Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti Facultatea Ingineria şi Managementul Sistemelor Tehnologice Catedra TCM
PROIECT ECHIPAMENTE DE FABRICARE
Cadru didactic: Prof. Dr. Ing. LUNCAȘ Iulian
Student: COTESCU Ștefan Grupa: 641 AA
2011 Cuprins
Pag 1 TEMA
2 SOTP
3 SOTA 4 SOO
1 2 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 1 1
5 PT
6 SOFTP
2 3 1 2 3 4
7 SOFTA
8 SOFO 9 ANS-DF
1 2 3 4 5 6 1 1 2 3
Denumire piesă: Corp Lagar Nr buc.: /an. 3000 Suprafeţe de generat: SO (întocmirea Schiţei Operaţiei) C (evidenţierea Condiţiilor) CD (selectarea C şi obţinerea C Determinante) E (geometrizarea CD şi obţinerea Extremelor) ED (selectarea E şi obţinerea E Dependente) EDE (explicitarea ED şi obţinerea ED Explicite) EDEO (ordonarea EDE şi obţinerea EDE Ordonate) EDEOS (simbolizarea EDEO şi obţinerea EDEO Simbolizate) SOTP (combinarea simbolurilor şi obţinerea SOTP) Întocmire tabel decizie pentru determinarea SOTA) Determinarea erorilor de orientare admisibile Determinarea erorilor de orientare caracteristice Aplicarea metodei "multicriteriale multiatribut " (MC-MA) MU si PT(caracteristici maşina-unealtă şi proces tehnologic: ax principal, masa, canale ‘T”, dimensiuni max. ale piesei, regim de lucru, etc.) SA (caracteristicile dimensionale ale sculei aşchietoare) Caracteristici ale piesei Creare tabel pentru forţe FR [daN] (determinarea forţelor de reglare) FT [daN] (determinarea forţelor în regim tranzitoriu) FP, FS [daN] (determinarea forţelor în regim de prelucrare şi principale) Creare tabel decizie pac [daN/mm2] (alegerea presiunii admisibile de contact) AOD [mm2] (determinarea ariei pentru orientare disponibile) AON [mm2] (determinarea ariei pentru orientare necesare) AFD [mm2] (determinarea ariei pentru fixare disponibile) AFN [mm2] (determinarea ariei pentru fixare necesare) Marcare SOFO pentru schiţa operaţiei Schiţa de principiu a ansamblului dispozitivului Descrierea unui ciclu de funcţionare Desen de ansamblu (Anexa 1)
2. SOTP
1
2.1. SO –Se anexeaza schita 1 2.2 C (evidenţierea Condiţiilor) Nr.condiţiei
Condiţia
De unde rezultă
C1
Respectarea cotei 51 mm
desen
C2
Respectarea cotei 62 mm
desen
C3
Respectarea conditiei de paralelism ΓG1 || ΓC5
desen
C4
Respectarea conditiei de paralelism ΓG2|| ΓC4
desen
C5
Respectarea conditiei de paralelism ΓG3|| ΓC4
desen
C6
Respectarea unghiului de 45° fata de ΓG1
desen
Cf. ISO 2768 cote netolerate => 51±0,3 ; 62±0,3 2.3 Conditii Determinante -CD Se analizeaza numai conditiile care definesc pozitia reciproca a suprafetei de prelucrat in raport cu celelalte suprafete prelucrate anterior sau neprelucrate , prin intermediul carora se definesc elementele geometrice de raportare. C1 , C2 , C3 , C4 , C5 , C6 – CD Ci (1,2,3,4,5,6)
Cdi (-) CPRC (-) CPR (1,2,3,4,5,6)
CPRO (1,2,3,4,5,6)
CD 1,2,3 CE 4,5,6 CI: -
2.4 E (geometrizarea CD şi obţinerea Extremelor) ΓG1 62±0,3 ΓC5 ΓG2/G251±0,3ΓC4 ΓG1 45° ΓC6 2.5 ED (selectarea E şi obţinerea E Dependente) Extreme directoare
Extreme dependente
ΓG1 62±0,3 ΓC5 ΓG2/G3 51±0,3 ΓC4 ΓG1 45° ΓC6 2.6 EDE (selectarea ED şi obţinerea ED Explicite) Extreme Dependente
Acţiunea de
Extreme Dependente
2
(fictive) ΔC5 ΔC4 ΔC6
explicitare
Explicite SC5 SC4 SC6
2.7 EDEO (ordonarea EDE şi obţinerea EDE Ordonate) Extreme Dependente Explicite
gmax
SC4 SC5 SC6
3 2 1
Extreme Dependente Explicite Ordonate I II III
2.8 EDEOS (simbolizarea EDEO şi obţinerea EDEO Simbolizate) Extreme Dependente Ordonate
Simbolizare [1]+[2]
I
[9]
[6]
II
[5]
[7] [8]
III
[4]
[3] 2.9 SOTP (combinarea simbolurilor şi obţinerea SOTP)
3
Nr. SOTP 1 2 3 4 5 6 7 8 1 0 11 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9
SC5
SC4 [1] * * * * * * * *
[2]
[5] * *
[6]
SC6 [7]
[8]
*
*
* *
*
2+5+4 2+6+3
*
*
2+6+4
*
*
*
*
* *
*
*
* *
*
*
1+5+3 1+5+4 1+6+3 1+6+4 1+7+3 1+7+4 1+8+3 1+8+4 2+5+3
* * *
* *
[9]
* * *
*
[4] *
* *
*
[3] *
Structura SOTP
2+7+3
*
2+7+4
* * *
2+8+3
*
2+8+4
* *
*
*
1+9 2+9
4
3. SOTA 3.1 Întocmire tabel decizie pentru determinarea SOTA
Nr. SOTP
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Structura SOTP
1+5+3 1+5+4 1+6+3 1+6+4 1+7+3 1+7+4 1+8+3 1+8+4 2+5+3 2+5+4 2+6+3 2+6+4 2+7+3 2+7+4 2+8+3 2+8+4 1+9 2+9
C3:ΓG1 || ΓC5 C4:ΓG2|| ΓC4 C5:ΓG3|| ΓC4
C2:ΓG162±0,3ΓC5 C1: ΓG2/G3 51±0,3 ΓC4 c
a 0
c 0 12.96’ 12.96’ 12.96’ 12.96’ 12.96’ 12.96’ 12.96’ 12.96’
16’
16.56’ 16.56’ 16.56’ 16.56’ 16.56’ 16.56’ 16.56’ 16.56’ 12.96’ 16.56’
c
0 a 0
Da Da Da Da Da Da Da Da Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Da Nu
C6:ΓG145°Γ 45°±0°20’
ε
a 0
0,24 mm
ε
c 0
0.08 0.08 0.038 0.038 0 0 0 0 0.08 0.08 0.038 0.038 0 0 0 0 0 0
0
c
a 0
c 0
a 0
Da Da Nu Nu Da Da Da Da Da Da Da Da Da Da Da Da Da Da
0
SOTA
a
0 19.2’
0 19.2’
0 19.2’
0 19.2’
16’
0 19.2’ 0 19.2’ 0 19.2’ 0 19.2’ 0 0 0
Nu Da Nu Da Nu Da Nu Da Nu Da Nu Da Nu Da Da Da Da Da
1+5+4 1+7+4 1+8+4 1+9 -
a
3.2 Determinarea erorilor de orientare admisibile ( ε 0 )
0 = 0,4 x T(±0,3 ) = 0,4 x 0,6 =0,24 mm a C3,C4,C5 C2 : 0 = 0,4 x T(±20’ ) = 16’ a C6 : 0 = 0,4 x T(±0°30’ ) = 0,4 xT(±20’) = 16’ C1,C2 :
a
5
3.3 Determinarea erorilor de orientare caracteristice C1 ,C2:ΓG162±0,3ΓC5 , ΓG2/G3 51±0,3 ΓC4 :
c
0 (SOTP / [5] ) = 0.08mm CO: 62mm SI: [5] SO: fig. PA: la cotă BA: proiectate pe paralelă ER =
CO 2 OA 2 AR 2 CO ΔCO =0 OA =Jmax=Tpsf+2(IT6)= =0.03+2*0.025=0.08 mm AR ΔCO =0
6
c
0 (SOTP / [6] ) = 0.038mm CO: 62mm SI: [6] SO: fig. PA: la cotă BA: proiectate pe paralelă CO ΔCO =0 ER:
CO 2 OA 2 AR 2 =0.038mm OA =Jmax=Tpsf+2(IT6)= =0.03+0.038mm AR ΔCO =0
c
(SOTP / [7] ) = 0 Deoarece C ≡ O ≡ A ≡ R CO: 62mm SI: [7] SO: fig. PA: la cotă BA: proiectate pe paralelă 0
ER: CO = OA = AR =
CO 2 OA 2 AR 2 ΔCO = 0 ΔOA = 0 ΔAR =0
=0
7
c
(SOTP / [8] ) =0 Deoarece C ≡ O ≡ A ≡ R CO: 62mm SI: [8] SO: fig. PA: la cotă BA: proiectate pe paralelă 0
CO OA AR 0 ER: CO = ΔCO = 0 OA = ΔOA = 0 AR = ΔAR =0 2
2
2
c
(SOTP / [9] ) = 0 Deoarece C ≡ O ≡ A ≡ R CO:62mm SI: [9] SO: fig. PA: la cotă BA: proiectate pe paralelă 0
CO OA AR 0 ER: CO = ΔCO = 0 OA = ΔOA = 0 AR = ΔAR =0 2
2
2
8
C3(ΓG1 45° ΓC6 ) :
c
(SOTP / [3] ) = 19.2’ CO: 45° 0
SI:[3]
(Tsf 2 IT 6) / 2 J max / 2 arctg l l 0.422 / 2 / 2 arctg 0.16 75 <β=0.32°=19.2’ / 2 arctg
c
(SOTP / [4] ) =0 CO: 45° 0
In acest caz nu exista Jmax.
C3,C4,C5 C2 : (C3: ΓG1 || ΓC5 C4: ΓG2|| ΓC4 C5:ΓG3|| ΓC4 )
9
c
(SOTP / [2] ) =0 CO CO 0
0.3 ... 16.56' 125 CO 16.56' 2arctg
c
(SOTP / [1] ) =0 CO: 45° 0
CO CO 0.3 ... 12.96' 159 CO 12.96' 2arctg
10
4. PT 4.1- MU + PT
Maşina unealtă: Maşina de găurit . P (găurire) = daN – forţa de aşchiere; M(găurire) = daN.mm (date preluate din procesul tehnologic). 4.2- Scule Aşchietoare
Caracteristici : - lungimea activă l = mm; - lungimea totală L = mm; - plăcuţă carburi metalice K20.
11
4.3- Caracteristici ale piesei vezi fig.
Masa = kg Greutatea = daN daN 5. SOO 5.1 Aplicarea metodei “multicriterială multiatribut” (MC –MA) A- Departajarea simbolurilor în funcţie de condiţii. Condiţii C1 C2 C3
Simboluri care aparţin condiţiei
B - Stabilirea criteriilor şi a scopului acestor criterii. Criteriu Scop C1: cost de execuţie - minim C2: cost de întreţinere - minim C3: fiabilitatea - maxim C4: rigiditatea - maxim C5: stabilitatea pe simbol - maxim C - Stabilirea atributelor şi scalarea acestora Atribute Foarte mic Mic Mediu Mare Foarte mare
Scalare 1 3 5 7 9
D - Întocmirea matricei consecinţelor (MC) pentru simbolurile de la condiţia 1 Criteriu Simbol
Cost excuţie
Cost întreţinere
Fiabilitate
Rigiditate
Stabilitate pe simbol
12
E - Întocmirea matricei omogene (MO) Criteriu Simbol
Cost excuţie
Cost întreţinere
Fiabilitate
Rigiditate
Stabilitate pe simbol
F - Întocmirea matricei normalizate (MN) Criteriu Simbol
Cost excuţie (minim)
Cost întreţinere (minim)
Fiabilitate (maxim)
Rigiditate (maxim)
Stabilitate pe simbol (maxim)
G - Întocmirea matricei de ordine (MOD) Criteriu Simbol
Cost excuţie minim
Cost întreţinere minim
Fiabilitate maxim
Rigiditate maxim
Stabilitate pe simbol maxim
Ordinea
H - Întocmirea matricei consecinţelor (MC) Criteriu Simbol
Cost excuţie
Cost întreţinere
Fiabilitate
Rigiditate
Stabilitate pe simbol
13
I - Întocmirea matricei omogene (MO) Criteriu Simbol
Cost excuţie
Cost întreţinere
Fiabilitate
Rigiditate
Stabilitate pe simbol
J - Întocmirea matricei normalizate (MN) Criteriu Simbol
Cost excuţie (minim)
Cost întreţinere (minim)
Fiabilitate (maxim)
Rigiditate (maxim)
Stabilitate pe simbol (maxim)
K - Întocmirea matricei de ordine (MOD) Criteriu Simbol
Cost excuţie minim
Cost întreţinere minim
Fiabilitate maxim
Rigiditate maxim
Stabilitate pe simbol maxim
Ordinea
Din calculul erorilor şi aplicând criteriile de economicitate, productivitate, fiabilitate, ş.a., s-a ajuns la concluzia că Schema de Orientare şi Fixare Optimă este următoarea: 5.2 Marcare SOO pentru schiţa operaţiei SOO ()
14
6. SOFTP 6.1 Creare tabel pentru forţe
Nr.SOFT P 1
Structura SOFTP
FR [daN]
FT [daN]
FP [daN]
FS [daN]
0
6.2 FR [daN] (determinarea forţelor de reglare) SOFTP ( ) R =? R =? kr = (1,52) - coeficient de amplificare a forţei de reglare R =? 6.3 FT [daN] (determinarea forţelor în regim tranzitoriu) Operaţia de găurire este caracterizată prin: a = 0 rezultă Fi = 0 ε = 0 rezultă Mi = 0 unde : a – acceleraţia liniară; ε – acceleraţia ughiulară; Fi – forţa de inerţie; Mi – momentul de inerţie. Concluzia : nu este necesară aplicarea unei forţe de fixare în regim tranzitoriu.
15
6.4 FP, FS [daN] (determinarea forţelor în regim de prelucrare şi principale) SOFTP ( )
Modelarea pisei. Ipoteza de calcul nr.1 Model Desprinderea piesei semifabricat de mecanismele de strângere sub efectul forţei de prelucrare P. Această ipoteză kp coeficient de amplificare pentru operaraţii de gaurire
Ipoteza de calcul nr.2 Model Desprinderea piesei semifabricat de elementele de orientare sub efectul forţei de prelucrare P. Această ipoteză se aplică.
16
Ipoteza de calcul nr.3 Model Forţa P imprimă o mişcare de translaţie piesei (alunecarea piesei între elementele de orientare şi cele de fixare). Această ipoteză se aplică.
Ipoteza de calcul nr.4 Model Momentul M imprimă o mişcare de rotaţie piesei. DA, momentul M are tendinţa de a roti piesa. Este necesară determinarea forţei de fixare din condiţia: M(FP4) = kP x M unde : M(FP4) - momentul creat de forţa de fixare în ipoteza 4; kP – 2,5 – coeficient de amplificare a momentului de aşchiere;
Ipoteza de calcul nr.5 Model Forţa P imprimă o mişcare de rărturnare a piesei de pe elementele de orientare. Această ipoteză aplică. Concluzie: Fp = max (Fpi) = daN; Fs = max(Fp, FT) = daN
17
7. SOFTA 7.1 Creare tabel de decizie Nr. SOFT P
Structura SOFTP
AOD [mm2]
AON AONAO [mm2] D
AFD [mm2]
AFN AFNAF [mm2] D
SOFTA
Notaţiile folosite în tabel au următoarea semnificaţie: AOD – aria de orientare disponibilă; AON - aria de orientare necesară; AFD – aria de fixare disponibilă; AFN - aria de fixare necesară. 7.2 pac [daN/mm2] (alegerea presiunii admisibile de contact) pac = daN/mm2 pentru materialul piesei. 7.3 AOD [mm2] (determinarea ariei pentru orientare disponibile) AOD = mm2 – din caracteristicele piesei realizate în 3D, vezi fig. 7.4 AON [mm2] (determinarea ariei pentru orientare necesare) AON = Fs / pac = mm2 7.5 AFD [mm2] (determinarea ariei pentru fixare dsponibile) AFD = mm2 – din caracteristicele piesei realizate în 3D, vezi fig. 7.6 AFN [mm2] (determinarea ariei pentru fixare necesare) AFN = Fs / pac = mm2 8. SOFO 8.1 Marcare SOFO SOFO ( ) / FR = daN / FR = / FS = daN
18
9. ANS-DF 9.1 - Schiţa de principiu a ansamblului dispozitivului
9.2- Descrierea unui ciclu de funcţionare - Piesa se orientează pe "Placa de asezare", pe "Placuţa de ghidare" şi pe "Cep D6". Se intoduce brida de fixare şi cu piuliţa se realizează forţa de fixare. Se coboară placa portbucşe şi se blochează cu piuliţa. Se realizează operaţia de găurire. Se deblochează şi se ridică placa portbucşe. Piesa rămâne fixată şi se prelucrează lamajele. După terminarea prelucrărilor se desface piesa, se scoate din dispozitiv şi se curăţă dispozitivul. Bibliografie 1. Brăgaru A., Pănuş V., Dulgheru L., Armeanu A. - SEFA.DISROM. Sistem şi Metodă vol.I. Editura Tehnică, Bucureşti, 1982. 2. Brăgaru A. - Proiectarea dispozitivelor vol.I. Editura Tehnică, Bucureşti, 1998. 3. Buzdugan G. – Rezistenţa materialelor. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1964. 4. Dulgheru L., Ion I.- Dispozitive de fabricare, Vol. I. Determinarea schemei de orientare si fixare. Editura BREN, 2004. 5. Stănescu I., Tache V. – Dispozitive pentru maşini unelte. Proiectare construcţie. Editura Tehnică, Bucureşti, 1979.
19
6. Vasâi Roşculeţ, S., ş.a. – Proiectarea dispozitivelor. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1982.
20