28
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” DIN BRAŞOV Facultatea de Inginerie Tehnologică şi Management Industrial Catedra Tehnologia Construcţiilor de Maşini PROIECT DE AN LA DISCIPLINA PROIECTAREA DISPOZITIVELOR Student: ………….. Program de studii TCM, grupa …… 1

Exemplu proiect

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Proiectarea dispozitivilor

Citation preview

X

UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAOV

Facultatea de Inginerie Tehnologic i Management Industrial Catedra Tehnologia Construciilor de Maini

PROIECT DE AN LA DISCIPLINA PROIECTAREA DISPOZITIVELOR

Student: ..

Program de studii TCM, grupa Conductor proiect: . 2010

PROIECT LA DISCIPLINA PROIECTAREA DISPOZITIVELOR

S se proiecteze un dispozitiv de prindere, bazat pe setul modular AMFm_2010, pentru prelucrrile prin achiere: frezare plan, frezare canal, gurire 4 alezaje 8,5 mm efectuate pe un centrul de prelucrare, n condiiile unei producii de serie mic 500 buci anual, pe loturi.

1. Culegerea i prelucrarea datelor iniiale: caracteristicile semifabricatului, caracteristicile MU, fore, momente de achiere, schia operaiei, codificarea suprafeelor semifabricatului.

2. Stabilirea arhitecturii dispozitivului.3. Sinteza conceptual i configurativ a dispozitivului modular de prindere: 3.1. Identificarea CGD 3.2. Determinarea gradelor de libertate preluate de dispozitiv. 3.3. Partiionarea gradelor de libertate pe elementele geometrice ale piesei. 3.4. Selecia suprafeelor de fixare. 3.5. Alegerea modulelor de reazem i a modulelor de fixare. 3.6. Sinteza dimensional a reazemelor principale nemodulare (doar n mod excepional, la anumite proiecte). 3.7. Proiectarea schemelor de amplasare a modulelor i ierarhizarea variantelor DPM.

4. Verificarea preciziei dispozitivului de prindere modular.5. Verificarea stabilitii piesei sub aciunea forelor.

6. Verificarea deformaiilor piesei.7. Verificarea neinterferenei sculei cu modulele dispozitivului.8. Elaborarea desenului de ansamblu al dispozitivului modular.

ObservaieExemplul de proiect de mai jos are scop didactic, textul folodind fonturi Arial 11, Italic colorat albastru are rol explicativ, nu este necesar a fi inserat n proiect. Deoarece metoda de proiectare este cea a convergenei dirijate [PUG91] etapele de mai sus au urmtoarea schem bloc.

Fig. 1. Etapele proiectrii DPM0. Culegerea i prelucrarea datelor iniiale

Caracteristicile semifabricatului: material OLC45, anterior a fost frezat pe suprafaa inferioar i pe conturCaracteristicile MU: centru de prelucrare verical (CPV), Matsuura Lx-1 Fore, momente de achiereDeoarece solicitrile maxime au loc la frezarea suprafeei superioare, calculul forelor se efectueaz doar pentru acest prelucrare.

Fig. 2. Forele generate de frezarea cilindro-frontal [PIC92]Frezarea simetric se efectueaz cu o frez cilindro-frontal cu dini aplicai, mai lat dect limea piese, 100mm. Din calculele efectuate rezult: Ftr=1860N, FV900N; FH 450N.

Codificarea suprafeelor semifabricatului

Fig. 3. Codificarea suprafeelor1. Proiectarea arhitecturii dispozitivelor de prindere modulare

n aceast etap de proiectare se stabilete dac DPM va avea un corp tip plac, tip profil T cu 1, 2 sau 4 suprafee active, numrul de piese prinse n dispozitiv, P&O piesei relativ la corpul dispozitivului, tipul de acionare.Corpul dispozitivului tip plac, 4 piese prinse n dispozitiv.

Orientarea pieselor fa de sistemul de referin asociat CPV este reprezentat n figura alturat.

Fig.4. Orientarea piesei

2. Proiectarea conceptual i configurativ a dispozitivelor de prindere modulare

Proiectarea conceptual a dispozitivelor are ca obiective: determinarea numrului i naturii gradelor de libertate preluate piesei de ctre dispozitiv; stabilirea suprafeelor de bazare, a celor de fixare, eventual a celor de rezemare suplimentar; stabilirea vag a elementelor de dispozitiv implicate i n final a poziiei punctelor de contact ntre elementele de dispozitiv i suprafeele piesei.

n etapa de proiectare configurativ sunt selectate modulele cu funcii de bazare, fixare i sunt stabilite poziiile i orientrile exacte. De obicei sunt generate mai multe variante care sunt filtrate printr-un proces succesiv multietape de sintez analiz, ajungndu-se n final la o soluie conceptual acceptabil. 3.1. Identificarea condiiilor geometrice determinante (CGD)

La operaia curent se execut prin frezare suprafaa superioar a piesei i un canal longitudinal, apoi patru guri strpunse. Pentru frezri CGD sunt cotele 25 i 20, nu i: cotele 30, 5 i condiia de perpendicularitate care sunt dependente de frez, precizia i reglajul MU, relizarea lor nedepinznd de DP. Pentru guriri CGD sunt cele dou cote de 10 nu i cotele 53 i 100. Se opereaz cu urmtoarele baze de cotare (Bco): suprafeele plane 1 i 2 sau 2 pentru frezri (pentru ultimele dou sau deoarece pentru pies nu exist un reper stnga - drepta), i 1, 2 sau 2 i 3 sau 3 pentru guriri. 3.2. Determinarea gradelor de libertate preluate de dispozitiv

Real piesa este complet imobilizat n DP, ns anumite grade de libertate trebuie preluate precis deoarece afecteaz CGD, altele nu fiindc nu au legtur cu CGD. Procedura este simpl: pentru fiecare CGD se determin submulimea gradelor de libertate asociate, n final fcndu-se reuniunea acestora. Din tabelul x.4 rezult c trebuie anulate toate cele ase grade de libertate (bazare complet).

Tabel 1. Determinarea gradelor de libertate anulate piesei de ctre DPCGDtxtytzrxryrz

120xxx

221,5xxx

310 (x)xx

410 (y)xx

5121321

3.3. Partiionarea gradelor de libertate pe elementele geometrice ale pieseiUrmeaz partiionarea (mprirea) gradelor de libertate pe elementele geometrice ale piesei. Bazele de poziionare i orientare (BPO) sunt n general suprafee ale piesei prin care se preiau grade de libertate, acestea pot fi materializate complet (BPOc) sau incomplet (BPOi). O materializare complet anuleaz toate gradele de libertate posibile ale BPO, pe cnd cea incomplet doar o parte. O CGD asociat unei BPOPc va fi precis realizat deoarece aceasta ocup o poziie i o orientare corect n DP i invariant de la pies la pies. Nu se pot materializa complet toate BPO deoarece ar fi generate suprabazri, deci apare necesitatea ierarhizrii BPO. Cum utilizarea BPOP asigur o precizie de bazare maxim, cea mai important BPOP va fi materializat complet iar celelalte incomplet.

Principalele criterii folosite n ierarhizarea BPO: dintre toate BPO sunt preferate BPOP din considerente de precizie; dintre BPOP sunt preferate cele care sunt asociate unor cote, condiii geometrice cu valori mici, implicate ntr-un numr mai mare de CGD; accesibilitate bun la BPO; BPO cu rigiditate suficient; BPO preferabil prelucrate: BPO tip suprafa suficient de mare, nu muchii; o suprafaa plan mai puin svelt poate prelua mai multe grade de libertate. Deorece criteriile sunt neomogene, aprecierea se poate face calitativ printr-un proces de decizie multiatribut care apeleaz la o matrice a consecinelor ca cea din tabelul 2.Tabel 2. Matricea consecinelor utilizat pentru ierarhizarea BPO ABCDAADDDDCC

Precizia CGD asociate+00

Frecvena n CGD0+0

Mrime suprafa+0-

Svelteea+--

+310

-013

0121

n cazul exemplului, deoarece piesa are aceeai rugozitate pe toate suprafeele paralelipipedului, este rigid, toate BPO sunt uor accesibile, se opereaz doar cu patru criterii. Dac suprafaa este avantajoas din punctul de vedere a unui criteriu se marcheaz cu +, n caz contrar cu - i cu 0 pentru mediu. Rezult c pe baza 1 (cu cele mai multe criterii ndeplinite) se pot prelua maximum de grade de libertate i anume trei (baz de aezare), pe 2 sau 2 dou (baz de ghidare) i pe 3 sau 3 unul (baz de sprijin), deci se lucreaz cu o schem complet 3-2-1. 3.4. Selecia suprafeelor de fixare

Plecndu-se de la varianta/ele conceptuale, n sinteza configurativ a DPM se aleg modulele de reazem i de fixare i se genereaz schemele de amplasare a modulelor (abreviat n continuare SAM). n acest scop ntr-o prim etap se efectuaz selecia suprafeelor de fixare.

Se utilizeaz frecvent urmtoarele principii de alegere a suprafeelor de strngere: sunt preferate suprafeele cu rugozitate mai mare, altfel exist riscul deteriorrii lor la aplicarea forelor de fixare; alegerea acestor suprafee trebuie facut astfel nct prin modulele de fixare s se nchid doar un procent mic de fore de achiere; este necesar o rigiditatea local suficient a piesei pe suprafaa de fixare, de asemenea este nevoie de o rigiditate suficient a ntregului semifabricat pe direcia aplicrii forei; se urmrete realizarea unei ci minime de nchidere a forelor generate de elementele de fixare (reazeme plasate pe direciile de aciune a forelor de fixare); ca i n cazul suprafeelor de bazare i cele de fixare trebuie s fie accesibile; pentru creterea productivitii i din considerente de gabarit, numrul suprafeelor destinate fixrii trebuie s fie minim; trebuie evitat utilizarea suprafeelor de fixare care complic traiectoria sculei achietoare nevoite s ocoleasc modulele de fixare; sunt preferate suprafeele cu arie mare prin libertatea care confer n alegerea poziiei forei de fixare.

Pentru selectarea suprafeelor de fixare se poate utiliza o matrice a consecinelor ca n cazul celor de bazare.

n cazul exemplului, suprafee poteniale de fixare sunt 3 i 2 singurele neutilizate n procesul de bazare. Dac se alege suprafea 2 n etapa de instalare a piesei n DP fora de fixare aplicat asigur materializarea corect a bazei de ghidare 2, n cellalt caz dac 3 este neperpendicular pe 2 exist tendina de transfer a unui grad de libertate de pe baza de ghidare 2 pe cea de sprijin 3, deci de neconservare a schemei de bazare, cu efecte negative asupra preciziei de execuie a canalului. Pentru contracararea acestui fenomen ar trebui aplicat prima dat o for de prestrngere pe 2 i apoi strngerea pe 3, soluie mai complicat dect prima.3.5. Alegerea modulelor de reazem i a modulelor de fixare

Alegerea modulelor de reazem se face simultan cu cea a modulelor de fixare.

Pentru alegerea modulelor de reazem sunt operante principiile: dac suprafaa de bazare este neprelucrat (turnat, forjat) suprafaa de contact cu modulul de reazem trebuie s fie minim (reazeme cu cap bombat); n cazul n care aceasta are abateri de orientare relativ mari se recomand reazemele cu cupl sferic care permit autoaezarea; pentru materializarea unei baze de aezare (vezi suprafaa 1) se pot utiliza: trei puncte de reazem fixe (nereglabile pe direcia normalei la baza de aezare), dac forele normale cad n interiorul triunghiului cu vrfuri punctele de reazem; patru sau mai multe puncte de reazem cu structura: toate fixe dac suprafaa este prelucrat i rigid, trei fixe i restul reglabile astfel nct perimetrul delimitat s asigure stabilitatea, dac suprafaa este neprelucrat i/sau nerigid; din considerente de precizie, pe ct posibil, se vor utiliza module de reazem plasate direct pe placa/corpul de baz i nu pe module intermediare.

Pentru selectarea modulelor de fixare se iau n considerare: fora generat n corelaie cu forele de achiere care solicit piesa; cursa; timpul de acionare; poziia i orientarea elementului de acionare manual a modulului de fixare (element de ergonomie); gabaritele modulelor n corelaie cu ale celorlalte module de reazem. Majoritatea modulelor de fixare sunt acionate manual, mecanismele de amplificare a forei fiind de tip pan, cupl elicoidal (urub-piuli) i cam plan de rotaie (excentric circular).

Avnd n vedere c bazele de aezare i de ghidare sunt rigide i prelucrate se pot utiliza 4 suprafee care s o materializeze, n interiorul conturului delimitat de acestea trebuie s fie cuprinse forele normale care solicit piesa. n acest scop se pot utiliza reazeme cilindrice cu guler (fig.5a1), reazeme reglabile n plan (fig.5a2), plcue de rezem simple sau duble (fig.5a3, a4). Prin combinaii ale acestora rezult trei variante de bazare 3-2-1 (fig 5b1, b2, b3). S-a ales varianta a treia deoarece are rigiditate mai mare, n plus contactul tip suprafa cu baza de ghidare este mai avantajos dpdv a deformaiilor locale. Pentru fixarea lateral se poate apela la dou module, reprezentate n fig. 5a5 i 5a6. A fost ales primul modul deoarece permite un spaiu lateral mai mare de trecere a frezei, n plus poate dezvolta o for mai mare 20KN, comparativ cu 15 KN.

a1 a2 a3 a4 a5 a6

b1

b2

b3Fig.5. Module ale sistemului AMFm i variante de bazare 3-2-1 a piesei cu fixare lateral 3.6. Sinteza dimensional a reazemelor principale nemodulare

n acest caz bazarea i fixarea se pot face apelndu-se exclusiv la modulele sistemului AMFm, deci etapa 3.6 nu are obiect.

3.7. Proiectarea schemelor de amplasare a modulelor i ierarhizarea variantelor DPM

Ca urmare a sintezei configurative se obine un numr de variante de DPM. Conform metodei convergenei dirijate, dup etapa de sintez urmeaz ierarhizarea/selecia acestora, n continuare se parcurg etapele de verificare ncepnd cu DPM cel mai promitor.

Criteriile uzuale pentru ierarhizare sunt: rigiditatea DPM; lungimea traiectoriilor sculelor; timpul necesar instalrii piesei n dispozitiv; timpul necesar asamblrii DPM (operant n producia de serie foarte mic); numrul de componente speciale integrate n DPM; numrul de module utilizate.

n figura 6 sunt reprezentate trei variante de DPM construite din componentele sistemului modular AMFm M12. Deoarece loturile de piese sunt relativ mari s-a optat pentru prelucrarea a patru piese pe un DPM.

Alinierea precis a plcii de baz, dup axa X, se face prin intermediul celor dou alezaje marcate cu C, n care se introduc bolurile speciale de centrare care ghideaz n canalele T ale mesei superioare a centrului de prelucrare vertical.

Dup cum s-a aminti mai sus solicitrile maxime sunt generate de frezarea simetric a suprafeei plane superioare. n figura de mai jos forele de achiere orizontale (FH) i transversale (FTr) sunt reprezentate pe piese (FTr > FH), mai exista o for vertical (FV) de apsare a piesei pe baza de aezare. Traiectoriile frezei sunt reprezentate cu linie ntrerupt. Acestea au fost gndite astfel nct, pe ct posibil, forele de achiere s se nchid prin reazeme.

Fig. 6. Exemple de DPM constriute pe baza sistemului modular AMF M12Tabel 3. Matricea consecinelor utilizat pentru ierarhizarea DPM

Varianta DPM aVarianta DPM bVarianta DPM c

Lungime traiectorie scul-++

nchidere fore de achiere0-+

+012

-110

0100

Conform matricei consecinelor din tabelul 3 ierarhizarea DPM este: c ( b ( a, deci verificrile ncep cu DPM c.4. Verificarea preciziei dispozitivului de prindere modular

Dispozitivul de prindere contribuie la eroarea total de prelucrare prin urmtoarele componente:

1. Eroarea datorat bazrii semifabricatului n dispozitiv (b).

2. Eroarea cauzat de imprecizia execuiei i uzurii dispozitivului (c).

3. Eroarea generat de deformaiile elasto-plastice ale semifabricatului sub aciunea forelor de achiere i a celor de strngere (eroarea de fixare) (f).

4. Eroarea datorat impreciziei de poziionare i orientare a dispozitivului pe MU (d).

n calculele curente de verificare a DPM se lucreaz curent cu b, mai rar cu eroarea combinat b i c, i doar pentru piesele puin rigide se iau n considerare f, uzual prin intermediul analizei cu element finit.

Erorile b i c sunt de natur geometric, modelele utilizate n analiza preciziei DP, DPM se ncadreaz n patru categorii:

M0. Modelul ia n considerare doar erorile induse de piesa real, ignornd aportul impreciziei reazemelor. Acesta se poate aplica pentru semifabricate cu abaterile dimensionale, de form i de poziie mult mai mari dect cele ale modulelor de reazem (de obicei semifabricate cu suprafee de bazare brute).

M1. Modelul consider piesa neafectat de erori dimensionale, de form i de poziie i ia n considerare doar erorile de poziie ale reazemelor abstractizate la nivel de puncte de contact cu piesa. Acesta este util dac piesa este foarte precis comparativ cu dispozitivul modular, caz rar.

M2. Model dezvoltat din cele anterioare. Este modelul cel mai des utilizat cnd piesa i modulele de reazem au abateri comparabile.

M3. Modelul cel mai complet, care abandoneaz abstractizarea modulelor de reazem ca puncte de contact i ia n considerare i modelele geometrice reale ale acestor module. Acest model se apropie cel mai mult de realitate, ns este mai dificil de rezolvat dect celelalte i poate fi aplicat cu succes pentru componente foarte rigide ale subsistemului pies-dispozitiv modular. Abordarea prin metoda de simulare Monte Carlo, dei necesit un efort de calcul automat mai mare (sunt necesare eantioane n>300000), duce la rezultate apropiate de realitate [PAU08] .

Eroarea de bazare (b) apare doar dac se lucreaz cu scule reglate la cot. Metodele care nu implic prelevarea de achii de prob sunt numite generic metode de lucru cu scule reglate la cot, n care se ncadreaz i prelucrarea pe MUCN. n acest sistem scula achietoare se regleaz fa de un sistem de referin ataat DP i se consider c acesteia nu i se efectueaz reglri de poziie i orientare n intervalul dintre dou reascuiri.

Eroarea de bazare este o eroare ntmpltoare i este calculat lundu-se n considerare un model geometric tip M1, fiind generat de:

1. Necoincidena bazelor de control cu cele de poziionare i orientare.

2. Abateri de la poziia reciproc a BPO, abateri de form a BPO.

3. Jocuri necompensate ntre suprafee active ale reazemelor i bazele de poziionare i orientare bi sau polilaterale ale semifabricatului (de exemplu jocuri ntre boluri, dornuri rigide i baze cilindrice).

Pe baza studiilor statistice s-a ajuns la concluzia c eroarea de bazare admisibil (ba) este 1/3... 1/2 din tolerana prescris condiiei geometrice determinante (Tx) : bax= Tx/2 3n cazul SBM adoptate valorile ba sunt:

Dup cum se observ din relaiile 1, acestea sunt destul de imprecise, deci este raional a se determina erorile de bazare reale (cele asociate DPM) cu o precizie similar cu cea cu care se compar acestea i anume cu cea a erorilor de bazare admisibile.

n cazul exemplului DPMc toate erorile de bazare sunt nule deorece s-au folosit doar BPOP, deci compararea cu este inutil.

(2)

Este necesar o verificare i a erorilor induse piesei de ctre imprecizia constructiv a DPM. n acest scop se utilizeaz programul amf2d_demo.exe din folderul SB321 CU 2 PLACUTE LATE.Pentru verificarea erorilor geometrice ale cotei 21,5 asociate canalului se testeaz punctele extreme (x1=0mm i x1=100mm). Pentru primul punct, setrile i rezultatele se vd n figura de mai jos.

Fig. 7. Setri i rezultate pentru verificarea punctului de coordonate (0, 21,5)Tabel 4. Rezultatele simulrilor Monte Carlo

n tabelul de mai sus primele dou linii se refer la erorile canalului, iar celelalte la erorile celor 4 alezaje. Pentru comparaia cu erorile admisibile intereseaz er.D (eroarea combinat pe X i Y). Se observ ca acestea sunt mai mici dect cele admisibile care au valori 0,66 0,1 mm.

Pentru verificarea preciziei de realizare a cotei 20 se ia n considerare tolerana cotei treptei placutelor, . Deoarece se consider c i acesta condiie este satisfcut la limit.5. Verificarea stabilitii piesei

n studiul forelor de prindere a unei piese ntr-un dispozitiv se pot utiliza mai multe modele rezultate din combinri ale diferitelor ipoteze de calcul: piesa rigid sau deformabil global sau local; la fel DP; frecrile considerate nule (legturi ideale) sau nu (legturi reale); zonele de contact pies module considerate punctiforme sau suprafee. n marea majoritate a aplicaiilor se lucreaz cu ipoteza deformabilitii locale a piesei i/sau modulului de dispozitiv i se face aproximarea la contact punctiform.

Echilibrul semifabricatului n dispozitiv trebuie realizat n trei regimuri de funcionare:

1. Regimul staionar postinstalare a obiectului n dispozitiv. Dac se neglijeaz greutatea proprie a semifabricatului, piesa este supus numai la forele de legtur semifabricat - elemente de bazare, fixare.

2. Regimul nestaionar generat de accelerarea / frnarea elementului mobil al mainii pe care este instalat dispozitivul. n acest caz, n afar de forele de legtur semifabricat-elemente de bazare, fixare intervin fore ineriale, centrifuge dac micarea este de rotaie.

3. Regimul tehnologic staionar. Pe lng forele de legtur semifabricat-elemente de bazare, fixare acioneaz n principal forele i momentele de achiere.

Un model simplu al sistemului pies-dispozitiv presupune c: semifabricatul, elementele de bazare, de fixare se consider corpuri solide nedeformabile; legturile semifabricatului sunt unilaterale, transmind fora ntr-un singur sens i sunt modelate cu ajutorul contactelor punctiforme; legturile sunt ideale (fr frecare).

n procesul de sintez a schemelor de fixare, de obicei se cunoate P&O de echilibru a semifabricatului (schema de bazare), se cunosc poziiile punctelor de aplicaie a forelor de legtur Nj (de rezemare i de fixare, normale pe suprafeele piesei) i forelor exterioare Fi (fore de achiere), direciile forelor, sensul lor, necunoscute fiind modulele forelor (Nj). n modelul de mai sus condiiile de echilibru static conduc la ase ecuaii. Dac necunoscutele sunt Nj sistemul este liniar. Se demonstreaz c pentru imobilizarea piesei sunt necesare cel puin 7 legturi i c rangul legturilor pe reazeme trebuie s fie 6. Deci n cazul unei bazri complete i corecte (de exemplu 3-2-1), necunoscutele N1...N6 pot fi determinate funcie de a aptea for N7, for de legtur nedeterminat (fora de fixare) prin care se realizeaz "reglarea" strngerii semifabricatului.

Condiia stabilitii piesei n DP se rezum la condiia existenei legturilor unilaterale, care are semnificaia c piesa trebuie s rmn n contact cu reazemele:

Nj >0 , j=1 ... NL (3)

Dac modelul de mai sus este completat i cu forele de frecare (legturi reale), dificultatea rezolvrii ecuaiilor de echilibru static const n faptul c pentru forele de frecare nu se cunosc parametrii suporturilor (cosinusurile directoare), ci doar planele n care acestea acioneaz. O posibil rezolvare se bazeaz pe direcii presupuse de acionare a forelor de frecare, considernd necunoscute doar modulele forelor. Se pot analiza mai multe tendine de pierdere a echilibrului static, pentru fiecare dintre acestea se rezolv sistemul de echilibru acceptndu-se soluiile acoperitoare. Aceast metod are avantajul c opereaz cu ecuaii de echilibru liniare, ns corectitudinea ei depinde de justeea ipotezelor referitoare la direciile i sensurile forelor de frecare. Deoarece modelele simplificae de mai sus sunt conforme cu realitatea doar n relativ puine cazuri, n practica inginereasc se iau n considerare fore exterioare mai mari dect cele reale, amplificate prin coeficieni de siguran.

(4)

unde K1=1,5 este coeficient de siguran garantat; K2 ia valori funcie de uniformitatea adaosului de prelucrare, K2=1 pentru finisri i K2=1,2 pentru degrori; K3 ine seama de gradul de uzur a sculelor achietoare K3 = 1 1,9; K4 ia valorea K4=1 dac achierea este continu i K4=1,2 dac este intermitent; K5 ine seama de caracterul forelor de fixare, K5=1 dac forele de fixare sunt constante, K5=1,3 dac sunt variabile; K6 este operant doar n cazul acionrii manuale i ia n considerare ergonomicitatea sistemului de acionare K6 =1...1,6; K7 ine seama de ntinderea suprafeei de rezemare, K7=1 dac rezemarea se face pe suprafee mici, K7=1,5 n caz contrar.

Din considerente economice exist tendina de a se executa ct mai multe operaii de achiere dintr-o singur prindere a piesei n DPM, n consecin din considerente de productivitate a proiectrii, de obicei este verificat stabilitatea la solicitarea/ile cea/cele mai intens/e.

n cazul DPM c deoarece piesa este bazat 3-2-1 i se aplic doar o for de fixare, sistemul poate fi aproximat cu unul cu 7 legturi ideale. Verificarea se face pentru frezarea suprafeei superioare a piesei, caz n care ipoteza de pierdere a echilibrului ar fi rotirea piesei fa de muchia plcuei de ghidare (fig. X.13).

Fig. 7. Ipoteza de pierdere a echilibrului pieseiDin sistemul de ecuaii de echilibru a piesei, n ipoteza neglijrii frecrilor rezult fora de strngere necesar S are valoarea maxim cnd x=0 (n partea terminal a frezrii plane simetrice):

(5)

Din calculele efectuate rezult c deoarece modulul de fixare lateral poate dezvolta o for de strngere de pn la 20kN piesa nu este n pericol s i piard echilibrul.6. Verificarea deformaiilor piesei

Verificarea deformaiilor elasto-plastice ale pieselor se efectueaz n cazul n care acestea au rigiditi mici, de exemplu pentru anumite repere din industria aviatic care trebuie s aiba mas minim i rigiditate relativ mare. n acest context se pune problema general a optimizrii forelor de fixare i/sau a poziiilor elementelor de reazem i fixare astfel nct piesa s se deformeze ct mai puin n zonele sensibile. Fore de fixare prea mici i eventual absena sau insuficiena reazemelor suplimentare pot cauza instabilitatea piesei, pe cnd fore de strngere prea mari o pot deforma peste limitele acceptabile.

Modelele utilizate sunt multiple: dac se lucreaz cu un obiect solid rigid, ori se ia n considerare rigiditatea ntregii piese sau numai cea local n zonele de contact cu reazemele i elementele de fixare; elemente de reazem, fixare pot fi considerate solide deformabile sau nu; forele exercitate sunt fore de strngere variabile (mecanisme formate din corpuri elastice) sau fore de strngere constante (care nu depind de deformaii, mecanisme fr autofrnare acionate cu motoare pneumatice, hidrostatice); regim de solicitare static sau dinamic; legturi ideale sau reale (sub efectul frecrilor, reaciunile pe reazeme rezult din calcule n general mai mici, n consecin i deformaiile elastice de contact calculate sunt mai reduse).

Analiza rigiditii DP este n general complicat deoarece modelul matematic este neliniar datorit rigiditilor de contact i efectelor forelor de frecare.

Majoritatea modelelor care se bazeaz doar pe rigiditile locale ale piesei i elementelor de contact ale DP consider c mediile sunt omogene, elastice i legturile sunt ideale.Deoarece piesa este rigid i contactele cu modulele dispozitivului se fac pe suprafee relativ mari nu exist pericolul unor deformaii elasto-plastice periculoase.

7. Verificarea neinterferenelor scule elemente DPM

Freza cilindro-frontal cu diametrul 100mm nu interfereaz cu plcuele de reazem i nici cu modulul de fixare lateral.

Fig. 8. Vedere lateral a DPM cDeoarece DPMc corespunde ca precizie, rigiditate, stabilitate i nici nu interfereaz cu sculele este considerat ca variant optim, nemaifiind necesare verificrile pentru celelalte variante.

Bibliografie

[PAU06] T. Punescu, H.Bulea, R.Punescu. Dispozive modulare. Vol 1. Construcie, exploatare. Editura Universitii ''Transilvania '' din Braov, 2006, ISBN (10) 973-635-424-4.[PIC92] C.Pico. a. Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanic prin achiere. Vol.1. Ed. Universitas, Chiinu, 1992.[PAU08] T. Punescu, H.Bulea, R.Punescu. Dispozive modulare. Vol 2. Modele matematice. Editura Universitii ''Transilvania '' din Braov, 2008, ISBN (10) 978-973-635-723-7.[PUG91]S.Pugh. Total Design. Addison Wesley Publishing Company. 1991.Anexa

nu

nu

nu

nu

nu

5

STOP

Date ieire

8. Alegere alte module auxiliare ale DPM

5

4

7. Verific. neinterferene

3

6. Verific. deform. elastice, plastice

2

5. Verific. stabilitate

1, 2, 3, 4

1

4. Verific. prec. geom

3. Proiectare dim. EBS

EBS ?

i:=i+1

i < n

i:=0

2. Proiectarea conceptual i configurativ a DPM

i = 1 n variante

1. Proiectarea arhitecturii DPM

Date tehnologice

Date pies

0. Analiza datelor i definirea problemei

START

EMBED Equation.DSMT4

Fig. X. 12. Exemple de DPM bazate pe setul modular AMF M12

a

c

e

PAGE 2

_1347167204.unknown

_1347208088.unknown

_1347208275.unknown

_1347209470.unknown

_1347167233.unknown

_1347204125.unknown

_1345431744.unknown

_1345795292.unknown

_1345401821.unknown