1 GRUPUL ŞCOLAR INDUSTRIAL
„SPIRU HARET”
Şcoala de Arte şi Meserii
str. Emil Gârleanu, nr. 1, Arad    
PROIECT
EXAMEN DE CERTIFICARE A COMPETENŢELOR PROFESIONALE PENTRU OBŢINEREA CERTIFICATULUI DE CALIFICARE PROFESIONALĂ
NIVEL III
- sesiunea 2008 -
Calificarea: TEHNICIAN PRELUCRĂRI MECANICE
Tema: Tehnologia de prelucrare BUCŞĂ GHIDARE MATRIŢĂ
Elev: Nicolescu Florin
Clasa: XIII B
ÎNDRUMĂTOR: Prof. ing. Avram Eugenia




CUPRINS

      CAPITOLUL    PAG. NR.
1.    ROLUL PIESEI    3
2.    ALEGEREA MATERIALULUI    4
3.    CALCULUL ADAOSULUI DE PRELUCRARE    5
4.    TEHNOLOGIA DE EXECUŢIE A PIESEI    7
4.1.    Descrierea procesului tehnologic    7
4.2.    Maşina unealtă    8
4.3.    Calculul regimului de aşchiere    9
5.    NORMAREA TEHNICĂ    10
6.    NORME DE TEHNICA SECURITĂŢII MUNCII ŞI PSI    12
Bibliografie    13
ANEXA 1-    Desenul de execuţie al piesei    
ANEXA 2-    Fişa tehnologică    


1.    DESCRIEREA PIESEI


Piesa „Bucşă ghidare matriţă” este o piesă de rotaţie, obţinută prin strunjire pentru toate suprafeţele.
Piesa face parte din construcţia unei ştanţe combinate, care se foloseşte la o operaţie tehnologică de presare la rece la o tablă de 1,5 mm. Acesta se montează (pereche) în placa superioară, ghidând  pachetul superior al matriţei, unde datorită ajustajului alunecător format cu coloana de ghidare Ø20.se produce culisarea acestuia.
Ulterior operaţiilor de strunjire analizate în prezenta lucrare, se vor executa operaţiile de tratament termic şi rectificare, piesa fiind solicitată la uzură.
Din desenul de execuţie a piesei şi datele înscrise în indicator, se observă că piesa „Bucşă ghidare matriţă” este o piesă de rotaţie, se execută prin strunjire dintr-un semifabricat laminat din oţel OLC 45.
Piesa are o formă constructivă tehnologică simplă alcătuită dintr-o succesiune de cilindri. Este suficientă o singură proiecţie, reprezentată în secţiune longitudinală completă pentru a înţelege forma şi dimensiunile acesteia.
Forma constructivă - tehnologică este compusă din:
-    un cilindru cu diametrul Ø30 mm, pe o lungime de 6 mm, cu o teşitură 1,5x45°;
-    un cilindru Ø25,5 pe o lungime 22 cu o teşitură 1x45°;
-    un trunchi de con cu baza Ø25,5 şi generatoarea înclinată la 15°;
-    un canal cilindric exterior de lungime 2 mm pe o adâncime de 0,7 mm;
-    un cilindru interior având diametrul Ø19,5 pe lungimea piesei de 34 mm, cu o teşitură la ambele capete de 1x45°.
Cotele netolerate ale piesa se înscriu în clasa de execuţie mijlocie. În timpul prelucrării la astfel de piese trebuie respectată coaxialitatea 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 „Bucşă de ghidare” este tehnologică şi nu ridică probleme de execuţie.

2.    ALEGEREA MATERIALULUI

Materialul piesei „Bucşă ghidare matriţă” este OLC 45, care este un oţel pentru tratamente termice, de rezistenţă ridicată şi tenacitate medie, cum r fi: discuri, arbori, biele, coroane dinţate, piese supuse la uzură axe, şuruburi, piuliţe) şi pieselor fără rezistenţă mare în miez. Acest oţel se mai numeşte şi oţel carbon de calitate, pentru că are un grad ridicat de puritate şi o compoziţie chimică fixată în limite strânse, asigurând o constanţă a caracteristicilor de calitate obţinute prin tratamente termice (de îmbunătăţire – călire şi revenire). Notarea mărcilor de oţel de uz general se face prin simbolul OLC (oţel carbon de calitate) urmat de două cifre care reprezintă în sutimi de procente, conţinutul mediu de carbon (astfel, OLC 45 are conţinutul mediu de carbon 0,45 %).

a)    Compoziţia chimică a materialului
Conform STAS 880 – 80, compoziţia chimică a oţelului OLC 45 este indicată în tabelul următor:
Marca oţelului    Compoziţia chimică %
    C    Mn    P    S
OLC 45    0,42 … 0,50    0,50 … 0,80    Max. 0,045    Max. 0,040
b)    Caracteristici mecanice şi tehnologice (conform STAS 880 – 80)
Marca oţelului
16≤Ø≤40    Tratament termic    Limita de curgere
Rp0,2
[N/mm2]    Rezistenţa la rupere
Rm
[N/mm2]    Alungirea la rupere
A
[%]    Rezilienţa KCU
J/cm2
OLC 45    CR    410    700 – 840      14    39

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 „Bucşă ghidare matriţă” unde avem o producţie individuală vom alege ca semifabricat bară laminată Ø32.

3.    CALCULUL ADAOSULUI DE PRELUCRARE

Adaosul total pe lungime:
 , unde:
      - lungimea semifabricatului,  = 32,3 mm
      - lungimea piesei finite,   = 34 mm
 
     [mm]
    Adaosurile de prelucrare (intermediare, simetrice) sunt:
     [mm]




1 4.    TEHNOLOGIA DE EXECUŢIE A PIESEI

4.1.    Descrierea procesului tehnologic (v. şi anexa)
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
 
SDV – uri: cuţit profilat 45°, şubler 0 – 150 mm, universal cu trei bacuri şi suport portcuţit cu 4 poziţii pentru prinderea cuţitului.

Operaţia III – Desprins, control CTC: se verifică conform desenului de execuţie.


4.2.    Maşina - unealtă
Strungul SN400 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 SN400 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 SN400: 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.


4.3.    Calculul regimului de aşchiere
a)    Generalităţi
Procesul de aşchiere este caracterizat de o serie de mărimi care în totalitate formează regimul de aşchiere. Principalele elemente ale regimului de aşchiere sunt: adâncimea de aşchiere, avansul, viteza de aşchiere.
1.    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.
2.    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).
3.    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:  
b)    Regimul de aşchiere - Ex.: pentru „strunjire cilindrică Ø25,5x28”
1)    Adâncimea de aşchiere: se alege t=2 mm
2)    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=0,4 mm/rot.
3)    Viteza de aşchiere: tot din tabel se alege viteza de aşchiere v=33 m/min.
-    Determinarea turaţiei:  rot/min
    Din cartea maşinii se adoptă o valoare imediat inferioară mărimii calculate:  rot/min
    Cu această valoare a turaţiei   se face determinarea vitezei de aşchiere reale:
  m/min


5.    NORMAREA TEHNICĂ

5.1.    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.
 
5.2.    Calculul timpului operativ pentru strunjirea cilindrică Ø24x80,5

                 
              min
     = lungimea de prelucrare
 
l1= 2 mm – lungimea de apropiere a sculei
l2= 2 mm – lungimea de ieşire din aşchiere
l = 80,5 mm – lungimea suprafeţei de prelucrat
tb = 0,55 min
  - timp ajutător strunjire cilindrică Ø24 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 -  
 
•    
•    
•    


6.    NORME DE TEHNICE SECURITĂŢII MUNCII ŞI PSI
6.1.    Generalităţi
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.


BIBLIOGRAFIE

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