Surub M30x1.5 - proiect

Categoria: Referat Mecanica

Descriere:

Piesa „Åžurub M30x1,5” este o piesă de rotaÅ£ie, ale cărei suprafeÅ£e sunt obÅ£inute prin strunjire. Piesa face parte din construcÅ£ia unui reductor ÅŸi foloseÅŸte la obturarea orificiului de introducere a uleiului folosit la ungerea acesteia. „Åžurub M30x1,5” face parte din categoria organelor de maÅŸini demontabile care are rolul de a izola elementele cuprinse în carcasa faţă de mediul extern deci trebuie să asigure o bună etanÅŸare (realizată de pasul mic al filetului) ÅŸi trebuie să se demonteze uÅŸor respectiv nu trebuie să se înÅ£epenească, rotirea acestuia realizându-se exclusiv manual...

Surub m30x1,5

• argument

• Rolul piesei

Piesa „Şurub M30x1,5” este o piesă de rotaţie, ale cărei suprafeţe sunt obţinute prin strunjire. Piesa face parte din construcţia unui reductor şi foloseşte la obturarea orificiului de introducere a uleiului folosit la ungerea acesteia.
„Şurub M30x1,5” face parte din categoria organelor de maşini demontabile care are rolul de a izola elementele cuprinse în carcasa faţă de mediul extern deci trebuie să asigure o bună etanşare (realizată de pasul mic al filetului) şi trebuie să se demonteze uşor respectiv nu trebuie să se înţepenească, rotirea acestuia realizându-se exclusiv manual.

• Descrierea piesei

Din desenul de execuţie a piesei şi datele înscrise în indicator, se observă că piesa „Şurub M30x1,5” este o piesă de rotaţie, se execută prin strunjire dintr-un semifabricat laminat din oţel OL 37.
Piesa are o formă constructivă tehnologică simplă alcătuită dintr-o succesiune de cilindri. Este suficientă o singură proiecţie, reprezentată printr–o vedere principală pentru a înţelege forma şi dimensiunile acesteia.
Forma constructivă – tehnologică este compusă din:

• un cilindru cu diametrul Ø36, striat, teşit 1,5x45° ambele capete, cu lungimea de 14 mm;
• un cilindru cu diametrul Ø27 (degajare filet) pe o lungime de 4 mm;
• un filet M30x1,5, pe o lungime de 18 mm, teşit 1,5x45°;

Piesa se înscrie în clasa de execuţie mijlocie. În timpul prelucrării la astfel de piese trebuie îndeplinită condiţia de coaxialitate a suprafeţelor cilindrice.
Fiind vorba de o piesă de rotaţie cotarea este simplă, se foloseşte o singură suprafaţă de cotare, ceea ce simplifică executarea piesei.
În concluzie piesa „Şurub M30x1,5” este tehnologică şi nu ridică probleme de execuţie.

• Alegerea materialului

• Consideraţii privind materialul piesei

Materialul piesei „Şurub M30x1,5” este OL 37, care este un oţel de uz general destinat fabricării pieselor supuse la eforturi moderate.
Notarea mărcilor de oţel de uz general se face prin simbolul OL (oţel laminat) urmat de două cifre care reprezintă valoarea rezistenţei minime de rupere la tracţiune exprimate în kgf/mm2. Oţelul OL 37 este un oţel de uz general cu rezistenţa minimă la rupere la tracţiune de 360 N/mm2 (37 kgf/mm2), din clasa de calitate 2.

• Compoziţia chimică a materialului

Conform STAS 500/2 – 80, compoziţia chimică a oţelului OL 37 este indicată în tabelul următor:

Clasa de calitate

Compoziţia chimică % max.

Gradul de dezvoltare

C

Mn

P

S

OL 37

          2

Pe oţel lichid

Pe produs

Pe oţel lichid

Pe produs

Pe oţel lichid

Pe produs

Pe oţel lichid

Pe produs

0,18

0,22

0,80

0,85

0,050

0,055

0,050

0,055

-

• Caracteristici mecanice şi tehnologice (conform STAS 500/2 – 86)

Marca oţelului

Clasa de calitate

Limita de curgere Rp0,2
[N/mm2]

Rezistenţa la tracţiune Rm
[N/mm2]

Alungirea la rupere
A
[%]

Diametrul dornului la îndoirea la rece la 180°

Rezistenţa KCU
J/cm2

Energia de rupere

Temperatura
°C

RV
J

OL 37

2

240

360 – 440

25

1,50

69

+20

27

• Alegerea semifabricatului

Semifabricatul este o bucată de material sau o piesă brută care a suferit o serie de prelucrări mecanice sau tehnice, dar care necesită în  continuare alte prelucrări pentru a deveni o piesă finită.
Piesa finită rezultă în urma prelucrării semifabricatului cu respectarea tuturor condiţiilor impuse prin desenul de execuţie (formă, dimensiune, toleranţă, calitatea suprafeţelor).
Semifabricatul supus prelucrării prin aşchiere are una sau mai multe dimensiuni mai mari decât al piesei finite.
Surplusul de material care trebuie îndepărtat de pe suprafaţa semifabricatului poartă denumirea de adaos de prelucrare. Un semifabricat bun re cât mai multe suprafeţe identice cu ale piesei finite, iar adaosul de prelucrare este redus la minimum.
Principalele tipuri de semifabricate folosite la prelucrarea prin aşchiere sunt:

• bucăţi debitate din produse laminate (bare, profile, sârme);
• piese brute obţinute prin turnare;
• piese brute forjate liber;
• piese brute forjate în matriţă (matriţate);
• produse trase la rece.

Din semifabricatele enumerate, unele sunt caracterizate de o precizie ridicată, cum ar fi cele matriţate, cele presate, din pulberi şi cele turnate (în special cele turnate sub presiune).
Alegerea unui anumit tip de semifabricat este legată de seria de fabricaţie.
Semifabricatele turnate sau matriţate nu pot fi folosite decât atunci când numărul pieselor de acelaşi tip prelucrat este mare.
În cazul piesei „Şurub M30x1,5” unde avem o producţie individuală vom alege ca semifabricat bară laminată Ø38.

• calculul adaosului de prelucrare
• Generalităţi

Adaosul de prelucrare este surplusul de material care trebuie îndepărtat de pe suprafaţa semifabricatului.
Mărimea adaosului de prelucrare prevăzut pe suprafaţa semifabricatului ce urmează a se prelucra prin aşchiere nu este întâmplătoare. Dacă adaosul este prea mic se poate întâmpla ca neregularităţi, oxizi şi crustele dure existente pe suprafaţa semifabricatului să nu se înlăture scule aşchietoare. Dacă dimpotrivă, adaosul de prelucrare este prea mare atunci, consumă în plus energie, material, timp şi scule aşchietoare şi scula va rezulta la un preţ mai mare.
Ca regulă generală, adaosul de prelucrare trebuie să aibă valoarea determinată cu formula:
      [mm]
în care:
 - înălţimea neregularităţilor suprafeţei care se prelucrează;
 - grosimea stratului degradat;
 - valoarea abaterilor spaţiale;
 - erorile de aşezare.
Ţinând seama de faptul că o suprafaţă de obicei necesită mai multe operaţii succesive de prelucrare, adaosurile de prelucrare pot fi:

• totale, reprezentând stratul de material necesar pentru efectuarea tuturor operaţiilor de prelucrare mecanică pe suprafaţa semifabricatului până la obţinerea piesei finite.
• intermediare, reprezentând stratul de material ce se îndepărtează la o singură operaţie.

Dacă o piesă este realizată prin următoarele operaţii: strunire de degroşare, strunjire de finisare şi rectificare, adaosul de prelucrare total va fi o sumă a adaosurilor intermediare:
 
După modul de dispunere adaosurile de prelucrare pot fi:

• simetrice, fiind prevăzute pe suprafeţele exterioare de rotaţie şi sunt raportate la diametrul suprafeţei:

, unde:

•  asimetrice, fiind prevăzute numai pe una din suprafeţe sau având valori diferite pe suprafeţe opuse.
• Calculul adaosurilor de prelucrare

Adaosul total (pe lungime):
, unde:
 - lungimea semifabricatului, = 36 mm;          - lungimea piesei finite,  = 32 mm
36-32=4            [mm]

            Adaosurile de prelucrare (intermediare, simetrice) sunt:

Adaosul total simetric

•    tehnologia de execuţie a piesei

• Generalităţi

Procesul tehnologic este procesul care cuprinde totalitatea operaţiilor succesive de prelucrare la care este supusă materia primă până la obţinerea produsului finit.
Operaţia este acea parte a procesului tehnologic efectuată de un muncitor sau de o echipă de muncitori la un loc de muncă cu utilajele şi uneltele necesare cu scopul modificării proprietăţilor fizico – chimice a formei şi dimensiunilor, netezimii şi aspectului suprafeţelor semifabricatului supus prelucrării.
Operaţia este compusă din una sau mai multe faze. Faza este o parte a operaţiei tehnologice care se realizează într-o aşezare şi poziţia piesei de prelucrat cu aceleaşi unelte de lucru şi acelaşi regim de aşchiere. Stratul de material care trebuie înlăturat de pe suprafaţa piesei corespunzătoare unei faze poate fi îndepărtat în una sau mai multe treceri ale sculei.
Trecerea este o parte a fazei care se repetă de mai multe ori, păstrează neschimbată scula şi regimul de aşchiere.
În timpul fazelor de lucru se execută mânuirea reprezentând totalitatea mişcărilor efectuate de către muncitor în timpul lucrului.
Procesul tehnologic depinde de tipul de producţie sau de fabricaţie, astfel încât în cazul unei producţii de serie mare sau masă, se utilizează metodele cele mai productive prin utilizarea utilajelor cu caracter specializat sau automatizat şi SDV – urilor speciale.
În cazul piesei „Şurub M30x1,5” avem o producţie de unicate sau individuală şi se utilizează maşini – unelte şi SDV – uri cu caracter universal.

• Descrierea procesului tehnologic (v. şi anexa 2)

Având în vedere desenul de execuţie al piesei şi condiţiile tehnologice legate de funcţionarea piesei s-au stabilit operaţiile de prelucrare cu fazele lor.
Operaţia I

• Orientare şi fixare semif. L=36
• Strunjit frontal pe b=1
• Strunjit gaură de centrare A2 STAS 1361 – 82 la un capăt
• Strunjire exterioară Ø30x18
• Strunjit degajare b=4
• Strunjit exterior ø36
• Teşit 1,5x45° conform desen
• Randalinat
• Filetat M30x1,5
• Retezat L=32

SDV – uri: cuţit de strunjit frontal, cuţit de strunjit cilindric exterior, cuţit profilat 45°, cuţit de canelat R2, cuţit de retezat b=3, filiera M10, calibru filet, şubler, universal cu 3 bacuri, suport portcuţit cu 4 poziţii pentru prinderea cuţitului.
Maşină unealtă: strung SNB 400.

Operaţia III – Control final: se verifică conform desenului de execuţie.

• Maşina unealtă

Strungul SNB 400 este un strung de mărime mijlocie iar prelucrările pe acest strung au un caracter universal, putându-se efectua toate operaţiile de strunjire şi filetare.
Turaţiile axului principal se pot schimba cu ajutorul a două manete, un ghidaj, pe partea laterală a batiului permite instalarea şablonului sau a unei piese etalon pentru cazul când strungul este dotat cu dispozitiv hidraulic de copiere. Strungul SNB 400 se execută în patru variante care se deosebesc prin distanţa dintre vârfuri. La acest tip de strung este posibilă montarea unui portcuţit pe sania transversală permiţând-ui prelucrarea unei piese cu două cuţite în acelaşi timp contribuind astfel la mărirea productivităţii.
Caracteristicile tehnice (dimensiuni liniare în mm):

• distanţa între vârfuri: 750; 1000; 1500; 2000;
• înălţimea vârfurilor: 200;
• distanţa maximă de strunjire: 400 deasupra ghidajelor;
• diametrul maxim de prelucrare: 210 deasupra saniei;
• conul alezajului axului principal: Morse nr. 6;
• pasul şurubului conducător: 12;
• numărul de turaţii distincte ale arborelui principal: 22;
• turaţia minimă şi maximă a axului principal: 12 … 1500.
• turaţiile strungului normal SNB 400: 12, 15, 19, 24, 30, 38, 46, 58, 76, 96, 120, 150, 185, 230, 305, 380, 480,600, 765, 955, 1200, 1500.
• puterea/ turaţia motorului principal: 7,5 kW/1000 rot/min;
• puterea/turaţia motorului deplasări rapide: 1,1 kW/1500 rot/min;
• avansurile longitudinale minime şi maxime: 0,046 – 3,52 mm/rot;
• cursa maximă a căruciorului: 650, 900, 1400, 1900;
• unghiul de rotire a saniei portcuţit: ;
• pasul şurubului saniei transversale: 5.

• Calculul regimului de aşchiere
• Generalităţi

Principalele elemente ale regimului de aşchiere sunt: adâncimea de aşchiere, avansul, viteza de aşchiere.

• Adâncimea de aşchiere se notează cu litera „t” şi reprezintă grosimea stratului de material din adaosul de prelucrare care se îndepărtează de pe suprafaţa semifabricatului la trecerea sculei aşchietoare. Se măsoară în mm.
• Avansul „s” reprezintă mărimea deplasării pe care o execută scula (în cazul strungului) în scopul îndepărtării unui nou strat de pe suprafaţa piesei. Se măsoară în mm/rot. Avansul se alege cât mai mare pentru o productivitate mare de aşchiere (degroşare) şi cât mai mic pentru obţinerea unei calităţi bune a suprafeţei prelucrate (finisare).
• Viteza de aşchiere „v” este viteza relativă a tăişului sculei faţă de piesă în timpul executării mişcării principale de aşchiere. Se măsoară în m/min (, unde: D este diametrul piesei şi n turaţia acesteia). Când se recomandă o anumită viteză de aşchiere trebuie reglată maşina – unealtă se determină turaţia n ().

Din şirul de valori al turaţiilor maşinii se alege valoarea imediat inferioară a mărimii calculate. Cu această valoare se va calcula o valoare reală a vitezei:

• Regimul de aşchiere - Ex.: pentru „strunjire cilindrică Ø30x18”
• Adâncimea de aşchiere: se alege t=2 mm
• Avansul: din tabelul cu regimul de aşchiere pentru strunjire longitudinală a oţelului a oţelului cu rezistenţă la rupere daN/mm2, cu cuţit din oţel rapid Rp3 se alege avansul s=0,3 mm/rot.
• Viteza de aşchiere: tot din tabel se alege viteza de aşchiere v=30 m/min.
• Determinarea turaţiei: rot/min

Din cartea maşinii se adoptă o valoare imediat inferioară mărimii calculate: 305rot/min
Cu această valoare a turaţiei  se face determinarea vitezei de aşchiere reale:
 m/min

• normarea tehnică

• Generalităţi

Se poate determina ca normă de timp Nt sau normă de producţie Np.
Norma de timp Nt reprezintă timpul necesar pentru execuţia unei lucrări sa operaţii de unul sau mai muţi muncitori în anumite condiţii tehnice şi organizatorice. Se exprimă în unităţi de timp (sec, min, ore).
Norma de timp este formată din timpi productivi şi timpi neproductivi. Pentru calcul se poate folosi relaţia: 

• Tpi (timpul de pregătire – încheiere) este timpul de cunoaştere a lucrării, pentru obţinerea, montarea şi reglarea sculelor, montarea dispozitivelor, reglarea maşinii – unelte (la început) iar la sfârşit pentru scoaterea sculelor şi dispozitivelor, predarea produselor, a resturilor de materiale şi semifabricate.
• Top – timpul operativ respectiv timpul efectiv consumat pentru prelucrarea materialului.

Este alcătuit din timpul de bază Tb şi timpul ajutător:
            unde   

• Timpul de bază tb este tipul consumat pentru prelucrarea materialului, acesta schimbându-şi forma, dimensiunile, compoziţia, proprietăţile.
• Timpul ajutător ta se consumă pentru acţiunile ajutătoare efectuării lucrului î timpul de bază, schimbarea turaţiilor, înapoierea săniilor şi meselor în poziţia iniţială, prinderea şi desprinderea pieselor, schimbarea poziţiei suportului portscule, etc.
• Td – timpul de deservire – a locului de muncă este consumat de muncitori pe întreaga durată a schimbului de lucru.

Ea are două componente: timpul de deservire tehnică tdt şi timpul de deservire organizatorică tdo: 
tdt – timpul pentru menţinerea în stare de funcţionare a utilajelor, sculelor şi dispozitivelor (ungerea maşinilor – unelte), ascuţirea sculelor, controlul utilajelor.
tdo – este timpul folosit pentru organizarea lucrului, aprovizionarea cu scule, materiale, semifabricate, curăţenia la locul de muncă.
ton – timpul de odihnă şi necesităţi fiziologice.
tto – timpul de întreruperi condiţionate de tehnologie.

• Calculul timpului operativ pentru strunjirea cilindrică Ø30x18

                                
 min
  = lungimea de prelucrare

l1= 2 mm – lungimea de apropiere a sculei
l2= 2 mm – lungimea de ieşire din aşchiere
l = 18 mm – lungimea suprafeţei de prelucrat
tb = 0,240 min
 - timp ajutător strunjire cilindrică Ø30 mm
ta1 = 0,14 min – timp ajutător pentru manevrarea strungului
ta2 = 0,16 min – timp ajutător legat de fază
ta3 = 0,11 min – timp ajutător pentru măsurarea cu şublerul
min

• Timp operativ (timp de maşină) min
• Timpul unitar -
• Timpul de deservire -

• norme de tehnice securităţii muncii şi PSI

Pentru preîntâmpinarea unor eventuale accidente la prelucrarea pieselor pe strungul normal este necesar ca personalul să-şi însuşească normele de tehnica securităţii muncii.
Normele de protecţia muncii în ramura construcţiilor de maşini şi prelucrarea metalelor au fost întocmite în baza legii nr. 5/1965 (cu modificările ulterioare), a normelor republicane de protecţie a muncii. Decretul nr. 112/1973 dat de Ministerul Muncii şi nr. 39/1977 al Ministerului Sănătăţii.
Scopul prezentelor norme este să contribuie la îmbunătăţirea continuă a condiţiilor de muncă şi la înlăturarea cauzelor care pot provoca accidente de muncă şi profesionale, prin aplicarea de procedee tehnice moderne, folosirea rezultatelor cercetărilor ştiinţifice şi organizarea corespunzătoare a locului de muncă.
Aplicarea prezentelor norme de protecţia muncii este obligatorie pentru toate unităţile din economie, având activitate cu specific de construcţii de maşini.
Înainte de începerea lucrului, strungarul trebuie să verifice starea de funcţionare a fiecărui bac de strângere. Dacă bacurile sunt uzate, au joc, prezintă deformări sau fisuri, mandrina sau platoul trebuie înlocuite.
Înainte de începerea lucrării, muncitorul trebuie să verifice cuţitul în sensul dacă acesta are profilul corespunzător prelucrării pe care trebuie să o execute, precum şi materialului din care este confecţionată piesa.
La cuţitele de strung prevăzute cu plăcuţe de carburi metalice se vor controla cu atenţie fixarea plăcuţei pe cuţit, precum şi starea acestuia. Nu se permite folosirea cuţitelor de strung care prezintă fisuri sau deformări. Cuţitele cu plăcuţe din carburi metalice sau ceramice vor fi ferite de jocuri mecanice.
Lungimea cuţitului care iese din suport trebuie să fie corespunzătoare iar fixarea acestuia se face cu cel puţit două şuruburi bine strânse

• M. Voicu – Utilajul şi tehnologia prelucrărilor prin aşchiere
• Gh. Biber – Manualul strungarului
• G.S. Georgescu – Îndrumător pentru ateliere mecanice
• C. Picoş – Calculul adaosurilor de prelucrare şi al regimurilor de aşchiere
• C. Dragu – Toleranţe şi ajustaje
• N. Stoica – Manual de organizare a producţii şi a muncii
• *** - Fonte şi oţeluri – Standarde şi comentarii