micşora numărul de treceri.
[mm]
c) Stabilirea avansul de lucru
Se alege la valoare maximă admisă în funcţie de rigiditatea sistemului tehnologic
Pentru alegerea avansului trebuie respectate următoarele cundiţii: Smin<(Stmin… Stmax)<Sf <Smax
Pentru găurirea simultană cu un număr relativ mic de burghie (6), pentru piese rigide cu adîncimi de găurire normale şi cu maximum clasa a V-a de precizie se alege grupa II-a de avansuri, tabelul 15.20 (baze de date)
Tabelul 15.20
Grupa de avans Durabilitatea[HB]
Diametrul de prelucrare [mm]
Avansul, s [mm/rot]
II 207 18 0,32
d) Stabilirea vitezei de aşchiere, v[m/min] Viteza de aşchiere aleasă din normative se corectează cu o serie de coeficienţi care ţine seama de materialul de prelucrat, materialul sculei, avansul, adncimea de aşchiere, etc. v= va x k1 x k2 x … x kn
în care: v- viteza de aşchiere corectă, va- viteza indicată în tabel, k1,k2,…kn- coeficienţi de corecţie.
Valorile recomandate pentru viteza de prelucrare a oţelului şi coeficienţii de corecţie sunt date în tabelul 15.25(baze de date)
Tabelul 15.25Avansul, s [mm/rot]
Diametrul de prelucrare [mm]
Viteza de aşchiere [m/min]
0,32 18 18
Pentru, materialul de prelucrat OLC 45, avansul s= 0,32 [mm/rot], diametrul de prelucrat Dp= 18 [mm], se alege din tabelul 15.25 pag 542 [1], viteza de aşchiere va=18 [m/min].
Pentru, materialul de prelucrat OLC 45, calitatea oţelului, duritatea marerialului HB= 207, materialul tăişului: Rp3 rezultă coeficientul k1 de corecţie a vitezei de aşchiere la găurire, adâncire şi teşire în funcţie de adâncimea de prelucrare a oţelului din tabelul 1.6 ; k1=1;
Tabelul 1.6Scula Raportul între lungimea de prelucrare şi diametru
Coeficientul k1
Burghiu 1
Pentru, materialul de prelucrat OLC 45, calitatea oţelului, duritatea marerialului HB= 207, materialul tăişului: Rp3 rezultă coeficientul k2 de corecţie a vitezei de aşchiere la găurire, adâncire şi teşire în funcţie de adâncimea de prelucrare a oţelului din tabelul 1.7 ; K2=1,3;
Tabelul 1.7Scula Oţel carbon de calitate cu max. 0,25-0,40%C
Coeficientul k1
Burghiu 1,3
Viteză de aşchiere corectată:V= 18·1·1,3=23,4 [m/min]
În continuare se calculează turaţia sculei ns [rot/min] cu relaţia :
[rot/min]
în care: v- viteza de aşchiere în [m/min]; D- diametrul sculei în [mm];
[rot/min]
Pentru alegerea turaţiei arborelui principal trebuie respectate următoarele condiţii:
nmin<nvmin< nvmax< nmax
Conform tabel C.F.G. 2(capitolul 6) , se alege turaţia nSC =370[rot/min] ; nmin= 180 [rot/min] ; nmax= 710 [rot/min] ; Deci inegalitatea de mai sus se verifică .
e) Forţa principală de aşchiere Fz [N]. Se calculează cu relaţia :
în care:CF,XF,YF- coeficienţi şi exponenţi în fucţie de materialul de prelucrat;KF- coeficient global de corecţie a forţei;D- diametrul sculei;s- avansul.
Valorile coeficientului CF şi exponentelor XF,YF, sunt date în tabelul 1.8
F=63·181,07·0,320,72·1=611,2 [daN] Tabelul 1.8
Oţel de prelucrat HB XF YF CF XM YM CM
OLC 45 207 1,07 0,72 63 1,71 0,84 6,7
f) Momentul de aşchiere, Mai [daN]:
;
în care:CM,XM,YM- coeficienţi şi exponenţi în fucţie de materialul de prelucrat;KM- coeficient global de corecţie a forţei;D- diametrul sculei;s- avansul.
Valorile coeficientului CM şi exponentelor XM,YM, sunt date în tabelul 1.9
Tabelul 1.9Oţel de prelucrat HB XF YF CF XM YM CM
OLC 45 207 1,07 0,72 63 1,71 0,84 6,7
Mai=6,7·181,71·0,320,84·0,1=36 [daN]
g) Puterea de aşchiere :
[kw] ;
unde :Mai = momentul de aschiere [daNm] ;nS = turatia sculei [rot/min] ;
[kw]
2. Stabilirea structurii unităţii
2.1 Generarea conceptelor
Compunerea, cinematica şi construcţia maşinilor-unelte agregat sunt
determinate de trei criterii: constructiv, tehnologic şi cinematic.
Criteriul constructiv. Are ca obiect de analiză piesa. Se stabilesc suprafeţele
ce urmează a fi prelucrate, poziţia reciprocă a acestor suprafeţe, precum şi
suprafeţele de bazare şi direcţiile din care să se poată realiza operaţiile de
prelucrare. Componenţa şi construcţia maşinilor-unelte agregat depind de
construcţia piesei şi anume: de forma semifabricatului;forma, numărul şi
poziţia reciprocă a suprafeţelor care urmează a fi prelucrate; precizia
dimensională, de formă şi de poziţie; caliatea suprafeţelor de prelucrat.
Aceşti factori determină direcţiile de prelucrare, aferente atât piesei
cât şi maşinii.
Direcţia de prelucrare a piesei, este axa tehnică definită în sens
geometric şi legată de suprafaţa de prelucrat, fiind identică cu axa
geometrică a fiecărei suprafeţe de revoluţie sau cu normala pe suprafaţa
plană, ce urmează a se prelucra.
Direcţia de prelucrare a maşinii, este definită similar cu a piesei, dar
este legată de postul de lucru. Se aleg de către constructor în funcţie de
construcţia şi dimensiunile de gabarit ale unităţilor de lucru. În general
direcţia şi numărul direcţiilor de prelucrare ale maşinii diferă de cele ale
piesei. Principiul fundamental în construcţia agregatelor constă în aducerea
direcţiilor de prelucrare ale piesei, peste direcţiile de prelucrare ale maşinii
după care sunt plasate unităţile de lucru şi sculele.
Numărul şi sensul direcţiilor de prelucrare sunt impuse de configuraţia
constructivă a piesei şi de tipul sistemului de transfer adoptat. Planele de
aşezare, fixare, alimentare şi transport anulează direcţiile de prelucrare ale
maşinii.
Criteriul tehnologic, ia în considerare procesul tehnologic pentru prelucrarea
piesei şi modul în care fazele procesului tehnologic pot fi realizate pe
maşini-unelte agregat.
Gradul de divizare sau de concentrare a procesului tehnologic
determină numărul posturilor de lucru, iar modul de prelucrare al pieselor
determină felul agregării.
Grad maxim de concentrare a procesului tehnologic se realizează prin
prelucrarea simultană a piesei pe un post de lucru fix, rezultând un agregat
monopost fix.
Gradul optim de concentrare a procesului tehnologic se realizează prin
prelucrarea succesivă a piesei la mai multe posturi de lucru, rezultând un
agregat serie care poate fi, după forma traiectoriei, de transport cu: masă
liniară; masă circulară; cu tambur indexabil.
În scopul măririi productivităţii, a eliminării ştrangulărilor în fluxul
tehnologic maşinile se construiesc cu două sau mai multe posturi agregate în
paralel, rezultând un agregat paralel.
Agregarea constă în compunerea maşinii-unelte agregat din
subansamble tipizate în construcţie modulară şi dispunerea lor într-o anumită
ordine. După modul de organizare a posturilor de lucru există trei metode de
agregare: serie; paralel; mixtă.
Criteriul cinematic. La compunerea şi construcţia maşinilor-unelte agregat se
ţine seama de felul şi numărul mişcărilor de generare şi auxiliare. Aceste
mişcări determină construcţia unităţilor de lucru, de transport şi a unor
unităţi speciale.
2.2 Selectarea conceptului
În fig. 2.2 se prezintă structura unei unităţii de lucru cu următoarea
specificaţie a elementelor componente: UL - unitatea de lucru; CF - unitatea
cap de forţă;
UAP - unitatea arbore principal; Uap - unitatea acţionare principală; CM -
cap multiax;
SCM - suport cap multiax; S - sanie; Uaw - unitate de avans.
Capul de forţă poartă şi asigură mişcarea principală a sculelor. Se
compune din unitatea acţionare principală Uap şi unitatea arbore principală
UAP. Construcţia arborelui principal depinde de procesul de prelucrare.
Arborii principali fixaţi în pinole deplasabile trebuie descărcaţi de solicitările
la încovoiere şi axiale.
Acţionarea principală este de obicei electromecanică. Mecanismul de
reglare al turaţiilor poate fi cu roţi de schimb sau cu cutie de viteze.
Unitatea de sanie susţine capul de forţă şi realizează mişcarea de
avans, asigurând ciclul de lucru. Se compune din sania propriu-zisă S şi
acţionarea de avans
Fig. 2.2
Uaw. Acţionarea de avans poate fi electromecanică cu mecanism de reglare
a vitezelor de avans cu roţi de schimb sau cu motor de curent continuu,
hidromecanică şi pneumohidraulică. De obicei sunt tipizate.
Observaţie: Capetele multiax se montează pentru prelucrarea simultană a mai multor găuri.
3. Stabilirea caracteristicilor tehnice
La fel ca mai sus se vor stabilii pentru cele trei operaţii de aşchiere : - găurire :
3.1 Forţa maximă
Forta axială la găurire pentru toate sculele ce lucrează simultan :
Ftot = n·Fai [daN]; unde:
n – nr de scule ; Fai – forţa axială de avans pentru o sculă.
Ftot = 8611,2= 4889,6 [daN];
3.2 Puterea totală de aşchiere
Puterea totală necesară prelucrării cu scule pentru diametre identice, scule aşchietoare identice, se calculează cu relaţia:
; ;
P =8·0,15=1,2 [KW];
3.3 Viteza de avans tehnologic, se calculează cu relaţia:
;
în care: - turaţia sculei aşchietoare, în [ ]; - avansul de aşchiere, în [ ]
Viteza de avans tehnologic trebuie să aparţină domeniului de viteze al unităţii de lucru :
;
3.4 Viteza de apropriere rapidă
Se adoptă [m/min] conform tab.2. caracteristici funcţionale
3.5 Viteza de retragere rapidă Se adoptă: ; [m/min] 4 . Analiza /optimizarea valorilor
- găurire
4.1 Calculul puterii motorului electric de acţionare a lanţului cinematic
principal
Puterea motorului electric de acţionare a lanţului cinematic principal se calculează cu relaţia:
;
în care: - puterea totala de aşchiere, în ; - randamentul unităţii de lucru ( );
P = =1,3 [KW];
Cunoscând puterea de calcul a motorului electric P = 1 [KW],turaţia de sincronism şi respectând condiţia
, se alege din cataloag (tabelul ME/CFG , pag, 10,[3]) un motor electric cu caracteristicile: , .
4.2 Calculul puterii minime necesare acţionării lanţului cinematic de avans
Iniţial se ţine seama de sarcina exterioară maximă pe direcţia avansului şi de viteza de avans tehnologic Puterea minimă necesară acţionării lanţului cinematic de avans se calculează cu relaţia:
;
P = [KW];
Se alege acţionare hidraulică deoarece P < 1 KW .
4.3 Calculul cursei de lucru
Lungimea cursei se calculează cu relaţia: în care: - cursa necesară pentru poziţionarea iniţială a axei de strunjire, în mm ( ); mm ;
- cursa de siguranţă, în mm ( ); mm ; - cursa necesară de ieşire a sculei aşchietoare din material, în mm ( pentru găuri străpunse ); mm ; - lungimea cursei, în mm; L=24 mm ; Cursa de lucru este :
C=190+2+24+13=229
5. Alegerea componentelor tipizate 5.1 Cap de forţă
Cunoscînd turaţia nsc = 414 [ ] ,din tabelul 5.1se alege din gama de turaţii de ieşire , nCF = 370 [ ] .Rezultă următoarele :
- simbol grupa de turaţii : 2.03 ;- turaţia de sincronism a motorului electric : n =750[ ];
Cunoscând turaţia arborelui de ieşire a capului de forţă turaţia de sincronism a motorului electric puterea calculată a motorului electric de acţionare a lanţului cinematic principal
şi respectând condiţia , rezultă puterea motorului electric: Pentru turaţia de sincronism a motorului electric
rezultă mărimea capului de forţă este: CFG 320.
Tabelul 5.1
Mărimea CFG
320 400 500 630
Tipul constructiv 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
M
otor
Turaţia min/rot
750
elec
tric Puterea
0,75 ; 1,1; 1,5
2,2 ; 3 4; 5,5 ;7,5
11
Fig.5.1
Dimensiunile centrajului şi ale arborelui de antrenare sunt date in tabelul 5.2 :
Tabelul 5.2Dimensiuni
în mmMărimea
320 400 500 630
d 35 (k6) 42 (k6) 52/ 60/14 62/ 70/16d 115 (h6) 150 (h6) 180 (h6) 240 (h6)
d / l M10/15 M10/15 M12/15 M12/32 b 10 12 - -
l - - 53 61l 63 63 63 77l 75 74,3 73,5 87l 80 80 80 95l 10 10 13 13
e 38 45 - -
Caracteristicile dimensionale şi funcţionale sunt date in tabelul 5.3
Tabelul 5.3
CaracteristiciMărimea
320 400 500 630
Dimensiuni principale
în mm
b 280 355 450 580 B 320 400 500 630
b 400 500 630 800h 180 220 280 360h 303 385 474 603h 320 400 500 630d 14 18 22 22d 12 16 16 20
L 500 630 630 800Turaţie motor
rot/min
Simbol grupe de
turaţiiGrupe de turaţii de ieşire
15004.01
180 ; 224; 280; 3551000 120 ; 150 ; 190 ; 240750 90 ; 115 ; 145 ; 1801500
4.02224; 280; 355; 450
1000 150 ; 190 ; 240; 300750 115 ; 145 ; 180 ; 2301500 4.03 280; 355; 450; 5601000 190 ; 240; 300; 375
750 145 ; 180 ; 230; 2901500
4.04355; 450; 560; 710
1000 240; 300; 375; 470750 180; 230; 290; 3651500
4.05450; 560; 710; 900
1000 300; 375; 470; 595750 230; 290; 365; 460
Greutate fără motor daN 310 450 685 1195
SIMBOLIZARE:
Observaţie : Datele ce au fost prezentate mai sus sunt valabile pentru ambele operaţii: găurire şi alezare.
5.2 Unitate de sanie
Cunoscând forţa axială maximă de avans F =4889,6daN, viteza de avans tehnologic V =132,4 [mm/min], şi respectând condiţiile : cu , rezultă din tabelul SAH , pag. 5, [3] :
Având lungimea cursei C=229 mm şi respectând condiţia , rezultă că se alege sania cu avans hidraulic de mărimea SAH 320x250.
Desenul săniei cu avans hidraulic este dat în figura 5.2 :
Fig.5.2
Tabelul 5.4 DimensiuneaMărimea
Xcursa
L l3 l1 x l2 L1 B B1 H h1 h2 d
SAH320
250 920 150200
4 -630 320 280 280 210 140
M 12
400 1070 150 5 -630 1300 380 5 230
SAH400
250 1090 60225
4 -800 400 355 320 240 160
M 16
400 1240 60 5 -630 1470 290 5 230
SAH500
400 1440 155250
5 -1000 500 450 360 270 185
M 16
630 1670 155 5 2301000 2040 525 8 -
SAH630
400 1690 180250
6 -1250 630 580 400 290 195
M 16
630 1920 180 6 2301000 2290 330 9 -
SAH800
630 2070 65 375 6 - 1400 800 740 480 330 220M 20
CARACTERISTICI FUNCŢIONALETabelul 5.5
Mărimea saniei
Caracteristica
SA
H 3
20 x
250
SA
H 3
20 x
400
SA
H 3
20 x
630
SA
H 4
00 x
250
SA
H 4
00 x
400
SA
H 4
00 x
630
SA
H 5
00 x
400
SA
H 5
00 x
630
SA
H 5
00 x
100
0
SA
H 6
30 x
400
SA
H 6
30 x
630
SA
H 6
30 x
100
0
SAH 800 x
630
Conductele de alimentare d
15 x 1,5 18 x 1,5 28 x 2 22 x 1,535
x 2,5
Intrarea la instalaţia de ungere d
M 10 x 1 M 10 x 1 M 10 x 1 M 10 x 1M
14 x 1,5
Deschiderea nominală DN
(mm)13 16 20 25 32
Forţa de avans în planul
ghidajelor la p=50 bar
1250 2000 3200 5000 8000
Presiunea maximă (bar)
63 63 63 63 63
Debitul necesar pentru avans rapid (l/min)
17 17 17 40 40
Viteza de
avans rapid
m/min
Înainte
5 4,5 3 3 2
înapoi 8 7 5,5 5 4
Debitul necesar pentru avans
de lucru (l/min)
6,3 6,3 6,3 6,3 6,3
Viteza de avans de lucru
(mm/min)30-500 20-500 12-300 8-300
8-250
Greutatea, daN 300
350
450
525
575
720
775
875
1200
1400
1500
1700
2600
Săniile cu avans hidraulic se utilizează pentru efectuarea mişcării de avans rectiliniu .
Dimensiunile principale se încadrează în recomandările STAS 8376-71; ISO 258 respectiv DIN 69572.
Acţionarea se face de către un cilindru hidraulic cu frânare la capătul cursei de retragere, iar oprirea la cursa de lucru se face cu tampon mecanic reglabil.
Săniile cu avans hidraulic sunt prevăzute cu ghidaje plane având pana de reglaj a jocului în plan orizontal.
Ungerea ghidajelor se face de la o instalaţie cu dozatoare; alimentarea instalaţiei de ungere se face din exterior fie de la o pompă manuală, fie de la instalaţia centralizată a maşinii agregat.
Ghidajele sunt călite şi rectificate, fiind prevăzute cu ştergătoare de ghidaje eficace.
Ciclul de lucru este comandat electric de la un bloc cu limitatori, la alegere cu 4,sau 8 limitatori şi came. Acesta poate fi amplasat la agregat pe partea stângă (S) exec. normal sau dreapta (D) a saniei (se va specifica în comandă).
SIMBOLIZARE:
5.3 Batiu
Cunoscând sania cu avans hidraulic SAH 320x250 şi cursa acesteia , din tabelul “ Batiuri laterale orizontale ” pagina 4, [3], se
alege batiul lateral orizontal: BLO-320x250
Schema unui batiu lateral orizontal este prezentată în figura 5.3.
F ig.5.3
Caracteristici funcţionale (tabelul 5.6 )Tabelul 5.6
MărimeaDimensiuni, în mm Greutatea
daNB L X b b B L l l l
320 540 1220250400630
340 465 450 1120 - - 900 670
400 620 1400250400630
420 545 530 1300 - - 1100 1100
500 7201600
400630 520 645 630
1500- 750 1250
1550
2200 1000 2100 1625
630 8501850
400630 650 775 760
1750850 1450
- 2000
2450 1000 2350 2050 2100
X – cursa saniei SAH ce se montează pe batiu
Batiurile laterale orizontale se utilizează pentru susţinerea unităţilor de lucru orizontale. Se execută în două variante:- construcţie turnată (T)- construcţie sudată (S)La partea inferioară sunt prevăzute cu şuruburi de reglare a orizontalităţii şi ancorare pe fundaţie.
SIMBOLIZARE :
5.4 Masa rotativă
Se face în funcţie de forţa axială totală:F =4889,6daN Cunoscând forţa axială totală, greutatea piesei G=15 [N], respectând
condiţiile )( 31 FFFatot şi platouG SF , din tabelul 13 extras din tabelul 71, pagina 53, se alege masa rotativă indexată de mărimea MRI 800, numărul de indexări 4…8, timpul de indexare la
090 este cinci secunde, bătaia frontală a tamburului 0,02 mm, eroarea de divizare ]./[330/01,0 mmgrad
Desenul mesei rotative este prezentat în figura următoare :
Fig. 5.4
Caracteristicile dimensionale şi funcţionale sunt prezentate în tabelul următor, extras din tabelul ‘Mese rotative indexate’.
Tabelul 5.7
Simbolul meseiCaracteristica
MRI 800
H[mm] 250 H1[mm] 140 C[mm] 1200
D[mm] 800
E varianta jgheab A 560 varianta jgheab B 280
F[mm] 1240 G[mm] 513 I[mm] 610maxime admise pe platou cu păstrarea preciziei de
f1[daN] 600 f2[daN] 600 h[mm] 150 r[mm] 400 f3[mm] 1120 h1[mm] 400
Eroarea de divizare [ mmgrad / ] 0,01/330Bătaia frontală a platoului [mm] 0,02Timp de indexare la 90 0 [sec] 5
Numărul de indexări 4…8Sarcina maximă pe platou [daN] 1200Greutatea mesei cu suport [daN] 3200
Mesele rotative indexate sunt elemente tipizate care intră în componenţa maşinii unelte agregat şi joacă rolul de element de transfer al pieselor ce se prelucrează, dintr-un post de lucru în altul, transfer care se face prin rotirea mesei. În poziţia de lucru mesele sunt indexate şi blocate.
După modul de blocare mesele sunt împărţite în două categorii :- mese rotative, indexate cu blocarea centrală
(tipodimensiunile ,800 1000 , 1250 ) ;- mese rotative indexate cu blocarea centrală
(tipodimensiunile ,1600 2000 ); Acţionarea meselor se face cu motoare hidraulice tip Ex produse de
Uzina Mecanică PlopeniMesele pot executa un anumit număr de indexări prin amplasarea unui
număr corespunzător de came de indexare pe platoul mesei.Pentru colectarea şi evacuarea şpanului mesele sunt prevăzute cu
jgheaburi construcţie sudată care se execută în două variante: A – cu gaură de evacuare mare care necesită suport special de evacuare;
B – cu gaură de evacuare, aceasta făcându-se printre două posturi vecine
Mesele rotative indexate se fixează pe suporţi poligonali construcţie sudată, numărul laturilor poligonului fiind funcţie de numărul posturilor de lucru. Simbolizare:
6. Acţionare şi comandă
6.1 Sisteme de acţionare
După natura mediului de acţionare, sistemele de acţionare utilizate în
structura maşinilor-unelte automate pot fi: mecanice , electrice, hidraulice ,
precum şi combinaţii ale lor.
Fiecărui sistem de acţionare i se ataşează un organ elementar de
comandă (OEC). Orice sistem de acţionare imprimă particularităţile sale
asupra structurii cinematice şi construcţiei maşinii-unelte automate,
necesitând anumite metode şi sisteme de comandă .
De asemenea, la rândul lor, metodele şi natura sistemelor de
comandă influenţează hotărâtor asupra cinematicii maşinii-unelte automate,
în general asupra construcţiei sistemului de acţionare.
În cazul de faţă s-a mers pe acţionare hidraulică deoarece :
- permit realizarea unor cicluri de funcţionare elastice şi deci o reglare
uşoară şi rapidă (continuă a vitezelor);
- permit automatizarea uşoară a comenzii.
Sistemele de acţionare hidraulică se proiectează pentru:
- transmiterea puterilor mari de acţionare, peste 3kw, la un lanţ
cinematic;
- când se urmăreşte reglarea continuă a vitezei organului de lucru
mobil şi automatizarea comenzii;
- când se urmăreşte realizarea unui ciclu elastic automat.
Dezavantaje: asigură o precizie mică a mişcării organului de lucru
mobil, datorită nestabilităţii mişcării, chiar în cazul existenţei
stabilizatoarelor de viteză; cost acceptabil numai în cazul tipizării
elementelor hidraulice; exploatare şi întreţinere dificilă.
6.2 Sisteme de comandă
Pentru desfăşurarea automată a mişcărilor auxiliare orice maşină-
unealtă are nevoie de un sistem de comandă. Prin sistem de comandă (SC) se
înţelege totalitatea lanţurilor cinematice, circuitelor, canalelor sau căilor de
comandă care echipează o maşină-unealtă dată. Dacă faza de dare a
comenzii se efectuează manual sistemul de comandă va fi manual sau
neautomat, iar dacă aceasta se realizează automat, fără intervenţia directă a
omului, atunci sistemul de comandă va fi automat.
Construcţia sistemului de comandă este influenţată în mod hotărâtor
de structura sistemelor de acţionare. Având în vedere construcţia combinată
a sistemelor de acţionare, rezultă necesitatea realizării celor mai diverse
combinaţii la comenzi. Datorită acestui fapt, sistemele de comandă pot fi:
- temporale şi secvenţiale;
- centralizat şi descentralizat;
- mecanice, pneumatice, hidraulice, electrice, electronice şi combinaţii
ale lor;
- sisteme de comandă după program;
- sisteme adaptive şi optimale.
Criterii de alegere a sistemelor de comandă
Alegerea tipului de comandă, depinde de modul de desfăşurare a
procesului tehnologic şi de construcţia lanţului cinematic de acţionare :
- Când procesul de aşchiere se desfăşoară rapid impunând o transmitere
rapidă a comenzii se aleg după caz comenzi pneumatice, electrice sau
electronice;
- Când procesul se desfăşoară încet, iar timpii de lucru au o pondere mare
în structura timpului unitar se aleg după caz comenzi mecanice sau
pneumatice;
- Când sistemul de acţionare este mecanic se aleg sisteme de comandă
mecanice;
- Când sistemul de acţionare este hidraulic sau pneumo-hidraulic atunci
sistemul de comandă este pneumatic sau electric;
- Când sistemul de acţionare este electro-mecanic, sistemul de comandă
este electric sau pneumatic; Maşinile-unelte speciale şi specializate, care au
un număr redus de turaţii şi avansuri, la care lungimile curselor variază în
intervale mici iar modificarea ciclului se face rar, necesită comandă
independentă;
- Lanţurile cinematice de acţionare mecanice necesită comandă
independentă;
- Lanţurile cinematice închise cu structură hidraulică şi electrică care nu
permit realizarea precisă a mişcării organului de lucru mobil, necesită
comandă dependentă (controlată);
- Executarea prelucrărilor de mare precizie care necesită mişcare de
compensare a uzurii, necesită comandă adaptivă;
7. Cinematica capului multiax
7.1 Stabilirea schemei cinematice (figura 7.1) :
fig. 7.1
7.2 Determinarea rapoartelor de transmitere
Baza de plecare a calcului schemei cinematice a capului multiax o constitue regimul de aşchioere al fiecărei scule în parte , caracterizat prin turaţia n [rot/min] şi avansul s [mm/rot] . Pentru diametre identice (scule aşchietoare identice) avem:
- turaţia sculei aşchietoare - avansul sculei aşchietoare - turaţia medie:
Cunoscând: raportul de transmitere este :
Diametrul de dispunere al antraxelor : D = 240±0,5 mm Distanţa reală dintre axe rezultă din desenul de execuţie al piesei:
Fig.7.2
Se alege numărul de dinţi ai roţii centrale:
Cunoscând
; ;
Distanţa dintre axe calculată este:
Diametrele primitive sunt :
Diametrele de cap ale roţilor sunt :
Înălţimea capului dintelui: Înălţimea piciorului dintelui : Înălţimea dintelui :
Grosimea dintelui :
7.3 Determinarea avansului capului de forţă
în care: turaţia arborelui conducător, în ;
sin turaţia sculei aşchietoare, în avansul capului de forţă, în avansul sculei aşchietoare, în
Trebuie respectată condiţia:
Este îndeplinită condiţia de mai sus.
7.4 Calculul coordonatelor centrelor antraxelor
Schema pentru calculul coordonatelor centrelor antraxelor este prezentată în figura 7.4
Fig7.4
Tabelul 7.1Numărul roţii
dinţateY[mm] X[mm]
c 0 01 46,5 80,52 0 933 -46,5 80,54 -46,5 -80,5
5 0 -93 6 46,5 -80,5
7
8
7.5 Verificarea regimului de lucru
Având complet determinată schema cinematică a capului multiax , se verifică regimurile de lucru care se vor obţine la fiecare sculă . Turaţia axelor principale :
unde : turaţia axului principal al CF ; numărul de dinţi ai roţii de antrenare ; numărul de dinţi ai roţii conduse . Avansul sculelor montate în axele principale :
unde : avansul la axul principal al CF ; avansul sculei respective .
