UNIVERSITATEA TEHNICĂ CLUJ-NAPOCA Facultatea Construcţi de MaşiniSecţia : Design Industrial

PROIECTSEMESTRIAL

Calian Radu Tilion, an III, D.I.

Cuprins

1.Tema proiectului

2.Memoriul tehnic.

2.1 Consideraţii generale privind proiectarea Maşinilor-Unelte.2.2. Descrierea construcţiei si rolul funcţional al maşini de frezat.2.3. Maşina de frezat universală cu consolă.2.4. Întreţinerea maşini de frezat.2.5. Norme de protecţia a muncii.

3.Memoriul justificativ de calcul.

4.Desen de execuţie.

5.Desen de ansamblu.

6.Bibliografie.

1. Tema proiectului

Sa se proiecteze lanţul cinematic principal de la o maşină de frezat cu consolă având :

Numărul de trepte de turaţie Z= 8 Turatia de intrare n.intr=1420 rot/min Turaţia maxima a arborelui principal n.max=2240 rot/min Raţia seriei geometrice de etajare a turaţiei = 1,25 Puterea transmisă prin lanţul cinematic principal P=3 kW

Proiectul va cuprinde :

I. Partea grafică constând în :

1. Desenul de ansamblu în secţiune principală desfăşurată ( scara 1:1) a lanţului cinematic principal.

2. Desen de execuţie a arborelui principal.

II. Partea scrisă :

1. Memoriul tehnic de prezentare pentru masină şi lanţul cinematic respectiv.

2. Memoriul justificativ de calcul

2.Memoriul tehnic

2.1. Consideraţii generale privind proiectarea Maşinilor-Unelte.

Proiectare unei maşini-unelte noi impune o bună cunoaştere a caracteristicilor şi performanţelor utilajelor similare în exploatare, a soluţilor cinematice şi constructive, a realizărilor celor mai bune şi a tendinţelor pe plan mondial.

Maşina-unealta proiectată trebuie să răspundă intregal prescripţiilor cerute prin tema de proiectare. Prin construcţia maşinii se va asigura posibilitatea de alegere a unui regim de găurire cît mai apropiat de cel optim. Maşina-unealta trebuie să fie astfel pro-iectată, încît să permită utilizarea unor regimuri de găurire intensive.

O atenţie desebită se va acorda automatizării, astfel încît să se reducă timpi auxiliari, să se elimine subiectivitatea muncitorului şi solicitarea fizică si psihică a acestuia.

Proiectantul trebuie, de asemenea, să urmarească ca maşina-unealta să se realizeze cu un preţ de cost cît mai redus. In cosecinţă, pisele componente şi întreaga maşină se vor proiecta cu o greutate cît mai redusă, economisindu-se în special materialele scumpe şi cele dificitare.

În proiectarea piselor trebuie să se ţina seama şi de tehnologia prelucrăriilor , evi-tîndu-se construcţiile netehnologice, dificil de realizat sau cele care necesită consum mare de material şi energie în procesul de prelucare. Montajul subansamblelor şi asamblarea întregii maşini trebuie, de asemenea, să se realizeze uşor, cu cheltuieli minime de manoperă, timp şi energie.

Utilajul trebuie să-şi păstreze timp îndelungat caracteristicile tehnice şi economice iniţiale. Proiectul va conţine elemente care să asigure o protecţie eficientă a maşinii la eventuale suprasolicitări, comenzi greşite etc.

Prin prevederea unei accesibilităţi uşoare în cazul unor intervenţii, se va urmari ca reparaţiile să se efectueze rapid şi cu cheltuieli minime.

2.2. Descrierea construcţiei si rolul funcţional al maşini de frezat.

Maşini de frezat prezintă un grad mare de universabilitate datorită numărului mare de procedee de prelucrare prin aşchiere de bază pe care le pot dezvolta:

frezare. găurire; alezare; strunjire;

Ca urmare sunt destinate prelucrării pieselor de complexitate şi precizie ridicată, în general, necesită realizare mai multor operaţii la o singură fixare a piesei, cum ar fii piesele de tip bloc şi carcasă.

Maşinile de frezat sunt maşini-unelte de mare productivitate, datorită regimurilor de aşchiere intensive care se pot utiliza.

La operaţiile de frezare secţiunea aşchiei nu este constantă, în timpul prelucrării, determinând variaţia permanentă a forţei de aşchiere şi ca urmare procesul de prelucrare este însoţi de vibraţii permanente. Această particularitate a operaţiilor de frezare impune o supradimensionare a subansamblelor maşinii şi montare unui volant, pe arborele principal.

Pe maşinile de frezat se pot prelucra suprafeţe plane (orizontale, verticale, înclinate) şi suprafeţe de formă complexă. În figura 1 sunt prezentate o parte din multiplele posibilităţi tehnologice ale maşini de frezat.

Figura 1.

La maşinile de frezat mişcarea principală este executată de către sculă şi este o mişcare de rotaţie. Mişcările de avans sunt executate, la majoritatea maşinilor de frezat, fie de către piesă fie de către sculă şi sunt mişcări de tranzlaţie (în cazuri mai rare mişcarea de avans poate fi o mişcare de rotaţie).

Maşinile de frezat se pot clasifica după mai multe criterii; dintre acestea se prezintă câteva în cele ce urmează:

după destinaţie pot fii:

maşini de frezat universale. maşini de frezat specializate:

maşini de frezat prin copiere; maşini de frezat canale de

pană; maşini de frezat caneluri;

dupa poziţia arborelui pot fii: maşini de frezat cu arbore orizontal; maşini de frezat cu arbore vertical.

La maşini de frezat universale, cu destinaţie generală sau pentru sculării, reglarea parametrilor regimului de aşchiere (viteza principală de aşchiere şi viteaz de avans) se face în majoritatea cazurilor prin variatoare mecanice de turaţii în trepte.Dacă se doreşte echiparea maşinii cu echipamente de comandă numerică, atunci se vor utiliza motoare electrice cu turaţie reglabilă, simplificându-se structura mecanică a lanţurilor şi mărind rigiditatea maşinii.

Părţile componente ale unei maşini de frezat sunt prezentate în figura 2:

Maşina se compune dintr-un batiu 1, care susţine masa portpiesă 2, montantul principal 3 şi montantul secundar 4.Unitatea de lucru 5 şi suportul de sprijin 6 se pot deplasa pe ghidajele montantului principal, respectiv ale montantului secundar.

Sculele necesare diferitelor operaţii se fixează: în arborele principal 7 (broşa maşinii), în general, pentru operaţiile

de găurire, alezare şi filetare; pe sania platoului 8, pentru operaţii de strunjire şi frezare.

Pentru efectuarea diferitelor tipuri de operaţii, cu scule montate fie în arborele

principal, fie pe sania platoului, maşina este prevăzută cu următoarele lanţuri cinematice:

Lanţul cinematic principal format din motorul M1, cutia de viteze Cv şi cele două ramificaţii comutabile z1, z2 – pentru antrenarea broşei şi / sau a platoului;

Lanţurile cinematice de avans, actionate din lanţul cinematic principal (comutatoarele C2,C3) şi care au un singur element de reglare (cutia de avansuri CA) şi un singur mecanism de inversare la care, prin diferite ramificaţii, se efectuează următoarele mişcări de avans:

avansul broşei - prin închiderea comutatorului C1; avansul saniei platoului C – prin închiderea

comutatorului Cs avansul unităţii de lucru D şi al suportului I prin bara

avansurilor BA şi cutia de distribuţie CD1; avansul masei: longitudinal E, transversal F şi circular

G – prin comutaţii corespunzătoare din cutiile de distribuţie CD1 Şi CD2.

Din analiza schemei cinematice structurale rezultă că această maşină prezintă, din punct de vedere cinematic, o combinaţie între strunguri, maşini de găurit şi maşini de frezat. Astfel, apare necesară reglarea lanţurilor cinematice de avans atât pentru realizarea unor avansuri în mm/rot (necesare la strunjire, găurire, filetare) cât şi a vitezelor de avans necesare la frezare.

2.3. Maşina de frezat universală cu consolă.

Acest tip poate fi realizat avand doua strcturi de baza :

o varianta cu structura cinamatică la care lanţul cinematic principal si lanţurile cinematice de avans sunt acţionate de către o singură sursă motoare.

A doua variantă, la care lanţul cinematic principal si lanţurile cinematice de avans sunt antrenate de surse motoare diferite.

Prima variantă este preferată atunci când masinile sunt de putere mică, obisnuit sub 5 kW.Pentru lanţurile cinematice principale, în ambele cazuri se poate scrie urmatoare

ecuaţie de transfer:

Structuriile cinematice prezentate evidenţiază faptul că lanţurile de avans sunt astfel construite încât translaţiile să se poată realiza atât cu viteze de avans de lucru, cât si cu viteză de avans rapid. Cele doua cerinţe se obţin prin cuplajele C ( 1 şi 2 ) a căror stare de cuplare trebuie să excludă obligatoriu simultaneitatea.

Mişcările de avans longitudinal sau transversal obişnuit se realizează cu un domeniu de reglare a vitezei de de avans cuprins in intervalul 75 ... 100, cu valori minime de 10 ...15 mm/min ; numărul treptelor de viteze de avans este 12 .. 24. Vitezele de avans verticale se cere sa fie reduse la 1 /2 –1 /4 din valoarea vitezelor de avans longitudinal sau transversal, din motive de rigiditate.

2.4. Întreţinerea maşini de frezat.

Pentu menţinerea maşinilor –unelte în stare de funcţionare normală, cu indicatorii tehnico-economici în limitele prevăzute, este necesară întreţinerea zilnică a acestora.

O importanţă deosebită în intreţinerea maşinilor-unelte o are ungerea organelor în mişcare. De asemenea, este necesar ca sistemele automate să asigure debitul necesar de ulei. De asemenea, ungerea pe cale manuală, în locurile prevăzute de cartea maşinii trebuie să se facă la timp, cu lubrefianţii indicaţi şi în cantitaţile necesare. Lubrefiantul folosit trebuie să corespundă condiţiilor impuse de constructor. Se vor folosi uleiuri şi unsori de origine minerală. Ungerea se va face în funcţie de cele 3 grupe mari de organe: lagăre, angrenaje, cuplu sanie-ghidaj.

Înteţinerea zilnică constă în înlăturarea aşchiilor, a particulelor abrasive de pe ghidaje, a menţinerii rigidităţii asamblărilor prin strîngerea suruburilor cînd acestea se slăbesc, fără aşteptare reparaţilor planificate.

2.5. Norme de protecţia a muncii.

1. Înainte de începerea lucrului se controlează amănunţit starea tehnică a maşini.2. Se fixează bine piesa pe masa maşini de frezat.3. Hainele să fie bine încheiate şi strânse pe corp iar părul să fie acoperit.4. Se foloseşte în timpul lucrului ochelari de protecţie sau ecranul de protecţie.5. Se verifică legătura la pământ a utilajului.6. Se opreşte maşina când se fixează sau se scoate piesa din dispozitiv.7. Nu se curăţă şpanul cu mâna.8. Se opreşte maşina când se măsoară piesa.9. Nu se întreţin convorbiri în timpul lucrului.10. Nu se schimbă cureaua în timpul mersului.11. Nu se lucrează fără apărători.12. Se opreşte motorul la părăsirea locului de muncă.13. Se închide curentul sau se opreşte maşina în cazul când se constată o defecţiune şi se

anunţă imediat maistrul.

3. Memoriu de calcul justificativ

3.1 Diagrame de turatie si retele structurale

3.1.1 Determinarea rapoartelor de transfer

Z=8 Z=4*2Z=a.1* a.2i.c=1.013i.11= 1:1i.12= 1:1.25i.13= 1: (1.25*1.25)i.14= 1: (1.25*1.25*1.25)i.21= (1.25*1.25):1i.22= 1: (1.25*1.25)

3.1.2 Determinarea saltului

S.1==1.25S.2=

3.1.3 Reteaua stucturala

3.1.4 Diagrama de turatii

3.2 Stabilirea rapoartelor reale de transmisie si calculul numerelor de dinti

3.2.1

3.2.2

3.3 Calculul momentelor de torsiune si puterilor pe arbori

Calculul puterilor pe arbori

Calculu momentelor

3.4Calculul modulului minim necesar

Material: 50VCr11

Flim 290

Hlim 1100

3.5 Calculul distantelor axiale

3.6 Calculul parametrilor geometrici ai rotilor dintate

3.7 Calculul arborilor

3.8 Calculul transmisiei prin curele

-am ales curea de tip V, ingusta model SPZ-puterea: 3 kW-randament: 0.96-numarul de roti:2-numarul de curele:2-lingimea curelelor:1120mm-diametrul rotii motorului: 90mm-diametrul rotii de pe arboreal de intrare: 91.25 mm

Dimensiunile rotii motorului si a sectiunii curelei

Dimensiunile rotii de pe arboreal de intrare

Calcul de verificare al transmisiei

-transmisia rin curele va rezista deoarece a fost calculata o incarcatura maxima de 3.473 kW, iar incarcatura calculate este de 3.3 kW

3.8 Calculul penelor3.8.1 Calculul penelor de pe arborele de intrare

Se alege o pana de tip A, din otel turnat pentru pene cu urmatoarele caracteristici

3.8.2 Calculul penelor de pe al treilea arbore

Se alege o pana de tip A, din otel turnat pentru pene cu urmatoarele caracteristici

3.8.3 Calculul penei de pe arborele principal

Se alege o pana de tip A, din otel turnat pentru pene cu urmatoarele caracteristici

3.8.4 Alegerea arborelui canelat

-se alege un arbore canelat de serie usoara conform STAS 1768 – 68 cu urmatoarele caracteristici

5. Bibliografie.