Calculul Adaosurilor de Prelucrare [PDF]

Zitiervorschau

TEMA 1 - CALCULUL ADAOSURILOR DE PRELUCRARE

TEMA 1 CALCULUL ADAOSURILOR DE PRELUCRARE

Recapitulare noţiuni de bază: Adaosul de prelucrare poate fi: - total - intermediar A) Adaosul de prelucrare total se obţine cu relaţiile: Apt = Lsf − L pf pentru lungimi; unde: Apt - adaos de prelucrare total d sf − d pf sf - semifabricat Apt = pentru fusuri; pf - piesă finită 2 D pf − Dsf Apt = pentru alezaje; 2 B) Adaosul de prelucrare intermediar minim se calculează astfel: a) pentru adaosuri simetrice (pe diametru) la suprafeţe exterioare şi interioare de revoluţie:

(

)

(

2 Apimin = 2 Rz i −1 + Si −1 + 2 ρ i2−1 + ε i2

)

b) pentru adaosuri simetrice (bilaterale) la suprafeţe plane opuse, prelucrate simultan: 2 Apimin = 2 Rz i −1 + Si −1 + 2( ρ i −1 + ε i )

(

)

c) pentru adaosuri asimetrice (unilaterale) la suprafeţe plane opuse prelucrate sucesiv sau pentru o singură suprafaţă plană: A pimin = R zi −1 + S i −1 + ρ i −1 + ε i Notaţiile folosite sunt: Api min = adaosul de prelucrare minim pentru operaţia (faza) i, considerat pe o parte (pe rază sau pe o singură faţă plană); 2Api min = adaosul de prelucrare minim pentru operaţia (faza) i, considerat pe diametru sau pe două feţe plane opuse , prelucrate simultan; Rz i+1 = înălţimea neregularităţilor profilului, rezultată la operaţia precedentă (i-1); Si+1 = adâncimea stratului superficial defect, format la operaţia precedentă (i-1); ρi+1 = abaterile spaţiale ale piesei de prelucrat faţă de bazele tehnologice ale piesei, rămase după efectuarea operaţiei (fazei) precedente (i-1); εI = eroarea de instalare a suprafeţei de prelucrat (iniţiale) la operaţia sau faza considerată i; În unele cazuri concrete de prelucrare, unele din componentele adaosului minim de prelucrare se pot exclude din relaţia de calcul. Exemple: - la prelucrarea între vârfuri εi = 0; - la piesele tratate termic se exclude Si+1; - la prelucrarea alezajelor cu scule de aşchiere cu autocentrare ρI+1 se exclude; Adaosul de prelucrare se determină prin două metode: 1. metoda experimental-statistică; 2. metoda de calcul analitic.

TEMA 1 - CALCULUL ADAOSURILOR DE PRELUCRARE

Să se calculeze adaosurile de prelucrare şi dimensiunile intermediare pentru un arbore de reductor. Semifabricat: bară de oţel rotund laminat la cald Material: OLC 45 STAS 880-80 Producţie de serie mică Operaţii: - debitare - frezare frontală şi centruire - strunjire sup. cilindrice (într-o operaţie) - frezare canale de pană - tratament termic îmbunătăţire (HRC 20..30) - îndreptare (redresare) +0 , 006 +0 , 025 +0 , 007 - rectificare suprafeţe cilindrice: Φ17 − 0, 006 , Φ 20 −0,085 , Φ 25 −0,007 Pentru stabilirea diametrului barei laminate se calculează adaosurile de prelucrare pentru suprafaţa cu diametru maxim. 1. Pentru suprafaţa Φ 25 +−00,,007 007 . a) pentru rectificare (operaţia precedentă este strunjirea într-o singură fază); Rz i-1 = 25 μm ([2], tab.4.9, pag. 220) Si-1 = 0 (după călire S se exclude din calcul) ρi-1 = 2 . Δc . lc ([2], rel. 4.2, pag 213) Δc = 0,13 μm/mm ([2], tab. 4.6, pag 218) - după îndreptare lc = 108,6 mm (din desen: 56 + 6 + 1,3 + 38 + 1,3 + 6 = 108,6 mm lungimea de la secţiunea de prelucrat pentru care se determină curbarea până la capătul apropiat) ρi-1 = 2 . 0,13 . 108,6 ≅ 28 mm La prelucrarea între vârfuri nu avem eroare de centrare, deci: εI = 0. Adaosul minim pentru rectificare este: ([2], rel. 3.4, pag 192) 2 A pimin = 2 R zii −1 + 2 ρ i −1 = 2,25 + 2,28 = 106 μm Pentru operaţia precedentă - strunjire - avem: - treapta de precizie = 10 ([2], tab. 2.14, pag 167) - toleranţa: Ti-1 = 84 μm ([2], tab. 2.15, pag 170) - adaosul nominal înainte de rectificare (după strunjire): 2 A pinom = 2 A pimin + Ti −1 = 84 + 106 μm

d i −1max = d imax + 2 A pinom = 25,007 + 0,190 = 25,197 mm

([2], tab. 3.3, pag 205)

Se rotunjeşte: di max = di nom = 25,2 mm - diametrul minim: di min = di max - Ti-1 = 25,2 - 0,084 = 25,116 mm ([2], tab.3.3, pag 108) Deci, operaţia de strunjire se execută la cota: Φ 25,2 +−00 mm. a) pentru strunjire (anterior strunjirii materialul bară este sub formă de laminat): ([2], tab.4.5, pag.217) Rz i −1 = 125 μm ([2], tab.4.5, pag.217) Si −1 = 150 μm 2 ρ i −1 = ρ c2 + ρ centr

([2], rel.4.7, pag.216) - abaterea spaţială este suma curbării şi erorii de centrare

ρ c = 2Δ clc Δ c = 1,5μm / mm ([2], tab.4.6, pag.218) - laminat fără îndreptare ρ c = 2 ⋅ 1,5 ⋅ 108,6 ≅ 326 μm ([2], rel.4.4, pag.214) - centruire pe maşina de centruit, material fixat în ρ centr = 0,25 mm = 250μm prisme autocentrante. Deci: ρ i −1 = 326 2 + 250 2 = 411μm

TEMA 1 - CALCULUL ADAOSURILOR DE PRELUCRARE

Adaosul minim pentru strunjire este: 2Api min = 2 (Rz i-1 + Si-1) + 2ρi-1 = 2 (125 + 150) + 2 . 411 = 1372 μm ([2], rel. 3.4, pag 192) ([2], tab.4.1, pag 214). Abaterea inferioară la diametrul barei laminate: Ai = -0,9 mm Adaosul nominal de calcul: 2Api nom = 2Api min + ⏐Ai⏐= 1372 + ⏐-900⏐=2272 μm ([2], rel. 3.23 pag. 203). Diametrul de calcul al barei laminate: ([2], rel. 3.49, pag. 203). ds nom = 25,2 + 1372 + ⏐-0,9⏐= 27,472 mm Se alege din tabelul 41, pag. 214 o bară laminată cu diametrul standardizat Φ 28 +−00,,39 mm. Adaosul de prelucrare nominal real (recalculat) pentru operaţia de strunjire a treptei Φ 25 +−00,,007 007 mm este: 2Api nom = di-1 nom - di nom = 28 - 25,4 = 2,6 mm

([2], rel 3.30, pag 204)

2. Pentru suprafaţa Φ 24,5 mm: Adaosul nominal de strunjire se determină prin diferenţa dintre diametrul barei laminate şi diametrul suprefaţei strunjite: 2Api nom = ds -df = 28 - 24,5 = 3,5 mm ([2], rel. 3.30, pag. 204) 3. Pentru suprafaţa Φ 20 +−00,,025 085 mm: a) pentru rectificare se adoptă acelaşi adaos nominal ca şi la suprafaţa Φ 25 ± 0,007: 2Api nom = 190 μm Diametrul maxim al suprafeţei finite este: 20 - 0,025 = 10,075 mm Diametrul maxim înainte de rectificare (după strunjire) este: Di-1 max = di max + 2Api nom = 19,975 + 0,190 = 20,165 mm ([2], tab. 3.3, pag. 205) Se rotunjeşte: Di-1 max = 20,2 mm di-1nom = di-1 max = 20,2 mm ([2], tab. 3.3, pag. 205) ([2], tab. 3.3, pag 205) di-1 min = di-1 max - Ti-1 = 20,2 -0,084 = 20,116 mm Deci operaţia de strunjire se va executa la cota Φ 20,2 −00, 084 mm b) pentru strunjire adaosul se determină prin diferenţa diametrelor de strunjire ale treptelor vecine, adică: 2Api nom = 24,5 - 20 = 4,3 mm 4. Pentru suprafeţele Φ 17 ± 0,006 mm a) pentru rectificare se adoptă acelaşi adaos ca şi la celelalte suprafeţe rectificate: 2Api nom = 190 μm Diametrul maxim al suprafeţei finite este: 17 + 0,006 = 17,006 mm Diametrul maxim înainte de rectificare (după strunjire) este: Di-1 max = di max + 2Api nom = 17,006 + 0,190 = 17,196 mm se rotunjeşte: di-1 max = 17,2 mm di-1 nom = di-1 max = 17,2 mm Din [2], tab. 215, pag. 170 se alege toleranţa pentru opeeraţia de strunjire (treapta 10 de precizie): 70 μm Diametrul minim: Di-1 min = di-1 max - Ti-1 = 17,2 - 0,070 = 17,13 mm Operaţia de strunjire se execută la cota Φ17,2 −00, 02 mm. b) pentru strunjire adaosul se determină prin diferenţa diametrelor de strunjire ale treptelor vecine: 2Api nom = 20,2 - 17,2 = 3 mm

TEMA 1 - CALCULUL ADAOSURILOR DE PRELUCRARE

5. Calculul adaosurilor pentru prelucrarea suprafeţelor frontale la cota L = 250 mm. Suprafeţele frontale de capăt se prelucrează prin frezare, operaţia precedentă fiind debitare pe ferăstrău. Din [2], pag. 221, tab. 4.11 obţinem: Rzi-1 + Si-1 = 0,2 mm ρ = 0,01 . D = 0,01 . 28 = 0,28 mm Adaosul minim pentru frezarea simultană a feţelor frontale este: 2Ai min = 2 (Rzi-1 + Si-1) + 2ρi-1 = 2 . 0,2 + 2 . 0,28 = 0,96 mm ([2], tab 3.1. pag. 194) Toleranţa la lungimea de debitare în treapta 14 de precizie este: 1160 μm - 1,15 mm ([2], tab. 2.15, pag 170) Abaterile limită la lungimea de debitare sunt ± 0,58 mm (1,16: 2), sau rotunjit ± 0,6 mm. Deci adaosul nominal calculat pentru frezarea frontală este: 2Ai nom = 2Api nom + ⏐Ai⏐ = 0,96 + ⏐-0,6⏐ = 1,56 mm ([2], rel. 3.23, pag 203). Lungimea nominală pentru debitare este: Lnom = 250 + 1,56 = 251,56 mm, se rotunjeşte la Lnom = 252 mm La debitare se va respeta cota: 252 ± 0,6 mm Valoarea reală (recalculată) a adaosului nominal este: 2Apinom = 252 - 250 = 2 mm Pentru fiecare suprafaţă frontală adaosul este: Api nom = 1 mm Formularul de calcul al adaosului de prelucrare este: Operaţiile (faze) de prelucrare a suprafeţelor

Elementele adaosului minim, mm Rz

S

ρ

ε

Adaos minim, μm

Adaos nominal calculat, mm

Toleranţa T, mm

Dimensiunile suprafeţei

Dimensiunea nominală, mm

max

min

Notarea cotei în documentaţie, mm

+0 , 007

Suprafaţa Φ 25− 0, 007 mm

Φ 28 +−00,,57

Semifabricat

125

150

411

-

-

-

1200

28

28,5

27,3

Strunjire

25

-

28

-

1372

2072

84

25,2

25,2

25,116

Φ 25,2 +−00, 084

Rectificare

-

-

-

-

106

190

16

25

25,007

24,993

Φ 25 +−00,,007 007

+0

Suprafeţele frontale, la cota 250 − 0,8 mm Debitare

200

-

280

-

-

-

1200

252

252,6

251,4

25260,6

Frezare frontală

-

-

-

-

960

1560

800

250

250

249,2

250 +−00,8