CALCULUL ADAOSURILOR DE PRELUCRARE

CALCULUL ADAOSURILOR DE PRELUCRARE

Determinarea adaosurilor de prelucrare este strans legat de calculul dimensiunilor intermediare si al dimensiunilor semifabricatului.

Dimensiunile calculate ale semifabricatului servesc la proiectarea matritelor. Stabilirea unor valori optime ale adaosurilor de prelucrare permite efectuarea calculului corect al masei semifabricatelor si al consumurilor specifice de materiale, precum si al regimurilor de aschiere si normelor tehnice de timp pentru operatiile de prelucrare mecanica prin aschiere.

Pentru determinarea adaosurilor de prelucrare se folosesc urmatoarele metode:

-metoda experimental statistica;

-metoda de calcul analitic.

Prin metoda experimental-statistica adaosurile de prelucrare se stabilesc cu ajutorul unor standarde, normative sau tabele de adaosuri , alcatuite pe baza experientei uzinelor sau a unor date statistice.Folosirea tabelelor de adaosuri accelereaza proiectarea proceselor tehnologice, insa nu prezinta garantia ca adaosurile de stabilite in acest mod sunt intr-adevar minime pentru conditiile concrete de prelucrare, deoarece adaosurile experimental-statistice sunt determinate fara a tine seama de succesiunea concreta a operatiilor (fazelor) de prelucrare a fiecarei suprafete, de schemele de asezare a semifabricatului la diferite operatii operatii de prelucrare prin aschiere si de erorile prelucrarii anterioare.

Metoda de calcul analitic al adaosurilor de prelucrare, se bazeaza pe analiza factorilor care determina marimea adaosului si stabilirea elementelor componente ale acestuia pentru coinditiile concrete de efectuare a diferitelor operatii tehnologice.

Calculul analitic al adaosurilor de prelucrare permite determinarea unor dimensiuni intermediare optime la toate operatiile succesive de prelucrare si asigura un numar minim de operatii si faze de prelucrare, necesare obtinerii calitatii prescrise a piesei prelucrate.

In cele ce urmeaza se va calcula adaosul de prelucrare pentru cateva suprafete ale arborelui cu came folosind metoda de calcul analitic.

Adaosul de prelucrare intermediar este stratul de material ce se indeparteaza la operatia (sau faza) respectiva de prelucrare prin aschire de pe suprafata considerata.

Adaosul de prelucrare total este stratul de material ce se indeparteaza prin efectuarea tuturor operatiilor (fazelor) succesive de prelucrare prin aschiere a suprafetei considerate, de la semifabricat pana la piasa finita, in scopul respectarii conditiilor de precizie a suprafetei si de calitate a stratului superficial.

Calculul analitic al adaosurilor de prelucrare se efectueaza numai dupa stabilirea traseului tehnologic (succesiunii operatiilor) si precizarea procedeului de obtinere a semifabricatului. Pentru fiecare operatie trebuie calculata in prealabil eroarea de orientare si eroarea de fixare, care sunt marimi ce se include in relatiile de calcul ale adaosurilor.

La calculul analitic al adaosurilor de prelucrare se considera ca marimea adaosului intermediar pentru operatia (faza) considerata trebuie sa fie suficienta pentru a putea fi inlaturate toate abaterile fazei precedente de prelucrare mecanica sau de tratament termic, precum si pentru compensarea erorii de instalare aparuta la operatia (faza) considerata.

Adaosul de prelucrare intermediar minim , pentru prelucrarea prin metoda obtinerii automate a preciziei dimensiunilor,pentru adaosuri simetrice se calculeaza cu relatia:

(1)

Notatiile folosite sunt urmatoarele:

A_{p i min} este adaosul de prelucrare minim pentru operatia (faza) i, considerat pe o parte (pe raza);

2A_{p i min} - adaosul de prelucrare minim pentru operatia (faza) I, considerat pe diametru;

R_{z i-1} - inaltimea neregularitatilor profilului, rezultat la operatia (faza) precedenta i-1;

ρ_i-1 - abaterile spatiale ale suprafetei de prelucrat fata de bazele tehnologice ale piesei, ramase dupa efectuarea operatiei (fazei) precedente i-1;

ε_I - eroarea de instalare a suprafetei de prelucrat (initiale) la operatia sau faza considerata i;

Dimensiunile intermediare (operationale) sunt dimensiunile pe care le capata in mod succesiv suprafetele piesei la diferite noperatii (faze) de prelucrare prin aschiere, incepand de la semifabricat pana la piesa finita.

Acestea sunt dimensiuni tehnologice care se noteaza in documentatia de febricatie, respectiv planul de operatii.

I.Calculul adaosului de prelucrare pentru suprafata Φ50,5-0.03

a) Pentru rectificarea de finisare

Operatia precedenta este rectificarea de degrosare, dupa care se aplica tratamentul termic de calire prin CIF.

μm din tab. 5.15 (3) (treapta 11 de precizie);

(la calculul adaosului de prelucrare pentru rectificarea executata dupa tratamentul termic de calire, parametrul se exclude din calcul);

Abaterea spatiala in acest caz este data de curbarea locala:

;

μm/mm din tab. 5.11 (3) (dupa indreptare);

mm (distanta de la sectiunea de prelucrat pentru care se determina curbarea pana la capatul cel mai apropiat);

μm;

In acest caz ε_v=0 (la prelucrari intre varfuri nu se face verificarea asezarii).

Asadar, adaosul minim pentru rectificare este:

μm;

Din tabelul 2.15 (3) obtinem toleranta pentru operatia precedenta rectificare de degrosare conform treptei 9 de precizie:

μm,

deci adaosul nominal pentru rectificarea de finisare este:

μm.

Diametrul maxim inainte de rectificarea de finisare (dupa rectificarea de degrosare) este:

mm.

Se rotunjeste: mm. Dimensiunea nominala se ia egala cu dimensiunea maxima, campul de toleranta fiind dispus in minus fata de dimensiunea nominala;in acest fel la prelucrare se atinge mai intai dimensiunea nominala si apoi urmeaza campul de toleranta, astfel incat sunt reduse la minim posibilitatile de aparitie a rebutului nerecuperabil.

Diametrul minim rezulta astfel:

mm.

Deci, operatia de rectificare de degrosare se va executa la cota: ;

b)Pentru rectificarea de degrosare

Operatia precedenta este strunjirea de finisare

μm din tab. 5.15 (3) (treapta 11 de precizie);

Abaterea spatiala in acest caz este :

conf. 4.10 (3) unde k este un coeficient care indica gradul de micsorare a abaterilor spatiale iar ρ_sf este abaterea spatiala a semifabricatului brut;

Abaterea semifabricatului brut este:

μm/mm din tab. 5.11 (3);

mm (distanta de la sectiunea de prelucrat pentru care se determina curbarea pana la capatul cel mai apropiat);

Valoarea coeficientului k de micsorare a abaterilor spatiale este:

conform tab. 4.8 (3);

Abaterea spatiala a semifabricatului brut este:

μm;

Abaterea spatiala pentru aceasta operatie:

μm;

In acest caz ε_v=0 (la prelucrari intre varfuri nu se face verificarea asezarii).

Asadar, adaosul minim pentru rectificare este:

μm;

Din tabelul 2.15 (3) obtinem toleranta pentru operatia precedenta strunjirea de finisare 10 de precizie:

μm,

deci adaosul nominal pentru rectificarea de degrosare este:

μm.

Diametrul maxim inainte de rectificarea de degrosare (dupa strunjirea de finisare ) este:

mm.

Se rotunjeste: mm. Dimensiunea nominala se ia egala cu dimensiunea maxima, campul de toleranta fiind dispus in minus fata de dimensiunea nominala;in acest fel la prelucrare se atinge mai intai dimensiunea nominala si apoi urmeaza campul de toleranta, astfel incat sunt reduse la minim posibilitatile de aparitie a rebutului nerecuperabil.

Diametrul minim rezulta astfel:

mm.

Deci, operatia de strunjire de finisare se va executa la cota: ;

c) Pentru strunjirea de finisare

Operatia precedenta este strunjirea de degrosare.

μm din tab. 5.15 (3) (treapta 12 de precizie);

μm din tab. 5.15 (3) (treapta 12 de precizie);

Abaterea spatiala in acest caz este 

Din tabelul 4.8 (3) se alege valoarea coeficientului k ca fiind:

Rezulta abaterea spatiala:

μm;

Adaosul minim pentru strunjirea de finisare este:

μm

Din tabelul 2.15 (3) obtinem toleranta pentru operatia precedenta strunjire de degrosare conform treptei 13 de precizie:

μm,

deci adaosul nominal pentru strunjirea de finisare este:

μm.

Diametrul maxim inainte de strunjirea de finisare (dupa strunjirea de degrosare) este:

mm.

Se rotunjeste: mm.

Diametrul minim rezulta:

mm.

Deci, operatia de strunjire de degrosare se va executa la cota: ;

d) Pentru strunjirea de degrosare

Anterior strunjirii de degrosare -semifabricatul forjat in matrita

μm conform tab. 5.8 (3) ;

μm conform tab. 5.8 (3) ;

Intrucat strunjirea de degrosare este prima operatie de prelucrare mecanica,abaterea spatiala totala este formata din curbarea axei ρ_c, deplasarea matritelor ρ_m si eroarea de centrare ρ_centr si se calculeaza cu relatia:

;

Curbarea axei este:

;

μm/mm din tab. 5.11 (3);

mm;

μm;

Eroarea de centrare este:

μm conform 4.4 (3);

Deplasarea matritelor este data in tab. 5.9 (3):

mm;

Rezulta abaterea spatiala ca fiind:

μm;

Adaosul minim pentru strunjirea de degrosare este:

μm;

Toleranta la forjarea in matrita pentru treapta 11 de precizie pentru dimensiuni de la 50-80 mm este:

μm tab.2.15 (3);

Adaosul de prelucrare nominal pentru strunjirea de degrosare este:

μm.

Diametrul maxim al semifabricatului forjat in matrita:

mm.

Diametrul minim al semifabricatului forjat in matrita:

mm;

Deci pentru suprafata calculata, semifabricatul forjat trebuie sa aiba diametrul .

Adaosul de prelucrare nominal total se obtine prin diferenta cotelor nominale ale semifabricatului si piesei finite:

mm.

Se observa ca acest adaos de prelucrare se incadreaza in limitele recomandate in literatura de specialitate (5) si anume 1,5-2,6 mm/raza.

Intrucat toate fusurile si toate camele se realizeaza executand aceleasi operatii de prelucrari mecanice ca fusul central, se adopta pentru toate fusurile si pentru toate camele aceleasi adaosuri ca cele calculate anterior pentru fusul central.

II. Calculul adaosurilor de prelucrare a suprafetelor frontale ale pinionului la cota l=11_-0,5.

Operatia prin care se realizeaza aceasta cota este strunjirea intr-o singura faza, care se executa direct pe suprafata bruta, fara a mai diviza operatia in doua faze distincte, degrosare si finisare, insa cu regimuri apropiate de strunjirea de finisare.

Anterior strunjirii - semifabricatul matritat.

Din tabelul 5.8 (3) rezulta pentru semifabricat:

μm.

μm.

Eroarea reala de instalare, in cazul general, are doua componente:

-eroarea de bazare

-eroarea de fixare.

Prinderea intre varfuri nu da erori de fixare, apare insa o eroare de bazare in directie axiala sub forma de deplasari longitudinale ale piesei.

Conform tab. 1.31 (3) rezulta eroarea de bazare:

mm.

Dintre abaterile spatiale se distinge abaterea de la perpendicularitatea suprafetelor frontale fata de axa arborelui cu came, acesta este:

, unde D este diametrul exterior al pinionului:

mm.

Rezulta abaterea de la neperpendicularitate:

mm.

Adaosul minim pentru strunjire este:

μm;

Toleranta la forjarea in matrita pentru treapta 11 de precizie pentru dimensiuni de la 10-18 mm este:

μm tab.2.15 (3);

Adaosul de prelucrare nominal pentru strunjire este:

μm.

Latimea maxima a pinionului semifabricatului forjat in matrita inainte de strunjire este:

mm.

Latimea minima a pinionului semifabricatului forjat in matrita inainte de strunjire este:

mm;Se rotunjeste:

mm.

Intrucat toate suprafetele laterale ale fusurilor si camelor se executa pe strunguri semiautomate multiaxe, strunjirea fiind singura operatie, se adopta pentru toate suprafetele acelasi adaos ca cel calculat anterior.