cpo

Universitatea Politehnica din Bucureşti Facultatea Ingineria Managementul Sistemelor Tehnologice

Proiect Procese de Operare

Profesor Coordonator: Ing. RADU ConstantinStudent : Cristea Mugurel IonutSeria : ISIGrupa: 641CCAnul: IV

2015-2016 Procese de operare

Cuprins:

1. Stabilirea rolului functional al piesei,2. Alegerea materialului optim,3. Caracteristicile materialului,4. Stabilirea semifabricatului şi adaosului de prelucrare,5. Principii de proiectare a unei proceduri tehnologice,6. Succesiunea logică de prelucrare prin aşchiere,7. Norme de timp,8. Fisa film,9. Bibliografie.

1.Stabilirea rolului functional al piesei

Cunoaşterea rolului funcţional al piesei este prima etapă în proiectarea oricărui proces tehnologic de realizare a piesei respective rolul funcţional al piesei este dat de rolul funcţional al oricărei suprafeţe ce delimitează piesa in spaţiu de aceea in primul rând se stabileşte rolul funcţional al fiecărei suprafeţe din punct de vedere al rolului lor funcţional suprafeţele se clasifică în:

- suprafeţele de asamblare –caracterizate prin:

- o anumită configuraţie geometrică;

- precizie dimensională ridicată;

- rugozitate mică;

- prescripţii referitoare la forma geometrică;

- prescripţii referitoare al poziţia suprafeţei in raport cu alte suprafeţe;

- eventuale prescripţii referitoare la duritatea suprafeţei.

- suprafeţe funcţionale – caracterizate prin:

- precizie dimensională ridicată(depinde de rolul funcţional in ansamblul din care face parte);

- rugozitate mică(uneori este mare , depinde de rolul funcţional);

- prescripţii referitoare la poziţia suprafeţei in corespondenţă cu alte suprafeţe;

- eventuale prescripţii referitore la configuraţia geometrică;

- eventuale prescripţii referitoare la proprietăţile mecanice, aspectul suprafeţelor.

- suprafeţe tehnologice – apar în timpul prelucrări şi ajută la poziţionarea piesei în vederea prelucrări ele pot rămâne după terminarea prelucrări sau pot dispare, in funcţie de configuraţia geometrică finală a piesei . Se caracterizează prin:

- precizie dimensională corespunzătoare(neprecizată, de cele mai multe ori cote libere);

- rugozitatea suprafeţei corespunzătoare cu procedeul tehnologic de realizare a suprafeţei;

- fără prescripţii sau eventuale prescripţii referitoare la forma geometrică;

- eventuale prescripţii referitoare la poziţia suprafeţei in raport cu suprafeţele ce urmează a fi prelucrate.

- suprafeţe auxiliare (de legătură) – fac legătura intre suprafeţele funcţionale şi cele de asamblare. Se caracterizează prin:

- precizia dimensională mică (neprecizată);

- rugozitatea suprafeţei mare (cea care rezulta din procedeul de obţinere a semifabricatului);

- fără prescripţii referitoare la precizia de forma;

- fără prescripţii referitoare la precizia de poziţii.

Cunoscând aceste elemente referitoare al tipurile de suprafeţe ce delimitează o piesă în spaţiu se poate stabili rolul funcţional al unei piese fără a cunoaşte ansamblul din care face parte piesa sau se poate proiecta o piesă care să îndeplinească un anumit rol funcţional impus.

Metoda folosită pentru stabilirea rolului funcţional posibil sau pentru proiectarea unei piese care să îndeplinească un anumit rol funcţional impus poarta numele de metoda de analiză morfofuncţională a suprafeţelor.

Acesta metodă presupune parcurgerea intr-o succesiune logică a următoarelor etape:

- descompunerea piesei în suprafeţe cât mai simple (plane, cilindrice, conice, evolventice, elicoidale etc.);

– notarea tuturor suprafeţelor ce delimitează piesa in spaţiu ;

– analizarea fiecărei suprafeţe în parte din următoarele puncte de vedere: forma geometrică a suprafeţei, dimensiuni de gabarit, precizie dimensională, precizie de formă, precizie de poziţie, rugozitate şi duritate;

– întocmirea uni graf ” suprafeţe – caracteristici “

– stabilirea rolului funcţional al piesei , se face în urma analizei de corelaţie a diferitelor tipuri de suprafeţe obţinute in graful suprafeţe – caracteristici . Rolul funcţional impus unei pese se obţine presupunând pentru suprafeţele ce delimitează piesa in spaţiu caracteristicile corespunzătoare tipurilor de suprafeţe (de asamblare, funcţionale, tehnologice, sau auxiliare).

In industria constructoare de masini , din categoria organelor folosite la realizarea diverselor mecanisme si utiliaje , bucsele au un rol important.

Acestea pot indeplini rolul de sustinere, de legatura , ghidare si fixare.

Marea diversitate a masinilor si mecanismelor necesita organe de masini printre care bucsele au forme si dimensiuni de la cele mai simple pana la forme deosebit de complicate.

Randamentul mecanic al unei masini este determinat in special de calitatea si precizia zonelor prin care ne asigura contactul dintre un arbore si lagarul de alunecare tip bucsa.Bucsele fac legatura cinematica cu alte elemente in cadrul unui ansamblu functional.

Tabelul 1 graficul “suprafeţe-caracteristice” pentru piesa.

N SupraFormaGeome

Dimensiuni

Caracteristicile RolulSupra

ProcedeePrec. Prec. Prec. Rugoz Durita

R fata trica de gabarit

dimensionala

deforma

de pozitie

itatea tea

fetei tehnologice de 1 S1 Plan

circular 60- 30

-- -- -- 6,3 120-195 HB

AUXT,A

2 S2Conica

1,5 x 450

-- ----

--

6,3 120-195 HB

TEHNT ,A

3 S3 Cilindrica int. 60 -

30--- --

B

1,6 120-195 HB

ASAB T,,A

4 S4 Plan cilindric 44 -- -- --

6,3

120-195 HB

TEHN A

5 S5 Plan cilindric

44 --

-- --

6,3 120-195 HB

TEHN A

6 S6 Cilindric interior

44x 3 -- -- --

6,3 120-195 HB

ASAB A

7 S7 Plan exterior 60 +0,018

-- -- 6,3 120-195 HB

TEHN T

8 S8 Cilindric ext. 60x3 -- -- --

6,3 120-195 HB

TEHN T

9 S9 Plan exterior 100

-- -- --

1,6 120-195 HB

AUX T

10 S10 Conic 45 X 450 --

-- --

1,6 120-195 HB

TEH A

11 S11 Cilindric ext.

100X 45 --- -- -- 1,6

120-195 HB

ASABT

12 S12 Conic 1,5 x 450 -- --

--

6,3

120-195 HB

TEHN T

13 S13 Plan ext. 100 -- -- --

6,3 120-195 HB

AUX T

14 S14 Plan int 0x80 -- -- -- 6,3 120-195 HB

ASAB A

15 S 15 Plan int 4x80 -- -- -- 6,3 120- ASAB A

195 HB

16 S16 Plan int 12x32 -- -- -- 6,3 120-195 HB

ASAB A

17 S17 Plan ext

7,05x32

6,3 120-195 HB

ASAB A

2. ALEGEREA MATERIALULUI OPTIM

FOLOSIND METODA VALORILOR OPTIME

După stabilirea rolului funcţional se alege materialul optim ce va fi folosit la obţinerea piesei. Rolul funcţional ne arată şi proprietăţile pe care trebuie să le îndeplinească piesa

. O alegere optimă a unui material pentru o anumită destinaţie , este o problemă foarte complexă ce trebuie rezolvată de proiectant.

Concluzia este că dacă se doresc anumite proprietăţi se face o proiectare a materialului cu o astfel de structură care să implice cerinţele cerute de rolul funcţional . Adică se alege acel material care să îndeplinească cerinţele minime de rezistenţă şi durabilitate ale piesei în condiţiile unui preţ de cost minim şi al unei fiabilităţi sporite

Proprietatea Game de Not Obs.

Nr. variate acrt.0 1 2 3 4

1 Densitatea materialului. Ρ < 5,0 1 2in [Kg/dm3] 5,0…10,0 2

>10 32 Conductibilitate termica Cr <0,2 1 2

in [cal/cm*s*° C] 0,2…0,4 2>0,4 3

3 Rezistenta la coroziune. Rc <0,02 3 2viteza de coroziune 0.02…0,05 2

in[mm/an] >0,05 14 Duritatea. HB, <90 1 3

in [HB] 90…160 2>160 3

5 Modulul de elasticitate. E <10 6 1 2in [daN/cm2] 10 6…2,0*10 6 2

>2,0*10 6 36 Rezistenta la curgere a <700 1 2

materialului Rp 0,2 700…1500 2In [N/mm2] >1500 3

7 Rezistenta la rupere. Rm , <35,0 1 3in [daN/mm2] 35,0…60,0 2

>60,0 38 Rezistenta la oboseala. σ1 <300 1 3

In [N/m2] 300…1000 2>1000 3

9 Alungirea relativa At <20% 1 2

[%] 20%…40% 2>40% 3

10 Rezilienţa KCU 30/2 <50 1 2in [J/cm2] 50…100 2

>100 311 Rezistenţa la fluaj <100 1 Se ţine cont

2 100…300 2 şi dein [N/mm ] temperatura

>300 312 Proprietăţile tehnologice Satisfăcătoare 1 Notarea se

(turnabilitatea ,deformabilitatea , face cu

Bună 2 calificativeuzinabilitatea , sudabilitatea ,călibilitatea) Foarte bună 3

13 Preţul de cost , PC <500 3 3in [lei/kg] 500…1000 2

>1000 1

3.Caracteristcile materialului,

Toate caracteristicile functionale, tehnologice si economice ale materialui sunt necesare pentru a pune în evident comportarea acestuia în interacţiunea cu sculele aschietare pentru a aprecia posibilităţiile de realizare apreciziei dimensionale şi a calităţii prescrise pentru suprafete.

Caracteristicile mecanice ale oţelului C 45 sunt reprezentate in tablelul 3 de mai jos

C 45 este oţel carbon de calitate cu 0,45%C

C 45, care este un otel pentru tratamentetermice, de rezistenta ridicat si tenacitate medie, cum ar fi: discuri, arbori, biele, coroane dintate, piese supuse la uzur axe, suruburi, piulite si pieselor fara rezistena mare în miez. Acest otel semai numeste si otel carbon de calitate, pentru ca are un grad ridicat de puritate si o compozitie chimica fixata în limite strânse, asigurând o constana a caracteristicilor de calitate obtinute printratamente termice (de îmbunatatire ± calire si revenire). Notarea marcilor de otel de mediu de carbon 0,45 %

Compozitia chimica a materialului

Marca otelului Compozitia chimica

C Mn P SC45 0,45….0,50 0,50…0,80 Max 0,045 Max 0,040

Caracteristici mecanice si tehnologice

Marca otelului

Tratament termic

Limita de curgere Rp02

[N/mm2]

Rezistenta la rupere Rm

[N/mm2]

Alungirea la rupereA [%]

Rezilienta KCU J/cm2

C45 CR 410 700-840 14 39

4.Stabilirea semifabricatului şi adaosului de prelucrare,

Alegrea corectă , raţională a metodei şi a procedeului de obţinere a piesei este una din condinţiile principale , care determină eficienţa procesului tehnologic în asamblul său. O piesă se poate realize, în general, prin mai multe metode şi procedee, diferite în principiu, volum de muncă şi cost de fabricaţie .

Costul semifabricatului fiind parte component din costul piesei finite , impune o analiză atentă şi o alegere raţională a procedeului de elaborare a acestuia.

Referitor la piesa , tehnologul trebuie să aibă precizie sau chiar el sa proiecteze : metoda şi procedeul de obtinere, poziţia de obtinere , forma şi dimensiunea piesei şi precizia acestuia , poziţia planului de separaţie X-X şi adaosurile de prelucrare totale.

În general, costul de prelucrării mecanice a unei piese este mai ridicat decât costul realizării semifabricatului. Din acest considerent , cu cât forma geometric şi dimensiuniile semifabricatului sunt mai apropiate de cele ale piesei finite cu atât costul prelucrărilor mecanice este mai mic. În schimb, semifabricatul este mai scump, deoarece forma constructivă se complicăşi precizia dimensională a acestuia creşte.

Factorii care determină alegerea metodei şi a procesului de obţinere a semifabricatului sunt:

• Materialul din care este confecţionată piesa,

• Forma şi dimensiunile piesei,

• Tipul productiei

• Precizia necesară şi gradul de netezime cerut,

• Volumul de muncă necesar,

• Costul prelucrărilor mecanice,

Ţinând cont de calasa de precizie , gabaritul maxim al piesei turnate , poziţia suprafeţelor în de turnare şi dimensiunile nominale ale ale acestora .

Valorile ale adaosurilor de prelucrare sunt:

Ap- 2 mm pe toata suprafaţa a piesei.

5.Principii de proiectare a unei proceduri tehnologice,

Principiile generale care stau la baza proiectarii si organizarii proceselor tehnologice de fabricatie sunt:

- principiile privind stabilirea succesiunii operatiilor;- principiile privind alegerea bazelor tehnologice;- principiile concentrarii si diferentierii prelucrarilor;

Referitor la prima categorie de principii se iau in considerare urmatoarele:

- in prima operatie, cel mult in a doua se recomanda prelucrare suprafetelor care vor servi ca baze tehnologice pentru operatiile urmatoare;

- daca piesa finite contine si suprafete neprelucrate ,fara rol functional, atunci se recomanda ca in prima operatie, cand se prelucreaza bazele tehnologice, sa fie folosite la orientarea piesei acelei suprafete neprelucrate;

- suprafetele care contin eventuale defecte provenite din semifabricare se vor prelucra in primele operatii, imediat dupa prelucrarea bazelor tehnologice;

- bazele tehnologice care se prelucreaza la inceputul procesului tehnologic sa fie, pe cat posibil, si baze de cotare principale;

- in prima parte a procesului tehnologic se fac prelucrarile de degrosare ,iar in a doua parte - prelucrarile de finisare, pentru a asigura precizia necesara a piesei I utilizare rationala a masinilor-unelte de precizii diferite;

- la piese de dimeniuni mari si foarte mari, se introduce o operatie de tratament termic de detensionare dupa prelucrarile de degrosare;

- operatia de tratament termic de durificare, acolo unde este cazul, se introduce inaintea operatiilor de rectificare cu corpuri abraziva si a operatiilor de netezire;

- succesiunea prelucrariilor trebuie sa asigure un timp efectiv minim;- se recomanda sa se utilizeze cat mai putine baze tehnologice,pentru a se reduce

numarul de prinderi-desprinderi si a reduce erorile pozitionare; ideal este sa se pastreze, daca este posibil, aceleasi baze tehnologice unice pe tot parcursul procesului tehnologic de realizare;

- suprafetele cu rugozitate mica si precizie ridicata se finiseaza in ultimele operatii pentru a se evita deterioarea lor in cursul altor prelucrarii sau al transportului;

Referitor la a doua grupa de principii trebuie tinut cont de urmatoarele:

- un pricipiu fundamental in tehnologia prelucrariilor mecanice ,este acela de a utiliza pe cat posibil ,aceleasi baze tehnologice pentru cat mai multe operatii de prelucrare

Referitor la a treua grupa de principia,in stabilirea traseului tehnologic se au in vedere:

- principal concetrarii prelucrariilor, care se aplica, de regula in cazul productiei de unicate sau serie mica,cand se pastreaza continuitatea prelucrarilor.In acest caz sunt mai putin operatii cu mai multe faze;

- principiul diferentierii prelucrariilor, care se aplica in cadrul productiei de serie, pe masini-unelte universale si specializate.

In continuare se va stabili succesiunea prelucrariilor necesare obtinerii suprafetei cilindrice interioare .

Kpt=T STp =

2,10,021=100

Coeficientii de precizie partiali Kp1, Kp2,Kp3 rezultata in urma strunjirii de degrosare ,strujirii de finisare si respective alezarii cu cutitul au urmatoarele valori:

Kp1=TsfTdeg =

2,20,300 =0,007

Kp2=TdegT sf =

0,3000,100 =0,003

Kp3=TrTfin=

0.1000,021 =4,76

Kpt=Kp1*Kp2*Kp3=0,007*0,003*4,76=0,009

7. Norme de timp

Strunjjre

Timpul de baza

[min]

Tb =

(tabelul 4.2.2.1[6.I])

0,26

Timpul auxiliar total ta1 = 0,03 +0,03 +0,02 +0,02 = 0,10 0,39

[min](tabelul 12.21[6. I])

ta2 = 0.13 (tabelul 12.21[6. I])

ta3 = 0,16 [min] (tabelul 12.24[6. I])

Ta=ta1+ ta2+ ta3

Timpul de odihna si necesitati firesti

[min]

Ton= ; Te = Tb + Ta

(tabelul 12.27[6. I])

0,0195

Timpul de deservire tehnica

[min]

Tdt =

(tabelul 12.26[6. I])

0,0052

Timpul de deservire organizatorica

[min]

Tdo =

(tabelul 12.26[6. I])

0,0065

Timpul de desrvire tehnica si organizatorica

Td = Tdt + Tdo 0,0117

Timpul de prindere - desprindere piesa

[min]

(tabelul 12.9 [6. I]) 0,23

Timpul pentru indexare turela

2 (scule) · 1,8 (sec - timp necesar pentru schimbarea unei scule)

0,06

Timpul de pregatire incheiere

[min]

(tabelul 12.6 [6. I]) 15,5

Norma tehnica de timp

[min]

Tn = Tb +Ta + Ton +Td +

Tpd+Tindexare turela +

Tn = 0,97+15.5/n

Tn = 1,12

Frezare Timpul de baza

[min] Tb =

l1 = 0 ; l2 = 50; L = 395+62 =

0,06

457 mm

(tab.12.64 [6.II])Timpul pentru prinderea-desprinderea piesei [min]

Tpd

(tab.12.65 [6.II])

0,12

Timpul ajutator pentru indepartarea piesei si asezarea pe tije in

container [min]

ta1

(tab.12.68 [6.II])

0,037

Timpul ajutator pentru comanda masinii [min]

ta2

(tab.12.69 [6.II])

0,035

Timpul ajutator pentru curatirea de aschii a brosei [min]

ta3

(tab.12.70 [6.II])

0,08

Timpul ajutator pentru controlul pieselor [min]

ta4

(tab.12.71 [6.II])

0,13

Timpul auxiliar total

[min]

Ta= Tpd +ta1+ ta2+ ta3+ ta4 0,402


[min] Ton=

(tab.12.73 [6.II])

0,043

Timpul de deservire tehnica

[min] Tdt =

(tab.12.72 [6.II])

0,0012

Timpul de deservire organizatorica

[min] Tdo =

(tab.12.72 [6.II])

0,01

Timpul de deservire tehnica si organizatorica [min]

Td = Tdt + Tdo 0,0112

Timpul de pregatire incheiere pentru primirea sarcinii de productie

[min]

tp1

(pag. 406 [6.II])

2

Timpul de pregatire incheiere pentru studierea documentatiei tehnice

[min]

tp2

(pag. 406 [6.II])

3

Timpul de pregatire incheiere pentru reglarea masinii - unelte [min]

tp3

(pag. 406 [6.II])

6,5

Timpul de pregatire incheiere pentru predarea lotului de piese [min]

tp4

(pag. 406 [6.II])

5

Timpul de pregatire incheiere pentru aducerea lotului in stare normala la

terminarea lucrarii [min]

tp5

(pag. 406 [6.II])

12

Timpul de pregatire incheiere pentru montarea si demontarea

dispozitivului de prindere a SF-ului [min]

tp6

(pag. 406 [6.II])

10

Timpul de pregatire incheiere pentru montarea si demontarea

dispozitivului de prindere a brosei [min]

tp7

(pag. 406 [6.II]) 3,5

Timpul de pregatire incheiere total

[min]

Tpi = tp1 + tp2 + tp3 + tp4 + tp5+ tp6 + tp7

42


[min] Tn = Tb + Ta + Ton+ Td +

Tn = 0,983

Gaurire Timpul de baza

[min] Tb =

l1 = 0 ; l2 = 50; L = 395+62 = 457 mm

(tab.12.64 [6.II])Timpul pentru prinderea-desprinderea

piesei [min]Tpd

(tab.12.65 [6.II])Timpul ajutator pentru indepartarea piesei

si asezarea pe tije in container [min]ta1

(tab.12.68 [6.II])Timpul ajutator pentru comanda masinii

[min]ta2

(tab.12.69 [6.II])Timpul ajutator pentru curatirea de aschii

a brosei [min]ta3

(tab.12.70 [6.II])Timpul ajutator pentru controlul pieselor

[min]ta4

(tab.12.71 [6.II])Timpul auxiliar total

[min]

Ta= Tpd +ta1+ ta2+ ta3+ ta4


[min] Ton=

(tab.12.73 [6.II])Timpul de deservire tehnica

[min] Tdt =

(tab.12.72 [6.II])Timpul de deservire organizatorica

[min] Tdo =

(tab.12.72 [6.II])Timpul de deservire tehnica si

organizatorica [min]Td = Tdt + Tdo

Timpul de pregatire incheiere pentru primirea sarcinii de productie

[min]

tp1

(pag. 406 [6.II])

Timpul de pregatire incheiere pentru studierea documentatiei tehnice

[min]

tp2

(pag. 406 [6.II])

Timpul de pregatire incheiere pentru reglarea masinii - unelte [min]

tp3

(pag. 406 [6.II])Timpul de pregatire incheiere pentru

predarea lotului de piese [min]tp4

(pag. 406 [6.II])Timpul de pregatire incheiere pentru aducerea lotului in stare normala la

terminarea lucrarii [min]

tp5


montarea si demontarea dispozitivului de prindere a SF-ului [min]

tp6


montarea si demontarea dispozitivului de prindere a brosei [min]

tp7

(pag. 406 [6.II])Timpul de pregatire incheiere total

[min]

Tpi = tp1 + tp2 + tp3 + tp4 + tp5+ tp6 + tp7


[min] Tn = Tb + Ta + Ton+ Td +

T

9.Bibliografie

GH.. -Amza , GM..1. Dumitru s.a.tehnologia materialelor vol. H;

E. Ghinea, V. Militaru s.a. Tehnologia construcţiilor de masini;.

S. Niculescu, G. Kutnaru Manual de informatică;

V. Toma R. Saban s.a. Studiul metalelor

cpo

Documents