CUPRINS A.
Stabilirea datelor necesare proiectării dispozitivului dispozitivului ..................................................... 2
A.1. Proprietăţile mecanice mecanice ale materialului piesei piesei de prelucrat prelucrat ..................................... 2 A.2. Stadiul de prelucrare a piesei până la operaţia pentru care se proiectează proiectează dispozitivul ..................................................................... 2 A.3. Elementele operaţiei pentru care se proiectează proiectează dispozitivul dispozitivul .................................. 3 dispozitiv .............. 6 B. Stabilirea sistemului bazelor de orientare a piesei de prelucrat în dispozitiv B.1. Schiţa operaţiei ......................................................................................................... 6 B.2. Stabilirea cotelor de realizat pe piesă la prelucrare şi a sistemului bazelor de cotare .............................................................................. 7 B.3. Stabilirea sistemului bazelor de orientare a piesei la prelucrare şi a elementelor de orientare ............................................................... 7 B.4. Calculul erorilor maxime maxime admise la orientare .......................................................... ................................... ....................... 8 B.5. Erorile de orientare a semifabricatului în dispozitiv ................................................ 9 B.6. Alegerea variantei variantei optime de orientare orientare ................................................................... .......................................................... ......... 13 semifabricatului în dispozitiv ............................................................. 13 C. Stabilirea fixării semifabricatului D. Proiectarea reazemelor ................................................................................................... 15 E. Proiectarea sistemului de fixare a piesei ....................................................................... 16 dispozitivului ........................................ 16 F. Proiectarea celorlalte elemente din structura dispozitivului F.1. Proiectarea elementelor de ghidare a sculei ........................................................... 16 F.2. Proiectarea elementelor de legătură cu maşina – unealtă ....................................... 18 F.3. Proiectarea corpului dispozitivului dispozitivului ......................................................................... ................................................ ......................... 19 G. Alegerea materialelor pentru elementele dispozitivului ................................................ 21 dispozitivului proiectat ............................................................ 22 H. Analiza ergonomicităţii dispozitivului I. Măsuri de protecţie la utilizarea dispozitivului dispozitivului ............................................................. 22 Bibliografie ............................................................................................................................ 23
1
A.
Stabilirea datelor necesare necesare proiectării dispozitivului dispozitivului
A.1. Proprietăţile mecanice ale materialului piesei de prelucrat Propr Propriet ietăţi ăţile le mecani mecanice ce ale materi materialu alulu luii sunt sunt necesa necesare re pentru pentru calcul calculul ul ritmul ritmului ui de aşchiere şi pentru calculul componentelor forţei de aşchiere. Materi Materialu alull piesei piesei este este indica indicatt pe desenu desenull de execuţ execuţie ie al aceste acesteia, ia, iar propr propriet ietăţi ăţile le mecanice se aleg din standardul materialului respectiv. Piesa este realizată din oţel aliat 42 MoCr 11 STAS 791-88 care are următoarele proprietăţi mecanice: mecanice: • Rezistenţa la rupere σr = 110 – 130 daN/mm 2 • Rezistenţa la curgere σ = 78 daN/mm2 • Duritatea maximă a piesei la prelucrarea găurii este de 241 HB A.2. Stadiul de prelucrare a piesei până la operaţia pentru care se proiectează dispozitivul
Piesa finală se obţine prin prelucrări în mai multe operaţii. Pentru operaţia pentru care se proiectează dispozitivul piesa este într-un anumit stadiu de prelucrare. Piesa corespunzăto corespunzătoare are operaţiei operaţiei de găurire găurire Ø10 se obţine obţine prin adăugarea adăugarea pe desenul desenul piesei finale a adaosurilor adaosurilor neîndepărtate neîndepărtate până la aceasta operatie (fig.1). (fig.1).
Fig. 1
2
A.3. Elementele operaţiei pentru care se proiectează dispozitivul Elementele operaţiei care trebuiesc cunoscute pentru proiectarea dispozitivului sunt: fazele operaţiei, maşina unealtă utilizată, sculele utilizate, regimul de aşchiere, forţele de aşchiere. Fazele operaţiei
Găurirea la Ø10. Operaţia se realizează în patru faze. Maşina unealtă •
Prelucrarea se realizează pe o maşina de găurit G 25 cu următoarele caracteristici: Cursa maximă a axului principal → 224 mm; Conul axului principal → Morse nr. 4; Distanţa între axul burghiului şi coloană → 315 mm; Distanţa maximă între masă şi partea frontală a axului principal → 710 mm; Distanţa maximă dintre placa de bază şi partea frontală a axului → 1120 mm; Suprafaţa mesei → 425x530; Numărul de canale şi dimensiunea acestora → 3 canale paralele T12 STAS 1385: 1995; Suprafaţa plăcii de bază → 560x560; Numărul de canale pe placă → 2 canale T18 STAS 1385: 1995; Gama de turaţii → 40; 56; 80; 112; 160; 224; 315; 450; 630; 900; 1250; 1800 rot/min; Gama de avansuri → 0,10; 0,13; 0,19; 0,27; 0,38; 0,53; 0,75; 1,06; 1,5 mm/rot; Puterea motorului principal → 3 KW
Scula utilizată
Pentru prelucrarea cerută se poate utiliza un burghiu Ø10 cu coadă conică STAS 575:1993; Ø10 cu lungimea părţii active l = 87 mm, lungimea totală L = 133 mm, realizat din otel rapid Rp3. Parametrii geometrici principali ai părţii aşchietoare a burghiului elicoidal sunt: unghiul la varf 2χ=120 ; unghiul de aşezare a = 14°- 11°, unghiul de degajare γ = 30°, unghiul de înclinare al tăişului transversal este de 50°. Durabilitatea recomandată T=12 min.
3
Fig. 2
Regimul de aşchiere
Regimul de aşchiere pentru fiecare fază a operaţiei se alege din normative sau se calculează. Parametrii regimului de aşchiere care trebuiesc stabiliţi sunt: adâncimea de aşchiere, avansul şi viteza de aşchiere.
1.
Adâncimea de aşchiere la găurire:
2.
Avansul de aşchiere:
În care: K S = 0,80 – coeficient de corecţie; Cs = 0,038 – coeficient de avans ; D = 10 – diametrul burghiului; s = 1 ∙ 0,038 ∙ 10 0.6 = 0,12 mm/ rot Din gama de avansuri a maşinii de găurit G 25 se alege avansul: s= 0,10 mm/rot. 3.
Viteza de aşchiere se determină cu ajutorul relaţiei: v
Cv =3,7; zv = 0,4; mv = 0,2; yv = 0,7(răcire); D = 10
K mv = 0,70 K Tv = 1 K lv = 1 K sv =1,1 K v = K mv K Tv K lv K sv = 0,70∙1∙1∙1,1 = 0,77
Se calculează turaţia sculei: [rot/ min]
4
Din gama de turaţii a maşinii-unelte se adoptă turaţia n= 900 rot/min şi se calculează viteza reală. [m/min] Forţa axială, momentul şi puterea de aşchiere
4.
Relaţiile de calcul şi valorile corespunzătoare sunt: ● pentru forţa axială: Fax = CF∙ DXF∙ sYF∙ K F în care: CF = 89 CM =35,6 XF = 1
YF = 0,7 XM = 1,9 YM = 0,8 Fax= 89∙101∙0,10,7∙2,17 = 972,5 ≈ 973 [daNmm] K F = K 1∙K 2∙K 3∙K 4 = 2,17 K M = K 1∙K 2 = 2,17
Unde: K 1 = 1,84 K 2 = 1,18 K 3 = 1 K 4 = 1 ● pentru momentul de aşchiere la găurire : Mas = CM∙ DXM ∙ SYM∙ K M [daN /mm] Mas = 35,6 ∙ 101,9 ∙ 0.10,8 ∙ 2,17 = 972,5 ≈ 973 [daN/mm] ● pentru puterea necesară găuririi:
În care: η= 0.9 Pentru ca regimul de aşchiere calculat să poată fi utilizat pe maşini - unelte trebuie îndeplinită condiţia: P ≤ P ME PME – puterea motorului electric de antrenare a M.U Este îndeplinită condiţia, deoarece P ME = 3 KW; atunci avem: P< PME → 1,12 KW < 3 KW
5
B. Stabilirea sistemului bazelor de orientare a piesei de prelucrat în dispozitiv B.1. Schiţa operaţiei
Schiţa operaţiei se obţine plecând de la desenul de execuţie având în vedere: • Poziţia piesei pe maşina-unealtă la prelucrare; • Poziţia muncitorului faţă de maşina unealtă în situaţia în care acesta operează cu dispozitivul. Având în vedere că burghiul la maşina de găurit lucrează pe verticală, că piesa se leagă pe masa maşinii şi că muncitorul în timpul lucrului stă în faţa maşinii de găurit, piesa se vede din poziţia în care muncitorul lucrează aşa cum este reprezentată în figura 2.
6
Fig. 3
B.2. Stabilirea cotelor de realizat pe piesă la prelucrare şi a sistemului bazelor de cotare
Pentru a stabili varianta optimă de orientare trebuie să se stabilească cotele care determină poziţia suprafeţei de prelucrat pe piesă şi deci şi bazele de cotare corespunzătoare, precum şi poziţia care se cere acestor cote. Pentru a stabili mai uşor aceste cote şi bazele de cotare corespunzătoare, se urmăresc în primul rând cotele care pleacă de la suprafaţa de prelucrat şi au capătul opus pe altă suprafaţă. De la axa alezajului de prelucrat (Ø10) pâna la axa bucşei avem o cotă care ne dă adâncimea alezajului de 38 mm şi o abatere de la coaxialitate de 0,025. În afara cotelor nominale care determină poziţia suprafeţei de prelucrat pe piesă trebuie să se stabilească şi abaterile impuse acestor cote pentru a şti ce precizii trebuie să se realizeze la prelucrare. 7
Abaterile pentru cotele de precizie mai ridicată sunt trecute pe desenul de execuţie şi se extrag din acest desen. Pentru cotele libere abaterile se stabilesc după SR EN 22768-1:1995. Analizând desenul piesei vedem că alezajul este dat şi prin cote de poziţie particulare, printr-o abatere de la perpendicularitate faţă de suprafaţa A şi o abatere implicită de la coaxialitate intre axa alezajului de prelucrat şi axa piesei. Cotele care determină poziţia alezajului de prelucrat (Ø10), bazele corespunzătoare, suprafeţele care le determină şi abaterile maxime admise la cotele respective sunt trecute în tabelul 1. Cote care determină poziţia alezajului pe piesă (cotele care trebuiesc realizate la prelucrare) 38
Cote trecute pe desen sau rezultă prin poziţia particulară a piesei pe desen implicită
Ø 90/2
Tabel 1 Abaterile sunt trecute pe desen sau sunt alese conform SR EN 22768-1995
Bazele de cotare
Suprafeţele care le determină
Abaterile maxime admise la cote
Planul determinat de suprafaţa A Planul determinat se bază de referinţă P
Suprafaţa A
±0,3
SR EN 22768-1995 Clasa mijlocie
Bază de referinţă P
0,025
SR EN 22768-1995
B.3. Stabilirea sistemului bazelor de orientare a piesei la prelucrare şi a elementelor de orientare
În sistemul bazelor de orientare se determină la prelucrare poziţia suprafeţei de prelucrat. Acest sistem se materializează prin elemente de orientare care vin în contact cu suprafeţele de orientare ale semifabricatului. Dacă pentru o operaţie dată sistemul bazelor de cotare este unic, sistemul bazelor de orientare poate fi ales în mai multe variante, prin aceea că bazele de orientare pot sau nu să coincidă cu cele de cotare sau că o bază de orientare poate fi materializată cu diverse elemente de orientare. Pentru operaţia de găurire din figura 2, alegând bazele de orientare identice cu bazele de cotare şi ulilizând elemente de orientare diferite, rezultă opt variante de orientare: I ([1]+[4]); II ([2]+ [4]); III([3]+[4]); IV([6]+[4]); V([1]+[5]); VI([2]+[5]; VII([3]+[5]); VIII([6]+[5]). Elementele de orientare utilizate sunt trecute în tabelul 2 şi reprezentate pe schiţa operaţiei. Bazele de orientare Suprafaţa cilindrică interioara Ø 30
Elementele de orientare utilizate Dorn cilindric scurt
Suprafaţa cilindrică exterioara Ø70
Dorn autocentrant scurt Dorn cilindric scurt Autocentrant scurt
Suprafaţa B
Reazem pentru suprafeţe plane 8
Tabel 2 Simbolul elementului de orientare
Suprafaţa C
Reazem pentru suprafeţe plane
B.4.Calculul erorilor maxime admise la orientare
Eroarea maximă admisă la orientarea unei piese în dispozitiv este dată de relaţia: εad = T p(d) – (Td(d) + ω(d) ) [mm] = 0,4 – (0,1+ 0,015) = 0,28 în care: εad – eroarea de orientare admisă la cota d, în mm; T p(d) = 0,4 – toleranţa piesei la cota d, de realizat la prelucrare, în mm; Td(d) = 0,1– toleranţa la cota funcţională a dispozitivului, corespunzătoare cotei d a piesei, în mm; ω(d) = 0,015 – precizia medie economică pentru diverse procedee de prelucrare la cota d, corespunzătoare procedeului utilizat. Toleranţele la cotele funcţionale ale dispozitivelor folosite la prelucrarea pe maşini unelte se stabilesc procentual din toleranţele care trebuiesc realizate la cotele corespunzătoare ale pieselor, folosind relaţia: Td(d) =
[mm]
Precizia medie economică pentru diverse procedee se alege din tabele, iar în acest caz ω(d) = 0,015. Pentru exemplul considerat erorile maxime admise la cote sunt trecute în tabelul 3, corespunzător toleranţelor economice de prelucrare şi a celor la cotele funcţionale. Cote de realizat 38
Toleranţa piesei, T p [mm] 0,4 0,2
Toleranţa dispozitivului, Td [mm] 0,1 0,05
Precizie medie economică, ω [mm] 0,015 0,015
Tabel 3 Eroarea maximă admisă εad [m,m] 0,285 0,135
B.5. Erorile de orientare a semifabricatului în dispozitiv
Erorile de orientare care apar la cotele de realizat pe piesă la prelucrare sunt provocate de necoincidenţa bazelor de orientare cu cele de cotare sau/şi de jocurile pe care le are semifabricatul pe unele elemente de reazem. Erorile pentru varianta I
În varianta de orientare I se utilizează un dorn cilindric scurt [1] şi un reazem pentru suprafeţe plane [4]. BC ≠ BO
9
ε (38) =
d = l1 – l2 =144 - 6 = 138 ε (38) = ε( )= j = Dmax b – dmin p d b = dmax p [G7] = Ø T = 30 µm as = +10 ai = ai – T = 0.010 – 0.030 = -0.020 j = (70+0.010) – (70-0.020) = 0.03 =
= 0.041
= 0.197
Erorile pentru varianta II
În varianta de orientare II se utilizează un dorn cilindric scurt [2] şi un reazem pentru suprafeţe plane [4]. BC ≠ BO ε (38) =
d = l1 – l2 =144 - 6 = 138 ε (38) =
= 0.041
ε( )= j = Dmax p – dmin b d b = Dmin p [g7] = Ø T = 21 µm as = -7 ai = ai – T = - 0.007 – 0.021 = -0.028 10
j = (30 – 0.007) – (30 - 0.028) = 0.021 =
= 0.198
Erorile pentru varianta III
În varianta de orientare III se utilizează un autocentrant scurt [3] şi un reazem pentru suprafeţe plane [4]. BC ≠ BO ε (38) =
d = l1 – l2 =144 - 6 = 138 ε (38) = ε(
) = j; j=0 → ε (
= 0.041 )=0
Erorile pentru varianta IV
În varianta de orientare IV se utilizează un dorn autocentrant lscurt [6] şi un reazem pentru suprafeţe plane [4]. BC ≠ BO ε (38) =
d = l1 – l2 =144 - 6 = 138 ε (38) = ε(
) = j; j=0 → ε (
= 0.041 )=0
Erorile pentru varianta V 11
În varianta de orientare V se utilizează un dorn cilindric scurt [1] şi un reazem pentru suprafeţe plane [5]. BC ≠ BO ε (38) =
d = l1 = 60 ε (38) =
= 0.03
ε( )= j = Dmax b – dmin p d b = dmax p [G7] = Ø T = 30 µm as = +10 ai = ai – T = 0.010 – 0.030 = -0.020 j = (70+0.010) – (70-0.020) = 0.03 =
= 0.197
Erorile pentru varianta VI
În varianta de orientare I se utilizează un dorn cilindric scurt [2] şi un reazem pentru suprafeţe plane [5]. BC ≠ BO ε (38) =
d = l1 = 60 ε (38) =
= 0.03
ε( )= j = Dmax p – dmin b d b = Dmin p [g7] = Ø T = 21 µm as = -7 12
ai = ai – T = - 0.007 – 0.021 = -0.028 j = (30 – 0.007) – (30 - 0.028) = 0.021 =
= 0.198
Erorile pentru varianta VII
În varianta de orientare I se utilizează un autocentrant scurt [3] şi un reazem pentru suprafeţe plane [5]. BC ≠ BO ε (38) =
d = l1 = 60 ε (38) = ε(
= 0.03
) = j; j=0 → ε (
)=0
Erorile pentru varianta VIII
În varianta de orientare VIII se utilizează un dorn autocentrant scurt [6] şi un reazem pentru suprafeţe plane [5]. BC ≠ BO ε (38) =
d = l1 = 60 ε (38) =
= 0.03
ε ( ) = j; j=0 → ε ( ) = 0 Pentru a putea analiza erorile de orientare şi erorile maxime admise se realizează tab. 4. Tabel 4 Varianta de orientare I II
Erori de orientare la cotele de realizat 38 0,041 0,197 0,041 0,198
Erori admisibile la cotele de realizat 38
DA/NU NU NU
13
III IV V VI VII VII
0,041 0,041 0,030 0,030 0,030 0,030
0 0 0,197 0,198 0 0
0,285
0,135
DA DA NU NU DA DA
B.6. Alegerea variantei optime de orientare
Alegerea variantei optime de orientare se face astfel: • Din variantele rezultate se elimină cele care duc la piese rebut, adică variantele care la una din cotele de realizat dau erori mai mari decât cele admisibile; • Din variantele rămase, cea optimă este aceea care duce la un dispozitiv simplu şi uşor de deservit. Variantele de orientare I, II, V şi VI conduc la piese rebut deoarece eroarea de orientare la concentricitate este mai mare decât eroarea admisibilă şi nu pot fi luate în considerare. Cel mai simplu dispozitiv rezultă folosind dornul cilindric scurt [2] şi reazemul pentru suprafaţa plană [4]. În concluzie varianta IV este varianta optimă de orientare. C. Stabilirea fixării semifabricatului în dispozitiv Calculul mărimii forţei de fixare
Mărimea forţelor de fixare a semifabricatelor ăn dispozitive se calculează în ipoteza că semifabricatul este simplu de rezemat pe elementele de orientare ale dispozitivului. În acest caz forţa de fixare rezultă din condiţia de păstrare a echilibtului semifabricatului pe reazeme, considerând că atât forţele de fixare cât şi celelalte forţe care acţionează asupra acestuia sunt nişte vectori. Forţele de fixare se stabilesc şi se calculează pentru varianta optimă de orientare. Pentru aceasta trebuiesc parcurse următoarele: • •
Stabilirea punctului de aplicaţie, direcţia şi sensul forţei, sau forţelor de strângere; Calculul mărimii acestora.
14
Fig. 4
K = 2; a = 70; b = 30 1.
Fax răstoarnă piesa faţă de A ∑ MA = 0 Fax * a - S*b = 0 => S I =
2.
k * F ax * a b
=
2 * 972,5 * 70 30
=
136150 30
=
Fax deplasează piesa pe reazem în limita jocului Fax - µ SII =
S 2
− µ
k * F ax µ
S 2
=
=0
2 * 972,5 0.8
=
2431.25
Se adoptă S = max (SI,SII) = max (4538.33, 2431.25) = 4538.33
15
4538.33
D. Proiectarea reazemelor
Orientarea piesei se face cu un dorn autocentrant scurt şi 3 cepi de sprijin (figura 7). Dornul este format din dornul mobil (figura 5) şi bucşa elastică (figura 6).
Fig. 5
Fig. 6
16
Fig. 7
Proiectarea sistemului de fixare a piesei
Strângerea se realizează cu acelaşi dorn autocentrant. Forţa de strângere este dezvoltată de dornul mobil care este prevăzut cu o zonă filetată, M20. Forţa realizată se calculează cu relaţia: S = tgϕ1 S Q=
=
Q tg (α + ϕ1 ) + tgϕ 2 =
tgϕ 2
=
0,1
307,7 tg (24 + 5, 72) + tg 5, 72 2 M 2 ⋅1000
d ⋅ tg ( α + ϕ )
Srealizat
=
=
(
0
≅
458,6 daN
20 ⋅ tg 6 + 12
0
)
= 307,7 daN
458, 6 daN ≥ Snecesar = 369 daN
Proiectarea celorlalte elemente din structura dispozitivului F.1. Proiectarea elementelor de ghidare a sculei
Ca element de ghidare a sculei utilizez o bucşă detaşabilă STAS 1228/2 – 85 de tip B (figura 8). Montarea acestei bucşe în placa port-bucşă se face cu un şurub metric M8, STAS 1228/3 – 85 (figura 9).
17
Fig. 8
Fig. 9
Distanţa de la suprafaţa frontală a bucşei la cea a piesei este: h = (1 ÷ 2) · d = 1 · 10 = 10 mm 18
Fig. 10
F.2. Proiectarea elementelor de legătură cu maşina - unealtă
Dispozitivul se instalează pe masa maşinii unelte direct. Acest gen de dispozitive trebuie să aibă o poziţie precisă pe masa maşinii, drept urmare placa de bază a fost prevăzută cu praguri în care s-au executat urechi pentru şuruburile de strângere (figura 11).
Fig. 11 19
Poziţionarea dispozitivului pe masa maşinii unelte se face astfel: se introduce un dorn în arborele principal al maşinii unelte şi apoi, capătul opus se introduce în bucşa de ghidare a sculei din dispozitiv; după poziţionarea dispozitivului se introduc şuruburile pentru canalele T şi se fixează dispozitivul pe masa maşinii unelte. Dimensiunile elementelor de strângere, centrare şi orientare se aleg funcţie de dimensiunile canalelor T ale mesei maşinii, specifice tipului maşinii alese pentru prelucrare, conform celor arătate anterior. Strângerea dispozitivului pe masa maşinii se face cu ajutorul şuruburilor pentru canale T , STAS 1386-70 şi a piuliţelor înalte, STAS 2097-51 (figura 7).
Fig. 12
F.3. Proiectarea corpului dispozitivului
Corpurile dispozitivelor reprezintă principalele elemente ale dispozitivelor care suportă acţiunea tuturor forţelor şi momentelor rezultate în timpul strângerii şi prelucrării semifabricatelor. Cu ajutorul corpurilor sunt reunite toate elementele şi mecanismele de bazare şi de fixare a semifabricatelor, de ghidare şi de reglare a sculelor şi cele de orientare şi de fixare a dispozitivelor pe maşina-unealtă. Forma, dimensiunile şi complexitatea corpurilor depind, printre altele, de configuraţia, de dimensiunile şi de greutatea semifabricatelor. Pentru a stabili configuraţia corpului dispozitivului, a dimensiunilor şi formei lui, este necesar a ştii care este componenţa şi modul de aşezare a celorlalte elemente., precum şi
20
condiţiile de rigiditate pe care trebuie el să le îndeplinească în timpul exploatării, dar şi modul de lucru al dispozitivului şi specificul acestuia. În cazul dispozitivelor pneumatice, forma şi dimensiunile corpurilor depind şi de dimensiunile motoarelor incluse în corpul dispozitivelor sau de metodele folosite la asamblarea motoarelor cu dispozitivele. Principalele condiţii cerute corpurilor sunt: - să fie uşoare, dar suficient de rezistente şi de rigide, încât sub acţiunea forţelor şi momentelor de strângere şi a celor rezultate în procesul prelucrării să nu se deformeze şi să nu vibreze. În acest scop, pereţii vor fi prevăzuţi cu nervuri de rigidizare şi cu ferestre pentru reducerea greutăţii; - să fie aşa fel concepute, încât între pereţii corpului şi suprafeţele semifabricatului să fie spaţii suficiente, care să permită introducerea şi scoaterea comodă a semifabricatelor; - să permită evacuarea uşoară a aşchiilor şi a lichidului de răcire. Se vor evita pragurile şi adânciturile care constituie locuri de aglomerare a aşchiilor şi a lichidului de răcire; - corpurile vor fi prevăzute cu elemente necesare aşezării şi fixării dispozitivelor pe maşina-unealtă: tălpi sau picioare de sprijin; pene de orientare; schiuri sau urechi de fixare; conuri sau flanşe de centrare şi fixare;
21
Fig. 13
S-a ales un dispozitiv din module asamblate cu şuruburi şi ştifturi; datorită formei simple acesta se poate realiza din elemente sudate. Asamblarea elementelor componente ale dispozitivului pe placa de bază sau între ele se face cu şuruburi de diferite mărimi, iar orientarea se realizează cu ştifturi. Alegerea locaşurilor de amplasare a şuruburilor şi ştifturilor influenţează asupra dimensiunilor de gabarit ale pieselor componente precum şi asupra siguranţei îmbinării, drept urmare se vor respecta indicaţiile date în literatura de specialitate. [2] G. Alegerea materialelor pentru elementele dispozitivului
Materialele pentru elementele componente ale dispozitivului se aleg conform indicaţiilor din literatura de specialitate, după grupa de elemente, specific si solicitarea la care este supusă piesa respectivă în timpul exploatării. Astfel avem: Elemente
Material
De orientare De fixare De ghidare Corpul dispozitivului Alte elemente
OLC 15; OSC 8 OLC 35; OLC 35; OL 37 OLC 15; OSC 10 OLC45; OL 37 Oţeluri de uz general şi cele slab aliate
H. Analiza ergonomicităţii dispozitivului proiectat
Un dispozitiv este ergonomic dacă este adaptat la posibilităţile pe care le are muncitorul care îl foloseşte. Într-un ciclu de lucru muncitorul execută mai multe activităţi cu dispozitivul: aşezarea piesei în dispozitiv pe elementele de orientare, menţinerea piesei în contact cu 22
elementele de orientare până la aplicarea forţelor de fixare, fixarea piesei, desfacerea piesei, îndepărtarea piesei din dispozitiv, curăţirea de particule materiale a unor elemente ale dispozitivului. Pentru ca aceste activităţi să se desfăşoare într-un timp cât mai scurt, cu efort fizic şi psihic minim, este necesar ca dispozitivul să fie adaptat la dimensiunile antropometrice ale muncitorului, la capacităţile fiziologice ale acestuia privind forţele maxime pe care le poate dezvolta, la capacitatea de muncă a muncitorului, legată de energia pe care o poate consuma pe parcursul unei perioade de timp. Adaptarea dispozitivului la posibilităţile muncitorului trebuie realizată în timpul proiectării acestuia, iar după realizarea ansamblului este necesară o analiză a acestuia din punct de vedere ergonomic. Analiza ergonomiei ansamblului realizat, este mai uşoară şi impune revizuirea unor soluţii adoptate. Adaptarea dispozitivului la posibilităţile fiziologice şi capacitatea de muncă a muncitorului are în vedere faptul că un muncitor poate realiza forţe limitate şi de asemenea poate consuma în 8 ore o energie limitată. Mâinile să fie eliberate de sarcini de ţinere de greutăţi sau de aplicare de forţe, cum este cazul apăsării piesei pe elementele de orientare până la aplicarea forţei de strângere. Ergonomicitatea acestui dispozitiv este bună, deoarece muncitorul nu trebuie să ţină piesa cu mâna atunci când trebuie să o fixeze în dispozitiv; acţionarea strângerii este uşoară, nefiind împiedicată de alte elemente ale dispozitivului. I. Măsuri de protecţie la utilizarea dispozitivului
Pentru ca un dispozitiv să nu provoace accidente trebuie avute în vedere acţiunile pe care muncitorul le execută cu dispozitivul: - depozitarea; - transportul; - instalarea pe maşina-unealtă; - lucrul cu dispozitivul pe un ciclu de prelucrare a unei piese; - scoaterea de pe maşina-unealtă. La depozitarea în spaţii adecvate, dispozitivul poate provoca accidente de muncă dacă nu prezintă stabilitate. De aceea, dispozitivele care nu au stabilitate, cele care se pot răsturna sau rostogoli, trebuie depozitate în suporţi speciali. La transportarea dispozitivului, din locul de depozitare la maşina-unealtă, pentru evitarea accidentelor, dispozitivele uşoare care sunt transportate de muncitor trebuie prevăzute cu mânere de prindere plasate în locuri convenabile sau când montarea lor nu este posibilă, corpul să nu prezinte muchii ascuţite. Dispozitivele grele trebuie prevăzute cu ochiuri pentru legătura la mijloacele de ridicat şi transport. La instalarea pe maşina-unealtă dispozitivul poate provoca accidente la orientarea pe capul axului principal sau pe masa maşinii-unelte şi fixarea pe aceste elemente, precum şi în fazele de efectuare a reglării pe maşina-unealtă. La aşezarea pe masa maşinii-unelte există riscul prinderii mâinilor dacă dispozitivul se apucă din zonele de ghidare. La fixarea dispozitivului pot apărea accidente din folosirea unor chei, piuliţe, şuruburi neadecvate, cu acces insuficient pentru mâini, provocate de dispozitiv sau maşina-unealtă. Pentru a evita accidentarea muncitorului în timpul lucrului cu dispozitivul trebuie analizat în detaliu întregul flux de mişcări pe care acesta le execută pe un ciclu de lucru, precum şi fenomenele ce au loc la prelucrarea propriu-zisă în timpul în care scula aşchiază. 23
BIBLIOGRAFIE: 1. V. Tache, I. Ungureanu ş.a.
– Îndrumar de proiectare a dispozitivelor , Litografia
Bucureşti, 1980. – Elemente de proiectare a dispozitivelor pentru maşini unelte, Editura Tehnică, Bucureşti, 1985. V. Tache, I. Ungureanu ş.a. – Construcţia şi exploatarea dispozitivelor , Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1982. I. Stănescu, V. Tache – Dispozitive pentru maşini-unelte, Editura Tehnică, Bucureşti, 1969.
2. V. Tache, I. Ungureanu, C. Stroe 3. 4.
24
