Proiect Pps 2 Dana

Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti Facultatea IMST Specializarea IEI

PROIECT PRODUSE, PROCESE ŞI SISTEME(2)

Student:Spătaru Daniela-Ştefania/Grupa:642 AC Cadru Didactic:Draghici Constantin An universitar 2008-2009

1.DATE INIŢIALE GENERALE

1.1. Programa de producţie:

Pp= 3000 buc/an.

• •

Societatea comercială: S.C. ELECTROMAGNETICA S.A. Secţia: Prelucrări Mecanice.

1.3. Resurse: Unitatea producătoare dispune de resursele materiale, financiare şi umane necesare realizării reperului „ARBORE”. •

1.4. Fond real de timp: •

Fondul de timp pentru realizarea reperului „ARBORE” este de 1 an.

1.5. Obiectiv principal: •

Introducerea unei noi tehnologii pentru realizarea reperului „ARBORE”.

1.6. Cerinţa economică asociată fabricaţiei: •

Cost minim.

1.ANALIZA CONSTRUCTIVĂ FUNCŢIONAL-TEHNOLOGICĂ 1.2. Schiţa constructivă a produsului:

Schiţa constructivă a reperului ,,ARBORE PINION”

1.3. CARACTERISTICI CONSTRUCTIVE PRESCRISE REPERULUI

Caracteristicile suprafeţelor sunt prezentate in tabelul urmator: Sk

S6

Forma nominală Plană Tronconică Cilindrică Cilindrică Suprafată canelată Plană

S7 S8

Cilindrică Plană

S9 S10

Cilindrică Plană

S11 S12

Cilindrică Plana

S13 S14

Suprafată complexă Plană

S15 S16 S17

Cilindrica Tronconică Plană

S18 S19

Cilindrică Plană

S20 S21

Cilindrică Plană

S22

Suprafată canelată Cilindrică Cilindrică Tronconică Plană

S1 S2 S3 S4 S5

S23 S24 S25 S26

Dimensiuni Ø22/Ø20±0,3 0,5 x 45° Ø4±0,1 Ø12±0,2 8 x 42 x 46

Rugozitate Ra 3,2 3,2 6,3 3,2 1,6

Ø48±0,3/ Ø44±0,3 Ø48±0,3 Ø50±0,3/ Ø48±0,3 Ø50±0,3 Ø65±0,3/ Ø50±0,3 Ø65±0,3 Ø80±0,3/ Ø65±0,3 Ø80±0,3

3,2

Ø80±0,3/ Ø65±0,3 Ø65±0,3 0,5 x 45° Ø65±0,3/ Ø50±0,3 Ø65±0,3 Ø50±0,3/ Ø48±0,3 Ø48±0,3 Ø48±0,3/ Ø44±0,3 8 x 42 x 46

3,2

Ø12±0,2 Ø4±0,1 0,5 x 45° Ø22±0,3/ Ø20±0,3

3,2 6,3 3,2 3,2

3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 0,8

3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 1,6

Toleranţe de formă

Poziţia reciprocă

Alte condiţii

b) Caracteristici de material Compoziţia chimică a materialului utilizat pentru realizarea reperului este prezentată in tabelul următor: OL60- STAS 500/80 Marca OL60

C 40

Mn 85

P 0,055

S 0,055

Proprietăţile fizico-chimice sunt prezentate in tabelul urmator: Material

Densitatea [kg/dm³]

OL60

7,3

Conductibilitatea Rezistenţa termică la coroziune [cal/cm·s] [mm/an] 0,2 0,75 mm/rot. • turaţia piesei, n [rot/min], este egală cu n=

1000 ⋅ v π ⋅D

turaţia şi viteza reală Din gama de turaţii a maşinii – unelte se alege turaţia reală, nr, imediat inferioară turaţiei calculate sau superioară dacă este îndeplinită relaţia: ∆v % =

vr − v vr

⋅ 100 < 5%

unde: vr – viteza reală, care se determină cu relaţia vr =

π ⋅ D ⋅ nr [m/min] 1000

forţa totală de aşchiere

F =

Fz = 200 ⋅ t ⋅ s

Fz2 + Fy2 + Fx2

⋅ k Fz [daN] Fy = 125 ⋅ t 0.9 ⋅ s 0,75 ⋅ k Fy [daN] 1

0.75

Fx = 67 ⋅ t 1.2 ⋅ s 0.65 ⋅ k Fx [daN]

• momentul de aşchiere M = •

puterea necesară Pnec [kw]

Fz ⋅ D [daNm] 2000

[daN]

Pnec =

Fz ⋅ vr ⋅k P≤ PME 6000 ⋅η

Regimul de aşchiere pentru fazele de tip strunjire ale PT1 sunt prezentate în următorul tabel:

Fazele operaţiei

T

t

s

v

n

Fz

Fy

Fx

M

P

[min] [mm]

[mm/ [m/ rot] min]

[rot/ [daN] [daN] [daN] [daNmm] [kW] min]

90 1,7

0,5

127,1

500

274

90

1

0,5

127,1

500

161,1 100,7 55,5

90

1,95

0,5

127,1

400

90

1,95 0,5

138,7

800

314,3 183,7 123,8 15,7 152,3 105,2 260,5 7,8

10.6. Strunjire la Ø48

90

1,7

0,5

142,26

800

227,1 134,6 89,2

6,8

20.2. Strunjire la 25

90

1,7

0,5

142,26

800

227,1 134,6 89,2

6,8

4,3

90

1,6

0,5

147,3

800

213,7 127,4 83

5,7

4,19

90

1,7

0,5

130,3

400

274

13,7

4,7

90

2,25 0,5

135,2

1000 300,6 173,2 124,9 6,7

5,4

10.2. Strunjire la 27 10.3. Strunjire la 40 10.4. Strunjire la Ø46 10.5. Strunjire la 30

20.3. Strunjire la Ø50 20.4. Strunjire la 66 20.5. Strunjire la Ø130

162,4 105

13,7

4,7

8

3 5,3 4,8 4,3

162

105

20.6. Strunjire la 105

90 1,95

0,5

138,7

800

260,5 152,3 105,2 7,03

4,8

20.7. Strunjire la Ø65

90 1,95

0,5

138,7

800

260,5 152,3 105,2 7,03

4,8

20.8. Strunjire la 289 20.9. Strunjire la 0.5 x 450 20.10. Strunjire la Ø50 20.11. Strunjire la 25 20.12. Strunjire la Ø48 30.2. Strunjire la 30 30.3 Strunjire la Ø46 30.4 Strunjire la 40 30.5 Strunjire la Ø22 40.2. Strunjire la Ø22

90 90

1,95 0,15 2 0,5

146,6 138,1

2000 94,4 55,2 43,6 1,2 1000 267,2 155,8 108,5 6

1,8 4,9

90

1

0,5

156,5

800

4

2,7

60

2

0,5

146

1000 267,2 155,8 108,5 6

5,2

90

3

0,5

128,4

600

400,8 224,4 176,5 12

5,5

90

0,8

0,1

162,6

500

38,7

24,7

15

1,9

0,8

90

0,55

0,1

173,9

500

26,6

17,6

9,5

1,3

0,6

90

0,55

0,15 173,9

1000 26,6

17,6

9,5

0,7

0,6

90

0,55 0,15

173,9

1000 26,6

17,6

9,5

0,7

0,6

90

0,8

162,6

1000 38,7

24,7

15

1,04

0,8

0,15

133,6 83,5

47,2

Regimul de aşchiere pentru fazele de tip strunjire ale PT2 sunt prezentate în următorul tabel: Fazele T t s v n Fz Fy [min] [mm] [mm/ [m/ [rot/ [daN] [daN] operaţiei

Fx

M

P

[daN]

[daNmm]

[kW]

10.2. Strunjire la 27

rot]

10.3. Strunjire la 40 10.4. Strunjire la Ø46 10.5. Strunjire la 30 10.6. Strunjire la Ø48 20.2. Strunjire la 25 20.3. Strunjire la

min]

min]

90

1,7

0,5

130,3

415

274

162,4

105

13,7

4,7

90

1

0,5

143,3

456

161,1

100,7

55,5

8

3

90

1,95

0,5

127,1

404

314,3

183,7

123,8

15,7

5,3

90

1,95 0,5

138,7

736

260,5

152,3

105,2

7,8

4,8

90

1,7

0,5

142,26

754

227,1

134,6

9,2

6,8

4,3

90

0,8

0,15

162,6

518

38,7

24,7

15

1,93

0,8

Ø50 20.4. Strunjire la 66 20.5. Strunjire la Ø130 20.6. Strunjire la 105

90

0,55

0,15 173,9

554

26,6

17,6

9,56

1,3

0,6

90

0,55

0,15 173,9

923

26,6

17,6

9,56

0,79

0,6

90

0,55 0,15

173,9

923

26,6

17,6

9,56

0,79

0,6

90

1,7

0,5

142,26

755

227,1

134,6

89,2

6,8

4,3

90

1,6

0,5

147,3

868

213,7

127,4

83

5,77

4,19

90

1,7

0,5

130,3

415

274

162

105

13,7

4,7

90

2,25 0,5

135,2

956

300,6

173,2

124,9

6,7

5,4

20.10. Strunjire la Ø50

90

1,95

0,5

138,7

818

260,5

152,3

105,2

7,03

4,8

20.11. Strunjire la 25

90

1,95

0,5

138,7

736

260,5

152,3

105,2

7,03

4,8

90 90

1,95 0,15 2 0,5

146,6 138,1

1794 94,4 977 267,2

55,2 155,8

43,6 108,5

1,22 6

1,8 4,9

90

1

0,5

156,5

830

83,5

47,2

4

2,7

60

2

0,5

146

1032 267,2

155,8

108,5

6

5,2

90

3

0,5

128,4

681

400,8

224,4

176,5

12

5,5

90

0,8

0,15

162,6

958

38,7

24,7

15

1,04

0,8

20.7. Strunjire la Ø65 20.8. Strunjire la 289 20.9. Strunjire la 0.5 x 450

20.12. Strunjire la Ø48 30.2. Strunjire la 30 30.3 Strunjire la Ø46 30.4 Strunjire la 40 30.5 Strunjire la Ø22 40.2. Strunjire la Ø22

133,6

2) Fazele de tip găurire

Parametrii regimului de aşchiere pentru găurire sunt următorii: durabilitatea sculei, T [min] avansul, s [mm/rot] s = K s ⋅ C s ⋅ D 0,6

Avansul efectiv de alege din gama de turaţii a maşinii – unelte, fiind valoarea cea mai apropiată de valoarea calculată. viteza de aşchiere, v [m/min] v=

turaţia sculei, n [rot/min]

Cv ⋅ D z ⋅ kv T m ⋅sy

n=

1000 ⋅ v π ⋅D

turaţia şi viteza reală Din gama de turaţii a maşinii – unelte se alege turaţia reală, nr, imediat inferioară turaţiei calculate sau superioară dacă este îndeplinită relaţia: ∆v % =

vr − v vr

⋅ 100 < 5%

unde: vr – viteza reală, care se determină cu relaţia vr =

π ⋅ D ⋅ nr [m/min] 1000

forţa axială F = 60 ⋅ D ⋅ s 0,8 ⋅ K F [daN]

momentul de torsiune M = 23 ⋅ D 1,9 ⋅ s 0,8 ⋅ K M [daNmm]

puterea necesară Pnec [kw] Pnec =

M ⋅ vr ⋅ k P ≤ PME 3000 ⋅ D ⋅η

Faza operaţiei

[min]T

[mm]D

[mm/rot]s

[m/min]v

[rot/min]n

[rot/min]nr

[m/min]vr

[daN]F

[daNmm]M

P [kw]

Regimul de aşchiere pentru fazele de tip găurire ale PT1 şi PT2 sunt prezentate în următorul tabel:

30.2. Găurire 2g de centrare la Ø4

12

3,8

0,13

17,5

928

900

16,9

68

126

0,2

3) Faze de tip filetare

Regimul de aşchiere pentru filetare se caracterizează prin următorii parametrii: durabilitate T [min] viteza de aşchiere v=

8,5 ⋅ d 1, 2 ⋅ kv T 0, 6 ⋅ p 0,9

[m/min]

turaţia sculei, n [rot/min] turaţia şi viteza reală Din gama de turaţii a maşinii – unelte se alege turaţia reală, nr, imediat inferioară turaţiei calculate sau superioară dacă este îndeplinită relaţia: ∆v % =

vr − v vr

⋅ 100 < 5%

unde: vr – viteza reală, care se determină cu relaţia vr =

π ⋅ D ⋅ nr [m/min] 1000

momentul de torsiune M = 1,3 ⋅ d 1, 4 ⋅ p 1,5

[daNmm]

puterea efectivă Ne =

0,05 ⋅ d 1, 6 ⋅ p 0, 6 T 0,6

[CP]

[mm]p

[m/min]vp

[rot/min]n

[rot/min]nr

[m/min]vr

[daNmm]M

[CP]Ne

50.3. Filetare la M22 30.4. Filetare la M22

[mm]d

Fazele tehnologice

[min]T

unde: d – diametrul filetului p – pasul filetului

90

10

2,5

9,05

288

224

7,03

32,65

0,13

90

10

2,5

9,05

288

224

7,03

32,65

0,13

4) Fazele de tip rectificare

Regimul de aşchiere pentru rectificare cilindrică se caracterizează prin următorii parametri: … durabillitatea medie a discului abraziv T [min] [8] avansul de pătrundere se alege din tabele normative : t = 0,01 [mm] [P1] viteza tangenţială a piesei se calculează cu relaţia: vp =

π × d × np [m/min] [9] 1000

viteza tangenţială a sculei se calculează cu relaţia: vs =

Faza operaţiei 70.2.Rectificare 70.3.Rectificare

π × Ds × ns [m/sec] [9] 1000 × 60

Durab. Viteza Avans Viteza Turaţia sculei piesei de pătr. de pietrei T vp t, aşchiere ns [min] [m/min] [mm/rot] v, [rot/min] [m/sec] 15 15

2,82 2,82

0,01 0,01

4,7 4,7

1795 1795

5) Faze de tip frezare Faza operaţiei

10.1. Frezare frontala la 22

Viteza Viteza de Turaţia Latimea Durab. piesei Avans pietrei de aşchiere sculei de pătr. vp frezare ns v, [m/sec] T t, [m/min] B[mm] [rot/min] [min] [mm/rot] 60

750 2,1

190

40

0,25

4.2.5. Normele de timp Norma tehnică de timp este durata necesară pentru executarea unei operaţii în condiţii tehnico – organizatorice determinate şi cu folosirea cea mai raţională a tuturor mijloacelor de producţie. Structura normei tehnice de timp este dată de relaţia: N T = Tb + Ta + Tdt + Tdo + Ton +

T pi n

[min]

în care: NT – timpul normat de operaţie, în min; Tb – timpul de bază, în min; Ta – timpul auxiliar, în min; Tdt – timpul de deservire tehnică, în min; Tdo – timpul de deservire organizatorică, în min; Ton – timpul de odihnă şi necesităţi fireşti, în min; Tpi – timpul de pregătire - încheiere, în min/lot; n – lotul de piese care se prelucrează la aceiaşi maşină în mod continuu. Suma dintre timpul de bază şi timpul auxiliar se mai numeşte şi timp efectiv sau operativ: Te = Tb +Ta [min] Suma dintre timpul efectiv, timpul de deservire tehnică, timpul de deservire organizatorică, timpul de odihnă şi necesităţi fireşti formează timpul unitar: Tu = Te + Tdt + Tdo + Ton

[min]

Relaţia normei tehnice de timp se mai poate scrie:

N T = Tu +

T pi n

[min]

Timpul de bază se determină cu relaţia: Tb =

lc i vs

[min]

în care: lc – lungimea de calcul, în mm; vs – viteza de avans, în mm/rot; i – numărul de treceri. Lungimea de calcul se determină cu relaţia generală: l c = l1 + l p + l 2 [mm] în care: l1 – lungimea de intrare (angajare) a sculei în material, în mm; lp – lungimea suprafeţei prelucrate, în mm; l2 – lungimea de ieşire a sculei în material, în mm. Timpul auxiliar este timpul afectat pentru prinderea şi desprinderea semifabricatului; pornirea şi oprirea maşinii – unelte; apropierea şi îndepărtarea sculei; pornirea şi oprirea sistemului de răcire, etc. Timpul de deservire tehnică se dă în normative prin procente K1% din timpul de bază: Tdt =

K1 Tb 100

[min]

Timpul de deservire organizatorică se dă în normative prin procente K2% din timpul de efectiv: Tdo =

K2 Te 100

[min]

Timpul de odihnă şi necesităţi fireşti se dă în normative prin procente K3% din timpul de efectiv: Ton =

K3 Te 100

[min]

Timpul de pregătire – încheiere se acordă odată pentru întreg lotul de piese la începutul schimbului. Acest timp se alege direct din tabele normative, în funcţie de maşina – unealtă pe care se lucrează şi numărul de scule utilizate.

Normele tehnice de timp pentru PT1 sunt următoarele: Operaţia 10 – Strunjire I Timpul de bază este prezentat în tabelul următor:

Faza tehnologică 10.1. Strunjire la 22 10.2. Găurire 2g Ø4 10.3. Strunjire la 27 10.4. Strunjire la 40 10.5. Strunjire la Ø46 10.6. Strunjire la 30 10.7. Strunjire la Ø48

lp [mm]

l1 [mm]

l2 [mm]

i

tb [min]

25,85

1

1

1

0,09

1 15,05 5 18,5 20

1 1 1 0 1

0 1 0 1 1

1 1 1 1 1

0,005 0,06 0,01 0,04 0,28

12

1

1

1

0,17

Timpul de bază total pentru operaţia 10

Timpul auxiliar este prezentat în tabelul următor: Faza tehnologică 10.1.÷10.8. Prindere şi desprindere semifabricat 10.1. Strunjire la 22

Ta1 [min]

Ta2 [min]

Ta3 [min]

Ta4 [min]

Ta [min]

0,40

-

-

-

0,4

-

0,22

0,34

0,16

0,72

10.2. Găurire 2g Ø4 10.3. Strunjire la 27 10.4. Strunjire la 40 10.5. Strunjire la Ø46 10.6. Strunjire la 30 10.7. Strunjire la Ø48

-

0,22 0,22

0,34 0,34

0,16 0,16

0,72 0,72

-

0,22

0,34

0,16

0,72

-

0,22

0,34

0,16

0,72

-

0,22

0,34

0,16

0,72

Timpul auxiliar pentru operaţia 10

4

Operaţia 20 – Strunjire II Timpul de bază este prezentat în tabelul următor: lp [mm] 20.2. Strunjire la 25 16 20.3. Strunjire la Ø50 4,5 20.4. Strunjire la 66 20 20.5. Strunjire la Ø130 23 20.6. Strunjire la 105 4 20.7. Strunjire la Ø65 13 20.8. Strunjire la 289 47 0 20.9. Strunjire la 0.5 x 45 2 20.10. Strunjire la Ø50 1 20.11. Strunjire la 25 2 20.12. Strunjire la Ø48 3 Timpul de bază total pentru operaţia 20

l1 [mm] 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Faza tehnologică

l2 [mm] 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

i

Timpul auxiliar este prezentat în tabelul următor:

Faza tehnologică

Ta1 [min]

Ta2 [min]

Ta3 [min]

Ta4 [min]

Ta [min]

20.1.÷20.13. Prindere şi desprindere semifabricat

0,40

-

-

-

0,4

tb [min] 0,036 0,012 0,067 0,043 0,01 0,033 0,181 0,005 0,004 0,005 0,01

20.2. Strunjire la 25 20.3. Strunjire la Ø50 20.4. Strunjire la 66 20.5. Strunjire la Ø130 20.6. Strunjire la 105 20.7. Strunjire la Ø65 20.8. Strunjire la 289

-

0,22

0,34

0,16

0,72

-

0,22

0,34

0,16

0,72

-

0,22

0,34

0,16

0,72

-

0,22

0,34

0,16

0,72

-

0,22

0,34

0,16

0,72

-

0,22

0,34

0,16

0,72

-

0,22

0,34

0,16

0,72

0,34 0,34 0,34 0,34

0,16 0,16 0,16 0,16

0,72 0,72 0,72 0,72 8,32

20.9. Strunjire la 0.5 x 450 20.10. Strunjire la Ø50 20.11. Strunjire la 25 20.12. Strunjire la Ø48

0,22 0,22 0,22 0,22 Timpul auxiliar pentru operaţia 20

Operaţia 40 - 50 – Danturare m=2, m=6 H [mm] 40.2. Danturare m=2 46 40.3. Danturare m=6 150 50.2. Danturare m=2 46 50.3. Danturare m=6 150 Timpul de bază total pentru operaţia 40-50 Faza tehnologică

q 1 1 1 1

v [m/ min] 5 5 5 5

Timpul auxiliar este prezentat în tabelul următor:

tb [min] 0,4 0,4 0,4 0,4 1,6

Faza tehnologică

Ta1 [min]

Ta2 [min]

Ta3 [min]

40.2.÷40.3.Prindere şi 1,2 desprindere semifabricat 40.2. Danturare canelura 0,33 0,2 8x42x46 Timpul auxiliar pentru operaţia 40

Faza tehnologică

Ta1 [min]

Ta2 [min]

Ta3 [min]

50.2.÷50.3.Prindere şi 1,2 desprindere semifabricat 50.2. Danturare roata dintata 0,33 0,2 m=6 Timpul auxiliar pentru operaţia 50

Ta4 [min]

Ta [min]

-

1,2

0,3

0,83 2,03

Ta4 [min]

Ta [min]

-

1,2

0,3

0,83 2,03

Operaţia 60 – Rectificare Timpul de bază este prezentat în tabelul următor: L [mm] 60.2. Rectificare Ø4h6 16 Timpul de bază total pentru operaţia 60 Faza tehnologică

A [mm] 0,1

k 1,2

t [mm] 0,01

tb [min] 1,36 1,36

Pentru calculul normei de timp se ia ca bază relaţia de mai jos, cu precizarea că drumul parcurs de sculă se dublează din cauza mişcării de alternative executate de sculă faţă de piesă. tb = k

în care: A l

2L A × n⋅s t

[min]

- reprezintă numărul de treceri (raportul dintre adaosul de

prelucrare şi adâncimea de aşchiere); L - lungimea cursei, calculată pe baza lăţimii pietrei B; k - coeficient ce ţine seama de precizia de prelucrare şi opririle la capetele cursei, având valorile 1,2 pentru degroşare şi 1,5 pentru finisare. Timpul auxiliar este prezentat în tabelul următor:

Faza tehnologică 60.1.÷60.4. Prindere şi desprindere semifabricat 60.2. Rectificare Ø45h6

Ta1 [min]

Ta2 [min]

Ta3 [min]

Ta4 [min]

Ta [min]

0,60

-

-

-

0,6

0,1

0,5 1,1

0,25 0,15 Timpul auxiliar pentru operaţia 60

Normele tehnice de timp pentru PT2 sunt următoarele: Operaţia 10 – Strunjire I Timpul de bază este prezentat în tabelul următor: Faza tehnologică 10.1. Strunjire la 22 10.3. Strunjire la 27 10.4. Strunjire la 40 10.5. Strunjire la Ø46 10.6. Strunjire la 30 10.7. Strunjire la Ø48 10.1. Strunjire la 22

lp [mm]

l1 [mm]

l2 [mm]

i

tb [min]

26,8

2

0

1

0,07

25,8 1 15,0 5

2 1 2 2

1 0 1 0

1 1 1 1

0,09 0,005 0,063 0,015

18,5

1

1

1

0,041

26,8

2

0

1

0,07

Timpul auxiliar este prezentat în tabelul următor: Faza tehnologică

Ta1 [min]

Ta2 [min]

Ta3 [min]

Ta4 [min]

Ta [min]

10.1.÷10.8. Prindere şi desprindere semifabricat

0,40

-

-

-

0,4

10.1. Strunjire la 22 10.3. Strunjire la 27 10.4. Strunjire la 40 10.5. Strunjire la Ø46 10.6. Strunjire la 30 10.7. Strunjire la Ø48

-

0,22 0,22 0,22

0,34 0,34 0,34

0,16 0,16 0,16

0,72 0,72 0,72

-

0,22

0,34

0,16

0,72

-

0,22

0,34

0,16

0,72

-

0,22

0,34

0,16

0,72

Timpul auxiliar pentru operaţia 10

4

Operaţia 20 – Strunjire II Timpul de bază este prezentat în tabelul următor: lp [mm] 20.2. Strunjire la 25 16 20.3. Strunjire la Ø50 4,5 20.4. Strunjire la 66 20 20.5. Strunjire la Ø130 23 20.6. Strunjire la 105 4 20.7. Strunjire la Ø65 13 20.8. Strunjire la 289 47 20.9. Strunjire la 0.5 x 450 2 20.10. Strunjire la Ø50 1 20.11. Strunjire la 25 2 20.12. Strunjire la Ø48 3 Timpul de bază total pentru operaţia 20 Faza tehnologică

l1 [mm] 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1

l2 [mm] 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Ta4 [min] -

Ta [min] 0,4

i

Timpul auxiliar este prezentat în tabelul următor:

Faza tehnologică 20.1.÷20.13. Prindere şi

Ta1 [min] 0,40

Ta2 [min] -

Ta3 [min] -

tb [min] 0,04 0,01 0,07 0,04 0,01 0,03 0,17 0,007 0,004 0,005 0,01 0,409

desprindere semifabricat 20.2. Strunjire la 25 20.3. Strunjire la Ø50 20.4. Strunjire la 66 20.5. Strunjire la Ø130 20.6. Strunjire la 105 20.7. Strunjire la Ø65 20.8. Strunjire la 289

-

0,22

0,34

0,16

0,72

-

0,22

0,34

0,16

0,72

-

0,22

0,34

0,16

0,72

-

0,22

0,34

0,16

0,72

-

0,22

0,34

0,16

0,72

-

0,22

0,34

0,16

0,72

-

0,22

0,34

0,16

0,72

0,34 0,34 0,34 0,34

0,16 0,16 0,16 0,16

0,72 0,72 0,72 0,72 8,32

20.9. Strunjire la 0.5 x 450 20.10. Strunjire la Ø50 20.11. Strunjire la 25 20.12. Strunjire la Ø48

0,22 0,22 0,22 0,22 Timpul auxiliar pentru operaţia 20

Operaţia 30 – Găurire Timpul de bază este prezentat în tabelul următor: lp [mm] 30.2. Găurire 2g Ø4 12 Timpul de bază total pentru operaţia 30

l1 [mm] 3

Faza tehnologică

l2 [mm] 1,5

4

i

Timpul auxiliar este prezentat în tabelul următor: Faza tehnologică 30.1.÷30.4. Prindere şi desprindere semifabricat 30.2. Găurire 2g Ø4

Ta1 [min]

Ta2 [min]

Ta3 [min]

Ta4 [min]

Ta [min]

0,80

-

-

-

0,8

0,1

0,35 1,15

0,15 0,1 Timpul auxiliar pentru operaţia 30

tb [min] 0,76 0,76

Operaţia 40 - 50 – Danturare m=2, m=6 H [mm] 40.2. Danturare m=2 46 40.3. Danturare m=6 150 50.2. Danturare m=2 46 50.3. Danturare m=6 150 Timpul de bază total pentru operaţia 40-50

q

Faza tehnologică

v [m/ min] 5 5 5 5

1 1 1 1

tb [min] 0,4 0,4 0,4 0,4 1,6

Timpul auxiliar este prezentat în tabelul următor: Faza tehnologică

Ta1 [min]

Ta2 [min]

Ta3 [min]

40.2.÷40.3.Prindere şi 1,2 desprindere semifabricat 40.2. Danturare canelura 0,33 0,2 8x42x46 Timpul auxiliar pentru operaţia 40

Faza tehnologică

Ta1 [min]

Ta2 [min]

Ta3 [min]

50.2.÷50.3.Prindere şi 1,2 desprindere semifabricat 50.2. Danturare roata dintata 0,33 0,2 m=6 Timpul auxiliar pentru operaţia 50

Ta4 [min]

Ta [min]

-

1,2

0,3

0,83 2,03

Ta4 [min]

Ta [min]

-

1,2

0,3

0,83 2,03

Operaţia 70 – Rectificare Timpul de bază este prezentat în tabelul următor: Faza tehnologică 60.2. Rectificare Ø4h6

L [mm] 16

k 1,2

A [mm] 0,1

t [mm] 0,01

tb [min] 1,36

Timpul de bază total pentru operaţia 60

1,36

Pentru calculul normei de timp se ia ca bază relaţia de mai jos, cu precizarea că drumul parcurs de sculă se dublează din cauza mişcării de alternative executate de sculă faţă de piesă. tb = k

în care: A l

2L A × n⋅s t

[min]

- reprezintă numărul de treceri (raportul dintre adaosul de

prelucrare şi adâncimea de aşchiere); L - lungimea cursei, calculată pe baza lăţimii pietrei B; k - coeficient ce ţine seama de precizia de prelucrare şi opririle la capetele cursei, având valorile 1,2 pentru degroşare şi 1,5 pentru finisare. Timpul auxiliar este prezentat în tabelul următor: Faza tehnologică 60.1.÷60.4. Prindere şi desprindere semifabricat 60.2. Rectificare Ø45h6

Ta1 [min]

Ta2 [min]

Ta3 [min]

Ta4 [min]

Ta [min]

0,60

-

-

-

0,6

0,1

0,5 1,1

0,25 0,15 Timpul auxiliar pentru operaţia 60

Sinteză norme tehnice de timp

PT1 10. Frezare 20. Strunjire I 30. Strunjire II

NT [min/buc] 4,5 9,2 4,9

PT2 10. Strunjire I 20. Strunjire II 30. Găurire

NT [min/buc] 4,5 9,2 3

40. Danturare m=2 50. Danturare m=6 60. Rectificare

40. Danturare m=2 50. Danturare m=6 60. Rectificare

6,7 2,8 4,5

2,8 2,8 4,5

5. Proiectare echipament tehnologic 5.1. Date iniţiale specifice Denumire operaţie – 30. Găurire Schiţa operaţiei se afla în figura de mai jos:

P [kw]

143

396

0,6

Fazele tehnologice

[CP]Ne

[daNmm]M

12,72

[daNmm]M

[daN]F

450

[m/min]vr

[m/min]vr

549,3

[rot/min]nr

[rot/min]nr

18,36

[rot/min]n

[rot/min]n

0,19

[m/min]vp

[m/min]v

9

[mm]p

[mm/rot]s

12

[mm]d

[mm]D

50.2. Găurire 4g Ø9

[min]T

Faza operaţiei

[min]T

Regimurile de lucru sunt prezentate în următoarele tabele:

50.3. Filetare M10x1

90

10

1

9,05

288

224

7,03

32,65

0,13

Obiectivul principal este introducerea de echipament nou.

E1. Identificarea condiţiilor tehnice pentru orientare (CTO) şi calculul ε 0a (wj): ┴

Di

A1 ©

Cil (Di)

A2 12

Qi wj: ⊥, ©, 12

A1

BC: A1, Axa(A2) Observaţie: cotele libere sunt tolerate conform ISO 2768(SR EN 22768–1), execuţie mijlocie.

T(wj): 0,36 ; 0,6 ; 0,4. Se consideră că erorile de orientare admisibile sunt egale cu 1 ε oa = T ( w j ) . Rezultă: 3 ε oa ( w j ) : 0,12; 0,2; 0,133

E2. EO, MO şi EF sunt conform figurii de mai sus – simbolurile [1]…[9]; E3. Dimensiuni definitorii ale EO, SOF – TP, SOF – TA, SOF – O φ 260−0,02 *Dimensiuni definitorii: α2 = 900; D3 = φ100++0.7 0.6 ; d5 = *SOF – TP, ε 0(wj), SOF – TA conform tabelului 5.3. [1] * * * * * *

Elemente (mecanisme) de O-F [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] * * * * * * *

[9] * * * *

SOF TP

εo ( ⊥)

εo ( e )

ε o ( 12 )

SOF TA

1 2 3 4 5 6

0 0 0 0 0 0

0,84 1,3 0,5 0,125 0 0

0 0 0 0 0 0

* * *

SOF –O: {[1]; [5]; [9]}, deoarece SOF 5 ;i 6 au dezavantajul unui cost ridicat. 5.2. Proiectarea echipamentului Funcţia globală a dispozitivului – integrarea semifabricatului operaţiei cu celelalte subsisteme tehnice în vederea realizării unui sistem tehnologic de prelucrare prin aşchiere caracterizat de un set de parametrii calitativi şi cantitativi.

Funcţia globală este alcătuită din două categorii de macrofuncţii: • de legătură externă cu maşina – unealtă, • de legătură internă dintre elementele de rezemare, poziţionare, orientare a piesei, precum şi de ghidare a sculei aşchietoare. Funcţia de legătură externă este îndeplinită de Placa de bază (1), care are rolul de poziţionare a dispozitivului pe masa maşinii – unelte. Dispozitivul nu necesită orientarea şi fixarea sa pe masa maşinii – unelte. Funcţia de legătură internă este îndeplinită de următoarele componente ale dispozitivului: • rezemare semifabricat – (5), • orientare semifabricat – (5), • fixare semifabricat – (6, (7), (8), (9), • ghidare scula aşchietoare – Bucşa (12). 5.3.

Documentaţia tehnico-constructivă grafică a echipamentului

Descrierea ciclului de funcţionare a dispozitivului: - Poziţionarea dispozitivului pe masa maşinii de găurit Dispozitivul de găurit se poziţionează pe masa maşinii – unelte prin intermediul plăcii de bază (1). - Realizarea prelucrării Se introduce piesa în dispozitiv conform schemei de orientare – fixare. Piesa se sprijină şi se orientează pe elementul de orientare (5). Se fixează bridele (8) şi se aplică forţa de strângere prin intermediul piuliţei (9). Se prelucrează prima gaură φ 9 cu ajutorul burghiului ghidat de bucşa detaşabilă (12). Se deplasează dispozitivul pe masa maşinii – unelte şi se realizează şi cea de-a doua gaură. Operaţia se repetă pentru prelucrarea celorlalte două găuri. Se scot bucşele (12) din placa superioară. Se introduc alte bucşe cu diametrul nominal de φ 10 şi se realizează filetarea celor 4 găuri. Pentru a putea fi scoasă piesa se slăbeşte piuliţa (9), arcul 7 împinge bridele (8) şi se rabatează placa port-bucşe (11). Pentru piesa următoare procesul se repetă. 6. Analiză economică a unor variante tehnologice în cadrul procesului de fabricaţie pentru reperul Arbore pinion

La proiectarea proceselor tehnologice, pot exista mai multe variante de proces tehnologic care îndeplinesc criteriul tehnic (variante tehnic – acceptabile), însă acestea nu sunt echivalente din punct de vedere economic. De aceea, pentru determinarea variantei optime, sunt necesare calcule economice. Analiza economică a unor variante tehnic – acceptabile de operaţii privind prelucrările asociate suprafeţei S5 În cazul de faţă se va analiza cum este mai bine să se prelucreze din punct de vedere economic suprafaţa S5. Aceasta se prelucrează prin burghiere în ambele procese tehnologice propuse. Diferenţa între cele două procese tehnologice (în ceea ce priveşte prelucrarea suprafeţei S 5) este prezentată în următorul tabel:

PT

Operaţie (faze)

SDV-uri utilizate

40.1. Prindere semifabricat 40.2. canelare pe 8x42x46 PT1 40.3. Desprindere şi depunere piesă

Maşină de frezat dantura interioara; Universal, varf de centrare Freza melc modul; Subler. 40.1. Prindere semifabricat Maşină de frezat dantura 40.2. Broşare degroşare canelura interioara; Universal, varf de centrare PT2 6x26x30 40.3. Desprindere şi depunere Freza melc modul; piesă Subler.

Normă de timp 2,6 min/buc

2,8 min/buc

Metoda de analiză economică Se adoptă, ca metodă de analiză economică, metoda costului de prelucrare. Costul de prelucrare unui număr de x piese la operaţia i se determină cu relaţia: C i = Ai ⋅ x + Bi [€]

unde: Ai sunt cheltuieli independente de mărimea lotului de fabricaţie la operaţia i (cheltuieli curente pentru o piesă), care includ cheltuieli de manoperă şi regie, Bi sunt cheltuieli dependente de lotul de fabricaţie, reprezentând amortizarea şi întreţinerea sculelor, dispozitivelor, verificatoarelor pentru realizarea operaţiei i.

Parametrii Ai şi Bi se calculează cu relaţiile de mai jos: R τ  τ c Ai = msf ⋅ cm + 1 + f  buc ⋅ sh + buc ⋅ MU [$] 60 Fn  100  60 unde: msf – masa semifabricatului [kg] cm – costul materialului semifabricatului [€/kg] τ buc – timpul pe bucată la operaţia i [min/buc] sh - retribuţia muncitorului [€/oră] Rf – regia de fabricaţie pentru secţia unde se realizează prelucrările (Rf = 150…200%) cMU – costul maşinii – unelte [€] Fn – durata normată de amortizare a maşinii – unelte, care se calculează cu relaţia: Fn = A ⋅ zi ⋅ nsch ⋅ h [ore] A – durata normată de amortizare a maşinii – unelte [ani] zi – număr de zile lucrătoare într-un an nsch – număr de schimburi h – număr de ore într-un schimb Bi = CSDV

a+ j [€] 100

unde: CSDV – costul iniţial al sculelor, dispozitivelor, verificatoarelor necesare operaţiei i [€] a – cota anuală de amortizare [%] j – cota de întreţinere, j = 20…30% Caracteristici economice Se determină caracteristica economică asociată fiecărei variante tehnologice, respectiv costurile de producţie C1, C2. Astfel, pentru varianta VT1 A1= 18,954 · 1 + [1+(150/100)] · 2,6/60 · 2+ 2,6/60·8000/(10·230·1·8) =21 [€] B1= 325 · (10+30/100) = 130 [€] C1= 21·x+130 [€] A2= 18,954 · 1+ [1+(150/100)]· 2,8/60· 2+2,8/60· 8000/(12·230·1·8)= 19,20 [€] B2= 525· (10+30/100)= 210 [€] C2= 19,20· x+ 210 [€] Alegerea variantei optime

Funcţiile Ci = f(x) au fost reprezentate în figura 1.

Figura 1.

Numărul critic de piese din lot, ncr, de la care o varinată începe să devină mai economică decât o altă variantă se determină egalând costurile corespunzătoare conform relaţiei: C 1 = C2 Rezultă ncr = (B2 – B1)/(A1 – A2) = 44,4 [buc]. Analizând graficele funcţiilor în vederea alegerii celei mai economice variante, rezultă:  pentru n < ncr se adoptă varianta 1 cu costul C1,



pentru n ≥ ncr se adoptă varianta 2 cu costul C2.

Concluzie: Deoarece n = 3000 [buc], rezultă că varianta tehnologică optimă pentru prelucrarea suprafeţei S5 este varianta 2.

Analiza economică a proceselor tehnologice PT1 şi PT2 asociate reperului ARBORE Date iniţiale Obiectivul acestei analize economice este de a determina varianta optimă dintre procesele tehnologice PT1 şi PT2, precum şi costul de prelucrare aferent unei piese. Structura preliminară a fiecăruia dintre procesele PT1 şi PT2 se diferenţiază prin modul de grupare a anumitor prelucrări în operaţii şi, implicit, prin structura efectivă a sisitemelor tehnologice corespunzătoare (tabelul următor). Norma de timp

Denumire Utilaj

SDV-uri τ

operaţie

buc

[min/buc] Procesul tehnlogic PT1 10. Frezare centruire

20. Strunjire I

30. Strunjire II

Masina bilaterala de frezat si centruit

4,5

Strung CNC

S: cuţite de strung DPS: support port cutit DPP: universal V: şubler

9,2

Strung CNC

S: cuţite de strung DPS: support port cutit DPP: universal V: calibre

4,9

40. Danturare m=2

Masina de frezat dantura FD 320

2,8

50.Danturare m=6

Masina de frezat dantura FD 320

2,8

60. Tratament termic

70. Rectificare

Maşină de rectificat RE-RU 125

S: piatră de rectificat DPS: dorn port piatră DPP: dispozitiv de rectificat V: calibru

4,5

Procesul tehnlogic PT2

10. Strunjire I

Strung normal SNA 320

S: cuţite de strung DPS: support port cutit DPP: universal V: şubler, calibre

1,6

20. Strunjire II

Strung normal SNA 320

S: cuţite de strung DPS: support port cutit DPP: universal V: şubler, calibre

2,1

25. Inspectie intermediara

Masa de control

7,1 S: burghiu,tarod DPS: mandrină DPP: DG.01.00 V: calibre

30. Gaurire

Maşină de găurit verticală G25

40. Danturare m=2

Masina de frezat dantura FD 320

2,8

Masina de frezat dantura FD 320

2,8

50. Danturare m=6

4,9

60. Rectificare

Maşină de rectificat RE-RU 125

70. Inspectie finala

Masa de control

S: piatră de rectificat DPS: dorn port piatră DPP: dispozitiv de rectificat V: calibru Masă de control în coordonate

4,5

7,1

Metoda de analiză economică Pentru analiza economică se va aplica metoda costului de producţie. Caracteristici economice Folosind relaţiile prezentate în paragraful anterior, se determină caracteristica economică asociată fiecărui proces tehnologic, respectiv costurile de producţie C1 si C2.

PT1: A1= 18,954 · 1+ [1+(150/100)] · [(36,2/60)· 2+ (7,3/60)· 1,5]+ 4,5/60· 5000/(10·230·1·8)+ +14,1/60 · 5200/(12·230·1·8)+ 9,5/60· 8000/(12·230·1·8)+ 4,5/60·6000(10·230·1·8)= 22,2 B1= 3120· (10+30)/100= 1248 PT2: A2= 18,954 · 1+ [1+(150/100)] · [(26,8/60)· 2+(7,3/60)·1,5]+ 13,7/60· 5000/(10·230·1·8)+ + 3/60· 5200/(12·230·1·8)+ 5,6/60· 8000/(10·230·1·8)+ 4,5/60·6000/(10·230·1·8)= 21,7 B2= 6225· (10+30)/100= 2490

Rezultă astfel: C1= 22,2· x+ 1248 [€] şi C2= 21,7·x+ 2490 [€] Alegerea variantei optime Funcţiile Ci = f(x) au fost reprezentate în figura următoare.

Numărul critic de piese din lot, ncr, de la care o variantă începe să devină mai economică decât o altă variantă se determină egalând costurile corespunzătoare conform relaţiei: C1 = C 2 Rezultă ncr = (B2 – B1)/(A1 – A2) =2484 [buc].

 

Analizând graficele funcţiilor în vederea alegerii celei mai economice variante, rezultă: pentru n < ncr se adoptă varianta 1 cu costul C1, pentru n ≥ ncr se adoptă varianta 2 cu costul C2.

Deoarece n = 3000 [buc], se va alege ca varianta optima procesul tehnologic P1. Costul de prelucrare al reperului aferent unei programe de producţie de 3000 [buc/an] pentru varianta I este: C1 = 67000 [€], Iar cel corespunzator unei piese este: C10 = 22.3 [€/buc]

Costul de prelucrare al reperului aferent unei programe de producţie de 3000 [buc/an] pentru varianta a II-a este: C1 = 65100 [€], Iar cel corespunzator unei piese este: C10 = [€/buc] Concluzie: Varianta optimă de proces tehnologic este PT2, care conduce la un cost de prelucrare C20 = 3,37 [€/buc].