tcm_curs

PRINCIPII DE BAZĂ ÎN PROIECTAREAPROCESELOR TEHNOLOGICE

Criterii care stau la baza proiectării proceselor tehnologice

Primul dintre acestea, numit CRITERIUL TEHNIC, impune realizarea produsului (semifabricat, piesă, ansamblu, etc.) corespunzător condiţiilor tehnice prevăzute în documentaţia tehnică şi tehnologică.

Al doilea criteriu, numit CRITERIUL ECONOMIC, impune realizarea procesului tehnologic în condiţii de eficienţă maximă.

Al treilea criteriu, numit CRITERIUL SOCIAL, impune proiectarea unor Al treilea criteriu, numit CRITERIUL SOCIAL, impune proiectarea unor procese tehnologice care să asigure condiţii cât mai bune de muncă.

Baze şi sisteme de baze utilizate la proiectarea proceselor tehnologice

Prin baze se înţelege oricare dintre elementele geometrice ale piesei care servesc la stabilirea unor raporturi de poziţie reciprocă cu alte elemente geometrice ale piesei însăşi sau cu elemente geometrice ale altor piese într-un ansamblu.

Bazele de cotare

Bazele de cotare [VLA96, IVA80] sunt elemente geometrice ale piesei în funcţie de care se precizează, prin dimensiuni liniare sau unghiulare, poziţia altor elemente geometrice ale piesei.

Bazele tehnologice

Bazele tehnologice sunt elemente geometrice ale piesei prin care se defineşte poziţia relativă a acesteia faţă de scula aşchietoare şi traiectoria mişcării de avans în procesul generării uneia sau mai multor suprafeţe ale sale [IVA80, VLA96].

Bazele de orientare

Elementele geometrice ale reazemelor care definesc poziţia piesei în vederea prelucrării se numesc baze de orientare.

Bazele tehnologice şi bazele de orientare se găsesc într-o relaţie biunivocă, fiecărei baze tehnologice îi corespunde în procesul orientării o bază de orientare şi invers, fiecărei baze de orientare îi corespunde o bază tehnologică.

La proiectarea proceselor tehnologice, se stabilesc mai întâi bazele tehnologice şi apoi cele de orientare.

Bazele de reglare

Sunt elemente geometrice ale piesei sau ale dispozitivului de orientare şi fixare faţă de care se execută reglarea sculei la dimensiune [VLA96].

Principii privind alegerea bazelor tehnologicePrincipii privind alegerea bazelor tehnologice

Un principiu fundamental în tehnologia prelucrării mecanice este acela de a utiliza, pe cât posibil, aceleaşi baze tehnologice pentru cât mai multe operaţii de prelucrare.

Un alt principiu fundamental care trebuie respectat este acela potrivit căruia suprafeţele desemnate pentru orientarea piesei la prima operaţie să fie dintre acelea care rămân brute (neprelucrate) şi pe piesa finită.

În afară de principiile enunţate, la alegerea bazelor tehnologice trebuie să se ţină seama şi de următoarele recomandări [DRĂ84, IVA80, VLA96]:

- pe cât posibil bazele tehnologice să coincidă cu bazele de cotare, prin aceasta asigurându-se precizia maximă de orientare a piesei;

- bazele tehnologice să fie alese în aşa fel încât să asigure o rigiditate maximă a prelucrării şi forţe de strângere cât mai mici;

- în cazul în care configuraţia semifabricatului nu permite utilizarea unor suprafeţe ale piesei în scopul orientării sale, se vor prelucra suprafeţe special destinate acestui scop, fără ca acestea să aibă vreo importanţă constructivă sau de exploatare .

Cotarea funcţională şi cotarea tehnologică

La proiectarea pieselor de maşini cotele înscrise pe desenul acestora sunt subordonate rolului funcţional. De aceea cotarea se numeşte funcţională. La proiectarea proceselor tehnologice de prelucrare, nu este posibil întotdeauna a se utiliza cotarea funcţională în scopul realizării piesei. Aceasta provine, în special, din imposibilitatea suprapunerii bazelor tehnologice peste bazele de cotare. Apare astfel necesitatea calculării unor dimensiuni (cote) în scop tehnologic.

•Figura 4.5

( ),1212,055X 0

05,0−±= (4.2) din care rezultă: 17,0

12,043X +

−=

Date iniţiale necesare proiectării procesului tehnologic

Proiectul de execuţie al produsului ;

Desenul semifabricatului ;

Volumul producţiei ;Volumul producţiei ;

Utilajul şi SDV-urile disponibile ;

Gradul de calificare al forţei de muncă.

Proiectarea structurii procesului tehnologic

Principii privind stabilirea succesiunii operaţiilor de prelucrare

- în primele operaţii ale procesului tehnologic se prelucrează acele suprafeţe care servesc, ulterior, ca baze tehnologice pentru executarea celorlalte prelucrări;

- pe cât posibil, se vor prelucra la început suprafeţele care servesc ca baze de cotare principale;baze de cotare principale;

- operaţiile de degroşare, în cursul cărora se îndepărtează cea mai mare parte a adaosului de prelucrare, se efectuează la începutul procesului tehnologic;

- suprafeţele cu precizie ridicată şi rugozitate mică se finisează în ultimele operaţii de prelucrare, pentru a evita deteriorarea lor în cursul altor prelucrări sau în timpul transportului piesei de la un loc de muncă la altul;

-suprafeţele pentru care se impun condiţii severe de precizie a poziţiei reciproce (concentricitate, paralelism, perpendicularitate, etc.) se prelucrează în aceeaşi orientare şi fixare a piesei pe maşina-unealtă;

- succesiunea operaţiilor de prelucrare trebuie astfel stabilită încât să se menţină, pe cât posibil, aceleaşi baze tehnologice;

- în cazul in care piesa urmează a fi prelucrată pe o linie tehnologică în flux, volumul de lucrări efectuat fiecărei operaţii trebuie corelat cu ritmul mediu al liniei.

Respectarea principiilor menţionate conduce la o structură de proces tehnologic a cărui schemă generală este următoarea [VLA96]:

- prelucrarea suprafeţelor care devin baze tehnologice pentru prelucrările ulterioare;- prelucrarea de degroşare a suprafeţelor principale ( cele cu rol funcţional preponderent);- prelucrarea de degroşarea a suprafeţelor secundare (cele cu rol funcţional secundar sau fără rol funcţional);

- prelucrarea de finisare a suprafeţelor principale;

- prelucrarea de finisare a suprafeţelor secundare (dacă este cazul);

- executarea tratamentelor termice de îmbunătăţire a proprietăţilor fizico-mecanice, dacă acestea sunt indicate pe desenul piesei;

- executarea operaţiilor de netezire a suprafeţelor principale;- executarea operaţiilor de netezire a suprafeţelor principale;

- controlul tehnic, marcarea, conservarea şi depozitarea piesei.

Această schemă are un caracter orientativ, ea putându-se concretiza într-o multitudine de variante, în funcţie de tipul piesei analizate şi de condiţiile concrete în care urmează a se desfăşura fabricaţia.

Stabilirea succesiunii optime a prelucrărilor in vederea satisfacerii criteriului tehnic

Stabilirea succesiunii optime a prelucrărilor, in vederea satisfacerii criteriului tehnic, se bazează pe analiza a doi indicatori de calitate, şi anume coeficientul de precizie, şi coeficientul de rugozitate [DRĂ84].

i

1i

piT

T −=ε (4.21)

p

s

ptT

T=ε (4.22)

i

1i

RiR

R −=ε (4.23)p

s

RtR

R=ε (4.24)

∏=

=n

i

pipt

1

εε ∏=

ε=εn

1i

RiRt(4.25)

Cu cit εpt si εRt sunt mai mari, cu atit mai multe procedee de prelucrare şi treceri succesive sunt necesare pentru obţinerea suprafeţei finite.

Principii în stabilirea succesiunii operaţiilor şi fazelor

Se recomandă ca în limita posibilului, în timpul desfăşurării procesului tehnologic bazele tehnologice (în special baza de aşezare) să fie schimbate cât mai puţin (bine ar fi să fie mereu aceleaşi);

În cadrul primelor operaţii se recomandă prelucrarea acelor suprafeţe ale piesei care urmează ca în cadrul unei operaţii ulterioare să joace rolurile bazelor tehnologice şi/sau a celor de măsurare;

Succesiunea tehnologică trebuie să prevadă mai întâi prelucrările acelor suprafeţe care nu duc la slăbirea rigidităţii piesei, avându-se în vedere prelucrările următoare;

Mai ales în cazul pieselor mari este recomandabil ca printre primele suprafeţe ale piesei ce se prelucrează să fie acelea care permit punerea în evidenţă a defectelor ascunse (defecte de turnare, etc.) pentru ca fabricaţia piesei să fie oprită;

Întotdeauna este bine ca prelucrările de finisare să fie precedate de prelucrări de degroşare şi chiar de semifinisare.

Prioritatea operaţiilor (şi fazelor în cadrul operaţiilor) în cadrul succesiunii tehnologice va fi invers în raport cu precizia;

Este posibil ca în timpul prelucrărilor, mai ales în cazul celor de degroşare cu adaosuri mari şi în general în cazul lucrului cu regimuri intense de aşchiere, să apară în piesă tensiuni interne. În acest caz este bine ca prelucrările de degroşare şi finisare să fie despărţite prin alte operaţii pentru crearea unui interval de timp;

În cazul prelucrării suprafeţelor de revoluţie mai întâi trebuie asigurat diametrul şi apoi lungimea acesteia;

Succesiunea operaţiilor şi fazelor unui proces tehnologic trebuie în aşa fel să fie alese încât mărimile curselor sculelor să fie minime;

La maşinile-unelte care au mai multe axe principale (gen strunguri automate multiax sau agregate cu mai multe axe) trebuie să se realizeze o încărcare cât mai uniformă a tuturor axelor

La maşinile-unelte (gen automate) unde în decursul unei operaţii se realizează şi degroşări şi finisări este bine ca degroşările şi finisările să se efectueze la aceleaşi posturi fixe;

O atenţie deosebită trebuie acordată şi măririi rigidităţii semifabricatului în timpul prelucrării ;

Pentru reducerea lungimii curselor, în cazul prelucrării pieselor în trepte, se aşchiează mai întâi treapta cu diametrul cel mai mic;

Prelucrarea suprafeţelor frontale sau a unor umeri cu condiţii deosebite Prelucrarea suprafeţelor frontale sau a unor umeri cu condiţii deosebite de perpendiculare trebuie făcută numai cu utilizarea avansului transversal;

Burghierea găurilor sub 15mm trebuie făcută după o centruire prealabilă, cu un burghiu cu diametru mai mare decât al găurii (pentru a fi rigid) şi de preferat cu un unghi la vârf de 90O (se înţelege că în acest caz nu e nevoie de bucşă de ghidare).

Burghierea găurilor adânci se efectuează în unele cazuri la mai multe poziţii de prelucrare, diametrele burghielor folosite variind cu 0,05…0,12 [mm], pentru protejarea burghielor

Găurile în trepte se vor prelucra cu mai multe scule începând cu diametrul mai mare;

La prelucrarea cu cuţite profilate este recomandabil ca la sfârşit de cursă să se menţină cuţitul în aceeaşi poziţie, fără să avanseze timp de câteva rotaţii ale piesei, în scopul obţinerii unei suprafeţe curate şi fără abateri de formă inadmisibile;

Pentru ameliorarea efectelor vibratorii la prelucrările cu cuţite profilate (sau neprofilate) cu avasuri transversale, este recomandabil ca reglarea sculei să neprofilate) cu avasuri transversale, este recomandabil ca reglarea sculei să fie făcută cu faţa de degajare în jos;

Tot în scopul ameliorării efectelor vibratorii, nedorite, se recomandă lucrul simultan cu suporţi opuşi, când aceştia există, pentru anularea eforturilor;

Bibliografie

� Drăghici G. - Tehnologia fabricării produselor, Editura Politehnica Timişoara, 2010

� Drăghici Gh. – Tehnologia tip a pieselor plane, cu axe încrucişate, cu profil complex şi elicoidal, Editura Tehnică Bucureşti, 1977

� Ciocîrdia C. ş.a. – Tehnologia prelucrării carcaselor, Editura

04/01/2014 17

� Ciocîrdia C. ş.a. – Tehnologia prelucrării carcaselor, Editura Tehnică Bucureşti, 1975

� Gavrilaş I., Voicu N. – Tehnologia pieselor tip arbore, bucşe şi disc, pe maşini clasice şi cu comandă program, Editura Tehnică, Bucureşti, 1975

� NEDELCU, A. - Tehnologii de prelucrare mecanică şi neconvenţionale, Editura Universităţii „Transilvania” din Braşov, Braşov, 2003, 2005

Bibliografie

� Gavrilaş I., Voicu N. – Tehnologia de fabricaţie a roţilor dinţate pe maşini-unelte clasice şi cu comandă program, Editura Tehnică, Bucureşti, 1979

� Grămescu T., ş.a. – Tehnologii de danturare a roţilor dinţate, Editura Universitas, Chişinău, 1993

04/01/2014 18

� Neagu C. ş.a. – Tehnologia construcţiilor de maşini, vol. I, II, Matrix ROM, Bucureşti, 2002

� Picoş C. ş.a. – Normarea tehnică pentru prelucrări prin aşchiere, Vol. 1 Editura Tehnică Bucureşti, 1979, Vol. 2 Editura Tehnică Bucureşti, 1982

Bibliografie

� Picoş C. ş.a. – Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanică prin aşchiere, Manual de proiectare, Vol. 1 şi 2, Editura Universitas Chişinău, 1992

� Vlase A. ş.a. – Regimuri de aşchiere, adaosuri de prelucrare şi norme tehnice de timp , Vol. 1 Editura Tehnică Bucureşti, 1983, Vol. 2 Editura Tehnică Bucureşti, 1985

� Vlase A. ş.a. – Tehnologii de prelucrare pe strunguri, Editura

04/01/2014 19

� Vlase A. ş.a. – Tehnologii de prelucrare pe strunguri, Editura Tehnică Bucureşti, 1989

� Vlase A. ş.a. – Tehnologii de prelucrare pe maşini de frezat, Editura Tehnică Bucureşti, 1993

� Vlase A. ş.a. – Tehnologii de prelucrare pe maşini de găurit, Editura Tehnică Bucureşti, 1994

� Vlase A. – Tehnologia construcţiilor de maşini, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1996

Curs 2 ––

Partea II

4. Elaborarea procesului de prelucrare

4.1. Procese de fabricaţie tip

4.2. Stabilirea proceselor elementare de prelucrare a entităţilor piesei

4.3. Alegerea sistemului tehnologic

04.01.2014 21


4.4. Soluţionarea prinderii piesei

4.5. Structurarea şi ordonarea procesului de prelucrare a piesei

4.6. Exemplu corp pompă

4. Elaborarea procesului de prelucrare 4.5. Structurarea şi ordonarea procesului de

prelucrare• Piesa => procesul de prelucrare (operaţii, suboperaţii, faze

şi treceri de prelucrare);

• Entităţile piesei => procese elementare de prelucrare

• Entitate de prelucrat: o suprafaţă complexă sau mai multe

suprafeţe elementare.

04.01.2014 22

suprafeţe elementare.

• Suprafeţe elementare alăturate [1,2]: sunt prelucrate în

aceeaşi fază, folosind aceeaşi sculă şi acelaşi regim de aşchiere

(strunjire cilindrică şi frontală).


prelucrare

• Grup de suprafeţe {1,2,3,4,5,6,7,8}: sunt prelucrate

cu acces din aceeaşi direcţie a sculelor, în cadrul unei

suboperaţii, fără demontarea piesei şi fără transferul

cuplului piesă / port-piesă de la o maşină la altă

04.01.2014 23

cuplului piesă / port-piesă de la o maşină la altă

maşină.

Regula 4.21: O operaţie de prelucrare este condiţionată de existenţa maşinii-unelte, a dispozitivelor port-piesă şi port-sculă, precum şi a sculelor necesare, capabile să genereze forma geometrică şi a specificaţiile entităţilor de prelucrat.


prelucrare

4.5.1. Principii de structurare4.5.2. Constrângeri de prelucrare4.5.3. Ordonarea procesului de prelucrare

04.01.2014 24

4.5.3. Ordonarea procesului de prelucrare


prelucrare

4.5.1. Principii de structurare4.5.2. Constrângeri de prelucrare4.5.3. Ordonarea procesului de prelucrare

04.01.2014 25



prelucrare

Procesul de prelucrare a unei piese poate conţine :

• operaţii diferenţiate;

• operaţii concentrate.

Procesul de prelucrare cu operaţii diferenţiate :

04.01.2014 26

Procesul de prelucrare cu operaţii diferenţiate :

• număr mic de faze de prelucrare / operaţie;

• număr mare de operaţii;

• reglarea la cotă a sistemului tehnologic se realizează fără

dificultate;

• personalul muncitor nu necesită un nivel ridicat de calificare.


prelucrare

Procesul de prelucrare cu operaţii concentrate:

♦ număr mare de faze de prelucrare / operaţie; se pot realiza

succesiv, simultan sau simultan-succesiv, asupra uneia sau mai

multor piese;

♦ este adecvat în următoarele cazuri:

04.01.2014 27

♦ este adecvat în următoarele cazuri:

• prelucrarea pieselor unicate şi în serie mică, pe maşini-unelte

universale;

• prelucrarea pieselor complexe în serie mică şi mijlocie, pe

maşini-unelte şi centre de prelucrare cu comandă numerică;

• prelucrarea pieselor mici şi mijlocii în serie mare şi de masă,

pe maşini-unelte semiautomate şi automate;

• prelucrarea pieselor mari şi grele, a căror manipulare şi

transport sunt dificile.


prelucrare

♦ avantaje :

• reducerea timpului de prelucrare a piesei;

• reducerea ciclului de fabricaţie;

• creşterea preciziei de prelucrare a piesei;

04.01.2014 28

• creşterea preciziei de prelucrare a piesei;

• reducerea numărului de maşini-unelte necesare;

• reducerea suprafeţelor de producţie ocupate.

♦ exigenţe impuse:

• reglarea maşinilor-unelte;

• programarea maşinilor-unelte şi pilotarea sistemului de fabricaţie;

• nivelul de calificare al personalului.


prelucrare

♦ Exemplu de operaţie de prelucrare concentrată în două suboperaţii

(prinderi) cu faze succesive, pe un centru de strunjire:

04.01.2014 29

Raw material Finished part

04.01.2014 30


prelucrare

4.5.1. Principii de structurare4.5.2. Constrângeri de prelucrare

04.01.2014 31



prelucrare

Categorii de constrângeri:

• constrângeri geometrice şi dimensionale, impuse de

respectarea toleranţelor de formă şi poziţie prevăzute în

desenul de definire a piesei;

04.01.2014 32

desenul de definire a piesei;

• constrângeri tehnologice, impuse de procesele

elementare de prelucrare a entităţilor;

• constrângeri economice, legate de reducerea costului de

fabricaţie.


prelucrare

a) Constrângeri geometrice şi dimensionale– planeitate

Suprafaţa B fiind cea mai precisă, ordinea de

04.01.2014 33

precisă, ordinea de prelucrare este:- suprafaţa A,- suprafaţa B.


prelucrare

– perpendicularitate

Ordinea prelucrării:- suprafaţa A,

04.01.2014 34

- suprafaţa A,- suprafaţa perpendiculară.


prelucrare

– coaxialitate

Prelucrarea suprafeţelor cilindrice trebuie să se facă

04.01.2014 35

cilindrice trebuie să se facă la aceeaşi prindere, între vârfuri, ordinea fiind:- centruire la ambele capete,- prelucrarea suprafeţelor cilindrice.


prelucrare

– planeitate

Prelucrarea canalului poate cauza deformarea piesei.

04.01.2014 36

cauza deformarea piesei. Procesul de prelucrare va cuprinde:- degroşare generală,- tratament termic de detensionare,- finisarea suprafeţelor precise.


prelucrare

b) Constrângeri tehnologice– slăbirea rezistenţei piesei în cursul prelucrării

Pentru a evita slăbirea

04.01.2014 37

Pentru a evita slăbirea rezistenţei piesei ordinea de prelucrare este:- extremitatea 1,- degajarea 2.


prelucrare

– asigurarea flexibilităţii prin prelucrare

Prelucrarea fantei care asigură flexibilitatea piesei

04.01.2014 38

asigură flexibilitatea piesei se execută la sfârşit.


prelucrare

– devierea burghiului

Pentru a evita devierea burghiului la atacarea

04.01.2014 39

burghiului la atacarea orificiului inferior ordinea de prelucrare este:- găurire completă în plin,- frezarea fantei.


prelucrare

– deteriorarea suprafeţelor fragile

Porţiunea filetată se poate distruge în timpul manipulării şi stocării piesei.

04.01.2014 40

şi stocării piesei. Se recomandă filetarea la sfârşitul procesului, iar dacă nu este posibil, atunci porţiunea filetată se va proteja cu o bucşă din material plastic.


prelucrare

– procesul elementar de prelucrare al unei entităţi alezaj

filetat

Ordinea prelucrării:

04.01.2014 41

Ordinea prelucrării:- burghiere,- adâncire,- filetare.


prelucrare

– acoperirea suprafeţelor

Tratamentul de acoperire a suprafeţelor se prevede

04.01.2014 42

suprafeţelor se prevede după terminarea tuturor prelucrărilor.


prelucrare

– alezaje secante

Se prelucrează întâi alezajul cel mai precis, cel mai lung

04.01.2014 43

cel mai precis, cel mai lung sau cel de diametru mai mic.Se ghidează scula pentru prelucrarea celui de-al doilea alezaj.


prelucrare

– canale în alezaj

Prelucrarea canalelor se face numai după terminarea

04.01.2014 44

numai după terminarea prelucrării alezajului, pentru a nu avea o suprafaţă discontinuă.


prelucrare

– eliminarea bavurilor determinate de striere

Teşirea se execută după striere.

04.01.2014 45

striere.


prelucrare

– eliminarea bavurilor alezajului

Procesul de prelucrare:- degroşarea şi eventual

04.01.2014 46

- degroşarea şi eventual semifinisarea alezajului,- teşirea alezajului,- finisarea alezajului.


prelucrare

c) Constrângeri economice– optimizarea trecerilor de prelucrare

04.01.2014 47

In funcţie de diferenţa dintre diametre (adaosul de prelucrare) se va stabili soluţia optimă a trecerilor de degroşare.


prelucrare

– optimizarea fazelor de prelucrare

Suprapunerea fazelor de prelucrare a celor două

04.01.2014 48

prelucrare a celor două canale prin utilizarea simultană a două cuţite reglate în acelaşi portcuţit reduce timpul de prelucrare.


prelucrare

4.5.1. Principii de structurare4.5.2. Constrângeri de prelucrare

04.01.2014 49



prelucrare

a) Reguli generale de ordonare a procesului de prelucrare

Aceste reguli au fost folosite la elaborarea proceselor tip.

Regula 4.22: Suprafeţele piesei care aparţin sistemului de referinţă

04.01.2014 50

Regula 4.22: Suprafeţele piesei care aparţin sistemului de referinţă tehnologic (de poziţionare) trebuie executate la începutul procesului de prelucrare.

Regula 4.23: Numărul sistemelor de referinţă tehnologice folosite în procesul de prelucrare al piesei trebuie să fie minim.

Regula 4.24: Suprafeţele care pot scoate la iveală defecte interne ale semifabricatului trebuie executate la începutul procesului de prelucrare.

Regula 4.25: Degroşarea unei suprafeţe trebuie executată înaintea finisării.


prelucrare

Regula 4.26: Suprafaţa pe care este prevăzut un filet trebuie executată înaintea filetării.

Regula 4.27: Operaţiile de tratament termic cu scop de omogenizare a structurii materialului piesei şi îmbunătăţire a

04.01.2014 51

omogenizare a structurii materialului piesei şi îmbunătăţire a prelucrabilităţii prin aşchiere trebuie executate înaintea operaţiilor de prelucrare.

Regula 4.28: Operaţiile de tratament termic cu scop de reducere a tensiunilor interne din materialul piesei trebuie executate după operaţiile de degroşare.


prelucrare

Regula 4.29: Operaţiile de tratament termic cu scop de asigurare a proprietăţilor fizico-mecanice ale materialului piesei trebuie executate spre sfârşitul procesului de prelucrare, după care finisarea suprafeţelor precise se execută prin procedee

04.01.2014 52

finisarea suprafeţelor precise se execută prin procedee abrazive.

Regula 4.30: Operaţiile de control trebuie executate după operaţiile de prelucrare importante şi în finalul procesului de prelucrare a piesei.

Regula 4.31: Suprafeţele de mare importanţă şi precizie ridicată trebuie executate în finalul procesului de prelucrare a piesei, pentru a nu se deteriora pe parcurs.


prelucrare

b) Ordonarea prin metoda grafurilor• Dacă nu s-ar ţine seama de diferitele constrângeri care

impun o anumită ordonare a operaţiilor procesului de prelucrare, numărul de variante obţinute (posibile sau

04.01.2014 53

prelucrare, numărul de variante obţinute (posibile sau imposibile) ar fi foarte mare.

• Pentru un proces de prelucrare structurat în n = 6 operaţii, numărul de variante care ar rezulta este:

N = n! = 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 = 720


prelucrare

Teoria grafurilor permite stabilirea variantei optime de proces de prelucrare, pe baza propagării constrângerilor.

• Un graf conţine:

• mulţimea de elemente numite noduri sau vârfuri, care reprezintă

04.01.2014 54

• mulţimea de elemente numite noduri sau vârfuri, care reprezintă operaţiile procesului de prelucrare;

• submulţimea de arce orientate ca sens, formate cu elementele mulţimii.

• Un drum orientat în graf este compus dintr-o succesiune de arce în care nodul iniţial al unui arc corespunde nodului final al arcului precedent, cu excepţia primului nod al drumului.


prelucrare

• Drumul care trece o singură dată prin toate nodurile unui graf constituie drumul critic (hamiltonian) - indică succesiunea optimă a operaţiilor procesului de prelucrare.

04.01.2014 55

succesiunea optimă a operaţiilor procesului de prelucrare.

• Grafului i se asociază o matrice booleană (matricea arcelor), pe baza căreia se construieşte matricea drumurilor.

• Prin triangulizarea matricei drumurilor se obţine drumul critic.


prelucrare

Etapele de ordonare a operaţiilor procesului de prelucrare:

• identificarea operaţiilor procesului de prelucrare;

04.01.2014 56

• stabilirea constrângerilor de prelucrare;

• construirea grafului asociat procesului de prelucrare;

• construirea matricei arcelor;

• construirea matricei drumurilor;

• stabilirea drumului critic.


prelucrare

Exemplu: arbore în trepte

Material:

04.01.2014 57

Material: OLC15

Semifabricat:bară laminată

Tratament termic: cementare, călire şi revenire, duritate 50HRC pe fusuri


prelucrare

Operaţiile procesului de prelucrare:1. tratament termic

2. debitare

3. rectificare

Constrângerile tehnologice impun următoarea cronologie a operaţiilor:

•operaţia 1, urmată de operaţiile 3 şi 5 (protejând la cementare suprafaţa pe care se frezează canalul de pană);

•operaţia 2, urmată de operaţiile 1, 3, 4, 5 şi 6;

04.01.2014 58

3. rectificare

4. strunjire

5. frezare

6. centruire

•operaţia 2, urmată de operaţiile 1, 3, 4, 5 şi 6;

•operaţia 3 nu poate fi urmată de alte operaţii;

•operaţia 4, urmată de operaţiile 1, 3 şi 5;

•operaţia 5, urmată de operaţia 3;

•operaţia 6, urmată de operaţiile 1, 3, 4 şi 5.Graful asociat procesului de prelucrare:


prelucrare

Matricea arcelor :• conţine un număr de linii şi un număr de coloane egal cu

numărul de noduri ale grafului, respectiv cu numărul de operaţii ale procesului de prelucrare;

04.01.2014 G. Draghici - Tehnologia fabricării produselor

59

ale procesului de prelucrare;• se pune cifra 1 dacă între două noduri ale grafului există un arc

orientat, respectiv cifra 0 dacă nu există un arc orientat.


prelucrare

Matricea drumurilor :• se obţine prin adunarea booleană a liniilor din matricea A

04.01.2014 60


prelucrare

Stabilirea drumului critic:• numărul de noduri ale grafului (n - gradul matricei)

04.01.2014 61

• triangulizarea matricei D: ordonarea liniilor şi a coloanelor astfel ca toate cifrele 1 să fie situate deasupra diagonalei principale 0:


prelucrare

– ordonarea descrescătoare a numărului de noduri ale liniilor matricei D (liniile matricei D’ vor fi 2, 6, 4, 1, 5, 3)

04.01.2014 62


prelucrare

– ordonarea descrescătoare a numărului de noduri ale coloanelor matricei D’ (coloanele matricei D” vor fi 2, 6, 4, 1, 5, 3)

04.01.2014 63


prelucrare

Ordinea liniilor, respectiv a coloanelor stabileşte drumul critic în graf şi indică ordinea operaţiilor procesului de prelucrare:– Operaţia 1: debitare (2)– Operaţia 2: centruire (6)

Operaţiile procesului de prelucrare:

04.01.2014 64

– Operaţia 2: centruire (6)– Operaţia 3: strunjire (4)– Operaţia 4: tratament termic (1)– Operaţia 5: frezare (5)– Operaţia 6: rectificare (3)

prelucrare:

1. tratament termic

2. debitare

3. rectificare

4. strunjire

5. frezare

6. centruire


prelucrare

Observaţie: ordinea operaţiilor se poate obţine rapid prin ordonarea descrescătoare a numărului de contrângeri ale acestora:

• operaţia 1, urmată de operaţiile 3 şi 5 (2 contrângeri);

04.01.2014 65

• operaţia 1, urmată de operaţiile 3 şi 5 (2 contrângeri);

• operaţia 2, urmată de operaţiile 1, 3, 4, 5 şi 6 (5 contrângeri);

• operaţia 3 nu poate fi urmată de alte operaţii (0 contrângeri);

• operaţia 4, urmată de operaţiile 1, 3 şi 5 (3 contrângeri);

• operaţia 5, urmată de operaţia 3 (1 contrângere);

• operaţia 6, urmată de operaţiile 1, 3, 4 şi 5 (4 contrângeri).Ordinea operaţiilor este: 2, 6, 4, 1, 5, 3





04.01.2014 66





Cuprins

1. Procese industriale2. Analizarea desenului de definire a piesei3. Alegerea semifabricatului4. Elaborarea procesului de prelucrare

04.01.2014 67

4. Elaborarea procesului de prelucrare5. Simularea procesului de prelucrare6. Pregătirea lansării în fabricaţie7. Fabricaţia rapidă 8. Asamblarea produsului9. Ingineria integrată a produsului

Curs 2––

Partea III

CuprinsCuprins

1. Procese industriale2. Analizarea desenului de definire a piesei3. Alegerea semifabricatului4. Elaborarea procesului de prelucrare

04.01.2014 69

4. Elaborarea procesului de prelucrare5. Simularea procesului de prelucrare6. Pregătirea lansării în fabricaţie7. Fabricaţia rapidă 8. Asamblarea produsului9. Ingineria integrată a produsului


Această etapă are un profund caracter creativ, necesitând punerea

în valoare a întregii experienţe a inginerului tehnolog.

Anteproiectul procesului de prelucrare:

• document previzional evolutiv care conţine operaţiile, suboperaţiile şi

fazele (secvenţele) procesului de prelucrare, în ordinea efectuării lor;

04.01.2014 70

fazele (secvenţele) procesului de prelucrare, în ordinea efectuării lor;

• pentru fiecare operaţie se precizează maşina-unealtă şi se simbolizează

soluţia dispozitivului de prindere a piesei în desenul de execuţie al

acesteia;

• pentru fiecare fază se specifică scula şi portscula.


In urma analizării desenului de definire a piesei au fost puse în evidenţă:

• materialul piesei şi caracteristicile sale de prelucrabilitate;

• suprafeţele de prelucrat şi exigenţele de execuţie ale acestora.

In raport cu materialul, forma şi dimensiunile piesei, volumul producţiei, costul elaborării semifabricatului şi costul

04.01.2014 71

producţiei, costul elaborării semifabricatului şi costul prelucrării de degroşare, au fost stabilite:

• metoda şi procedeul de obţinere a semifabricatului (a cărui formă, dimensiuni şi stare a suprafeţei pot fi mai apropiate sau mai îndepărtate faţă de cele ale piesei finite).




04.01.2014 72








04.01.2014 73





4. Elaborarea procesului de prelucrare4.1. Procese de fabricaţie tip

Procesele de fabricaţie ale pieselor pot prezenta unele

similitudini, în raport cu diferite caracteristici:

• Riscul de deformare al piesei sub acţiunea forţelor de

aşchiere sau de strângere. O piesă este mai uşor

04.01.2014 74

aşchiere sau de strângere. O piesă este mai uşor

deformabilă dacă:

- are formă scobită sau prezintă o cavitate de volum

mare,

- rezistenţa Rmax < 500 MPa,


• Stabilitatea piesei. O piesă este instabilă din punct de vedere al tensiunilor interne, dacă:

- semifabricatul este obţinut prin forjare, matriţare, ambutisare, tragere la rece, turnare etc.,

04.01.2014 75

ambutisare, tragere la rece, turnare etc.,

- piesa este îndreptată pe presă,

- degroşarea este voluminoasă.

• Adaosurile de prelucrare. Un adaos de prelucrare este considerat important dacă depăşeşte 5 mm.


• Prelucrările particulare necesitate. O suprafaţă va fi rectificată dacă:

- această finisare este impusă din considerente funcţionale,

04.01.2014 76

funcţionale,

- rugozitatea este Ra ≤ 0,8 µm,

- cotele au o toleranţă egală sau inferioară clasei 6,

- prelucrarea prin alte metode şi procedee de finisare nu este posibilă.

• Tratamentele termice sau termochimice impuse


Procesele de fabricaţie tip a claselor de piese

Piesă rigidăPiesă rigidăMaterial stabilMaterial stabil

Finisarea suprafeţelor de referinţă şi a suprafeţelor

ClasaClasa Caracteristicile pieseiCaracteristicile piesei Procesul de fabricaţieProcesul de fabricaţie tiptip

04.01.2014 77

I

Material stabilMaterial stabilAdaos de prelucrare micAdaos de prelucrare micSuprafeţe finisate cu Suprafeţe finisate cu scule tăietoarescule tăietoareFără tratament termic Fără tratament termic impusimpus

referinţă şi a suprafeţelor asociateFinisarea suprafeţelor cu poziţie precisă în raport cu suprafeţele de referinţăFinisarea suprafeţelor cu poziţie mai puţin precisă



Degroşarea generală sau locală


04.01.2014 78

II

Material stabilMaterial stabilAdaos de prelucrare Adaos de prelucrare

maremare (local sau general)(local sau general)Suprafeţe finisate cu Suprafeţe finisate cu scule tăietoarescule tăietoareFără tratament termic Fără tratament termic impusimpus

localăÎndreptarea (eventual)Recoacerea (eventual)Finisarea suprafeţelor de referinţă şi a suprafeţelor asociateFinisarea suprafeţelor cu poziţie precisă şi a suprafeţelor asociateFinisarea suprafeţelor cu poziţie mai puţin precisă



Degroşarea şi semifinisarea suprafeţelor care se rectifică


04.01.2014 79

III

Material stabilMaterial stabilAdaos de prelucrare mic Adaos de prelucrare mic sau maresau mareSuprafeţe finisate cu Suprafeţe finisate cu

scule tăietoare şi scule tăietoare şi

abraziveabrazive

Fără tratament termic Fără tratament termic impusimpus

suprafeţelor care se rectificăDegroşarea suprafeţelor cu poziţie precisăFinisarea suprafeţelor cu poziţie mai puţin precisăFinisarea suprafeţelor cu poziţie precisăFinisarea suprafeţelor rectificate


Piesă rigidăPiesă rigidăMaterial instabilMaterial instabil

Materialul poate fi stabilizat

(recoacere, îmbătrânire):


04.01.2014 80

IV

Material instabilMaterial instabil

Adaos de prelucrare mic Adaos de prelucrare mic sau maresau mareSuprafeţe finisate cu Suprafeţe finisate cu scule tăietoare şi/sau scule tăietoare şi/sau abraziveabraziveFără tratament termic Fără tratament termic impusimpus

(recoacere, îmbătrânire):

StabilizareaProcesul de prelucrare clasa I, II sau IIIsau:

Degroşarea generalăStabilizareaProcesul de prelucrare clasa I, II sau III


Piesă rigidăPiesă rigidăMaterial instabilMaterial instabil

Materialul nu poate fi

stabilizat:


04.01.2014 81

IV

Material instabilMaterial instabil

Adaos de prelucrare mic Adaos de prelucrare mic sau maresau mareSuprafeţe finisate cu Suprafeţe finisate cu scule tăietoare şi/sau scule tăietoare şi/sau abraziveabraziveFără tratament termic Fără tratament termic impusimpus

stabilizat:

Degroşarea completăÎndreptarea (eventual)Semifinisarea completăFinisarea după procesul de prelucrare I sau IIIÎndreptarea (eventual)


Piesă deformabilăPiesă deformabilă

Material stabil sau nuMaterial stabil sau nuDacă deformabilitatea este

eliminată:


04.01.2014 82

V

Material stabil sau nuMaterial stabil sau nuAdaos de prelucrare mic Adaos de prelucrare mic sau maresau mareSuprafeţe finisate cu Suprafeţe finisate cu scule tăietoare şi/sau scule tăietoare şi/sau abraziveabraziveFără tratament termic Fără tratament termic impusimpus

eliminată:

Procesul de prelucrare I, II, III sau IVDacă deformabilitatea nu

este eliminată:

Degroşarea completăSemifinisarea completăFinisarea


Piesă rigidă sau Piesă rigidă sau deformabilădeformabilăMaterial stabil sau nuMaterial stabil sau nuAdaos de prelucrare mic Adaos de prelucrare mic sau maresau mareSuprafeţe finisate cu Suprafeţe finisate cu

TRATAMENT STRUCTURAL TRATAMENT STRUCTURAL ––

CALIRE SI REVENIRECALIRE SI REVENIRE

Piese mai puţin precise:

StabilizareaProcesul de prelucrare I, II, III, IV sau V


04.01.2014 83

VISuprafeţe finisate cu Suprafeţe finisate cu scule tăietoare şi/sau scule tăietoare şi/sau abraziveabraziveTratament termic impusTratament termic impus

VCălirea şi revenireaPiese precise:

StabilizareaSemifinisarea suprafeţelor preciseFinisarea suprafeţelor mai puţin preciseCălirea şi revenireaFinisarea cu scule tăietoare sau prin rectificare a suprafeţelor precise



TRATAMENT DE SUPRAFATA TRATAMENT DE SUPRAFATA --CEMENTARECEMENTAREPiese precise cementate local, cu suprafeţe protejate:StabilizareaSemifinisarea suprafeţelor care se tratează


04.01.2014 84

VISuprafeţe finisate cu Suprafeţe finisate cu scule tăietoare şi/sau scule tăietoare şi/sau abraziveabraziveTratament termic impusTratament termic impus

trateazăDegroşarea suprafeţelor care se protejează (prin adaos)Finisarea suprafeţelor mai puţin preciseCementareaSemifinisarea cu scule tăietoare a suprafeţelor protejateCălirea generală sau locală + revenirea joasăFinisarea cu scule tăietoare a suprafeţelor protejateFinisarea prin rectificare a suprafeţelor tratate


VI


TRATAMENT DE SUPRAFATA TRATAMENT DE SUPRAFATA --

NITRURARENITRURARE

StabilizareaSemifinisarea suprafeţelor care se trateazăFinisarea suprafeţelor mai puţin


04.01.2014 85

VI Suprafeţe finisate cu Suprafeţe finisate cu scule tăietoare şi/sau scule tăietoare şi/sau abraziveabraziveTratament termic impusTratament termic impus

Finisarea suprafeţelor mai puţin preciseStabilizarea (revenire)Finisarea cu scule tăietoare sau prin rectificare a suprafeţelor preciseRectificarea suprafeţelor precise (dacă este necesar)Nitrurarea




04.01.2014 86





tcm_curs

Documents