UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI FACULTATEA : I.M.S.T. SPECIALIZAREA : T.C.M
PROIECT TEHNOLOGIA FABRICĂRII PRODUSELOR Proiect de an
STUDENT: IACOB MARIUS GRUPA: 643 AA
COORDONATOR PROIECT: Prof. Dr. Ing.: VLASE AURELIAN
-2009 - 2010-
Tema proiectului: Proiectarea procesului tehnologic de fabricare a reperului CAPAC STÂNGA
1. DATE INIŢIALE GENERALE:
programa de producţie: 4000 buc./an; unitatea de producţie: U.P.B.; resurse corespunzătoare realizării pieselor; fondul real de timp: 1 schimb/ zi; cerinţa economică asociată fabricaţiei: cost minim; obiectiv principal: introducerea unei noi tehnologii.
2. ANALIZA CONSTRUCTIVĂ FUNCŢIONAL-TEHNOLOGICĂ 2.1 Schiţe constructive ale produsului şi reperului
2.2 Caracteristici constructive prescrise reperului a. Caracteristicile suprafeţelor se reprezintă în tabelul 2.1 Forma Plană Cilindrică
Dimensiune [mm] 25±0,2
Tronconică
23,3 0.2 0,5x45˚
Plană
Rugozitatea [µm] 1,6 3,2
Pozitia relativa
Toleranta de forma
Tabel 2.1 Alte conditii 85 HB 85 HB
1,6
85 HB
8,5±0,2
1,6
85 HB
Plană
25±0,2
1,6
85 HB
Plană
6 0 0.1 M10±0,2
25
85 HB
25
85 HB
3,2
85 HB
Cilindrică
Ø4 H9 00.03 Ø7±0,2
3,2
85 HB
Cilindrică
Ø10±0,2
25
85 HB
Plană
2,3 00.1
3,2
85 HB
Cilindrică
Ø11 00.2
25
85 HB
Cilindrică
Ø12,5±0,2
25
85 HB
Cilindrică
M14x1,5±0,2
25
85 HB
Plană
1±0,2
3,2
85 HB
Cilindrică
2±0,2
3,2
85 HB
Tronconică
2±0,2
3,2
85 HB
Cilindrică
Ø16±0,2
3,2
85 HB
Cilindrică
2,3 00.1
3,2
85 HB
Cilindrică
1,6
85 HB
Cilindrică
Ø19 H7 00.021 1,5±0,2
1,6
85 HB
Cilindrică
17±0,2
25
85 HB
Plană
95±0,3
25
85 HB
Plană
100±0,3
25
85 HB
Plană
95±0,3
25
85 HB
Plană
100±0,3
25
85 HB
Cilindrică Cilindrică
b. Caracteristici de material Materialul piesei care face obiectul aplicaţiei este AlCu4MgMn. În tabelul 2.2 este prezentată compoziţia chimică a materialului.
Marca duraluminiului AlCu4MgMn STAS 7608-80
Mg 0,4…0,8
Tabelul 2.2 Compozitia chimică % Cu Mn 3,8…4,8 0,4…0,8
Al rest
Aliajul duraluminiu AlCu4MgMn are caracteristici mecanice foarte bune, mult superioare aluminiului pur. Aplicabilitatea materialului: Pentru componente cu structuri rezistente, avioane, construcţii metalice, echipamente militare, nituri. Materialul este prelucrabil la temperaturi înalte,are o rezistenţă mecanică ridicată, caracteristici mecanice bune,este sudabil, este rezistent la coroziune numai dacă este tratat la suprafaţă sau alte protecţii. Posibile forme de produs: plăci, table, sârme, ţevi, profile speciale. Proprietaţile fizice ale materialului sunt prezentate in tabelul 2.3
Marca materialului
AlCu4MgMn STAS 7608-80
[cal/cm s c C]
Rezistenţa minima la tracţiune Rm(N/mm2)
0.38
400
Conductivitatea termica
Duritatea Brinell (HB) 85
Tabelul 2.3 Rezistivitatea Densitatea electrică [µΩcm] 6
[g/cm3] 2.72
Tratamente termice prescrise Tratamentele termice aplicabile aliajelor neferoase turnate se pot clasifica în cinci grupe principale: Grupa I, recoacerea fără cristalizare fazică care cuprinde recoacerea de omogenizare, de recristalizare şi de detensionare. Grupa II, recoacerea cu transformări de fază, în stare solidă, denumită recristalizare fazică; în această grupă sunt cuprinse recoacerile aplicate unor aliaje de aluminiu, alamelor binare, bronzurilor complexe etc., care au suferit deformări în stare plastică. Grupa III, tratamente de călire, care constau în încălzirea deasupra temperaturii de transformare în stare solidă, urmată de răcire rapidă, pentru a fixa aliajul într-o stare structural metastabilă. În cazul aliajelor neferoase călirile pot avea două scopuri distincte: durificarea structurală a pieselor; punerea în soluţie, urmată de durificarea prin precipitare. Grupa IV cuprinde tratamentele cunoscute sub numele de reveniri sau îmbătrâniri, în cazul aliajelor de aluminiu. Grupa V cuprinde tratamente mai complexe în care, în timpul încălzirii, se modifică şi compoziţia chimică a straturilor de suprafaţă a pieselor, în scopul de a le imprima anumite structuri şi caracteristici.
c. Masa reperului Masa reperului este de 0,450 Kg, conform cu datele exprimate pe desenul de execuţie al piesei. d. Clasa de piese Reperul se încadrează în clasa carcaselor “corpuri complexe”
2.3 Funcţiile produsului, ale reperului şi suprafeţelor Solicitări în timpul funcţionării Solicitările principale asupra reperului sunt: mecanice (tracţiune-compresiune, forfecare, încovoiere, torsiune etc.); termice (variaţii de temperatură, dilatări etc.); chimice (coroziune etc.).
2.4 Tehnologicitatea construcţiei reperului Tehnologicitatea este însuşirea construcţiei piesei prin care aceasta, fiind eficienta şi sigură în exploatare, se poate realize la volumul de producţe stabilit, cu consum de muncă şi material minim, deci şi cu costuri scăzute. Minimalizarea impotranţei tehnologicităţii, ignorarea rolului ei de însuşire de bază a construcţiei piesei, poate duce la mărirea substanţială a volumului de muncă şi a consumului de material necesar fabricării ei şi, in consecinţă, la cresterea cheltuielilor pentru fabricarea acesteia. Aprecierea tehnologicitaţii construcţiei piesei se face cu ajutorul unor indici tehnico-economici absoluţi sau relativi cum sunt: 1. materialul piesei-este AlCu4MgMn 2. masa piesei m [kg] Aceasta se identifică din desenul de execuţie al piesei m = 0,450 Kg 3. gradul de utilizare al materialului η = m/mc unde: m-masa piesei finite mc-masa materialului consumat pentru fabricarea piesei (aşchiile rezultate din procesul de aşchiere). 4. volumul de muncă necesar pentru fabricarea piesei n
T=
Tni ; unde: Tni = norma tehnică de timp corespunzătoare operaţiei i;
i 1
n = numarul de operaţii 5. costul piesei c (lei/buc.) – se va vedea la capitolul 5 6. gradul de unificare, a diferitelor elemente constructive ale piesei, definit prin relaţia:
l
lt ltd unde: ; lt
lt,d= număr de tipodimensiuni unificate ale unui anumit element
constructiv lt=numărul total de elemente constructive de tipul respectiv Astfel, în cazul de faţă se deosebesc urmatoarele tipuri de elemente constructive: a) găuri (cilindrice): -
2 găuri ф 7 2 găuri ф 4 3 găuri ф 10
-
2 găuri ф 11 00.2 2 găuri ф 16 1 gaură ф 19 1 gaură ф 12.5
-
lt,d= 4; lt=13; λl1=
13 4 0.7 13
b) bosaje: - 2 bosaje ф 32 00.1 - 1 bosaj ф 18 00.1 -
- 1 bosaj ф 20 00.1
lt,d=3;
lt=4; λl2=
43 0.25 4
3. SEMIFABRICARE ŞI PRELUCRĂRI PRIVIND REPERUL 3.1 Semifabricare Alegerea corectă, raţională, a merodei şi a procedeului de elaborare a semifabricatului este una dintre condiţiile principale care determină eficienţa procesului tehnologic în ansamblu. Costul semifabricatului, fiind parte din costul piesei finite, se impune o analiză atentă şi o alegere raţională a metodei şi a procedeului de elaborare a acestuia. Referitor la semifabricat, trebuie precizate urmatoarele aspecte: - metoda şi procedeul de elaborare; - poziţia de elaborare; - forma şi dimensiunile semifabricatului şi precizia acestuia; - adaosurile de prelucrare totale. Se poate menţiona că pentru producţiile de serie mare şi masă se pot face investiţii care să permită realizarea de semifabricate cu adaosuri de prelucrare cât mai mici, respectiv semifabricate de precizie ridicată. Pentru producţiile de serie mică si unicate, sunt de acceptat semifabricate cu adaosuri de prelucrare mari, mai imprecise, realizate cu costuri de fabricaţie mai scăzute. Factorii care determină alegerea metodei şi a procedeului de elaborare a semifabricatului sunt: -materialul impus piesei; -tipul producţiei; -precizia necesară; -volumul de muncă necesar; -costul prelucrarilor mecanice; -utilajele existente sau posibil de procurat. Metodele cele mai importante de elaborare a semifabricatelor sunt: turnarea, deformarea la cald (forjare liberă şi matriţarea), deformarea la rece, laminarea, sudarea. Fiecare metodă menţionată se poate elabora prin mai multe procedee. Având în vedere materialul impus piesei, se va adopta ca metodă de elaborare a semifabricatului, turnarea. În cadrul acestei metode există mai multe procedee ale căror caracteristici principale sunt prezentate sintetic in tabelul 3.1.
Metoda de obţinere
Tabelul 3.1 Caracteristicile generale ale metodelor şi procedeelor principale de obţinere a semifabricatelor Dimensiunile sau Procedeul masa Complexitatea Rugozitatea Caracterul Materialul din cadrul formei Ra [μm] producţiei metodei Maxime Minime
Turnare în forme din amestec de formare realizate manual Turnare în forme din amestec de formare realizate mecanic
Nelimitate
Grosimea minimă a pereţilor 3…5mm
Cele mai complicate
50….100
Pâna la 250 kg
Grosimea minimă a pereţilor 3….5mm
Cele mai complicate
25….50
25….30 kg
Grosimea minimă a pereţilor 3….5mm
0.05..5000 kg
Grosimea minimă a pereţilor 3….6mm
Turnarea Turnare în forme coji
Turnare cu forme permanente (cochilie)
Cu forme complexe
Simple şi mijlocii în funcţie de posibilitaţile de extragere a piesei turnate din formă
12,5….25
12.5….50
Fonte, oţeluri, metale neferoase şi aliajele lor
Fonte, oţeluri, ,metale neferoase şi aliajele lor Fonte, oţeluri, ,metale neferoase şi aliajele lor
Fonte, oţeluri, ,metale neferoase şi aliajele lor
Clasa de precizie sau abaterile
Individual ă şi de serie mică
Clasele IV şi V
De serie şi de masă
Clasa a III-a
De serie şi de masă
Clasele I şi II
De serie şi de masă
Abateri 0.1…0.5 mm
Pentru a lua decizia finală se recurge şi la un calcul economic în care intră alături de costul semifabricatului şi costul manoperei. Pentru a determina dacă metoda aleasă are eficienţă maximă sau nu, se face analiza tehnicoeconomică a două variante de execuţie: turnarea în cochilă şi turnarea in forme temporare. Trăsăturile ce se găsesc în principalii indicatori de eficienţă sunt: Costul, productivitatea, fiabilitatea, protecţia muncii, consumul de materiale şi energie, protecţia operatorului etc.
Se va utiliza ca indicator de comparaţie cu caracter economic costul produsului, care se exprimă în u.m./produs, u.m./lot. Stabilirea preţului semifabricatului turnat în cochilă S-au luat următoarele valori: - cheltuielile materiale: ……………………………………………..1000 u.m.; - manopera (salarii directe):…………………………………………..400 u.m.; - CAS (contribuţii asigurări sociale funcţie de grupa de muncă):……..93 u.m.; - FASS (contribuţii asigurări sociale de sănătate):…………………….28 u.m.; - regia secţiei:...………………………………………………….….4183 u.m.; - CPS (contribuţia pentru protecţia socială):..…………………………20 u.m.; - CFSS (contribuţie fond de solidaritate):...…………………………...12 u.m.; - contribuţie învăţământ:………………………………………………..8 u.m.; - rebut (8%):………………………………………………………….460 u.m.; - cost secţie:…………………………………………………………5744 u.m.; - regie societate:……………………………………………………....931 u.m.; - beneficiu:…………………………………………………………..2141 u.m.; - preţ:………………………………………………………………..9276 u.m.; - preţ SDV-uri:………………………………………………..50.000.000 u.m.; - durabilitate SDV-uri:………………………………..….maxim 4000 ore/buc; - Preţ:………...…………………………………………………….21776 u.m. Se poate efectua şi o altă analiză a costului care să includă şi cheltuielile cu pregătirea fabricaţiei folosind relaţia: C1= F+ n·V [u.m./lot de produse] Costul de produs Cp, se poate determina cu ajutorul relaţiei de mai jos: Cpt= + V [u.m./buc] Utilizând această metodă, costul unui lot de 4000 de bucăţi în variant turnata în cochilie va fi: C1= 60972800+ 4000·6533= 87104000 u.m. Costul pe piesă turnată în cochilie va fi: Cpt= = = 21776 u.m.
-
Calculul preţului semifabricatului turnat în forma temporară (informativ) cheltuieli cu materialele:..............................................................155000 u.m.; cheltuieli cu manopera (salarii directe):.........................................30000 u.m.; CAS (contribuţii asigurări sociale funcţie de grupa de muncă)…...7000 u.m.; FASS (fond asigurări sociale de sănătate):………………………..2100 u.m.; regia secţiei:...…………………………………………………..291150 u.m.; CPS (contribuţia pentru protecţia socială):………………………..1500 u.m.; CFSS (contribuţie fond de solidaritate):...………………………….900 u.m.; contribuţie învăţământ:...…………………………………………...600 u.m.; rebut (5%):……………………………………………………….24413 u.m.; cost secţie:………………………………………………………488250 u.m.; regie societate:…...……………………………………………….76899 u.m.; beneficiu:…..……………………………………………………176869 u.m.; preţ SDV-uri//piesă:……………………………………………...50000 u.m.; Preţ:……………………………………………………………..816431 u.m.
Se poate efectua şi o altă analiză a costului care să includă şi cheltuielile cu pregătirea fabricaţiei folosind relaţia: C1= F+ n·V [u.m./lot de produse] Costul de produs Cp, se poate determina cu ajutorul relaţiei de mai jos: Cpt= + V [u.m./buc] Utilizând această metodă, costul unui lot de 4000 de bucăţi în variant turnata în forme temporare va fi: C1= 253780000+ 4000·689541= 3011944000 u.m. Costul pe piesă turnată în forme temporare va fi: Cpt= = = 752986 u.m. Utilizând costul pe lot pentru cele două variante se obţine: - pentru turnare in cochilie: C1tc = 60972800+ n·6533 - pentru turnare in forme temporare: C1tf= 253780000+ n·689541 ncr=
= 282 buc
Reprezentarea grafică a relaţiilor permite determinarea numărului critic de piese şi alegerea procedeului optim de semifabricare, aşa cum se poate vedea în figura 3.2.
Fig. 3.2 Din figura de mai sus se observă că pentru 4000 buc/an, procedeul optim de semifabricare a capacului este turnarea în cochilie. Adaosurile de prelucrare pentru suprafeţele superioare, laterale şi inferioare ale pieselor turnate din metale şi aliaje neferoase grele sunt prezentate în milimetri în tabelul 3.2 [V1, pag.117]
Dimensiuni nominale maxime, mm
Până la 10 Peste 10 până la 25 Peste 25 până la 50 Peste 50 până la 80 Peste 80 până la 125
Tabelul 3.2 Clasa II de precizie Categoria A B 1,1 1,2 1,1 1,2 1,2 1,5 1,2 1,5 1,4 1,6 1,4 1,6 1,6 1,8 1,6 1,8 1,8 2,0 1,8 2,0
Având in vedere dimensiunile piesei, aleg din tabelul 3.2 dimensiunile adaosului de prelucrare, iar schiţa semifabricatului va arăta astfel:
3.2 Prelucrări Pentru fiecare suprafaţă Sk sau grup de suprafeţe similare se stabileşte succesiunea procedeelor de prelucrare în diferite variante. Acestea sunt prezentate în tabelul următor (tabelul 3.3):
Tabelul 3.3 Sk S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18 S19 S20 S21 S22 S23 S24 S25 S26
Var. 1 2 1 2 1 1 2 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1 1 1 1 1
Prelucrări Strunjire degroşare Strunjire finisare Rabotare degroşare Rabotare finisare Frezare degroşare Frezare finisare Strunjire degroşare Strunjire finisare Adâncire conică (teşire) Strunjire degroşare Strunjire finisare Rabotare degroşare Rabotare finisare Strunjire degroşare Strunjire finisare Rabotare degroşare Rabotare finisare Frezare degroşare Frezare finisare Găurire Filetare Găurire Găurire Găurire Alezare Frezare degroşare Frezare finisare Găurire Găurire Găurire Filetare Frezare degroşare Frezare finisare Frezare degroşare Frezare finisare Frezare degroşare Frezare finisare Găurire Alezare Frezare degroşare Frezare finisare Alezare Rectificare Frezare semifinisare Frezare finisare Frezare degroşare Frezare finisare Strunjire degroşare Strunjire finisare Frezare degroşare Frezare degroşare Frezare degroşare Frezare degroşare Frezare degroşare
4. STRUCTURA PROCESULUI TEHNOLOGIC DE FABRICARE A REPERULUI 4.1 Structura preliminară În aceasta etapă se procedează la gruparea prelucrărilor în operaţii. Se vor elabora două variante de proces tehnologic prezentate tabelar. Varianta I Nr. de ordine şi denumirea operaţiei 00 Turnare în cochilă
Schiţa simplificată a operaţiei
Utilajul şi S.D.V.urile (ca tip)
Conform desen semifabricat
Strung normal SN 320 10 Strunjire I (degroşare)
Cuţit de strung Dispozitiv special Şubler
Strung normal SN 320 Cuţit de strung 20 Strunjire II + găurire I (degroşare)
Burghiu Dispozitiv universal Şubler
Strung normal SN 320 Cuţit de strung 30 Strunjire III (finisare)
Dispozitiv special Şubler
Strung normal SN 320
40 Strunjire IV (finisare)
Cuţit de strung Dispozitiv special Şubler
Strung normal SN 320 50
Strunjire V + Teşire
Cuţit profilat Dispozitiv special Şubler
Maşină de frezat FU 350 x 1850 60 Frezare I
Joc de freze Dispozitiv special Şubler
Maşină de frezat FU 350 x 1850 70 Frezare II
Joc de freze Dispozitiv special Şubler
Maşină de frezat FU 350 x 1850 80 Frezare III
Freză cilindrofrontală (deget) Dispozitiv special Şubler
Maşină de găurit G6 90 Găurire Ø3,8
Burghiu Dispozitiv special Şubler
Maşină de găurit G40 100 Adâncire Ø7
Adâncitor Dispozitiv special Şubler
Maşină de găurit G6 110 Alezare Ø4
Alezor Dispozitiv special Calibru
Strung normal SN 320 120 Strunjire VI (finisare)
Cuţit de strung Dispozitiv special Şubler
130 Găurire Ø12,5
Maşină de găurit Înfrăţirea Oradea G16 Burghiu Dispozitiv special Şubler
Maşină de găurit G40 140 Adâncire Ø20
Adâncitor Dispozitiv special Şubler
150 Adâncire conică
Maşină de găurit G40 Adâncitor conic Dispozitiv special Şubler
160 Găurire 2xØ11
Maşină de găurit Înfrăţirea Oradea G16 Burghiu Dispozitiv special Şubler
Maşină de găurit Înfrăţirea Oradea G16 170 Găurire 2xØ8,38
Burghiu Dispozitiv special Şubler
Maşină de găurit Înfrăţirea Oradea G16 180 Găurire Ø10
Burghiu Dispozitiv special Şubler
Maşină de găurit G40 190 Adâncire Ø18
Adâncitor Dispozitiv special Şubler
200 Găurire 2xØ16
Maşină de găurit Înfrăţirea Oradea G16 Burghiu Dispozitiv special Şubler
210 Adâncire 2xØ32
Maşină de găurit G40 Adâncitor Dispozitiv special Şubler
Maşină de găurit G40 220 Teşire
Teşitor Dispozitiv special Şubler
Maşină de filetat cu tarod USRB 230 Filetare M14x1,5
Tarod Dispozitiv special Calibru filetat
Maşină de filetat FI 8 240 Filetare 2xM10
Tarod Dispozitiv special Calibru filetat
250
Inspecţie finală
4.2 Structura detaliată Structura detaliată a procedeului tehnologic de fabricare se determină prin dezvoltarea elementelor structurale preliminare şi prin includerea celorlalte elemente definitorii, după cum urmeaza:
4.2.1 Nomenclatorul, fazele şi schemele de orientare-fixare asociate operaţiilor Operaţia Nr. 1: Strunjire (S4, S5, S21) A) Fazele operaţiei: a) Orientat şi fixat în dispozitiv 1.1 Strunjire frontală de degroşare de la cota 28±0,2 la cota 26,8±0,2 (S5) 1.2 Strunjire frontală de degroşare de la cota 34,7±0,2 la cota 33,8±0,2 (S4) 1.3 Strunjire exterioară de degroşare de la cota 31,2±0,2 la cota 28,6±0,2 (S21) b) Desprins semifabricat c) Autocontrol B) Schema de orientare şi fixare
Operaţia Nr. 2: Strunjire (S1)+ Găurire Ø17,8 (S20) A) Fazele operaţiei: a) Orientat şi fixat în dispozitiv 1.1 Strunjire frontală de degroşare de la cota 26,8±0,2 la cota 25,6±0,2 (S1) 1.2 Găurire de degroşare la cota 17,8 00.021 (S20) b) Desprins semifabricat c) Autocontrol B) Schema de orientare şi fixare
Operaţia Nr. 3: Strunjire (S4, S5, S21) A) Fazele operaţiei: a) Orientat şi fixat în dispozitiv 1.1 Strunjire frontală de finisare de la cota 25,6±0,2 la cota 25,3±0,2 (S5) 1.2 Strunjire frontală de finisare de la cota 33,8±0,2 la cota 33,5±0,2 (S4) 1.3 Strunjire frontală de finisare de la cota 28,6±0,2 la cota 28±0,2 (S21) b) Desprins semifabricat c) Autocontrol B) Schema de orientare şi fixare
Operaţia Nr. 4: Strunjire (S1) A) Fazele operaţiei: a) Orientat şi fixat în dispozitiv 1.1 Strunjire frontală de finisare de la cota 25,3±0,2 la cota 25±0,2 (S1) b) Desprins semifabricat c) Autocontrol B) Schema de orientare şi fixare
Operaţia Nr. 5: Strunjire (S2)+ Teşire (S3) A) Fazele operaţiei: a) Orientat şi fixat în dispozitiv 1.1 Strunjire frontală de la cota 28±0,2 la cota 23,3 0.2 (S2) 1.2 Teşire 0,5x45˚ (S3) b) Desprins semifabricat c) Autocontrol B) Schema de orientare şi fixare
Operaţia Nr. 6: Frezare (S23, S25) A) Fazele operaţiei: a) Orientat şi fixat în dispozitiv 1.1 Frezare laterala dubla de la cota 99±0,3 la cota 95±0,3 (S23, S25) b) Desprins semifabricat c) Autocontrol B) Schema de orientare şi fixare
Operaţia Nr. 7: Frezare (S24, S26) A) Fazele operaţiei: a) Orientat şi fixat în dispozitiv 1.1 Frezare laterala dubla de la cota 104±0,3 la cota 100±0,3 (S24, S26) b) Desprins semifabricat c) Autocontrol B) Schema de orientare şi fixare
Operaţia Nr. 8: Frezare (S6) A) Fazele operaţiei: a) Orientat şi fixat în dispozitiv 1.1 Frezare canal b= 6 0.1 , L= 17,1 0.1 , h= 17 (S6) b) Desprins semifabricat c) Autocontrol B) Schema de orientare şi fixare
Operaţia Nr. 9: Găurire Ø3,8 (S8) A) Fazele operaţiei: a) Orientat şi fixat în dispozitiv 1.1 Găurire la diametrul Ø3,8 x 25 (S8) b) Desprins semifabricat c) Autocontrol B) Schema de orientare şi fixare
Operaţia Nr. 10: Adâncire Ø7 (S9) A) Fazele operaţiei: a) Orientat şi fixat în dispozitiv 1.1 Adâncire la diametrul Ø7 x 15 (S9) b) Desprins semifabricat c) Autocontrol B) Schema de orientare şi fixare
Operaţia Nr. 11: Alezare Ø4 (S8) A) Fazele operaţiei: a) Orientat şi fixat în dispozitiv 1.1 Alezare la diametrul Ø4 x 10 (S8) b) Desprins semifabricat c) Autocontrol B) Schema de orientare şi fixare
Operaţia Nr. 12: Strunjire Ø19 H7 (S20) A) Fazele operaţiei: a) Orientat şi fixat în dispozitiv 1.1 Strunjire de finisare la diametrul Ø19 H7 (S20) b) Desprins semifabricat c) Autocontrol B) Schema de orientare şi fixare
Operaţia Nr. 13: Găurire Ø12,5 (S13) A) Fazele operaţiei: a) Orientat şi fixat în dispozitiv 1.1 Găurire la diametrul Ø12,5 x 84 (S13) b) Desprins semifabricat c) Autocontrol B) Schema de orientare şi fixare
Operaţia Nr. 14: Adâncire Ø20 0.1 (S15, S16) A) Fazele operaţiei: a) Orientat şi fixat în dispozitiv 1.1 Adâncire la diametrul Ø20 0.1 x 1 (S15, S16) b) Desprins semifabricat c) Autocontrol B) Schema de orientare şi fixare
Operaţia Nr. 15: Adâncire conică Ø16 x 2,4 (S17) A) Fazele operaţiei: a) Orientat şi fixat în dispozitiv 1.1 Adâncire conică la diametrul Ø16 x 2,4 0.4 (S17) b) Desprins semifabricat c) Autocontrol B) Schema de orientare şi fixare
Operaţia Nr. 16: Găurire 2x Ø11 0.2 (S12) A) Fazele operaţiei: a) Orientat şi fixat în dispozitiv 1.1 Găurire dublă la diametrul Ø11 0.2 x25 (S12) b) Desprins semifabricat c) Autocontrol B) Schema de orientare şi fixare
Operaţia Nr. 17: Găurire 2x Ø8,38 (S7) A) Fazele operaţiei: a) Orientat şi fixat în dispozitiv 1.1 Găurire dublă la diametrul Ø8,38 x25 (S7) b) Desprins semifabricat c) Autocontrol B) Schema de orientare şi fixare
Operaţia Nr. 18: Găurire Ø10 (S10) A) Fazele operaţiei: a) Orientat şi fixat în dispozitiv 1.1 Găurire la diametrul Ø10 x 13,5 (S10) b) Desprins semifabricat
c) Autocontrol B) Schema de orientare şi fixare
Operaţia Nr. 19: Adâncire Ø18 0.1 x 2,3 0.1 (S11) A) Fazele operaţiei: a) Orientat şi fixat în dispozitiv 1.1 Adâncire la diametrul Ø18 0.1 x 2,3 0.1 (S11) b) Desprins semifabricat c) Autocontrol B) Schema de orientare şi fixare
Operaţia Nr. 20: Găurire Ø16 x 12,5 1 (S18) A) Fazele operaţiei: a) Orientat şi fixat în dispozitiv 1.1 Găurire dubla la diametrul Ø16 x 12,5 1 (S18) b) Desprins semifabricat c) Autocontrol B) Schema de orientare şi fixare
Operaţia Nr. 21: Adâncire Ø32 0.1 x 2,3 0.1 (S19) A) Fazele operaţiei: a) Orientat şi fixat în dispozitiv 1.1 Adâncire la diametrul Ø32 0.1 x 2,3 0.1 (S19) b) Desprins semifabricat c) Autocontrol B) Schema de orientare şi fixare
Operaţia Nr. 22: Teşire A) Fazele operaţiei: a) Orientat şi fixat în dispozitiv 1.1 Teşire la 60˚ b) Desprins semifabricat c) Autocontrol B) Schema de orientare şi fixare
Operaţia Nr. 23: Filetare M14x1,5 (S14) A) Fazele operaţiei: a) Orientat şi fixat în dispozitiv 1.1 Filetare M14x1,5 x 13 1 b) Desprins semifabricat c) Autocontrol B) Schema de orientare şi fixare
Operaţia Nr. 24: Filetare 2xM10 (S7) A) Fazele operaţiei: a) Orientat şi fixat în dispozitiv 1.1 Filetare dubla M10 (S7) b) Desprins semifabricat c) Autocontrol B) Schema de orientare şi fixare
4.2.2 Utilajele şi SDV-urile, metodele şi procedeele de reglare la dimensiune Strung SN 320: [V3, tab.12.1, pag.489] Tipul Turaţia axului Caracteristici strunguprincipal, principale lui rot/min SN 320 h = 320 mm 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; L = 750 mm L = 1000 mm 125; 160; 200; 250; 315; 400; P = 3 kW 500; 630; 800; 1000; 1200; 1600; 2000
Avansul longitudinal, mm/rot
Avansul transversal, mm/rot
Avans normal 0,03; 0,04; 0,05; 0,06; 0,07; 0,08; 0,09; 0,10; 0,11; 0,12; 0,13; 0,14; 0,16; 0,20; 0,22; 0,28; 0,36; 0,44
Avans normal 0,01; 0,013; 0,017; 0,02; 0,023; 0,027; 0,03; 0,033; 0,037; 0,04; 0,047; 0,053; 0,06; 0,067; 0,073; 0,093; 0,12; 0,147
Avans mărit 0,48; 0,64; 0,80; 0,96; 1,12; 1,28; 1,44; 1,60; 1,76; 1,92; 2,24; 2,52
Avans mărit 0,088; 0,107; 0,133; 0,16; 0,187; 0,215; 0,24; 0,287; 0,29; 0,30; 0,373; 0,480; 0,533; 0,58; 0,74; 0,96; 1,17 Observaţii: 1. h-dimensiunea (diametrul) maximă de prelucrat până la ghidaje; 2. L-lungimea maximă de prelucrat; 3. P-puterea motorului principal de acţionare. Maşină de găurit verticală G6, G40: [V2, tab. 2.1, pag.21]. Uzina constructoare Turaţia axului principal, Avansuri, Caracteristici principale şi modelul rot/min mm/rot G6 D = 6; 1600; 2300; 4000; 4700; 6300; Manual P = 0,6. 10000 Înfrăţirea Oradea D = 16; S=225; L=280; 150; 212; 300; 425; 600; 850; 0,10; 0,16; 0,25; 0,40 G16 P = 1,5. 1180; 1700; 2360 G40 D=50; S = 22; L = 315; 40; 56; 80; 112; 160; 224; 0,10;0,13;0,19;0,27;0,32; P = 3. 315; 450; 630; 900; 1250; 1800 0,53; 0,75; 1,06; 1,5 Observaţii: 1. D-diametrul maxim de găurire; 2.L-lungimea cursei burghiului; 3.S-adâncimea maximă de găurire; 4. P-puterea motorului, kW. Maşină de filetat FI 8: [G1, pag.92]. Diametrul filetelor: M1,7…M12 Turaţiile arborelui principal: 200; 280; 400; 560; 800 rot/min Pasul filetului: 0,35; 0,5; 0,7; 0,75; 1,0; 1,25; 1,5; 1,75 mm Distanţa între capătul arborelui principal şi masă, max.: 280 mm Distanţa între ghidajele montantuluişi axa arborelui principal: 190 mm Cursa unitaţii de filetare (poziţionare): 60 mm Dimensiunile mesei: 200x250 mm x mm Motorul electric principal: P= 0,4 kW; n0= 1450 rot/min Maşină de frezat FU 350 x 1850: [V4, tab. 9.1, pag.376]. Tipul Caracteristici Turaţia axului principal, Avansul mesei, mm/min maşinii principale rot/min Longitudinal Transversal Vertical FU S = 350x1850 36 50 66 90 120 16 24 36 1/2 din 1/3 din 350x1850 L = 1180 160 210 280 56 68 85 avansul avansul P = 8 kW 376 500 675 900 102 124 150 longitudinal longitudinal 278 355 520
Maşină de filetat cu tarod: Dimensiunea max. Limitele turaţiei Marca a filetului axului maşinii, maşinii prelucrat, mm rot/min USRB M20 60…1500 Scule: Freza cilindro-frontală: N6 x 94 STAS 1683-80/Rp5 D Con morse zN zM zD L l 6 1 4 3 4 83; 94 13; 24
Pasul filetului min, max, mm mm 0,75 6,0
Dimensiunile mesei, mm 500x600
Puterea motorului, kW 2,0
[V4, tab. 4.27, pag.81] l1 16; 27
Burghie elicoidale scurte, cu coadă cilindrică, STAS 573-80. Dimensiuni [V2, tab. 3.17, pag.48] d L l [mm] [mm] [mm] 3.8 75 43 8.4 117 75 10 133 87 11 142 94 12.5 151 101 16 178 120 17.75 195 130 Alezoare de maşină, cu coadă cilindrică, STAS 1264-80. Dimensiuni [V2, tab. 3.55, pag.85] d d1 L l l1 m6 h9 4 4 75 19 32 Adâncitoare cu coadă cilindrică şi cep de ghidare fix: 7; [V2, tab. 3.46, pag.68] D d d1 Z9 L l1 e8 h9 Peste Până la Corespunde 5 8 diametrului 5 71 14 găurii de ghidare; 12,5 20 100 22 dmin = 1/3 S 12,5
18; 20, STAS 6411-77. Dimensiuni
l2
31,5 40
Adâncitor cu cep de ghidare demontabil şi antrenare prin ştift: 32, STAS 8155/3-85. Dimensiuni [V2, tab. 3.48, pag.68] D, Z 9 De la Până la 3 31,5 40
d, e 8
D1
L
25
75
Exclusiv Inclusiv 12,5
35,5
l h 14 45
Adâncitor conic cu unghiul la vârf de 60˚, 90˚ şi 120˚ cu coadă conică, STAS 1367/2-78. Dimensiuni [V2, tab. 3.50, pag.69] l L Con D d1 𝛼 = 90˚ 𝛼 = 90˚ Morse 𝛼 = 60˚ 𝛼 = 60˚ 𝛼 = 120˚ 𝛼= 120˚ 16 3,2 97 93 24 20 1 Cuţit de strunjit: ISO S20S CT FRR 11 20; L 250; placuţă TPMR 11.03 Cuţit de strunjit frontal: STAS 6382-80. Dimensiuni x = 90˚; x1 = 5˚; h x b = 20 x 20…50 x 50; c = 10…25 [V3, tab. 6.1, pag.165] Şubler: STAS 1373-80 cu diviziunea 0.1 mm Calibru T-NT: 7
4.2.3 Adaosurile de prelucrare şi dimensiunile intermediare. Adaosul de prelucrare intermediare la suprafeţele plane se determină cu ajutorul relaţiei 4.1.[V5,curs 1, 3]: Api min= Rzi-1 + Si-1 + ρi-1 + εi (4.1) Unde: - Rzi-1 reprezintă înălţimea maximă a neregularităţilor măsurate pe o anumită lungime de bază la trecerea anterioară; - Si-1 reprezintă adâncimea stratului superficial cu defecte şi structuri diferite faţă de metalul de bază luat de la trecerea anterioară; - ρi-1 reprezintă abaterile spaţiale faţă de poziţia nominală; - εi reprezintă eroarea de orientare şi fixare la trecerea curentă. Treapta de precizie, Rz şi S la prelucrarea semifabricatelor matriţate pentru suprafeţe frontale se prezintă în tabelul 4.1 [V3, tab. 5.85, 144]. TABEL 4.1.: Toleranţa la lungimea piesei, Rz şi S la prelucrarea suprafeţelor frontale la semifabricate matriţate. Nr. Procedeul de prelucrare Rz, S, Lungimea totală a piesei crt μm μm Peste 50 la 120 Toleranţa la lungimea piesei, mm 1. Strunjire de degroşare 50 50 0,4 Deformarea suprafeţei frontale la piesele rotunde în plan matriţate pe prese şi maşini de forjat orizontale se prezintă în tabelul 4.2 [V3, tab. 5.89, 147]. Diametrul suprafeţei frontale, mm Peste 50 pana la 120
TABEL 4.2.: Deformarea suprafeţelor frontale, ρdef. Deformarea suprafeţelor frontale ρdef, mm, pentru clasele de precizie la matriţare II 0,5
Pentru suprafaţa S1, adaosurile de prelucrare intermediare sunt: La strunjirea frontală de finisare: Faza precedentă: degroşare: Rz1 + S1 = 50+50=100 μm=0,1 mm ρdef 1 = 0,5 mm ε2 = 0 Ap2min = Rz1 + S1 + ρdef 1 + ε2
Ap2min = 0,1 +0,5 Ap2min = 0,6 mm La strunjirea frontală de degroşare: Apm= 1,5 mm - adaosul de prelucrare la matriţare ales din STAS. Ap1min= Apm- Ap1min finisare Ap1min= 1,5-0,6 = 0,9 mm Pentru celelalte suprafeţe, adaosurile intermediare se vor alege din literatura de specialitate. Adaosurile de prelucrare pentru strunjirea de finisare a suprafeţelor frontale, după strunjirea de degroşare, se vor prezenta în tabelul 4.3 [V3, tab. 5.52, 109]. TABEL 4.3.: Adaosuri de prelucrare pentru strunjirea de finisare a suprafeţelor frontale, după strunjirea de degroşare. Diametrul treptei prelucrate d, Lungimea totală a piesei L, mm mm Peste 50 până la 120 Adaosul de prelucrare a, mm Până la 30 0,7 Peste 30 până la 50 0,7 Peste 50 până la 120 0,8 Adaosurile de prelucrare intermediare în vederea strunjirii de finisare a arborilor după strunjirea de degroşare, se vor prezenta în tabelul 4.4 [V3, tab. 5.53, 109]. TABEL 4.4.: Adaosuri de prelucrare în vederea strunjirii de finisare a arborilor după strunjirea de degroşare. Diametrul Abaterea inferioară pentru Lungimea convenţională a suprafeței, mm piesei, d, strunjirea de degroşare, Până la 100 mm mm Adaosul 2a, pe diametru, mm 31…50 1,0 0,34 51…80 1,1 0,40 81…120 1,1 0,46 Adaosurile de prelucrare în vederea strunjirii interioare de finisare după strunjirea de degroşare a găurilor pe strungurile normale, se vor prezenta în tabelul 4.5 [V3, tab. 6.55, 110]. TABEL 4.5.: Adaosurile de prelucrare în vederea strunjirii interioare de finisare după strunjirea de degroşare a găurilor pe strungurile normale. Lungimea găurii prelucrate l, Diametrul găurii D la cota finală, mm mm Până la 25 26…63 64…160 Adaosul de prelucrare pe diametru 2a, mm Până la 25 1,0 1,5 2,0 26…63 1,5 2,0 2,5 Adaosurile de prelucrare în vederea finisării suprafeţelor plane prin frezare după prelucrarea de degroşare, se vor prezenta în tabelul 4.6 [V4, tab. 3.1, 32].
TABEL 4.6.:Adaosurile de prelucrare în vederea finisării suprafeţelor plane prin frezare după prelucrarea de degroşare. Lăţimea suprafeţei prelucrate, mm Lungimea suprafeţei prelucrate, mm ≤100 Până la 250
Adaosul de prelucrare, a, mm 1,0
Pentru celelalte suprafeţe, adaosurile de prelucrare intermediare se aleg din tabele, iar dimensiunile intermediare se vor determina prin calcul. Cunoscând adaosul total standardizat aSTAS (sau ASTAS) şi adaosul intermediar în vederea finisării af (sau Af), se determină adaosurile de degroşare, folosind relaţiia 4.2 [V2, 107]. ad= aSTAS - ∑af (4.2) Pentru suprafaţa S4: ad = aSTAS – af = 1,6 – 0,6 = 1 mm Pentru suprafaţa S5 : ad = aSTAS – af = 1,5 – 0,6= 0,9 mm Pentru suprafaţa S8: ad = aSTAS – af = Ø4 – 0,2= 3,8 mm Pentru suprafaţa S20: ad = aSTAS – af = Ø19 – 1,2= Ø17,8mm Pentru suprafaţa S23: ad = aSTAS – af = 2 – 1 = 1 mm Pentru suprafaţa S24: ad = aSTAS – af = 2 – 1 = 1 mm Pentru suprafaţa S25: ad = aSTAS – af = 2 – 1 = 1 mm Pentru suprafaţa S26: ad = aSTAS – af = 2 – 1 = 1 mm Dimensiunile de prelucrare intermediare, la suprafeţele plane se determină cu ajutorul relaţiei 4.3 .[V6,curs 1, 4]: hi-1min = hi min + Api min hi-1max = hi-1min + Ti-1 (4.3) Unde: - hi-1min, hi-1max reprezintă cote intermediare la trecerile i-1; - hi min reprezintă cota finală de pe desenul de execuţie; - Api min reprezintă adaosul de prelucrare la trecerea i; - Ti-1 reprezintă toleranţa la trecerea i-1. -
-
Pentru suprafaţa S1 dimensiunile intermediare sunt: La strunjirea frontal de degroşare: Faza precedentă: matriţarea: T0 = 0,4 mm Ap1min = 0,9 mm h1 min = 25 mm h0 min = 25+ 0,9 = 25,9 mm h0 max = 25,9 + 0,4 = 26,3 mm La strunjirea frontală de finisare: Faza precedent: degroşare: T1 = 0,33 mm Ap2min = 0,6 mm h2min = 25 mm h1 min = 25 + 0,6 = 25,6 mm h1 max = 25,6 + 0,6 = 26,2 mm
4.2.4 Regimurile de prelucrare Operaţia 20 1. Determinarea regimurilor de aşchiere pentru faza de strunjire frontală de degroşare la cota 25. Cuţit de strunjit frontal ISO PTFNR/L2525M22Q/P40. 1) Adâncimea de aşchiere, ap. La prelucrarea de degroşare se tinde către realizarea unei productivităţi maxime înlăturându-se adaosul de prelucrare printr-o singură trecere [V1, 172]. ap=Ap1 min = 0,9 mm [4.2.3] 2) Avansul de aşchiere, f. Avansurile pentru strunjirea de degroşare, se alege orientativ din literatura de specialitate [V3, tab. 6.11, 173]. f = (0,8…1,4) mm/rot Din caracteristicile maşinii de strunjit SN 320, avansul va fi: f = 1,12 mm/rot 3) Viteza de aşchiere, vc. Viteza de aşchiere se determină cu ajutorul relaţiei 4.4 [V6, curs 2].: vc = (Cv/Tmv x apxv x fyv) x kp x ksm x kss x ksc x kα x kγ x kχ x kχ1 x kr x kq x kuz x kω [m/min] (4.4) unde: -T- durabilitatea sculei aşchietoare, T = 90 min [V3, tab. 6.8, 170 ]; -Cv-o constantă determinată experimental în funcţie de cuplul semifabricat-sculă aşchietoare, Cv = 294[V3, tab. 6.44, 188 ]; -mv, xv, yv- exponenţi politropici, mv = 0,125, xv = 0,18, yv = 0,35[V3, tab. 6.43, 187 ]; - kp-coeficient de corecţie în funcţie de prelucrabilitatea materialului semifabricatului, kp = 1[V3, tab. 6.51, 190 ]; - ksm- coeficient de corecţie în funcţie de starea materialului, ksm = 0,95[V3, tab. 6.49, 189]; - kss- coeficient de corecţie în funcţie de starea uprafeţei de prelucrat, kss = 0,92[V3, tab. 6.50, 189]; - ksc- coeficient de corecţie în funcţie de materialul sculei aşchietoare, ksc = 0,78[V3, tab.6.48, 189]; - kα- coeficient de corecţie în funcţie de unghiul de aşezare; - kγ- coeficient de corecţie în funcţie de unghiul de degajare, kγ = 1,05[V3, tab. 6.53, 194]; - kχ- coeficient de corecţie în funcţie de unghiul de atac principal, kχ = 0,81[V3, tab. 6.55, 195]; - kχ1- coeficient de corecţie în funcţie de unghiul de atac secundar; - kr- coeficient de corecţie în funcţie de raza la vârf a sculei aşchietoare, kr = 1[V3, tab. 6.57, 195]; - kq- coeficient de corecţie în funcţie de secţiunea corpului sculei aşchietoare, kq = 1[V3, tab. 6.60, 196]; - kuz- coeficient de corecţie în funcţie de gradul de uzură al sculei aşchietoare, kuz = 1[V3, tab. 6.58, 195]; - kω- coeficient de corecţie în funcţie de fluidul de răcire-ungere utilizat. vc = (294/900,125 x 0,90,18 x 1,120,35)x 1 x 0,95 x 0,92 x 0,78 x 1,05 x 0,81 x 1 x 1 x 1 vc = 99,16 [m/min] 4) Stabilirea turaţiei, n şi a vitezei reale de aşchiere, vt. Turaţia se calculează cu ajutorul relaţiei 4.5 [V6, curs 2].: n = 1000 x vc / x d [rot/min] (4.5) unde: d este diametrul piesei care se prelucrează, d = 107 mm. n = 1000 x 99,16 / x 107 = 294,99 [rot/min] Din caracteristicile maşinii, SN 320 se va alege turaţia tehnologică, nt, imediat superioară, cu condiţia ca Δvc% < 5% [V6, curs 2]. nt = 315 [rot/min]
vt = π x d x nt / 1000 vt = π x 107 x 315 / 1000 vt = 105,89 [m/min] Δvc = (vt - vc / vt) x 100 Δvc = ((105,89 – 99,16) / 105,89) x 100 Δvc = 6,36 % Deoarece condiţia nu este respectată, vom alege turaţia tehnologică imediat inferioară. nt = 250 [rot/min] vt = π x 107 x 250/ 1000 vt = 84,04 [m/min] 5) Viteza de avans, vs. Viteza de avans se detrmină cu relaţia 4.6 [V6, curs 2]: vs = nt x f [mm/min]
(4.6)
vs = 250 x 1,12 = 280 [mm/min] 6) Puterea de aşchiere, Pc. Puterea de aşchiere se determină cu ajutorul relaţiei 4.7 [V6, curs 2]: Pc = Fy x vt / 6000 x η [kW]
(4.7)
Unde: -η este randamentul maşinii unelte, η = 0,8; - Fy este component principal a forţei de aşchiere ce se determină cu ajutorul relaţiei 4.8: Fy = CFy x apxFy x fyFy x Ky [daN]
(4.8)
Unde:- CFy este o constantă, CFy = 45 [V3, tab. 6.21, 178 ]; -xFy , yFy sunt exponenţi politropici, xFy = -, yFy = - [V3, tab. 6.21, 178 ]; - Ky este coeficientul care ţine seama de starea şi de grupa materialului, Ky = 1[V3 ]. Fy = 45 x 0,9 x 1,12 x 1 Fy = 45,36 [daN] Pc = 45,36 x 84,04 / 6000 x 0,8 Pc = 0,79 [kW] Valoarea puterii de aşchiere se va compara cu puterea nominală a motorului electric, a maşinii de strunjit SN 320. Pc < PME 0,79 [kW] < 3 [kW] Deoarece această condiţie este satisfăcută, regimul stabilit se poate realiza pe maşina de strunjit SN 320.
Operaţia 90 2. Determinarea regimurilor de aşchiere pentru faza de găurire ø 3,8 x 25 Burghiu ø 3,8 elicoidal scurt, cu coadă cilindrică, STAS 573-80. 1) Adâncimea de aşchiere, ap.
Adâncimea de aşchiere se calculează cu relaţia 6.4 [V2, pag.151]: ap = D / 2 [mm], (6.4) în care, D este diametrul găurii de prelucrat ap = 1,9 mm 2) Avansul de aşchiere, f. Pentru diametrul burghiului D = 3,8 mm, la prelucrarea aliajului de aluminiu, se recomandă f = 0,08…0,20 mm/rot [V2, tab. 6.12, 154]. Se alege din caracteristicile maşinii unelte fr = 0.10 mm/rot [V2, tab. 2.1, 21] 3) Viteza de aşchiere, vc.
Din tabelul 6.24 [V2, pag.167] se alege v = 233.2 m/min. Coeficienţii de corecţie sunt: kmv = 1, funcţie de rezistenţa materialului [V2, tab. 6.17, 159]; kTv = 1, funcţie de durabilitatea sculei [V2, tab. 6.18, 160]; klv = 0,7, funcţie de lungimea găurii [V2, tab. 6.18, 160]; ksv = 0,9, funcţie de starea aliajului [V2, tab. 6.18, 160].
vc = v· kmv· kTv· klv· ksv = 233,4·1·1·0,7·0,9 = 147,042 m/min 4) Stabilirea turaţiei, n şi a vitezei reale de aşchiere, vt. Turaţia se determină cu relaţia : n = 1000 x vc / (π x D) [V6, curs 2] n = 1000 x 147,042 / (π x 3,8) = 12317,08 rot/min Se alege din gama de turaţii a maşinii unelte: nr = 10000 rot/min [V2, tab.2.1, pag.21] Se calculează în continuare viteza de aşchiere reală: vr = π· D· nr / 1000 = 3,14· 3,8· 10000 / 1000 = 119,32 m/min 5) Puterea de aşchiere, Pc. Din tabelul 6.24[V2] se scoate valoarea momentului de torsiune: M = 20 daN·mm. În această situaţie, puterea reală va fi: P = M· n / (974000· η) = 20· 10000 / (974000· 0,8) = 0,26 kW. Din caracteristicile maşinii-unelte se scoate puterea motorului electric: PME = 0,6 kW Deoarece condiţia P < PME, rezultă că, prelucrarea se poate executa pe maşina de găurit G6.
Pentru restul operaţiilor vom folosi metoda stabilirii regimurilor de aşchiere prin alegere din tabele normative. Rezultatele sunt adăugate in tabelul 4.7 Pentru faza 1.2 n se calculează cu relaţia: n = 1000 x vc /
x d [rot/min]
n = 1000 x 122/ 3,14 x 28 = 1387,63 [V3, pag.219]; alegem din cartea maşinii n = 1200 Pentru faza 1.3 n se calculează cu relaţia: n = 1000 x vc /
x d [rot/min]
n = 1000 x 129,6/ 3,14 x 28 = 1474,07 [V3, pag.219]; alegem din cartea maşinii n = 1600 Pentru faza 3.1 n se calculează cu relaţia: n = 1000 x vc /
x d [rot/min]
n = 1000 x 312,4/ 3,14 x 107 = 956,6 [V3, pag.219]; alegem din cartea maşinii n = 1000 Pentru faza 5.1 P se calculează cu relaţia: Pc = Fy x vt / 6000 x η [kW] Fy = 45 x 2,35 x 0,125 x 1= 13,22 daN; Pc = 13,22 x 70 / 6000 x 0,8= 0,19 kW Pentru faza 6.1 alegem din tabelul 4.106 [V4, pag.153] Pentru faza 8.1 alegem din tabelul 4.97 [V4, pag.144] Pentru faza 10.1 alegem din tabelul 6.61 [V2, pag.191] Pentru faza 11.1 alegem din tabelul 6.76 [V2, pag.200] Pentru faza 12.1 n se calculează cu relaţia: n = 1000 x vc /
x d [rot/min]
n = 1000 x 159/ 3,14 x 19 = 2665,1 [V3, pag.235]; alegem din cartea maşinii n = 2000 Pentru faza 13.1 alegem din tabelul 6.24 [V2, pag.167] Pentru faza 14.1, din tabelul 6.61[V2] se scoate valoarea momentului de torsiune: M = 1238 daN·mm. În această situaţie, puterea reală va fi: P = M· n / (974000· η) = 1238· 572 / (974000· 0,8) = 0.91 kW. [V2, tab. 6.81, pag.202] Pentru faza 15.1 alegem din tabelul 6.87 [V2, pag. 208]. P = M· n / (974000· η) = 625· 1250/ (974000· 0,8) = 1,0 kW. Pentru fazele 16.1, 17.1, 18.1, 20.1 alegem din tabelul 6.24 [V2, pag.167] Pentru faza 19.1 alegem din tabelul 6.81 [V2, pag.202]. P = M· n / (974000· η) = 1058· 572 / (974000· 0,8) = 0,78 kW. Pentru faza 21.1 alegem din tabelul 6.81 [V2, pag.202]. P = M· n / (974000· η) = 3003· 383 / (974000· 0,8) = 1,48 kW. Pentru fazele 23.1 şi 24.1 se alege din tabelul 5.4 [V7, pag.33]. f= ap/i, unde i= nr. de treceri=> f= 0,97/8= 0,12 mm.
Tabelul 4.7 Nr. fazei 1.1
1.2
1.3
3.1
3.2
3.3
4.1
5.1
6.1
7.1
Denumirea fazei active Strunjire frontală de
AlCu4MgMn –
degroşare
Rp 30
Strunjire frontală de
AlCu4MgMn –
degroşare
Rp 30
Strunjire exterioară
AlCu4MgMn –
de degroşare
Rp 30
Strunjire frontală de
AlCu4MgMn –
finisare
Rp 10
Strunjire frontală de
AlCu4MgMn –
finisare
Rp 10
Strunjire exterioară
AlCu4MgMn –
de finisare
Rp 10
Strunjire frontală de
AlCu4MgMn –
finisare
Rp 10
Strunjire profilată
AlCu4MgMn – Rp 30
Frezare laterală
AlCu4MgMn –
dublă de degroşare
K 30
Frezare laterală
AlCu4MgMn –
dublă de degroşare
K 30
8.1
Frezare canal
10.1
Adâncire Ø7x15
11.1
Alezare Ø4x10
12.1
Cuplul SF - SA
AlCu4MgMn – K 30 AlCu4MgMn – Rp5 AlCu4MgMn – Rp5
Strunjire interioară
AlCu4MgMn –
de finisare
Rp 3
Regimuri de aşchiere ap
f
v
n
p
0,9
1,12
84,04
250
0,79
1,0
1,12
122,0
1200
1,72
0,9
1,12
129,6
1600
1,22
0,6
0,7
312,4
1000
0,26
0,7
0,7
312,4
1000
0,26
0,7
0,7
312,4
1000
0,26
0,6
0,7
312,4
1000
0,26
2,35
0,125
70
297
0,19
112=> 1
0,4
87,7
120
4,96
112=> 120
1
0,4
87,7
2
0,4
89,5
1,6
0,35
169,5
0,1
0,66
119,1
1800
--
0,6
0,6
159
2000
0,51
712=> 675 6742=> 1800
4,96
1,85
2,13
13.1
Găurire Ø12,5x84 Adâncire
14.1
15.1
16.1
Ø20
0.1
x1
AlCu4MgMn –
Ø16x2,4
Rp5
Găurire
AlCu4MgMn –
Ø11
0.2
x25
18.1
Găurire Ø10x13,5 Adâncire Ø18
0.1
x2,3
Rp5 AlCu4MgMn – Rp5 AlCu4MgMn – Rp5 AlCu4MgMn –
0.1
Găurire Ø16x12,5 1
Rp5 AlCu4MgMn – Rp5
Adâncire 21.1
Rp5
Adâncire conică
Găurire Ø8,38x25
20.1
Rp5 AlCu4MgMn –
17.1
19.1
AlCu4MgMn –
Ø32
0.1
x2,3
AlCu4MgMn – 0.1
23.1
Filetare M14x1,5
24.1
Filetare M10
Rp5 AlCu4MgMn – Rp3 AlCu4MgMn – Rp3
4072=>
6,25
0,36
153,5
3,75
0,11
36,0
1,75
0,12
56,5
5,5
0,36
153,5
4,19
0,28
161,7
5
0,32
155,8
2360
1,07
4
0,48
36,0
572
0.78
8
0,44
148,8
8
0,12
36
383
1,48
0,97
0,12
16
185
0,26
0,97
0,12
16
225
0,26
2360 572 1190=> 1250 4072=> 2360 6432=> 2360
2960=> 2360
1,28
0,91
1,0
1,28
0,89
1,7
4.2.5 Normele de timp Normele de timp se determină pentru operaţiile principale de prelucrare: Operaţia Nr. 1: Strunjire (degroşare): Din tabelul 7.38 [V3, pag. 373] se scoate relaţia de calcul a timpului de bază pentru fiecare fază: tb= [min], unde: l= lungimea suprafeţei prelucrate [mm], l= (D- d) / 2 [mm] [V3, tab. 7.38] l1= lungimea de angajare a sculei [mm], l1= (0,5…2) [mm] [V3, tab. 7.38] l2= lungimea de depăşire a sculei [mm], l2= (0,5…2) [mm] [V3, tab. 7.38] Astfel: tb1= = 0,16 min tb2=
= 0,005 min
tb3=
= 0,005 min
Tb= tb1+ tb2+ tb3= 0,16+ 0,005+ 0,005= 0,17 min Din tabele destinate normării tehnice în condiţiile producţiei de serie mijlocie se scot următorii timpi : -
-
timpul ajutător pentru prinderea, întoarcerea şi desprinderea piesei ta1= 0,61min [V3, tab. 7.48] timpul ajutător pentru curăţirea dispozitivului de aşchii ta2= 0,15 min [V3, tab. 7.58] timpul ajutător pentru măsurători ta3= 0,16 min [V3, tab. 7.59] timpul ajutător pentru mânuiri şi mişcări auxiliare şi de comandă ta4= 0,03+ 0,05+ 0,02+ 0,02+ 0,08+ 0,02+0,09+ 0,9= 1,21 min [V3, tab. 7.56] Timpul ajutător total va fi: Ta= 0,61+ 0,15+ 0,16+ 1,21= 2,13 min timpul de deservire tehnică Tdt= Tb· 5/100= 0,0085 min [V3, tab. 7.68] timpul de deservire organizatorică Tdo= (Tb+ Ta)· 1/100= 0,023 min [V3, tab. 7.68] timpul de odihnă şi necesităţi fireşti Ton= (Tb+ Ta)· 3/100= 0,069 min [V3, tab. 7.69] timpul de pregătire-încheiere Tpi= 14+ 4+ 2,5= 20,5 min [V3, tab. 7.66] Deci timpul normat de operaţie va fi: Tn= Tb+ Ta+ Tdt+ Tdo+ Ton+ Tpi/n, unde n= nr. de piese din lot Astfel Tn= 0,17+ 2,13+ 0,0085+ 0,023+ 0,069+ 20,5/n=> Tn= 2,4005+ 20,5/n min/buc Operaţia Nr. 2: Strunjire (degroşare)+ Găurire Ø17,8: tb1=
= 0,16 min; tb2=
= 0,04 min
Tb= 0,2 min; Ta= 2,13+ 1,15= 3,28 min; Tdt= Tb· 5/100= 0,0215 min; [V3, tab. 7.68] Tdo= (Tb+ Ta)· 1/100= 0,0348 min; [V3, tab. 7.68] Ton= (Tb+ Ta)· 3/100= 0,1044 min; [V3, tab. 7.69] Tpi= 20,5+ 22= 42,5 min; Tn= Tb+ Ta+ Tdt+ Tdo+ Ton+ Tpi/n= 0,2+ 3,28+ 0,0215+ 0,0348+ 0,1044+ 42,5/n= 3,6407+42,5/n Operaţia Nr. 3: Strunjire (finisare): tb1=
= 0,066 min; tb2=
= 0,009 min; tb3=
= 0,014 min
Tb= 0,066+ 0,009+ 0,014= 0,09 min; Ta= 2,13+ 1,15= 2,13 min; Tdt= Tb· 5/100= 0,0045 min; [V3, tab. 7.68] Tdo= (Tb+ Ta)· 1/100= 0,0222 min; [V3, tab. 7.68] Ton= (Tb+ Ta)· 3/100= 0,0666 min; [V3, tab. 7.69] Tpi= 20,5 min; Tn= Tb+ Ta+ Tdt+ Tdo+ Ton+ Tpi/n= 0,09+ 2,13+ 0,0045+ 0,0222+ 0,0666+ 20,5/n= 2,3133+ 20,5/n Operaţia Nr. 4: Strunjire (finisare): Tb=
= 0,16 min;
Ta= 2,13 min; Tdt= Tb· 5/100= 0,008 min; [V3, tab. 7.68] Tdo= (Tb+ Ta)· 1/100= 0,023 min; [V3, tab. 7.68] Ton= (Tb+ Ta)· 3/100= 0,069 min; [V3, tab. 7.69] Tpi= 20,5 min; Tn= Tb+ Ta+ Tdt+ Tdo+ Ton+ Tpi/n= 0,16+ 2,13+ 0,008+ 0,023+ 0,069+ 20,5/n= 2,39+20,5/n Operaţia Nr.5: Strunjire+ Teşire : tb1=
= 0,26 min; tb1=
= 0,04 min;
Tb= tb1+ tb2=0,3min; Ta= 2,13 min; Tdt= Tb· 5/100= 0,013 min; [V3, tab. 7.68] Tdo= (Tb+ Ta)· 1/100= 0,024 min; [V3, tab. 7.68] Ton= (Tb+ Ta)· 3/100= 0,072 min; [V3, tab. 7.69] Tpi= 20,5 min; Tn= Tb+ Ta+ Tdt+ Tdo+ Ton+ Tpi/n= 0,3+ 2,13+ 0,013+ 0,024+ 0,072+ 20,5/n= 2,5+20,5/n Operaţia Nr. 6: Frezare I: Din tabelul 5.87 [V4, pag. 277] se scoate relaţia de calcul a timpului de bază pentru fiecare fază: tb=
[min], unde:
l= lungimea suprafeţei prelucrate [mm], l= 47 [mm] l1= lungimea de angajare a sculei [mm], l1= 2,1 [mm] [V4, tab. 5.92] l2= lungimea de depăşire a sculei [mm], l2= 2 [mm] [V4, tab. 5.92] Astfel: tb1=
= 0,43 min
Din normative se aleg următorii timpi ajutători: ta1= 0,59 min [V4, tab. 5.97]; ta2= 0,02+ 0,04+ 0,07+ 0,37+ 0,20= 0,70 min [V4, tab. 5.106]; ta3= 0,15 min [V4, tab. 5.107]; ta4= 0,16 min [V4, tab.5.108] Ta= 0,59+ 0,70+ 0,15+ 0,16= 1,6 min; Tdt= Tb· 5,5/100= 0,024 min; [V4, tab. 5.110] Tdo= (Tb+ Ta)· 1,2/100= 0,024 min; [V4, tab. 5.110] Ton= (Tb+ Ta)· 4/100= 0,08 min; [V4, tab. 5.111] Tpi= 18+ 2,5+ 9,0= 29,5 min [V4, tab. 5.114] Tn= Tb+ Ta+ Tdt+ Tdo+ Ton+ Tpi/n= 0,43+ 1,6+ 0,024+ 0,024+ 0,08+ 29,5/n= 2,16+29,5/n
Operaţia Nr. 7: Frezare II: Tb
= 0,33 min
Din normative se aleg următorii timpi ajutători: ta1= 0,59 min [V4, tab. 5.97]; ta2= 0,02+ 0,04+ 0,07+ 0,37+ 0,20= 0,70 min [V4, tab. 5.106]; ta3= 0,15 min [V4, tab. 5.107]; ta4= 0,16 min [V4, tab.5.108] Ta= 0,59+ 0,70+ 0,15+ 0,16= 1,6 min; Tdt= Tb· 5,5/100= 0,024 min; [V4, tab. 5.110] Tdo= (Tb+ Ta)· 1,2/100= 0,024 min; [V4, tab. 5.110] Ton= (Tb+ Ta)· 4/100= 0,08 min; [V4, tab. 5.111] Tpi= 18+ 2,5+ 9,0= 29,5 min [V4, tab. 5.114] Tn= Tb+ Ta+ Tdt+ Tdo+ Ton+ Tpi/n= 0,33+ 1,6+ 0,024+ 0,024+ 0,08+ 29,5/n= 2,06+29,5/n Operaţia Nr. 8: Frezare III: Tb
= 0,03 min
Din normative se aleg următorii timpi ajutători: ta1= 0,59 min [V4, tab. 5.97]; ta2= 0,02+ 0,04+ 0,07+ 0,37+ 0,20= 0,70 min [V4, tab. 5.106]; ta3= 0,15 min [V4, tab. 5.107]; ta4= 0,16 min [V4, tab.5.108] Ta= 0,59+ 0,70+ 0,15+ 0,16= 1,6 min; Tdt= Tb· 5,5/100= 0,024 min; [V4, tab. 5.110] Tdo= (Tb+ Ta)· 1,2/100= 0,024 min; [V4, tab. 5.110] Ton= (Tb+ Ta)· 4/100= 0,08 min; [V4, tab. 5.111] Tpi= 18+ 2,5+ 9,0= 29,5 min [V4, tab. 5.114] Tn= Tb+ Ta+ Tdt+ Tdo+ Ton+ Tpi/n= 0,03+ 1,6+ 0,024+ 0,024+ 0,08+ 29,5/n= 1,76+29,5/n Operaţia Nr. 9: Găurire Ø3,8: Din tabelul 12.36 [V1] se scoate relaţia de calcul a timpului de bază: Tb
, unde:
l= lungimea găurii [mm] => l= 25mm; l1= lungimea de angajare a sculei [mm] => l1= 2,3mm [V1, tab. 12.37]; l2= lungimea de depăşire a sculei [mm] => l2= 1mm; n= turaţia reală a sculei [rot/min] => n= 10000 rot/min f= avansul real al sculei [mm/rot] => f= 0,1 mm/rot; i= nr. de treceri => i= 1 la fiecare fază. Astfel Tb
= 0,03 min
Din tabelele destinate normării tehnice în condiţiile producţiei de serie mijlocie se scot următorii timpi: -
timpul ajutător pentru prinderea şi desprinderea piesei ta1= 0,8 min [V1, tab. 12.45]; timpul ajutător pentru comanda maşinii unelte ta2= 0,03+ 0,02= 0,05 min [V1, tab. 12.52]; timpul ajutător pentru măsurători ta3= 0,1 min [V1, tab. 12.53]; timpul ajutător pentru curăţirea dispozitivului de aşchii ta4= 0,2 min [V1, tab. 12.51]; Timpul ajutător total va fi: Ta= ta1+ ta2+ ta3+ ta4= 1,15 min. timpul de deservire tehnică Tdt= Tb· 2/100= 0,0006 min [V1, tab. 12.54]; timpul de deservire organizatorică Tdo= (Tb+ Ta)· 1/100= 0,012 min [V1, tab. 12.55];
-
timpul de odihnă şi necesităţi fireşti Ton= (Tb+ Ta)· 3/100= 0,04 min [V1, tab. 12.55]; timpul de pregătire încheiere Tpi= 10+ 12= 22 min [V1, tab. 12.56]; Deci timpul normat pe operaţie va fi: Tn= Tb+ Ta+ Tdt+ Tdo+ Ton+ Tpi/n, unde n= nr. de piese din lot Astfel Tn= (1,233+ 22/n)x2 min/buc Operaţia Nr. 10: Adâncire Ø7: Tb
= 0,03 min
Ta= 1,15 min; Tdt= Tb· 2/100= 0,0006 min; [V1, tab. 12.54] Tdo= (Tb+ Ta)· 1/100= 0,02 min; [V1, tab. 12.55] Ton= (Tb+ Ta)· 3/100= 0,04 min; [V1, tab. 12.55] Tpi= 22 min Tn= Tb+ Ta+ Tdt+ Tdo+ Ton+ Tpi/n= 0,03+ 1,15+ 0,0006+ 0,02+ 0,04+ 22/n= (1,24+22/n)x2 Operaţia Nr. 11: Alezare Ø4: Tb
= 0,012 min
Ta= 1,15 min; Tdt= Tb· 2/100= 0,00024 min; [V1, tab. 12.54] Tdo= (Tb+ Ta)· 1/100= 0,012 min; [V1, tab. 12.55] Ton= (Tb+ Ta)· 3/100= 0,035 min; [V1, tab. 12.55] Tpi= 22 min Tn= Tb+ Ta+ Tdt+ Tdo+ Ton+ Tpi/n= 0,012+ 1,15+ 0,00024+ 0,012+ 0,035+ 22/n= (1,21+22/n)x2 Operaţia Nr. 12: Strunjire (finisare): Tb=
= 0,03 min;
Ta= 2,13 min; Tdt= Tb· 5/100= 0,002 min; [V3, tab. 7.68] Tdo= (Tb+ Ta)· 1/100= 0,022 min; [V3, tab. 7.68] Ton= (Tb+ Ta)· 3/100= 0,065 min; [V3, tab. 7.69] Tpi= 20,5 min; Tn= Tb+ Ta+ Tdt+ Tdo+ Ton+ Tpi/n= 0,03+ 2,13+ 0,002+ 0,022+ 0,065+ 20,5/n= 2,25+20,5/n Operaţia Nr. 13: Găurire Ø12,5: Tb
= 0,1 min
Ta= 1,15 min; Tdt= Tb· 2/100= 0,002 min; [V1, tab. 12.54] Tdo= (Tb+ Ta)· 1/100= 0,013 min; [V1, tab. 12.55] Ton= (Tb+ Ta)· 3/100= 0,04 min; [V1, tab. 12.55] Tpi= 22 min Tn= Tb+ Ta+ Tdt+ Tdo+ Ton+ Tpi/n= 0,1+ 1,15+ 0,002+ 0,013+ 0,04+ 22/n= 1,305+22/n
Operaţia Nr. 14: Adâncire Ø20: Tb
= 0,07 min
Ta= 1,15 min; Tdt= Tb· 2/100= 0,0014 min; [V1, tab. 12.54] Tdo= (Tb+ Ta)· 1/100= 0,0122 min; [V1, tab. 12.55] Ton= (Tb+ Ta)· 3/100= 0,04 min; [V1, tab. 12.55] Tpi= 22 min Tn= Tb+ Ta+ Tdt+ Tdo+ Ton+ Tpi/n= 0,07+ 1,15+ 0,0014+ 0,0122+ 0,04+ 22/n= 1,274+22/n Operaţia Nr. 15: Adâncire conică: Tb
= 0,04 min
Ta= 1,15 min; Tdt= Tb· 2/100= 0,0008min; [V1, tab. 12.54] Tdo= (Tb+ Ta)· 1/100= 0,012 min; [V1, tab. 12.55] Ton= (Tb+ Ta)· 3/100= 0,04 min; [V1, tab. 12.55] Tpi= 22 min Tn= Tb+ Ta+ Tdt+ Tdo+ Ton+ Tpi/n= 0,04+ 1,15+ 0,0008+ 0,012+ 0,04+ 22/n= 1,243+22/n Operaţia Nr. 16: Găurire Ø11: Tb
= 0,04 min
Ta= 1,15 min; Tdt= Tb· 2/100= 0,0008 min; [V1, tab. 12.54] Tdo= (Tb+ Ta)· 1/100= 0,012 min; [V1, tab. 12.55] Ton= (Tb+ Ta)· 3/100= 0,04 min; [V1, tab. 12.55] Tpi= 22 min Tn= Tb+ Ta+ Tdt+ Tdo+ Ton+ Tpi/n= 0,04+ 1,15+ 0,0008+ 0,012+ 0,04+ 22/n= (1,243+22/n)x2 Operaţia Nr. 17: Găurire Ø8,38: Tb
= 0,05 min
Ta= 1,15 min; Tdt= Tb· 2/100= 0,001 min; [V1, tab. 12.54] Tdo= (Tb+ Ta)· 1/100= 0,012 min; [V1, tab. 12.55] Ton= (Tb+ Ta)· 3/100= 0,04 min; [V1, tab. 12.55] Tpi= 22 min Tn= Tb+ Ta+ Tdt+ Tdo+ Ton+ Tpi/n= 0,05+ 1,15+ 0,001+ 0,012+ 0,04+ 22/n= (1,253+22/n)x2 Operaţia Nr. 18: Găurire Ø10: Tb
= 0,02 min
Ta= 1,15 min; Tdt= Tb· 2/100= 0,0004 min; [V1, tab. 12.54] Tdo= (Tb+ Ta)· 1/100= 0,012 min; [V1, tab. 12.55] Ton= (Tb+ Ta)· 3/100= 0,04 min; [V1, tab. 12.55]
Tpi= 22 min Tn= Tb+ Ta+ Tdt+ Tdo+ Ton+ Tpi/n= 0,02+ 1,15+ 0,0004+ 0,012+ 0,04+ 22/n= 1,22+22/n Operaţia Nr. 19: Adâncire Ø18: Tb = 0,02 min Ta= 1,15 min; Tdt= Tb· 2/100= 0,0004 min; [V1, tab. 12.54] Tdo= (Tb+ Ta)· 1/100= 0,012 min; [V1, tab. 12.55] Ton= (Tb+ Ta)· 3/100= 0,04 min; [V1, tab. 12.55] Tpi= 22 min Tn= Tb+ Ta+ Tdt+ Tdo+ Ton+ Tpi/n= 0,02+ 1,15+ 0,0004+ 0,012+ 0,04+ 22/n= 1,22+22/n Operaţia Nr. 20: Găurire Ø16: Tb
= 0,014 min
Ta= 1,15 min; Tdt= Tb· 2/100= 0,0003 min; [V1, tab. 12.54] Tdo= (Tb+ Ta)· 1/100= 0,012 min; [V1, tab. 12.55] Ton= (Tb+ Ta)· 3/100= 0,04 min; [V1, tab. 12.55] Tpi= 22 min Tn= Tb+ Ta+ Tdt+ Tdo+ Ton+ Tpi/n= 0,014+ 1,15+ 0,0003+ 0,012+ 0,04+ 22/n= (1,22+22/n)x2 Operaţia Nr. 21: Adâncire Ø32: Tb = 0,12 min Ta= 1,15 min; Tdt= Tb· 2/100= 0,0024 min; [V1, tab. 12.54] Tdo= (Tb+ Ta)· 1/100= 0,013 min; [V1, tab. 12.55] Ton= (Tb+ Ta)· 3/100= 0,04 min; [V1, tab. 12.55] Tpi= 22 min Tn= Tb+ Ta+ Tdt+ Tdo+ Ton+ Tpi/n= 0,12+ 1,15+ 0,0024+ 0,013+ 0,04+ 22/n= (1,33+22/n)x2 Operaţia Nr. 22: Teşire la 60˚: Din tabelul 7.40 [V3] se scoate relaţia de calcul a timpului de bază: Tb
, unde:
l= f·tg𝛼 [mm], 𝛼= 60˚ => l= 6.93mm l1= 0+ (0,1...1) [mm] l2= 0 Tb=
= 0,214 min;
Ta= 2,13 min; Tdt= Tb· 5/100= 0,01 min; [V3, tab. 7.68] Tdo= (Tb+ Ta)· 1/100= 0,024 min; [V3, tab. 7.68] Ton= (Tb+ Ta)· 3/100= 0,07 min; [V3, tab. 7.69] Tpi= 20,5 min; Tn= Tb+ Ta+ Tdt+ Tdo+ Ton+ Tpi/n= 0,214+ 2,13+ 0,01+ 0,024+ 0,07+ 20,5/n= 2,45+20,5/n
Operaţia Nr. 23: Filetare M14x1,5: Topi= 0,7 min; [V7, tab. 6.17, pag. 62] Tpd= 0,27 min; [V7, tab. 6.21, pag. 66] Top= Topi· K1· K2+ Tpd= 0,7· 0,87· 1,8+ 0,27= 1,37 min; [V7, tab. 6.17, pag. 62] Td+ Ton= 8/100· Top= 0,11 min; [V7, tab. 6.23, pag. 68] Tpi= Tpi1+ Tpi2= 7+ 4= 11 min Tn= Top+ Td+ Ton+ Tpi/n= 1,37+ 0,11+ 11/n= 1,48+11/n Operaţia Nr. 24: Filetare M10: Topi= 0,65 min; [V7, tab. 6.17, pag. 62] Tpd= 0,14 min; [V7, tab. 6.21, pag. 66] Top= Topi· K1· K2+ Tpd= 0,65· 0,87· 1,8+ 0,14= 1,16 min; [V7, tab. 6.17, pag. 62] Td+ Ton= 8/100· Top= 0,1 min; [V7, tab. 6.23, pag. 68] Tpi= Tpi1+ Tpi2= 7+ 4= 11 min Tn= Top+ Td+ Ton+ Tpi/n= 1,16+ 0,1+ 11/n= (1,26+11/n)x2
5. ANALIZA ECONOMICĂ A PROCESULUI TEHNOLOGIC PROIECTAT 5.1 Tipologia producţiei Pentru determinarea tipului de producţie se utilizează metoda indicilor de constanţă. Această metodă permite stabilirea tipului de producţie la nivel de reper-operaţie pe baza gradului de omogenitate şi stabilitate în timp a lucrărilor ce se execută la locul de muncă. Acest coeficient se calculează cu relaţia: k ij
rij t uij
; unde:
- rj= ritmul mediu al fabricaţiei reperului j [min/buc];
rj -
Fn ; Nj tuij= timpul de prelucrare pentru operaţia i la reperul j (timpul unitar) [min/buc]; Fn= fondul nominal de timp planificat a fi utilizat în mod productiv; Fn= 60xZxksxh; unde: z= număr mediu de zile lucrătoare dintr-un an; z=250 zile; ks=număr de schimburi în care se lucrează; ks=1 sch./zi h= număr de ore lucrătoare dintr-un schimb; h= 8 ore/schimb
Fn 60 250 1 8 120000 [min] -
Nj= programa anuală de producţie a reperului; Nj= N+ Nstocsig.+ Np.schimb= 4000+ 0,1· 4000+ 0,3· 4000 Nj= 5600 buc/an.
rj
120000 21,43. 5600
În funcţie de valorile pe care le ia kij, operaţiile de prelucrare pot fi încadrate în următoarele tipuri de producţie: - k ij 1 producţie de masă (M); - 1 k ij 10 producţie de serie mare (SM); - 10 k ij 20 producţie de serie mijlocie (SMj); - k ij 20 producţie de serie mică (Sm); Astfel: Operaţia 10. Strunjire (degroşare): Tu 2,4 [min]; T pi 20 ,5 [min];
k10
21,43 8,93 SM ; 2,4
Operaţie 20. Strunjire (degroşare)+ Găurire Ø17,8: Tu 3,64 [min]; T pi 42 ,5 [min];
k 20
21,43 5,89 SM ; 3,64
Operaţia 30. Strunjire (finisare): Tu 2,31 [min]; T pi 20 ,5 [min];
k 30
21,43 9,28 SM ; 2,31
Operaţia 40. Strunjire (finisare): Tu 2,39 [min]; T pi 20 ,5 [min];
k 40
21,43 8,98 SM ; 2,39
Operaţia 50. Strunjire+ Teşire: Tu 2,5 [min]; T pi 20 ,5 [min];
21,43 8,57 SM ; 2,5 Operaţia 60. Frezare I: Tu 2,16 [min]; T pi 29 ,5 [min];
k 50
21,43 9,92 SM ; 2,16 Operaţia 70. Frezare II: Tu 2,06 [min]; T pi 29 ,5 [min];
k 60
21,43 10 ,40 SMj ; 2,06 Operaţia 80. Frezare III: Tu 1,76 [min]; T pi 29 ,5 [min];
k 70
k 80
21,43 12 ,18 SMj ; 1,76
Operaţia 90. Găurire Ø3,8: Tu 2,46 [min]; T pi 44 [min];
k 90
21,43 8,71 SM ; 2,46
Operaţia 100. Adâncire Ø7: Tu 2,48 [min]; T pi 44 [min];
k100
21,43 8,64 SM ; 2,48
Operaţia 110. Alezare Ø4: Tu 2,42 [min]; T pi 44 [min];
k110
21,43 8,86 SM ; 2,42
Operaţia 120. Strunjire (finisare): Tu 2,25 [min]; T pi 20 ,5 [min];
k120
21,43 9,52 SM ; 2,25
Operaţia 130. Găurire Ø12,5: Tu 1,31 [min]; T pi 22 [min];
k130
21,43 16 ,36 SMj ; 1,31
Operaţia 140. Adâncire Ø20: Tu 1,27 [min]; T pi 22 [min];
k140
21,43 16 ,84 SMj ; 1,27
Operaţia 150. Adâncire conică: Tu 1,24 [min]; T pi 22 [min];
k150
21,43 17 ,28 SMj ; 1,24
Operaţia 160. Găurire Ø11: Tu 2,49 [min]; T pi 44 [min];
k160
21,43 8,61 SM ; 2,49
Operaţia 170. Găurire Ø8,38: Tu 2,51 [min]; T pi 44 [min];
k170
21,43 8,54 SM ; 2,51
Operaţia 180. Găurire Ø10: Tu 1,22 [min]; T pi 22 [min];
k180
21,43 17 ,57 SMj ; 1,22
Operaţia 190. Adâncire Ø18: Tu 1,22 [min]; T pi 22 [min];
k190
21,43 17 ,57 SMj ; 1,22
Operaţia 200. Găurire Ø16: Tu 2,44 [min]; T pi 44 [min];
k 200
21,43 8,78 SM ; 2,44
Operaţia 210. Adâncire Ø32: Tu 2,66 [min]; T pi 44 [min];
k 210
21,43 8,06 SM ; 2,66
Operaţia 220. Teşire la 60˚: Tu 2,45 [min]; T pi 20 ,5 [min];
k 220
21,43 8,75 SM ; 2,45
Operaţia 230. Filetare M14x1,5: Tu 1,48 [min]; T pi 11 [min];
k 230
21,43 14 ,48 SMj ; 1,48
Operaţia 240. Filetare M10: Tu 2,52 [min]; T pi 22 [min];
k 240
21,43 8,5 SM . 2,52
Întrucat timpii de prelucrare pe operaţii sunt diferiţi, calculăm ponderile a%= KSM/K·100, b%=KSMj/K·100: a=16/24·100= 66,67%; b=8/24·100= 33,33%
tipul de producţie va fi: serie mare
5.2 Determinarea numărului de maşini-unelte teoretic din grupele omogene “i” Acest număr se determină cu relaţia: mi
N j t uij 60 Fdi k up
; unde:
- kup=coeficient de utilizare planificat al capacităţii de producţie; - kup=0,85÷0,95; - kup se consideră ca fiind egal cu 0,9; - Fdi= fondul de timp disponibil al unei maşini unelte din grupă [ore/an]; - Fdi= ks×z×h Fdi 1 250 8 2000 [ore / an] . Astfel:
5600 2,4 0,12; 60 2000 0,9 5600 3,64 m2 0,19; 60 2000 0,9 5600 2,31 m3 0,12; 60 2000 0,9 5600 2,39 m4 0,12; 60 2000 0,9 5600 2,5 m5 0,13; 60 2000 0,9 5600 2,16 m6 0,11; 60 2000 0,9 5600 2,06 m7 0,11; 60 2000 0,9 5600 1,76 m8 0,09; 60 2000 0,9 5600 2,46 m9 0,13; 60 2000 0,9 5600 2,48 m10 0,13 . 60 2000 0,9 5600 2,42 m11 0,13; 60 2000 0,9 5600 2,25 m12 0,12; 60 2000 0,9 m1
5600 1,31 0,07 ; 60 2000 0,9 5600 1,27 0,07 ; 60 2000 0,9 5600 1,24 0,06; 60 2000 0,9 5600 2,49 0,13; 60 2000 0,9 5600 2,51 0,13; 60 2000 0,9 5600 1,22 0,06; 60 2000 0,9 5600 1,22 0,06; 60 2000 0,9 5600 2,44 0,13; 60 2000 0,9 5600 2,66 0,14; 60 2000 0,9 5600 2,45 0,13; 60 2000 0,9 5600 1,48 0,08; 60 2000 0,9 5600 2,52 0,13 . 60 2000 0,9
m13 m14 m15 m16 m17 m18 m19 m20 m21 m22 m23 m24
Numărul real de maşini din grupă va fi m=1 (i=1,2,3……..,24). Coeficientul de încarcare pe grupe de utilaje se determină cu relaţia: k i
mi ; unde m ai
mai 1 k i mi. Coeficientul de încărcare pe întregul parc de utilaje se determină cu relaţia:
k it
m m
i
k it
ai
2,69 0,112. 24
Deoarece coeficientul ki şi kit au valori foarte mici, rezultă necesitatea prelucrării şi a altor tipuri de repere pe aceste utilaje.
5.3 Determinarea lotului optim de fabricaţie Lotul optim de fabricaţie este determinat de numărul de piese no lansate simultan sau succesiv în fabricaţie, care se prelucrează neîntrerupt la locurile de muncă şi care consumă un singur timp de pregătire-încheiere cu cheltuieli minime pe unitatea de obiect a muncii. Mărimea lotului optim de fabricaţie se determină cu relaţia:
2 N j D
n0
C m A1 0 u
; unde:
A1= cheltuieli independente de lot [ron/buc]; A1= Cm+Cs+Cif+Cind; unde: Cm= costul semifabricatului; Cm= 4,5 [RON/buc]; Cs= cheltuieli cu retrubuţia directă; Cs=
t opi
60 S
mi
; unde:
Smi= retribuţia muncitorului care efectuează operaţia “i”; Smi= 5,5 RON/oră – frezor; Smi= 4,5 RON/ora – lăcătuş;
Cs
2,3 3,48 2,22 2,43 2,36 2,36 2,32 1,25 1,22 1 4,5 2,03 1,93 1,63 5,5 60 1,19 2,38 2,4 1,17 1,17 2,32 2,54 2.34 1,37 2,32
3,45[ RON / buc]; Cif= cheltuieli cu întrţinerea şi funcţionarea utilajelor pe durata timpului de lucru efectiv [RON/buc]; Cif=
t
opi
a1 ma1 ; unde:
a1= cota orară a cheltuielilor cu întreţinerea şi funcţionarea utilajelor la operaţia “i”; a1=
C mu 10 12 20 8 60
[ RON / buc] ;
ma1=1; Cmu= 22000 RON – maşină de frezat; Cmu= 42000 RON – maşină de găurit; Cmu= 35000 RON – maşină de filetat; Cmu= 12500 RON – strung SN320;
a1 a 2 a3 a 4 a5 a12
a 6 a 7 a8
12500 0,011; 10 12 20 8 60
22000 0,019 ; 10 12 20 8 60
a9 a10 ......... a 22
42000 0,036 ; 10 12 20 8 60
35000 0,030. 10 12 20 8 60 Cif 2,3 3,48 2,22 2,29 2,43 2,16 0,011 (2,03 1,93 1,63) 0,019 (1,37 2,32) 0,03 a 23 a 24
(2,36 2 2,32 2 2,16 1,25 1,22 1,19 2,38 2,4 1,17 2 2,54 2,34) 0,036 1,36[ RON / buc]; Cind= cheltuieli indirecte ale secţiilor de fabricaţie [RON/buc];
C ind
Cs R f 100
; unde:
Rf= regia de fabricaţie; Rf= 250….500; Se consideră Rf= 350;
Cind
3,45 350 12,08 [ RON / buc] ; 100
Deci A1= 4,5+3,45+1,36+12,08=21,39 [RON/buc]; D= cheltuieli dependente de lot [RON/buc]; D= B+C; unde: B= cheltuieli cu pregătirea-încheiere a fabricaţiei şi pregătirea administrativă;
B
1 T pi S ri ; unde: 60
Tpi= timpul de pregătire-încheiere al operaţiei “i”; Sri= retribuţia reglorului la operaţia “i”; Sri= 6,5 RON/oră-frezor; Sri=5,0 RON/oră-lăcătuş;
B
1 29,5 29,5 29,5 6,5 20,5 7 44 7 22 6 11 5 59,13 [ RON / lot] 60 C= cheltuieli cu întreţinerea şi funcţinarea utilajelor pe durata timpului de pregătire-
încheiere;
C Tpi a1 ma1 ;
C 29,5 29,5 29,5 0,019 20,5 6 0,011) (11 22 ) 0,03 (20,5 44 7 22 5 0,036 19,81 [ RON / lot]
0
0 rj
Deci D= 59,13+19,81=78,94 [RON/lot]; ; unde: 0 t opi m ax 0 t 20 3,48 ; 0
3,48 0,16 . 21,43
Mărimea lotului optim de fabricaţie devine :
n0
2 5600 78,94 163,38[ piese / lot]. 4,5 21,39 0,16 0,8
Rotunjim astfel încât n0 să fie submultiplu pentru Nj, adică se consideră n0= 160 [piese/lot].
5.4 Calculul costului unei piese Costul unei piese finite se determină cu relaţia:
C A
D [ RON / buc] ; unde: A= cheltuieli independente de lot; n0 A= 21,39 [RON/buc]; D= cheltuieli dependente de lot; D= 78,94 [RON/lot];
C 21,39
78,94 21,88 [ RON / buc] . 160
Bibliografie [A1] Amza Gheorghe, ş.a, Tehnologia materialelor vol. V, Editura PRINTECH, Bucureşti, 2006. [A2] Amza Gheorghe, ş.a, TM, Proiectarea proceselor tehnologice, Editura PRINTECH, Bucureşti, 2006. [A3] Amza Gheorghe, Cursuri TM 1, 2007. [A4] Amza Gheorghe, Cursuri TM 2, 2008. [G1] Ghionea Adrian, ş.a, Maşini-unelte. Lucrări practice, Editura Agir, Bucureşti, 2006. [P1] Popescu Ioan, ,ş.a, Scule aşchietoare.Dispositive de prindere a sculelor aşchietoare. Dispozitive de prindere a semifabricatelor.Mijloace de măsurare, vol. I, Editura MATRIX ROM, Bucureşti, 2004. [P2] Popescu Ioan, ş.a, Scule aşchietoare.Dispositive de prindere a sculelor aşchietoare. Dispozitive de prindere a semifabricatelor.Mijloace de măsurare, vol. II, Editura PRINTECH, Bucureşti, 2007. [V1] Vlase Aurelian, ş.a, Regimuri de aşchiere, adaosuri de prelucrare şi norme tehnice de timp, Editura Tehnică, Bucureşti, vol.I-1983. [V2] Vlase Aurelian, ş.a, Tehnologii de prelucrare pe maşini de găurit, Editura Tehnică, Bucureşti, 1994. [V3] Vlase Aurelian, ş.a, Tehnologii de prelucrare pe strunguri, Editura Tehnică, Bucureşti, 1989. [V4] Vlase Aurelian, ş.a, Tehnologii de prelucrare pe maşini de frezat, Editura Tehnică, Bucureşti, 1993. [V5] Vlase Aurelian, Cursuri TFP 1, 2009. [V6] Vlase Aurelian, Cursuri TFP 2, 2009 [V7] Vlase Aurelian, ş.a, Metodologie şi tabele normative pentru stabilirea adaosurilor de prelucrare, a regimurilor de aşchiere şi a normelor tehnice de timpi la filetare, Institutul Politehnic Bucureşti, 1980. [W1] http://facultate.regielive.ro/cursuri/metalurgie_si_siderurgie/tehnologia_turnarii-17614.html [W2] http://facultate.regielive.ro/laboratoare/electrotehnica/tehnologia_de_fabricatie_a_miezului_magnetic32579.html [W3] http://facultate.regielive.ro/referate/mecanica_metalurgie_si_siderurgie_stiinta_materialelor/forjarea_met alelor-105870.html