proiect fra final

7/25/2019 Proiect FRA Final

1/52

Cap1.1. Analiza rolului functional, a conditiilor tehnice impuse piesei

finite si a tenhologicitatii acesteia

1.1.1.Rolul functional si solicitarile piesei

In constructia de autovehicule se utilizeaza o mare diversitate de roti dintate.Aceste piese

cu dantura sunt foarte raspandite in constructia de masini , ele fiind organe de masini intalnite in

toate transmisiile mecanice.Ele sunt intalnite in majoritatea subansamblurilor si ansamblurilor ,

cum sunt cutiile de viteze care au diverse destinatii.

Deoarece rotile dintate se proiecteaza si se executa intr-o mare diversitate , atat in ceea ce

priveste forma lor constructiva , cat si in ceea ce priveste forma danturii , clasificarea lor se poate

face dupa mai multe criterii , cel mai cuprinzator dintre acestea referindu-se la forma geometrica a

piesei care determina , de cele mai multe ori si particularitatile tehnologice de prelucrare ,

clasificandu-se astfel:roti dintate cilindrice cu dinti drepti sau inclinati ; roti dintate conice cu dinti

drepti , inclinati si curbi;angrenaje melcate.

Schema rotii dintate in care e regaseste piesa de fabricat este prezentata in figura

urmatoare :

Figura 1.1 Cutie de viteze cu 4 trepte clasica


2/52

Figura 1.2 Schema cinematic a schimbtorului de viteze

Roata dinat de prelucrat are urmtoarele suprafee importante:

- Suprafaa de centrare: alezajul;

- Suprafaa de antrenare n micare de rotaie: gurile uruburilor;

- Dantura: roat dinat cu dini nclinai;

Figura 1.3 Impartirea piesei in suprafete simple


3/52

Tabel 1.1 Analiza suprafetelor piesei finite

Principalele solicitari la care este supusa roata dintata sunt :

-

solicitarea de presiune de contact : se defineste ca tensiunea maxima de contact care, dupa

un numar de cicluri de functionare , produce pe suprafetele dintilor deteriorare prin ciupire

(pitting)

- solicitarea de incovoiere : tensiunea limita la oboseala prin incovoiere la piciorul dintelui,

reprezinta tensiunea maxima de incovoiere, pentru un ciclu pulsator, pe care dintele o

poate suporta un numar de cicluri de functionare de baza, fara a se produce ruperea prin

oboseala.

-

-solicitari la oboseala : ruperea se produce datorit solicitrii de ncovoiere a dintelui,

solicitare variabil n timp, care determin oboseala materialului i apariia, la baza

dintelui, a unor microfisuri, care se dezvolt n timp, provocnd, n final, ruperea dintelui.

- solicitarea la ruperea statica : este cauzat de suprasarcini sau ocuri mari, care apar n

timpul funcionrii angrenajului, ca urmare a condiiilor de funcionare , la roile cu

dantur dreapt, ruperea se produce la baza dintelui .

Nr.crt Suprafata

nr.

Forma

geometrica

a suprafetei

Dimensiuni

de gabarit

Precizie

dimensionala

Precizie de forma

si de pozitie

Rugozitatea

1 S1 Plana - . 1,6

2 S2 Conica 1X45 - - 3,2

3 S3 Cilindrica -0.230 1,6

4 S4 Conica 1x45 - - 3,2

5 S5 Cilindrica -0.230 1,6

6 S6 Cilindrica - - 1,6

7 S7 Conica 2X45 - - 3,2

8 S8 Danturata -0.2

0 - 1,6

9 S9 Cilindrica + .

+0.010

- 1,6

9' S9' Plana 8 + . +0.020 - 3.2

10 S10 Conica 2X45 - - 3.2

11 S11 Trunchi de

con

- - 6,3


4/52

Figura 1.3 Exemplu roata dintata

1.1.2 Conditii tehnice impuse piesei finite prin desenul de executie

Calitatea angrenarii se apreciaz dup funcionarea linitit i fr zgomot, randament i

durabilitate. Pentru a corespunde acestor condiii roile dinate se execut n diferite clase de

precizie funcie de destinaia lor. Conform STAS 6273-73 (pentru angrenaje cilindrice) se prevd

12 clase de precizie (de la 1 la 12 n ordine descresctoare) fiecare clas fiind determinat de

urmtoarele criterii:

- criteriul de precizie cinematic care este determinat de eroareatotal a unghiului de rotire

n limita unei rotaii complete a roii dinate;

- criteriul de funcionare lin n angrenaj, determinat de valorile componentelor erorii

totale a unghiului de rotire care se repet de mai multe ori n timpul unei rotaii

- crinteriul de contact ntre dini care stabilete precizia de execuie a flancurilor dinilor i

care este dat de raportul minim n procente dintre dimensiunile petei de contact i dimensiunile

suprafeei utilizate a flancurilor (are o influen foarte mare asupra funcionrii corecte a

angrenajelor).


5/52

Figura 1.4 Indicii si complexele de indici de precizie pentru criteriul de precizie cinematica

Figura 1.5 Indicii si complexele de indici de precizie pentru criteriul de functionare lina


6/52

Figura 1.6 Indicii si complexele de indici de precizie pentru criteriul contactului dintre dinti

Fiecare criteriu este determinat de o serie de indici de precizie ale cror valori sunt

standardizate i depind de clasele de precizie. n funcie de metodele de prelucrare a danturilor pot

fi realizate diferite caliti pentru roi dinate (Fig.1.7.).

Figura 1.7 Dependenta dintre procedeul de danturare si precizia realizata

In afara de criteriile aratate , la executia rotilor dintate se mai prescriu si alte conditii :

- asigurarea coaxialitatii dintre alezaj si suprafata exterioara;


7/52

- abaterile de la perpendicularitate ale fortelor frontale in raport cu axa gaurii(0,015...0,04

mm);

- precizia diametrului exterior;

- latimea coroanei;

-

latimea butucului;

- clasa de precizie 2..5;

- duritatea suprafetelor active 56..62 HRC;

- duritatea miezului dintilor 320...420 HB;

- adancimea stratului cementat 1,1...2,0 mm;

- duritatea celorlalte suprafete ale rotilor dintate nu depaseste 120...270 HB;

- rugozitatea suprafetelor active Ra =1,6...0,4 m;

-

pentru obtinerea functionarii fara zgomot, cu dinti drepti, viteza periferica nu trebuie sadepaseasca 4 m/s;

- numarul minim de dinti este de 17 - 20;

- raportul maxim de transmitere este de 6 - 8;

- raportul dintre latimea rotii L si distanta dintre axe A; etc

Alte indicatii suplimentare se pot vedea in desenul de executie al unei roti dintate.

1.1.3 Analiza tehnologicitatii constructiei piesei

Tehnologicitatea trebuie sa asigure fabricarea piesei prin cele mai economice procedee

tehnologice, cu utilizarea fortei de munca minima, numar de utilaje redus, materiale ieftine si

energie consumata cat mai putina, toate acestea neafectand fiabilitatea si rezistenta mecanica a

piesei.

Semifabricatul se obine prin forjare n matri. Esenial la aceast metod este faptul c

materialul supus deformrii trebuie s prezinte o plasticitate ct mai bun. Pentru mbuntirea

plasticitii semifabricatul iniial se nclzete pn la o temperatur specific materialului ales.Ca avantaje ale forjrii n matri se pot enumera:

- posibilitatea obinerii unor piese-semifabricat cu configuraie de la cea mai simpl pn lacea mai complex, cu precizie dimensional bun i calitatea suprafeei bun;

- posibilitatea obinerii unor piese-semifabricat cuproprieti fizico-mecanice foarte bune nzonele puternic solicitate datorit apariiei fibrajului orientat;

- productivitatea ridicat.

Ca dezavantaje ale metodei se pot enumera:

- costul relativ ridicat al matrielor de forjat;-

complexitatea utilajelor pe care se monteaz matriele de forjat.


8/52

nainte de a se trece la prelucrarea mecanic semifabricatul se supune unei normalizri sau

unei recoaceri de nmuiere.

1.2 Alegerea justificat a materialului pentru execuia piesei

Alegerea materialelor cat si a tratamentelor termice si termo-chimice pentru constructia

unor roti dintate este strans legata de cunoasterea conditiilor de functionare a angrenajului din care

fac parte acestea .Astfel , proiectantul trebuie sa cunoasca foarte bine conditiile de functionare in

exploataree si in primul rand fortele care solicita roata dintata in timpul functionarii , viteza

periferica , solicitarile constante si cele prin socuri ale danturii, silentiozitatea, precum si mediul

de lucru in special variatiile de temperatura, zgomot si prezenta diversilor agenti corozivi in

mediul in care functioneaza.

Aceste conditii formeaza un complex de criterii care trebuie sa stea la baza deciziei asupraalegerii materialelor din care trebuie realizate rotile conjugate , respectiv angrenajul .

La roile dinate care transmit eforturi, miezul dinilor trebuie s fie suficient de rezistent

pentru a prelua eforturile mari de ncovoiere i tenace pentru a suporta sarcinile mari cu oc.

Suprafaa danturii trebuie s fie dur pentru a rezista presiunilor pe poriunea de contact ct i

pentru a asigura condiii favorabile de rezisten variabil.

Aceste caliti ale danturii se asigur prin ntrebuinarea oelurilor aliate de cementare cutratament termic ulterior de tipul 15 C 08, 18 MC 10, 18 MoCN 13, 18 MoCN 06, 13 CN 30, 21

TMC 12, 28 TMC 12 STAS 791-79, care au cptat dealtfel i cea mai larg utilizare.Pentru incarcari pe dinte reduse si viteze periferice mici se aleg aliaje neferoase pe baza de

zinc , cupru , materiale termoplastice si aliaje de feroase si in special fonta cenusie si otelurile.

Aceste materiale trebuie diferentiate tinandu-se cont de precizia cinematica ceruta

transmisiei,de necesitatea functionarii in anumite limite de zgomot , precum si de posibilitatile

tehnologice de realizare.Acolo unde este necesara o precizie cinematica mare, de exemplu la

aparatele inregistratoar de diverse tipuri, la masinile de calcul etc., sunt preferabile aliajele

neferoase cum sunt:bronzul , alama si aliajele de aluminiu cand sunt de marimi reduse; pentru

rotile de dimensiuni mai mari se executa din fonte sau otel.Tehnologia de realizare a

semifabricatului in cazul acesta este turnarea sub presiune , in cochila , sau cu modele usor

fuzibile , sau turnarea in forme de pamant.

In cazul cand una din rotile angrenajului trebuie sa protejeze contra unei uzari pronuntate ,care impune o inlocuire cu un alt material , se recomanda ca aceasta sa fie executata din otel sau

fonta , iar perechea sa se execute dintr-un aliaj neferos sau materiale termo-plastice

(textolit,bronz,material plastic).

In acest caz roata condus poate fi fabricata din oel aliat de cementare. Astfel s -a ales18MoCrNi13. Elementele de aliere folosite i confer durabilitate, siguranta n functionare,

rezistenta la uzura chimica si termica. Compoziia chimica a materialului este prezentata conformSTAS SR EN 10027-2006 n tabelul 1.2:


9/52

Tabel 1.2 Compoziia chimic conform STAS SR EN 10027-2006

Marca

otelului

Compozitia chimica

C Mn Si Cr Ni Mo

18MoCrNi13

0,15

.

.

.

0,21

0,50

.

.

.

0,80

0,17

.

.

.

0,37

0,8

.

.

.

1,1

1,2

.

.

.

1,5

0,04

.

.

.

0,07

Caracteristicile mecanice sunt prezentate n tabelul 1.3:

Tabel 1.3 Caracteristicile mecanice conform STAS SR EN 10027-2006

Marca

oelului

Felul

tratamentu-

lui termic

Caracteristicile mecanice

Limita de

curgere Rp0,2

[N/mm2]

Rezistena

la rupere

Rm

[N/mm2]

Alungi-

rea la

rupere

As [%]

Gtui-

rea la

rupere

Z [%]

Rezil.

KCU

[J/cm2]

Durita-

tea

[HB]

18MoCrNi13 C+R 750 980 10 45 49 217

Tratamentul termic la care este supus materialul este de clire revenire.

1.3 Calculul ritmului si productivitatii liniei tehnologice. Stabilirea preliminara a

tipului (sistemului) de productie

1.3.1Calculul fondului anual real de timp (Fr)

Fondul anual real se calculeaza utilizand relatia:

Fr= [Zc-(Zd+Zs)]*ns*ts*kp [ore/an] (1.1.)


10/52

unde: Zcnumarul zilelor calendaristice dintr-un an; Zc=365 zile/an;

Zdnumarul zilelor libere la sfarsit de saptamana dintr-un an;Zd=52 sau 104

zile/an;

Zsnumarul zilelor sarbatorilor legale; Zs=6 zile/an;

nsnumarul de schimburi, dat prin tema [schimburi/zi]; ns=2;tsdurata unui schimb; ts=8 ore/schimb;

kpcoeficient care tine seama de pierderile de timp de lucru datorita reparatiilor

executate in timpul normal de lucru al schimbului respectiv. Se recomanda:

kp=0,97 pentru ns=1 ; kp=0,96 pentru ns=2 ; kp=0,94 pentru ns=3 .

Se aleg: Zd=52 zile/an si kp=0,96 . Rezulta :

Fr=[365-(52+6)]*2*8*0,96=4715.52 ore/an

1.3.2Calculul planului productiei de piese (Npp)

Npp= Np*n+ Nr+ Nrc+ Nri [piese/an] (1.2.)

unde: Npplanul de productie pentru produsul (ansamblul) respectiv, dat prin tema;

nnumarul de piese de acelasi tip pe produs ;

Nrnumarul de piese de rezerva, livrate odata cu produsul. In majoritatea cazurilor,

Nr=0;

Nrcnumarul de piese de rezerva livrate la cerere (pentru reparatii). Se adopta in

functie de durabilitatea piesei intre 0 si 200...300% din (Np*n);

Nrinumarul de piese rebutate la prelucrare din cauze inevitabile. Se adopta in

functie de dificultatea proceselor tehnologice presupuse a fi utilizate intre 0,1...1% din (Np*n+ Nr+

Nrc);

Se aleg: Np*n=185000 piese/an ; Nrc= 10% din (Np*n);

Nri= 0,5% din (Np*n+ Nr+ Nrc) Rezulta:

Npp=185000+0+185000*0.1+185000*0.005

Npp= 204425 piese/an


11/52

1.3.3 Calculul ritmului si productivitatii liniei tehnologice

Ritmul liniei tehnologice, R, are implicatii majore asupra asigurarii sincronizariioperatiilor (pentru liniile cu flux continuu), prin divizarea procesului tehnologic in operatii si faze,

alegerea utilajelor, SDV-urilor si a structurii fortei de munca.

R=Fr*60/Npp [min/piesa] (1.3.)

R=1.384 min/piesa

Productivitatea liniei tehnologice reprezinta inversul ritmului liniei:

Q=Npp/Fr=60/R [piese/ora] (1.4.)

Q=43.352 piese/ora

1.3.4 Stabilirea preliminara a tipului (sistemului) de productie

Tipul de productie reprezinta ansamblul de factori productivi dependenti, conditionati in

principal de: stabilitatea in timp a productiei, complexitatea constructiva si tehnologica a acesteia

si volumul productiei. Tipul de productie influenteaza: caracterul si amploarea pregatirii tehnice a

productiei, nivelul de specializare si structura de productie, formele de organizare a productiei,

economicitatea fabricatiei.

Metodele de stabilire a tipului productieimetoda indicilor de constanta a fabricatiei,

metoda nomogramei-necesita, pe langa valoarea Rsi valorile timpilor normati pentru operatiile

principale ale procesului tehnologic .

Intrucat in aceasta etapa nu se cunosc timpii normati, acestia pot fi adoptati preliminar,prin analiza unui proces tehnologic similar existent sau la stabilirea timpului de productie. Se va

utiliza unu criteriu orientativ (mai putin precis), bazat numai pe ritmul mediu al liniei tehnologice,

R, astfel daca:

R 100 min/bucse adopta productie individuala.


12/52

In cazul nostru, unde 1.384 min/buc, se adopta productie de serie mare.

In cazul frecvent intalnit in constructia pieselor auto, al productiei de serie se pune si

problema determinarii marimii optime a lotului de piese fabricate (Nlot).

Se poate utiliza relatia orientativa:

Nlot=Npp*Zr/Z1 [piese/lot] (1.5.)

unde: Zrnumarul de zile pentru care trebuie sa existe rezerva de piese;

Zr=2...3 zile la piese de baza, mari;

Zr=5...10 zile la piese marunte;

Z1=Zc-(Zd+Zs)numarul anual de zile lucratoare;Se aleg : Zr=3 zile ; Z1=307 zile Rezulta:

Nlot=1997.638 piese/lot


13/52

Capitolul 2. Alegerea variantei optime a metodei i procedeului de obinere a

semifabricatului

2.1. Analiza comparativ a metodelor i procedeelor concurente i adoptarea variantei

optime

Semifabricatele pentru roti dintate se obtin prin turnare , matritare la cald sau rece ,

debitare din bare laminate la rece sau la cald , trefilare,din pulberi metalice presate si

sinterizate,rpin stantare si stantare de precizie etc.

Metoda de obtinere a semifabricatului se alege in functie de domeniul de utilizare a rotii

dintate , adica in functie de solicitarile pe care aceasta le suporta in timpul functionarii.De

asemenea , la alegerea uneia sau alteia dintre metode se au in vedere dimensiunile rotii , volumul

de productie , materialul , precum si modul de realizare a procesului tehnologic cel mai economic.

Astfel turnarea se alege in cazul rotilor dintate ce se vor fabrica din oteluri nealiate sau slab

aliate c vor fi supuse la solicitari reduse , precum si in cazul celor obtinute din fonte

(Fc250;Fc300).

Turnarea in forme de pamant , cochile sau sub presiune se utilizeaza si la obtinerea rotilor

dintate din aliaje neferoase , in special din bronzuri pentru roti melcate sau alte tipuri de roti.

De asemenea se obtin semifabricate atat din textolit sau materiale plastice (aflate sub forma

de placi sau bare ) cat si prin injectie .

Obtinerea semifabricatelor pentru roti dintate prin turnare este insotita de obicei , de

aparitia unor defecte cum sunt incluziunile nemetalice , retasurile , suflurile , porozitatile etc.

Daca aceste defecte apar in zonele de solicitare maxima , acestea conduc la distrugerea

prematura a rotii dintate in functionare , deci au o fiabilitate scazuta.De asemenea , din turnare

uneori pot rezulta roti cu o structura metalografica necorespunzatoare (de ex. structura dendritica),

a carei rezistenta la solicitarile prin soc este foarte slaba.

Tratamente termice executate ulterior, pentru omogenizarea structurii sunt costisitoare , de

durata si , uneori nesigure. Din aceste cauze, pentru rotile dintate mai pretentioase si care lucreaza

la solicitari mari, executate din otel,aceasta metoda trebuie inlocuita cu alta.Sunt totusi cazuri cand

turnarea este singura metoda rationala de obtinere a semifabricatelor pentru roti dintate mijlocii si

mari.Astfel, coroanele de dimensiuni mai mari cum sunt cele fabricate la actionarea cuptoarelor de

ciment si ale morilor rotative,de macinat , , unele roti dintate ale masinilor agricole si ale celorridicat se transportat se obtin , in general , numai prin turnare.


14/52

Pentru rotile dintate de module mari, dantura se poate asigura din turnare,cu adaosul

necesar pentru prelucrarile prin aschiere ce se executa ulterior.

In cazul rotilor dintate de importanta mai mare , semifabricatele se obtin la cald,din oteluri

debitate din bare laminate.Atunci cand insa solicitarile sunt foarte mari , se alege metoda de

realizare a semifabricatului prin forjare tot din bare laminate .In aceste situatii se obtine un

coeficient de coroiaj foarte ridicat , necesar imbunatacirii proprietatilor fizico-mecanice ale rotilor

dintate .

La productia de unicate si serie mica se alege metoda de obtinere a semifabricatului pentru

rotile dintate prin forjare libera , iar pentru productia de serie mare forjarea in matrita care , in

ultimul timp ,a castigat teren ,datorita indicilor tehnico-economici foarte ridicati.Forjarea in

matrita poate fi executata pe diferite tipuri de utilaje , ceea ce inlesneste aplicarea acestei

metode.Alegerea procedeului de matritare a rotilor dintate implica cunoasterea amanuntita aconfiguratiei rotii, a programei anuale de fabricatie precum si a posibilitatilor uzinei care doreste

sa produca asemenea piese.

In figura 2.1 sunt trasate curbele de variatie a costului semifabricatelor rotilor dintate

obtinute prin matritare , in raport cu gradul de utilizare a curselor active.Utilajele luate in calcul

sunt echivalente. Aceasta echivalenta s-a stabilit pe baza energiei de lovire adica pe baza lucrului

mecanic de deformare transmis rotii dintate matritate.


15/52

Figura 2.1 Curbele de variatie a costului semifabricatelor rotilor dintate

Se constata ca costul minim se poate realiza pe unele prese cu contra-lovitura.Aceste

costuri sunt cuprinse intre 40-80%.Peste aceste valori, pe alte tipuri de prese si ciocane ,costul

creste foarte mult datorita uzurilor mari care apar la masina[15][30].

In cazul matritarii pe prese cu frictiune , costul este mai ridicat si optimul gradului de

utilizare a cursei lor este cuprins intre 65-75%.Presele cu frictiune pot fi utilizate cu succes, la un

volum de productie mai mic decat in cazul preselor rapide.

In cazul rotilor dintate cu configuratie complicata ca :pinioane cu ax,roti baladoare etc;sunt

necesare mai multe treceri la matritare, fapt care duce la scumpirea prelucrarii.Acestea cer si o

cantitate apreciabila de material prentru bavuri, care reprezinta o pierdere insemnata in raport cu

masa utila(finala) a rotii dintate .

Pentru rotile dintate complexe , obtinute prin matritare , consumul cel mai mare de timp si

energie este cerut de fazele de pregatire succesiva a semifabricatului, pana la aducerea lui in faza

finala de matritare.De aceea , in ultimul timp s-a pus la punct procedeul de matritare al rotilor

turnate.Astfel, o roata se toarna sub forma unui semifabricat, dupa care urmeaza matritarea.Sub


16/52

aceasta forma roata fiind calibrata la forma finala.Aplicandu-se acest procedeu, costul rotii dintate

va fi mult micsorat.

Desi este un procedeu nou, forjarea -matritarea semifabricatului turnat pentru roti dintate

isi justifica din plin aplicabilitatea si se extinde si la alte tipuri de piese cu configuratie geometrica

complexa sau a celor executate din materiale cu plasticitate redusa.

2.2 Stabilirea pozitiei semifabricatului in forma sau matrita si a planului de separatie

Pentru stabilirea poziiei semifabricatului n matri i a planului de separaie, trebuie s sein cont de anumite criterii. Cele mai importante sunt:

-planul de separaie s facilitezecurgerea uoar a materialului;-planul de separaie trebuie s mpart piesa n pri egale i simetrice;-planul de separaie s fie astfel ales nct suprafeele ce vor fi ulterior supuse prelucrrilor

mecanice prin achuere s fie perpendiculare pe direcia matririi i s nu prezinte unghiuri

laterale de nclinare.-planul de separaie s asigure fibraj continuu.Planul de separaie poate fi ales sub diferite forme. Cel mai simplu totodat cel mai

avantajos plan de separaie este cel drept. Este indicat pentru piesele avnd forme simple deoarece

permite alegerea unor blocuri de matrie mai simple i mai mici i permite prelucrarea mai uoar

a formei cavitii n care se matrieaz piesa. n consecin se alege pentru piesa specificat n

tema de proiectat un plan de separaie drept-orizontal, schema matriei fiind prezentata n figura

2.2 :


17/52

Figura 2.2 Schema semifabricatului n matrita

Notatiile figurii 2.2: 1 semifabricat; 2 semimatrita superioara; 3 adaos de prelucrare; 4

suprafata de separatie; 5semimatrita inferioara; 6dorn extractor.

2.3 Stabilirea preliminara a adaosurilor de prelucrare si executare a desenului

semifabricatului

Dupa obtinerea semifabricatelor prin diferite procedee (turnare, forjare, matritare, presare

,injectie etc.) functie de volumul de productie , de materialele din care sunt confectionate ,in

majoritatea cazurilor, aceste semifabricate trebuie sa fie prelucrate prin aschiere, sau printr-un

procedeu tehnologic neconvetional pentru a fi aduse la forma si dimensiunile necesare danturarii.

Adaosurile de prelucrare pentru rotile dintate, in functie de tipul si marimea acestora sunt

indicate in STAS 6 287-80 si in normele interne ale uzinelor mari.Precizia rotilor dintate turnate

depinde de procedeul de turnare. Adaosurile de prelucrare si abaterile limita ale semifabricatului

matritat destinat pieselor auto se incadreaza in clasele I II de precizie atunci cand este vorba de

piese simple ca in cazul rotilor dintate.


18/52

Adaosul se adopta numai in cazul pieselor matritate ale caror suprafete se prelucreaza prin

aschiere. In functie de caracteristicile de prelucrare de 1,25 mm la care se adauga 0,5 mm pentru

obtinerea rugozitatii prescrise in cadrul capitolului 1.

Procedeele de obtinere a semifabricatelor pentru rotile dintate cilindrice, conice etc., prin

deformare plastica sunt: forjarea libera sau forjarea in matrita.

Conditiile tehnice generale pentru rotile forjate liber sunt date in standarde.Rotile au

dimensiuni de 40-800 mm si mai mult, STAS 1 097-75, categoriile I si II. Adaosurile de

prelucrare pentru forjarea libera pe ciocane si prese sunt indicate in STAS 2 171-74.Adaosurile

pentru roti de tot felul, care se matriteaza intr-o gama larga , in functie de greutate si forma sunt

date in STAS 7 970-76 si STAS 1 299-77.

Semifabricatele pentru roti dintate complexe se obtin prin metode combinate, forma

acestora descompunandu-se in parti simple, care sunt executate fie prin turnare fie prin deformareplastica dupa care sunt apoi asamblate prin sudare.

In general rotile dintate cilindrice pot fi incadrate intr-o prima grupa, a discurilor, fapt ce

face ca pana la danturare, tehnologia lor de prelucrare sa fie asemanatoare cu o tehnologie cadru,

pentru aproape toate tipurile de discuri (sau roti) si care este , in general, realizata pe strunguri

paralele,frontale,automate,carusel etc.

A doua grupa in care se pot incadra piesele danturate este cea a arborilor, atunci cand

acestea sunt pinoane cilindrice sau conice, care au partile danturate monobloc cu arborele.Ca

urmare, tehnologia lor de executie se incadreaza intr-o tehnologie cadru , de prelucrare

asemanatoare cu cea a arborilor in trepte si care este, in general, realizata pe strunguri automate ,

mono sau multiax, strunguri paralele clasice sau cu comanda program.

Alegerea masinii unelte se face atat in functie de marimea si diametrul rotii dintate, de

numarul de piese de executat , de greutatea si precizia rotii cat si de complexitatea rotilor, daca

acestea sunt din grupa discurilor sau arborilor in trepte.Astfel, rotile dintate mici, cu diametrul de

25-30 mm se pot executa, in productia de serie mare si masa, pe strunguri automate.

De asemenea , rotile cu diametre cuprinse intre 30 si 200 mm se prelucreaza pe masini-

unelte automate mono sau multiax si cu cutite multiple (fig 2.3).


19/52

Figura 2.3

Rotile cuprinse intre 200 si 300 mm, pot fi prelucrate in principiu, pe strunguri frontale,

daca acestea nu au conditii speciale privitoare la planitate si perpendicularitate.Toate aceste

strunguri pot fi clasice sau cu comanda program.

Peste diametrele de 500-600 mm, rotile se prelucreaza pe strunguri carusel, masini-unelte

destinate prelucrarii pieselor avand greutati mari.Ele permit executarea operatiilor de strunjire a

suprafetelor cilindrice, conice si profilte, indreptarea suprafetelor frontale, prelucrarea butucilor

sau alezajelor rotilor.

La strungurile carusel(inzestrate de obicei) cu cap revolver (care sporesc considerabil

posibilitatile de prelucrare ale lor) se pot executa alezaje si gauri, se pot aleza si adanci gauri, iar

in cazul folosirii unor accesorii speciale se pot executa operatiile de rabotare, frezare si rectificare.

De mentionat ca atat la prelucrarea rotilor dintate din grupa discurilor cat si la cea a

arborilor trebuie sa fie asigurate anumite conditii de coaxialitate intre alezajul rotii si diametrul de

divizare, bataia radiala, perpendicularitatea suprafetelor frontale etc.


20/52

2.4. Intocmirea planului de operatii pentru executarea semifabricatului

Nr.

crt.

Operaii ifaze desemifabricare

Maini, utilaje,instalaii i S.D.V.-

uri

Materiale

auxiliare

Parametrii

tehnologici

1 Debitarea materialului Fierstru mecanic - Viteza i avansul

2 nclzire material Cuptor electric -Temperatura i

durata de

nclzire

3 Preforjare Cavitate de eboare NicovalCiocanpneumatic

Fora de apsare

4 Forjare primarMatri deschsPres vertical

-Fora de apsare

Cursa presei

Timp apsare

5Extracia

semifabricatuluiExtractoare - -

6 Debavurare tan -Fora de apsare

Cursa

7 Forjare secundar deredresare

Matri deredresare

Presa cu excentric- Fora de apsareCursa

8 Sablare cu alice Maina de sablat - Viteza de impact

9 C.T.C.Lup

Vopsea

PensulBanc

C.T.C.

-

Observatii! Semifabricatul utilizat poate fi:bara laminata sau matritat, ori forjat.Dupa

strunjirea de degrosare se poate introduce in procesul tehnologic de prelucrare o operatie de

tratament termic.Dupa operatia 11, urmeaza operatii de danturare de degrosare, finisare,

tratamente finale , rectificari controale finale specificeetc., dupa care urmeaza conservarea si

ambalarea rotii dintate.


21/52

3. Elaborarea procesului tehnologic de prelucrare mecanic i control al piesei

3.1 Analiza proceselor tehnologice similar existente

n principiu, la prelucrarea pieselor de tip roat dinat se parcurg urmtoarele etape:

operaii pregtitoare;

prelucrri de degroare, prefinisare, finisare; prelucrarea danturii;

tratament termic;

rectificare;

control final.

Tabel 3.1Proces tehnologic similar

Nr.

Crt.

Metoda de

prelucrare

Maini, unelte i

utilajeSDV-uri

Obser

vaii

1.

Frezarea bazelor

tehnologice

principale

Main de frezat Agregat de frezat

2. Gurire Main de guritBurghiu spiral

Universal cu 3 bacuri

3.Strunjit interior

i faStrung normal Universal cu 3 bacuri, cuit, cheie pentru cuit

4. Broare Main de broatDispozitiv de broat, plac de baz, plac

intermediar, bora rotund, cap filetat spate

5.Strunjire frontal

fa stngaStrung normal

Dispozitiv de strunjit cu buc elastic, intalaie

pneumatic, cuit, cheie cuit, cal

6.Strunjire frontal

fa dreaptaStrung normal

Dispozitiv de strunjit cu buc elastic, intalaie

pneumatic, cuit, cheie cuit, cal

7. Frezare dantur Main de frezatFrez melc, cuit de debavurat, dorn pentru

frez, dispozitiv de debavurat

8. Ajustare Banc de ajustaj Pil semirotund, dispozitiv de ajustat

9.Rectificare

interioar

Main de rectificat

universalPiatr cilindric abraziv

10. Teire dantur Dispozitiv de teit Frez, buc pentru frez, disc de divizare

11. Rzuire dantur Main de rzuitDispozitiv telescopic de rzuit, suport susinere

stnga-dreapta, cuit sever, cheie fix

12.

ndeprtarea

loviturilor Polizor drept (biax)

Piatra de cauciuc, pinion etalon, buc pentru

pies


22/52

3.2 Analiza posibilitilor de realizare a preciziei dimensionale i a rugozitii prescrise n

desenul de execuie

Obiectivul acestei etape este stabilirea acelor procedee de prelucrare care, fiind ultimele

aplicate n succesiunea operaiilor, pentru fiecare suprafa, asigur condiiile tehnice impuse prin

desenul de execuie.Rezultatele acestei analize sunt prezentate n tabelul 3.2 :


23/52

3.3 Stabilirea succesiunii logice i economice a operaiilor de prelucrare mecanic, tratament

termic (termochimic) i control

3.3.1 Stabilirea succesiunii logice, economice, a operaiilor de prelucrare mecanic pentru

fiecare suprafa

Analizand desenul de executie al piesei am constatat faptul ca suprafata cu conditiile

tehnice cele mai severe este suprafata 2, pentru care valorile diametrului si a rugozitatii sunt:

Pentru stabilirea operatiilor de prelucrare mecanica in succesiunea lor logica se va aplica

criteriul coeficientului global al calitatii suprafetei. Rugozitatea semifabricatului obtinut prin

forjare in matrita este:

Plecand de la conditia de rugozitate a suprafetei se vor inventoria toate procedeele de

finisare care sunt adoptabile pentru suprafata 2 a rotii dintate. Acestea sunt:

o Strunjire de finisare;

o Rectificare de semifinisare.

Operatia de rectificare este mai economica si asigura obtinerea unei rugozitati a suprafetei

.

Coeficientul global al calitatii suprafetei este:

Operatia anterioara rectificarii de finisare este rectificarea de degrosare ce va asigura

obtinerea unei rugozitati a suprafetei . Atunci coeficientul partial al rugozitatii

suprafetei va fi:


24/52

Coeficientul partial al rugozitatii suprafetei ce trebuie realizat prin rectificare este:

Verificand relatia:

Rezulta ca succesiunea logica a operatiilor este:

1. Rectificare de degrosare;

2. Rectificare de semifinisare.

3.3.2 Stabilirea traseului tehnologic al operaiilor de prelucrri mecanice, tratament termic

i control al piesei

Traseul tehnologic al operatiilor de prelucrari mecanice, tratament termic si control al

piesei a fost intocmit in tabelul 3.3. Pentru intocmirea traseului tehnologic a trebuit sa se

stabileasca preliminar suprafetele alese ca baze tehnologice.

Se recomanda ca pentru piesele cilindrice scurte de tip roata dintata sa se foloseasca 3

suprafete de asezare, adica 2 de ghidare si una de reazem. Rotile dintate se orienteaza si se fixeaza

in universal.


25/52

Suprafata

prelucrata

Suprafetele

baze

tehnologice

Denumirea operatiei Faza

9

3

5 Gaurire

-prins piesa in universal

-gaurire

-desprins piesa din universal

93

1Strunjire interioara


-strunjit interior din 2 treceri


5

7

1

3Strunjire fata


-strunjit frontal si sanfrenat


9 5 Brosare

-prins piesa

-brosat

-desprins piesa

3

4

6

9

1Strunjire frontala

-prins piesa

-strunjit frontal si sanfrenat

-desprins piesa

12

10

9

6Strunjire frontala

-prins piesa-strunjit frontal si sanfrenat

-desprins piesa

1

2

3

4

9

6Strunjit fete

-prins piesa

-strunjit fete

-desprins piesa

81

2Frezare dantura

-spalat piesa in petrol

-prins piesa

-frezat dantura

-desprins piesa

82

6Ajustare

-prins piesa

-ajustat grad dupa fretare

-desprins piesa

4

9

2 Tesire dantura

-prins piesa

-tesit la 1X45


26/52

-desprins piesa

4

9

5

2

Strunjire


-strunjit


8

9

5

1

Severuire

-spalat piesa in petrol

-prins piesa in dispozitiv

-severuit in 3 curse

-desprins piesa

96

9Brosare canal

-prins piesa in dispozitiv

-brosat canalul in 3 treceri

-desprins piesa

- - Spalare -- - Tratament -

6

9

1

8

Rectificare interioara

si frontala


-rectificare interioara

-rectificare plana


2

6

9 Rectificare frontala

-asezat piesa pe platou

-rectificat plan-luat piesa de pe platou

- - Spalare -

- - Demagnetizare -

2, 6, 5, 1 - Indreptare lovituri -bioaxat piesa cu piatra cauciuc

1-11 - Control final

-control dantura

-control canal pana

-control suprafete

Tabelul 3.3Traseul tehnologic

3.4 Alegerea utilajelor i instalaiilor tehnologice

Alegerea utilajelor i a instalaiilor tehnologice se face avnd n vedere particularotile

procesului logic adoptat, referitoare la:


27/52

Precizia de execuie ce trebuie realizat; Productivitatea;

Gradul de tehnologicitate al piesei;

Economicitatea procedeului folosit.

Utilajele folosite sunt:

Main de frezat i danturat cu frez melc FD250

Tabel 3.4FD250

Nr.

Crt.Caracteristici tehnice Valori

1 Diametrul maxim de lucru 250mm2 Modulul maxim 6mm

3 Cursa axial a sculei 280mm

4 Cursa tangenial maxim a sculei 150mm

5 Numrul maxim de dini 30

6 Diametrul platoului masei 310mm

7 Diametrul alezajului mesei 70mm

8 Dimensiuni maxime ale sculei 130x180mm9 Conul axului port-scul Morse 4

10 Limitele turaiei arborelui principal 60-300 rot./min

11Limite de

avansuri

Axial 0,63-6,3 mm/rot

Radial 0,05-2 mm/rot

Tangenial 0,1-4 mm/rot

12 Puterea motorului principal 5,5 kW

13 Greutate 5400 daN


28/52

Strungul SNB400

Tabelul 3.5 SNB400

Nr.


1 Diametrul maxim de strunjit 400mm

2 Distana dintre vrfuri 400 mm

3 Turaia arborelui principal 31,5-200 rot/min

4 Numrul de trepte de turaie 22

5 Avans longitudinal 0,046-3,32 mm/rot

6 Avans transversal 0,017-1,17 mm/rot

7 Numrul de trepte de avansuri 60

8 Puterea motorului principal 7,5 kW

9Dimensiuni

de gabarit

Lungime 2500 mm

Lime 940 mm

nlime 1425 mm

10 Masa 2000kg

Main de gurit G-40

Tabelul 3.6 G-40

Nr.


1 Diametrul maxim de gurire 40mm

2 Cursa maxim a pinionului arborelui principal 280 mm3 Cursa maxim a carcasei 280 mm

4 Conul arborelui principal Morse 5

5 Gama de turaii 31,5-200rot/min

6 Gama de avansuri 0,11-1,72 mm/rot

7 Puterea motorului electric 4 kW

8 Turaia motorului electric 1500 rot/min

9 Masa 1500kg


29/52


30/52

30

Nr

.

crt

.

Denumia

operatiei

Schema de bazare si fixare optimaDispozitivul

utilizat

1 GaurireMasina de

gaurit G-40

2

Strunjire

interior si

fata,

sanfrenat

de 2 ori

2X45

Strung


31/52

31

3 BrosareaMasina de

brosat

4

Strunjit

frontal

suprafata B

Strunjit

sanfron

interior si

coroana

Strung

SNB400


32/52

32

5

Strunjire

frontala si

sanfrenae

Strung

SNB400

6Control

intermediarSe controleaza cotele

Calibre si

sabloane

7

Prindere pe

dorn pentru

danturare

- -

8Frezare

dantura

Masina de

frezat FD250


33/52

33

9Tesire

dantura

Masina de

frezat FD250

10Razuire

dantura

Masina de

razuit

11Brosare

canal pana

Masina de

brosare

12Control

intermediar

Se controleaza: angrenarea danturii cu pinion

etalon,distanta intre axe

Dispozitiv pt

control cu

pinion

etalon,

Calibre


34/52

34

13Tratament

termic

Cementare pe adancime de 0,4...0,7 mm,Calire la

HCR=56..62,Duritatea miezului HRC,Sablare

Duritmetru

Rockwell

14

Rectificare

frontala si

interioara

Masina de

rectificat

RIF125

15Rectificare

frontala

Masina de

rectificat

RIF125

16 Spalare

Spalarea pieselor se face in apa cu soda dupa

care se usuca cu aer cald -

17Control

final

Se vor controla: cotele, angrenarea danturii cu

pinion etalon , distanta dintre axe,marcare CTC

Calibre,sablo

ane,dispoziti

v cu pinion

etalon,creion

electric

3.6. Alegerea SDV-urilor

La intocmirea listei de SDV-uri se tine cont in primul rand de tipul productiei adoptate.

Pentru productia de serie mare se recomanda ca SDV-urile sa fie de tip specializat pentru o cat

mai buna productivitate.


35/52

35

Lista de SDV-uri alese este prezentata in tabelul 3.9.

Nr.

crt.

Denumirea

operatieiScule Dispozitive Verificatoare

1 Gaurire Burghiu spiral

Masina de gaurit


Reductie mase

Cheie universal

-

2Strunjire int. si

fata

Cheie de cutit

Cutit de strung


Instalatie pneumatica

Bacuri

Flansa pt. universal

Strung SNB400

Subler

3Strunjire

frontala

Cutit de strung

Cheie de cutit

Strung SNB400

Universal cu

strangere hidraulica

Bacuri pt. universal

Subler

4 Brosare

Brosa rotunda

Mandrina sup.

Mandrina inf.

Cap filetat spate

Masina de brosat

Placa de baza

Placa intermediara

Subler de

interior

5 StrunjireCutit de strung

Cheie de cutit

Strung SNB400

Dispozitiv de strunjit

cu bucsa elastica


Cala 0,710


36/52

36

6 Strunjire fete

Cutit stanga

Cutit dreapta

Suport cutite

Strung SNB400

Dispozitiv de strunjit

cu bucsa elastica


-

7Frezare

dantura

Freza melc mn=3

Cutit de

debavurat

Masina de frezat

Dorn pentru freza

Dispozitiv de

debavurat

Micrometru

cu dispozitiv

special pt.

masurat dinti

8 Ajustare Pila semirotundaBanc ajustaj

Dispozitiv de ajustat

-

9 Tesire dantura

Freza pentru tesit

Bucsa pt. freza

Disc de divizare

Masina de tesit

Dispozitiv de tesit-

10Razuire

dantura

Cutit sever mn=3

Cheie fixa

Masina de razuit

Dispozitiv de razuit

telescopic

Suport sustinere stg.

Suport sustinere dr.

Micrometru

special pentru

roti dintate

11 StrunjireCutit de strung

Cheie de cutit

Strung SNB400

Universal cu

strangere hidraulica

Subler

12Brosare canal

pana

Brosa pentru

canal

Brosa perie

Dispozitiv de tras

masina de brosat

Set de 2 pene adaos

sub brosa

-

13 Spalare Container Masina de spalat -


37/52

37

14Rectificare int.

si front.

Piatra cilindrica

40x50x16

Piatra oala

50x32x13

Role cilindrice

Tija pt. piatra

Masina de rectificat

universala

Bacuri

Universal pt.

rectificat

Subler interior

15 Rectificare Piatra 150x80x25 Masina de rectificat -

16 Spalare Container Masina de spalat -

17 Demagnetizare - Demagnetizor -

18Indreptarea

loviturilorPiatra de cauciuc Biax

Pinion etalonBucsa pt.

piesa


38/52

38

4.DETERMINAREA REGIMURILOR OPTIME DE LUCRU (DE

ASCHIERE) SI A NORMELOR TEHNICE DE TIMP

4.1.Determinarea regimurilor optime de aschiereDeterminarea valorilor optime ale regimurilor de aschiere se bazeaza pe

optimizarea unui parametru global de apreciere a procesului tehnologic respectiv.:

minimizarea costului sau (mai rar) maximizarea productivitatii*) . Regimul de aschiere

optim se determina dupa precizarea caracteristicilor sculelor aschietoare si se refera la

urmatorii parametri:

- adancimea de aschieret [mm] este grosimea stratului indepartat prin aschiere, de pesuprafata piesei, la o singura trecere;

- avansul s [mm/min, mm/rot, mm/cursa dubla, mm/dinte] este marimea deplasariisculei in raport cu piesa, efectuata intr-un interval de timp, in cursul miscarii

secundare;

- viteza de aschiere v [m/min, m/s] viteza relativa a taisului sculei in raport cusuprafata de prelucrat.

In corelatie directa cu regimul de aschiere se defineste si durabilitatea sculei

(intre reascutiri)T [min].

In functie de multitudinea conditiilor pe care trebuie sa le satisfaca, in functie de

masura in care instrumentul matematic este utilizat si in functie de modul in care se

determina durabilitatea sculei, calculul regimurilor optime de aschiere se face prin doua

metode ( cu mai multe variante ) :

1.Metoda clasicapresupune stabilirea preliminara a valorii durabilitatii sculei (

prin calcul sau din normative), determinarea succesiva (alegere din normative, pe baza

unor recomandari sau prin calcul) a parametrilor regimului de aschiere (in ordinea t,s,v),

urmata de un numar redus de verificari ale conditiilor restrictive.

In literatura de specialitate sau in normative sunt prezentate diferite variante ale

metodei: variante bazate, in primul rand, pe calcule analitice [1,8], pe alegerea valorilor

din tabele normative, completata prin calcule analitice sumare [3] sau pe utilizarea

nomogramelor (reprezentari grafice ale relatiilor analitice sau valorilor din tabele [6].


39/52

39

2.Metoda moderna, bazata pe programarea matematica (liniara sau neliniara) ce

presupune stabilirea unor expresii analitice pentru functia de optimizare (cost,

productivitate) si pentru functiile respective (ritmul impus al liniei tehnologice, puterea

motorului electric, rezistenta si stabilitatea sculei, incarcarea maxima a mecanismului de

avans, calitatea suprafetei prelucrate, cinematica masinii-unelte), in variantele

considerarii preliminare a durabilitatii sculei sau a calculului acesteia pe parcurs.

Aplicarea acestei metode necesita utilizarea tehnicii de calcul moderne si, implicit, a unui

personal cu calificare adecvata, dar rezultatele obtinute reprezinta, intr-adevar, un

optimum, spre deosebire de metoda clasica, in cursul careia intervine arbitrariul, chiar si

in conditiile respectarii tehnologiei.

In cadrul proiectului se va utiliza metoda clasica, in varianta bazata pe calcule

analitice, prezentata in [1,8] sub forma unor aplicatii de calcul, pentru anumite operatii

(din procesul tehnologic prezentat la cap.3), stabilite la recomandarea cadrului didactic

indrumator. Astfel, se vor efectua aplicatii pentru cate o operatie din fiecare tip (cate o

strunjire, frezare, gaurire, alezare, brosare, rectificare, mortezare, danturare, filetare etc.).

Pentru operatiile similare, la alte suprafete, regimul de aschiere se alege tabelar.

Utilizarea metodei moderne de determinare a regimurilor de aschiere prin

programare matematica [1, 8, 3*, 4*] sau perfectionarea aplicarii metodei clasice prin

implementarea ei pe tehnica de calcul moderna, vor fi abordate de studenti la indicatia si

cu sprijinul direct al indrumatorului de proiectcadru didactic.In cazul utilizarii masinilor-unelte semiautomate sau automate, trebuie avute in

vedere metodologiile specifice de aschiere si a altor parametri [1, 9].

Etapele de parcurs la utilizarea metodei clasice sunt, in general, urmatoarele:

- stabilirea durabilitatii sculei T, fie pein utilizarea u nor recomandari cu caractergeneral, a unor tabele normative sau, mai bine, prin calcul, cu ajutorul unor relatiiempirice de optimizare, in raport cu costul sau cu productivitatea prelucrarii.

- pe baza relatiei generalizate Time-Taylor:

yvxv

vm

stv

kcT

(I.4.1.)

in care coeficientii cvsi k (dependenti de conditiile concrete ale aschierii) si exponentii m,

xv, yvse stabilesc pe baze experimentale, se pot determina parametrii regimului de

aschiere (t, s, v) prin alegerea a doi dintre ei si calculul celui de-al treilea.


40/52

40

Succesiunea stabilirii celor trei parametri este dictata de gradul in care acestia

influenteaza functia de optimizare:

a.alegerea adancimii de aschiere, t, in functie de marimea adaosului de prelucrare

si de tipul prelucrarii (degrosare, finisare); acum se stabileste si numarul de treceri;

b.stabilirea avansului, s, din considerentele de crestere a productivitatii, este

necesar un avans cat mai mare; tinand seama de limitarile impuse, acesta se

determina prin una din metodele:

- alegerea din tabele normative, urmata de verificari ale satisfacerii restrictiilorreferitoare la resitenta sculei, rezistenta mecanismului de avans, rugozitatea

suprafetei s.a.;

- calculul valorilor limita (maxime) rezultate din fiecare restrictie in parte siadoptarea celei mai mici dintre valori.

In ambele cazuri, valoarea reala adoptata trebuie sa se gaseasca in gama

avansurilor realizabile de catre masina-unealta (v. I.3.4.).

c.calculul vitezei de aschiere, v, cu relatia (I.4.1.).

- calculul turatiei, n, a piesei de prelucrat (de ex. la strunjire), in functie de

viteaza calculata si dimensiunea piesei (diametrul), urmat de alegerea celeimai apropiate valori, na, din gama de turatii a masiniunelte;

- recalcularea vitezei de aschiere va, cu valoarea reala a turatiei na;

- verificarea puterii necesare pentru aschiere.

Pentru restul operatiilor, parametrii regimului de saschiere se adopta, fara calcule

de optimizare sau verificare, din tabele cu recomandari de regimuri de aschiere [2, 4, 8,

10, 7*] sau pe baza regimurilor aplicate in intreprinderea constructoare a piesei auto

respective.

Trebuie si in acest caz, totusi, avute in vederile valorile discrete realizabile de

catre masinile-unelte, in privinta avansului si turatiei (deci vitezei).

Fie ca au fost determinate analitic sau adoptate, regimurile de aschiere

corespunzatoare tuturor operatiilor vor fi prezentate intr-un tabel:

Tabelul I.4.1.

Nr. de ordine si

denumirea

operatiei

Faza t sv

(n)

na

(va)Obs.

In cazul operatiilor de alta natura decat aschierea, cuprinse in procesul tehnologic

(tratamente termice, prelucrari prin deformare plastica la rece sau la cald rulare, tasare,


41/52

41

sablare s.a.) vor fi mentionate eventualele regimuri de lucru specifice forte, presiuni,

temperaturi, durate s.a.

Pentru proiectele ce au ca tema fabricatia unor piese ce nu implica, in general,

prelucrari prin aschiere (ex. piese de caroserie obtinute prin ambutisare), la elaborarea

capitolelor 3 si 4 se va analiza cu atentie modelul propus in prezentul indrumar,

urmarindu-se rezolvarea unor probleme similare (privind succesiunea operatiilor, utilajele

si S.D.V.-urile, modul de orientare si fixare, regimurile de lucru forte, viteze s.a.), in

conditiile specifice respectivului proces tehnologic [11,15].

Daca piesa al carei proces tehnologic se proiecteaza are o constructie complexa,

procesul tehnologic cuprinzand, pe langa operatii de prelucrari mecanice, si operatii de

asamblare (sudare, presare, insurubare, lipire etc.), vor fi mentionati si parametrii

regimului de lucru specifici acestor operatii (ex. biele cu cap demontabil, cartere sudate

pentru punti, saboti de frana cu garnituri de frictiune nituite sau lipite, elemente

elastoamortizoare din cauciuc vulcanizat la armaturi metalice s.a.)(v.III).

4.2.Determinarea normelor tehnice de timp

Norma tehnica de timp reprezinta timpul necesar pentru executarea unei operatii

tehnologice in anumite conditii de productie tehnico-organizatorice dintre cele mai

favorabile. Se stabileste in functie de posibilitatile de exploatare a utilajului, S.D.V.-

urilor, in conditiile aplicarii metodelor de lucru moderne, tinand seama si de gradul de

calificare a muncitorilor, corespunzator acestor metode.

Determinarea normelor tehnice de timp se poate face:

- prin calcul analitic (sau pe baze statistice) al fiecarei parti componente si insumareaacestora;

- pe baze statistice, prin analiza normelor de timp stabilite la operatii similare sipreluarea acestora sau calculul prin interpolare, tinand seama de diferentele specifice.

Structura normei tehnice de timp (fig. I.4.1.), semnificatia componentelor si

recomandari privind determinarea acestora vor fi prezentate, pe scurt, in continuare; la

elaborarea proiectului este necesara consultarea lucrarilor de specialitate [1*, 2, 3, 6].

Semnificatia componentelor normei tehnice de timp este prezentata in continuare:

- tb - timpul de baza durata prelucrarii propriu-zise, se determina, in functie deregimurile de lucru adoptate si de parametrii geometrici ai suprafetelor prelucrate,prin calcul analitic, cu relatii de forma:

tb= Lp/ vs (I.4.2.)


42/52

42

unde Lpeste drumul pe care-l parcurge scula, in directia miscarii de avans [mm] si vseste

viteza de avans [mm/min]. Pentru fiecare tip de prelucrare relatia (I.4.2.) ia formespecifice [1*, 3*, 4*].

Pentru alte operatii decat cele de aschiere, pentru timpul de baza pot fi deduse relatii

similare sau aceasta poate fi adoptata pe baze statistice (cronometrare).

- ta - timpul auxiliar durata prinderii-desprinderii piesei, apropierii-indepartarii

aschiilor, efectuarii masuratorilor s.a. - pentru fiecare componenta, se extrag valorile

recomandate din normative, in functie de conditiile specifice ale prelucrarii sau se

determina, global, pe baze statistice.

- top - timpul operativ (top = tb + ta) se calculeaza ca si componentele sale pentru

fiecare faza a operatiei, dupa care se insumeaza, pentru determinarea timpului

operativ total, la fiecare operatie.

- tdo - timpul de deservire organizatorica timpul consumat pentru asezarea

semifabricatelor, sculelor, primirea si predarea schimbului etc. se determina, in

general, ca procent (0,57%) din top, in functie de tipul si marimea masinii-unelte.

Timp de baza tb

Timp auxiliar ta

Timp de deservire

Timp de deservire

Timp de odihna si

Timp de intreruperi

tehnologice si

Timp operativ top

Timp de deservire

a locului de

Timp intreruperireglementare tir

Timp

unitar tu

Timp

pregatire

incheiere

Norma

de timp

Fig.


43/52

43

- tdt- timpul de deservire tehnicatimpul consumat pentru inlocuirea sculelor, reglarea

masinii-unelte, indreptarea perioadica a muchiei aschietoare a sculei etc; se determina

din normative, pe componente sau global, ca procent (28%) din tb.

- ton- timpul de odihna si necesitati fiziologice ale operatorului umanse determina ca

procent (37%) din top.

- tto - timpul de intreruperi conditionate de tehnologie si organizarea muncii se

determina ca procent din top.

- tu - timpul unitar timpul total corespunzator prelucrarii unei piese se obtine ca

insumare a componentelor:

tu= top+ tdt+ tdo+ ton+ tto [min] (I.4.3.)

- tpi - timpul de pregatire-incheiere durata activitatilor desfasurate de muncitor la

inceputul si sfarsitul prelucrarii lotului de nlot piese (primirea comenzii, studiul

documentatiei, primirea si predarea S.D.V.-urilor, semifabricatelor si pieselor); se

stabileste, pe componente, din normative. Marimea lotului, n lot, la care se refera tpise

poate considera egala cu numarul mediu de piese prelucrate intr-un schimb

(nlot=tsQ) sau cu marimea optima a lotului de piese prelucrate, in productia de serie

(nlot=Nlot, v.I.1.3.4.)

- tnnorma tehnica de timp ( timpul normat ):

tn= tu+ tpi/ nlot [min] (I.4.4.)

In cadrul proiectului se vor determina analitic normele de timp pentru principaleleoperatii din procesul tehnologic (in primul rand, pentru cele la care regimurile de aschiere

s-au determinat analitic). Pentru celelalte operatii (inclusiv cele pentru care nu exista

recomandari in normative), normele de timp se vor stabili comparativ cu procesele

tehnologice similare existente.

In final, avand in vedere faptul ca normele de timp stabilite vor fi utilizate in

elaborarea capitolelor urmatoare si la completarea planului de operatii, se recomanda

prezentarea centralizata, tabelara, a principalelor componente:

Tabelul I..4.2.

Nr. de ordine si

denumirea operatieiFaza tb ta tu tpi / nlot tn Observatii


44/52

44

5.CALCULUL NECESARULUI DE FORTA DE MUNCA, UTILAJE, S.D.V.-

URI SI MATERIALE

5.1.Determinarea volumului anual de lucrari [1*, 2*, 3*]Toate calculele tehnico-economice, cuprinse in capitolele 5 si 6, se refera la

perioada de un an, pentru care s-a determinat (v. 1.3.2.), planul anual al productiei de

piese Npp[buc/an] (a nu se confunda cu planul dat prin tema de proiect, Npl).

Pe baza normelor de timp (v. 4.2.) se vor determina:

-volumul de lucrari anual, normat, pentru fiecare operatie, aferent muncitorului si

masinii-unelte (se poate accepta egalitatea celor doua valori):

V = Npp tn / 60 [ore]

(I.5.1.)

-timpul total (anual) de lucru, aferent sculelor aschietoare:

Vs= Npp tb/ 60 [ore] (I.5.2.)

-timpul total (anual) de lucru aferent dispozitivelor si verificatoarelor:

VDV= Npp tDV/ 60 [ore] (I.5.3.)

unde tDV [min] reprezinta timpul unitar al utilizarii dispozitivului sau verificatorului,

rezultat din analiza componentelor normei de timp.

In cazul operatiilor la care se prelucreaza simultan mai multe piese, la acelasi

utilaj si de catre acelasi operator (ex. tratamente termice in cuptor), norma tehnica va fi

raportata la numarul pieselor prelucrate simultan (intr-o sarja).

Rezultatele acestor calcule pot fi prezentate tabelar sau odata cu calculele

necesarului de forta de munca, utilaje si S.D.V.-uri.

5.2.Determinarea necesarului de forta de munca si utilaje [1*, 2*, 3*]

5.2.1.Fondul de timp anual al muncitorului Fm[ore]

Fm= [Zc- (Zd+ Zs+ Zo)] ts km [ore] (I.5.4.)

unde: Zc, Zd, Zssi tsau semnificatia din paragraful 1.3.1.;

Zodurata medie (zile) a concediului anual de odihna al unui muncitor (Zo= 20

zile);

kmcoeficient ce tine seama de intarzieri, absente s.a., km= 0,940,98.


45/52

45

5.2.2.Fondul de timp anual al utilajului Fu[ore]

Fu= [Zc- (Zd+ Zs+ Zr)] ns ts ku [ore] (I.5.5.)

unde Zr este numarul zilelor de imobilizare a utilajului pentru reparatii - se

adopta, in functie de numarul de schimburi si complexitatea utilajului, ca procent (3...8%)

din fondul de timp nominal, iar ku coeficient de folosire a utilajului, cu valori medii

recomandate de 0,8...0,9.

5.2.3. Calculul necesarului de forta de munca numarul de muncitori, mi, la

fiecare operatie

mi = Vi / Fm

(I.5.6.)

Meseriile, categoriile de calificare si treptele de salarizare cerute de fiecare

operatie vor fi stabilite in concordanta cu normative, avand, eventual, in vedere si situatiadin intreprinderi ce realizeaza operatii similare.

Calculele si definitivarea valorilor se face tabelar:

Tabelul I.5.1.

Nr.

operatiei

Calificarea

muncitorului

(meseria)

Norma

de timp

tn

Volumul

de

lucrari

Vi

Fondul

de timp

Fm

Numar de muncitori

Calculat

mi

Operatii

concentrate

Adoptat

mia

In urma calculelor, cu relatia (I.5.6.) vor rezulta valori m i reale (cu parte

zecimala); adoptarea valorilor intregi se va face pe baza unei analize a particularitatilor

procesului tehnologic:

-

in general, rotunjirea se va face la cea mai apropiata valoare intreaga superioara (cuexceptia cazurilor in care partea zecimala este sub 0,05...0,1 cand se poate face

aproximarea catre valoarea intraga inferioara);-

se va naliza, in special in cazul in care Fm>> Vi(deci micalculat


46/52

46

5.2.4. Calculul necesarului de utilaje [1*, v. I.3.4.]

Relatia de calcul a numarului de utilaje necesar pentru operatia i este similara

cu (I.5.6.):

ui= Vi/ Fu (I.5.7.)

Tabelul pentru centralizarea calculelor si definitivarea valorilor:

Tabelul I.5.2.

Nr.

operatiei

Denumirea

utilajului

Norma

de

timp tn

Volumul

de

lucrari

Vi

Fondul

de

timp

Fm

Numar de utilaje

Calculat

ui

Operatii

concentrate

Adoptat

uia

Pentru adoptarea valorilor intregi ale numarului de utilaje, din fiecare tip, se va

tine seama de recomandari similare facute la I.5.2.3.

In situatia imposibilitatii obtinerii unor coeficienti corespunzatori de utilizarea

fortei de munca sau utilajelor, se poate accepta (fara a se solicita, in cadrul proiectului, o

analiza, in acest sens) ipoteza utilizarii disponibilitatilor, in cadrul proceselor tehnologice

de executie a altor piese, desfasurate in paralel, in sectia respectiva. Necesarul de forta de

munca si utilaje se detaliaza si rotunjeste pe sectie sau atelier.

5.3. Calculul necesarului de S.D.V.-uri (v. I.3.6.)

Calculul necesarului de S.D.V.-uri se poate face prin calcul analitic sau, mai putin

precis, pe baze statistice. In cazul proiectului se recomanda utilizarea metodei analitice

prezentata in literatura de specialitate [1*, 1,2.]

5.3.1. Calculul necesarului de scule

Norma de consum anual de scule, Ncs, se determina tinand seama de durabilitatea

acestora (intre reascutiri) (v. I.1.3.2.), T[min] de timpul de lucru normat, tb [min] (v.


47/52

47

I.4.2.), de numarul de reascutiri posibile, r si de volumul productiei numarul de piese

prelucrate anual Npp(v.I.1.3.2.).

ppy

b

cs NkTr

tN

)1( (I.5.8.)

unde:yk este un coefficient ce tine seama de distrugerile accidentale ale sculei yk

=1,05...1,1.

Numarul de reascutiri posibile se determina, tinand seama de normative, cu

relatia:

h

Mr (I.5.9.)

unde M [mm] este marimea (grosimea sau lungimea) stratului de material al

sculei ce se poate indeparta prin reascutire, organizarea calculelor se poate face dupamodelul din tabelul I.5.3.:

Tabelul I.5.3.

Nr.

operatieiScula M h T t0 ky ppN

csN

Calculat Adoptat

5.3.2. Calculul necesarului de dispozitive si verificatoare

Pentru dispozitivele de bazare si fixare, a altor dispozitive de lucru, se poate

considera o durabilitate de maximum un an, deci necesarul se stabileste in raport cu

numarul masinilor unelte si utilajelor respective (v. I.5.2.4.). In cazul dispozitivelor de

verificare si masurare, se poate determina necesarul anual, Nev, tinand seama de

durabilitatea suprafetei active si numarul total de masurari:

y

d

vpp

ev kin

nNN

(I.5.10.)

Unde : ky= 1,05...1,1 (similar I.5.3.1.); nddurabilitatea (in numar de masuratorice produc uzura suprafetei active cu 1 m, din normative), [masuratori / m]; i

marimea uzurii acceptabile, pentru verificatorul respectiv [m]; nv numarul de

masuratori efectuate pentru o piesa, cu verificatorul respectiv.

Rezultatele calculelor se prezinta tabelar:


48/52

48

Tabelul I.5.4.

Nr.

operatiei Dispozitivul nv nd i ky Npp

Ncv

Calculat Adoptat

5.4. Calculul necesarului de materiale [1*, 5]

Necesarul de materiale se refera, in primul rand, la cantitatea de material de baza

al piesei, utilizat la executia semifabricatului.

Volumul semifabricatului poate fi apreciat pe baza desenului de executie al

acestuia sau prin calcul, dupa aproximarea cu imbinari de corpuri geometrice simple, al

caror volum poate fi usor determinat.

In functie de metoda si procedeul de semifabricare, se vor avea in vedere si

eventualele pierderi de material la obtinerea semifabricatului (bavuri, maselote etc.).

Cunoscand densitatea, se calculeaza masa de material consumat, pentru o piesa

mcf[kg].

Tot aici se recomanda, tinand seama de adaosurile de prelucrare (deci de volumul

piesei finite), calculul cantitatii de material recuperabil, pentru o piesa mdr[kg].

In functie de procesul tehnologic, (v. cap.3.) se va efectua si calculul cantitatilor

necesare referitoare la alte materiale consumabile (materiale utilizate la spalare,

tratamente termochimice, acoperiri de suprafata, lubrifieri s.a.).

Dupa stabilirea normelor de consum pentru o piesa, se poate determina necesarul

anual de materiale, concentrat intr-un tabel:

Tabelul I.5.5.

Nr. crt. Material Nr. operatiei Cantitate unitara Npp Cantitate


49/52

49

6.CALCULUL COSTULUI DE FABRICATIE A PIESEI

6.1 Structura generala a costului de fabricatie unitar

Pentru aprecierea eficientei unui proces tehnologic, comparativ cu cele similareexistente, sau pentru adoptarea unei variante economice de proces tehnologic, in

cazulelaborarii, in paralel, a mai multor variante, compatibile din punct de vedere tehnic

cu cerintele impuse piesei, se determina costul piesei, se determina costul piesei sau al

lotului de piese. La baza calculelor stau valorile determinate la cap.5., privind

consumurile de forta de munca, utilaje, S.D.V.-uri si materiale.

Calculul costului de fabricatie unitar se poate face pe articole de fabricatie,

acestea fiind clasificate in doua categorii:

-

cheltuieli directe, care se efectueaza in legatura cu fiecare unitate de produs; incomponenta lor intra:

-

cheltuieli cu materii prime si materiale directe, din care se scad cheltuielile cudeseurile recuperabile, Cmat;

-

cheltuieli cu manopera directa, Cman;- cheltuieli indirecte, care se efectueaza pentru productie in ansamblu sau sunt

comune mai multor produse ; in componenta lor intra:-

cheltuieli cu intretinerea si functionarea utilajului, Cifu;-

cheltuieli generale ale sectiei (regie de sectie), Rs;

-

cheltuieli generale ale intreprinderii (regie de intreprindere), Ri;Costul de fabricatie unitar, Cu, se obtine prin insumarea acestor articole de

calculatie:

Cu, = Cmat+ Cman+ Cifu+ Rs+ Ri [lei/piesa]

(I.6.1.)

6.2 Cheltuieli directe

6.2.1 Cheltuieli cu materii prime si materiale directe

In functie de tipul semifabricatului utilizat (v. cap. 2. metoda si procedeul,

materialul, complexitatea si precizia), se stabileste costul semifabricatului, raportat la

unitatea de masa Ksf[lei/kg].

Costul semifabricatului poate fi reprezentat, dupa provenienta acestuia, de costul

de sectie, pretul de productie sau livrare si tine seama de materialul de baza utilizat si de

cheltuielile de semifabricare.


50/52

50

Costul materialului, Cmat, se determina cu relatia:

Cmat= msfksfmdrkdr [lei/piesa]

(I.6.2.)

unde: msfeste masa semifabricatului [kg];

ksfcostul unitar al semifabricatului [lei/kg];

mdrmasa deseurilor recuperabile [kg];

kdrcostul unitar al deseurilor recuperabile [lei/kg].

In anumite cazuri se adauga si costul altor materiale specifice utilizate (daca

acestea se regasesc direct in produsul finit).

6.2.2 Cheltuieli cu manopera directa

Costul manoperei, Cman, se determina pe baza necesarului de forta de munca

(v.5.2.3.), a salariilor orare, Si[lei/ora], in functie de calificarea muncitorului, ca si a celor

privind adaosurile procentuale la salariu (cota de asigurari sociale, CAS = 25% si ajutor

de somaj, AS=5%), stabilite prin hotarare guvernamentala:

niiman tS

ascasC

1001

60

1 [lei/piesa]

(I.6.3.)

unde insumarea se face pentru toate operatiile i din procesul tehnologic, t ni

reprezentand norma de timp la operatia respectiva. Calculul se poate face utilizand

tabelul urmator:

Tabelul I.6.1.

Nr.

operatiei

Calificarea

muncitorilor

(meserie)

Salariul orar

Si

Norma de

timp tniSitni

6.3 Cheltuieli indirecte

In comparatie cu cheltuielile indirecte, acestea se calculeaza cu ajutorul unor

coeficienti de repartitie.


51/52

51

Coeficientii de repartitie se obtin raportand cheltuiala indirecta totala la o

cheltuiala directa totala , care poate fi cheltuiala totala cu materiale directe sau manopera

directa.

6.3.1. Cheltuieli cu intretinerea si functionarea utilajelor

Aceste cheltuieli cuprind: amortizarea mijloacelor si utilajelor utilajelor sectiei;

cheltuieli pentru reparatii; cheltuieli cu energia , combustibilul si alte materiale

tehnologice; cheltuieli cu reparatia si intretinerea sculelor si dispozitivelor. Aceste

cheltuieli se pot determina prin inmultirea manoperei directe cu coeficientul de repartitie

a cheltuielilor cu intretinerea si reparatia utilajelor, kCIFU. Valoarea acestui coeficient

poate fi apreciat intre 0,25...0,50.

Cifu= kCIFUCman , [lei/piesa] (I.6.4.)

6.3.2. Cheltuieli generale ale sectiei (regia de sectie)Regia de sectie, RS, reprezinta cheltuielile privind salariul personalului de

conducere si de alta natura din cadrul sectiei, amortizarea cladirilor si mijloacelor fixe

aferente sectiei, cheltuieli administrativ-gospodaresti la nivel de sectie, cheltuieli pentru

protectia muncii si cheltuieli de cercetare, inventii si inovatii. Se calculeaza ca procent

(100%...350%) din Cman (se va avea in vedere procentul aplicat in intreprinderi ce

executa operatii similare).

6.3.3. Cheltuieli generale ale intreprinderii (regia generala de intreprindere)

Regia generala de intreprindere, Ri, reprezinta cheltuielile privind salariul

personalului de conducere, tehnic etc. din intreprindere, amortizarea mijloacelor fixe de

interes general, cheltuieli pentru cercetare si instruirea personalului de conducere,

cheltuieli admistrativ-gospodaresti la nivel de intreprindere si alte cheltuieli de interes

general tehnico-administrative ale intreprinderii; se stabilesc procentual (6%...12%) din

costul de sectie (Cman+RS+Cifu).

6.4 Calculul costului piesei

Pretul de productie, Pp:

100

1 b

CP np [lei/piesa]

(I.6.5.)


52/52

unde b reprezinta beneficiul (venitul net) al intreprinderii, exprimat procentual

(uzual b=6%...15%).

Pretul de livrare, Pl:

1001 TVA

PP pl [lei/piesa]

(I.6.6.)

unde TVA reprezinta taxa pe valoarea adaugata, exprimata procentual

(TVA=18%).

Pretul de vanzare cu amanuntul al piesei, corespunzator procesului tehnologic

proiectat:

100

1 ac

PP la [lei/piesa] (I.6.7.)

unde ac reprezinta adaosul comercial, exprimat procentual (uzual ac=0%...30%).

proiect fra final

Documents