b. Principalele etape prin care se proiectează structura .... 02_Pr Str Prelim.pdf · min ≤ Cost...

Universitatea POLITEHNICA din Bucureşt i

Prof. Dr. Ing. Aurelian VIŞAN, Conf. Dr. Ing. Nicolae IONESCU

T E H N O L O G I I Ş I E C H I P A M E N T E D E F A B R I C A R E

♦ Pent ru uzu l s tuden ţ i l o r ♦

Par tea în tâ i PROIECTAREA PROCESELOR Ş I S ISTEMELOR

TEHNOLOGICE DE FABRICARE

C a p i t o l u l 2

PROIECTAREA STRUCTURII PRELIMINARE A PROCESELOR Ş I S I S T E M E L O R T E H N O L O G I C E D E F A B R I C A R E

♦ Rezumat ♦

Bucureşti, UPB, Catedra TCM

C a p i t o l u l 2

PROIECTAREA STRUCTURII PRELIMINARE A PROCESELOR Ş I S I S T E M E L O R T E H N O L O G I C E D E F A B R I C A R E

2.1. CONŢINUTUL ŞI ETAPELE PROIECTĂRII STRUCTURII PRELIMINARE A PROCESELOR ŞI SISTEMELOR TEHNOLOGICE DE FABRICARE

a. Conţinutul proiectării structurii preliminare 1. Analiza datelor iniţiale impuse de procesul şi sistemul tehnologic de fabricaţie; 2. Determinarea principalelor activităţi tehnologice; 3. Constituirea structurii preliminare la nivel de proces;

b. Principalele etape prin care se proiectează structura preliminară sunt: 1. Analiza datelor iniţiale impuse de procesul şi sistemul tehnologic de fabricaţie; 2. Analiza cerinţelor tehnico-economice impuse procesului şi sistemului tehnologic

de fabricaţie; 3. Analiza obiectivelor propuse; 4. Analiza caracteristicilor prescrise produsului; 5. Stabilirea prelucrărilor principale şi a activităţilor de asamblare; 6. Proiectarea structurii preliminare a procesului şi sistemului tehnologic de fabricaţie.

2.2. ANALIZA DATELOR INIŢIALE IMPUSE PROCESELOR ŞI SISTEMELOR TEHNOLOGICE DE FABRICARE

Principalele date iniţiale impuse sunt: 1. Documentaţia tehnică a produsului; 2. Analiza cerinţelor tehnico-economice; 3. Analiza obiectivelor; 4. Analiza caracteristicilor prescrise; 5. Programul de producţie; 6. Durata de realizare; 7. Termenele de livrare; 8. Datele unităţii (întreprinderii).

A. Analiza documentaţ iei tehnico-constructivă a produselor Principalele documente sunt: desenul de ansamblu, desenele de subansambluri şi

desenul de execuţie al reperului. Trebuie să determinăm cunoaşterea concretă a întregului produs ca ansamblu,

subansambluri şi a fiecărui reper, inclusiv a celor care fac obiectul proiectării procesului. Observaţiile determinate pe baza acestei analize, făcute din punct de vedere al tehnologului care proiectează procesul, se pot aduce la cunoştiinţa proiectantului de produs şi, după caz, se vor face modificările care se impun.

Rolul acestei etape în proiectare este dat de faptul că, practic, este imposibil să proiectăm procesul unui produs fără să cunoaştem structura, rolul funcţional şi toate aspectele avute în vedere de proiectantul de produs.

B. Analiza programului – volumului de producţ ie Programul de producţie înseamnă numărul de produse pe care le avem de realizat şi

are două mari influenţe care se cumulează, după cum urmează.

© Fiecare student poate realiza o singură copie a acestui material, numai pentru uzul personal. Orice altă multiplicare/utilizare fără acordul autorului contravine legilor dreptului de autor/copyright şi poate fi pedepsită în baza acestora.

Prof. Dr. Ing. Aurelian VIŞAN, Conf. Dr. Ing. Nicolae IONESCU , Capitolul 2.

, Tehnologii şi Echipamente de Fabricare Proiectarea structurii preliminare a proceselorlor şi sistemelor tehnologice de fabricare - Rezumat 2

a. Influenţa programului de producţie asupra ritmului de fabricare

NCKz

NF

r psnfabr

⋅⋅⋅==

60, unde Fn reprezintă fondul nominal de timp, N – numărul de

produse, z este numărul de zile lucrătoare, iar Ks este numărul de schimburi pe zi. Se constată că dacă N creşte atunci ritmul fabricaţiei rfabr devine foarte mic.

Concluzii − Cu cât N este mai mic, ritmul admis de fabricaţie creşte, adică fabricaţia se face

mult mai uşor; − Cu cât N este mai mare, ritmul real scade şi fabricaţia trebuie să fie cât mai rapidă,

mai productivă.

b. Influenţa programului de producţie asupra tipului de proces proiectat

− Pentru N mic şi foarte mic avem producţie individuală şi de serie mică, iar procesul de proiectare este bazat pe principiul concentrării activităţilor tehnologice;

− Pentru N mare şi foarte mare avem producţie de serie mijlocie, mare şi de masă, iar procesul de proiectare este bazat pe principiul diferenţierii activităţilor tehnologice, piesele prelucrându-se fie pe loturi, fie bucată cu bucată în flux tehnologic continuu pe bandă.

C. Analiza duratei de realizare a producţ iei

Analiza duratei de realizare a producţiei este impusă întotdeauna de client şi practic determină fondul nominal de timp avut la dispoziţie pentru fabricare. Prin numărul de zile lucrătoare z, durata de realizare a producţiei impune, conform relaţiei acestuia, ritmul de fabricare. Când z este mare, ritmul de fabricare are o valoare mare şi fabricaţia nu este constrânsă în timp, iar când z este mic, ritmul de fabricare are valoare mică şi fabricaţia este constrânsă în timp.

D. Analiza termenelor de livrare

Termenul la care trebuie să se livreze un produs reprezintă, după fabricaţie, o condiţie esenţială care impune şi ea ritmul de fabricare. Termenele de livrare impun ritmul producţiei astfel încât la scadenţa fiecărui termen, procesul proiectat să poată realiza producţia.

E. Analiza datelor unităţ i i de producţ ie

Unitatea de producţie este locul, întreprinderea, unde se aplică procesul. Principalele date sunt:

− Dotarea tehnică-economică a firmei: − Gradul de calificare a operatorilor umani. − Gradul de utilizare a operatorilor 1. Dotarea tehnico-economică a firmei are în vedere existenţa tipurilor de mijloace

tehnologice pe care le deţine firma, care pot fi: universale, specializate, speciale; de producţie mică, mijlocie, mare; neautomate, semiautomate, automate. Aceste date ale mijloacelor tehnologice ne permit, la proiectare, să facem alegerea lor sau să propunem pentru realizarea condiţiilor impuse procesului asimilarea altora noi, prin proiectarea şi fabricarea în firmă sau cumpărarea lor. Dacă firma este nouă, se recomandă ca proiectarea procesului să aibă în vedere cele mai bune performante şi flexibile mijloace, care vor asigura eficienţa pe o durată mare de timp.

2. Gradul de calificare a operatorilor umani poate fi mic, mediu şi înalt. În funcţie de tipul operatorului se recomandă două aspecte:

− Pentru operatorii cu un grad de pregătire mic: procesele se proiectează pe principiul diferenţierii activităţilor (fiecare operator face o singură operaţie simplă, cu documentaţie proprie şi îndrumări conform locului de muncă);

− Pentru operatorii cu pregătire medie şi înaltă: procesele se proiectează pe principiul concentrării activităţii (fiecare poate să facă două sau mai multe operaţii identice sau diferite datorită pregătirii lor înalte).

Din acest punct de vedere, în prezent, în lumea industrială, pentru creşterea eficienţei şi răspunderii fiecărui om, în funcţie de calitatea produsului realizat, se practică un concept denumit management prin proiecte conform căruia fiecare produs este realizat de o echipă de operatori, care răspunde de tot ceea ce înseamnă ciclul de fabricaţie al produsului.

3. Gradul de utilizare a operatorilor ţine de numărul de schimburi în care lucrează firma şi de posibilitatea de utilizare a resursei umane în cazuri deosebite de solicitare. Are importanţă mare şi în sensul:

− Când gradul de utilizare este mare numărul de schimburi este de 2 sau 3, ceea ce determină creşterea fondului nominal de timp şi implicit mărirea ritmului de fabricaţie;

− Când gradul de utilizare este mic, de exemplu 1, fondul nominal de timp are mari restricţii şi determină un ritm de fabricaţie mic.

2.3. ANALIZA CERINŢELOR TEHNICO-ECONOMICE IMPUSE PROIECTĂRII

PROCESELOR ŞI SISTEMELOR TEHNOLOGICE DE FABRICARE Principalele cerinţe tehnico-economice se exprimă, la proiectarea unui proces, prin trei

criterii: tehnic, economic şi social.

A. Analiza criteriului tehnic

Criteriul tehnic – impune, întotdeauna, ca fiecare caracteristică a produsului Ci să fie realizată astfel încât să se încadreze între nişte valori limită, care să permită funcţionarea, respectiv:

maxmin iiefi CCC ≤≤ .

B. naliza criteriului economic

Criteriul economic - este întotdeauna impus de nevoia cerută de piaţă ca produsele în ansamblul lor să se vândă la un anumit preţ, aceasta însemnând costul producţiei plus profit: Preţ = Cost + Profit. Din acest punct de vedere, şi pentru un proces proiectat, costul fabricaţiei, ca o componentă a costului produsului, trebuie să fie în anumite limite, respectiv:

Cmin ≤ Cost Proces tehnologic ≤ Cmax

C. Analiza criteriului social

Criteriul social – impune ca în cadrul unor anume operaţii sau activităţi în cadrul procesului tehnologic sau sistemului tehnologic, să se rezolve corespunzător cerinţele legate de legislaţia muncii reritoare la operatorii umani. Cerinţele fac referire la: nivelul toxicităţii, nivelul de zgomot, nivelul solicităţrilor umane, nivelul de iluminare etc.




2.4. ANALIZA OBIECTIVELOR PROPUSE PRIVIND PROCESELE ŞI SISTEMELE TEHNOLOGICE DE FABRICARE La orice proces pot exista două obiective, respectiv: 1. Proiectarea unui proces tehnologic de fabricare nou care nu a fost dezvoltat şi

aplicat niciodată, caz în care la proiectare se pot lua şi aplica cele mai moderne utilaje, metode şi procedee, toate însă ţinând seama de gradul de înzestrare al firmei şi posibilităţile de asimilare a unor utilaje noi;

2. Proiectare în sensul de îmbunătăţire a unui proces tehnologic deja existent, caz în care se ţine seama de rezultatele celui existent şi de scopul îmbunătăţirii lui.

2.5. ANALIZA CARACTERISTICILOR PRESCRISE PRODUSELOR Principalele caracteristici constructive prescrise unui produs sunt: − Caracteristicile constructive propriu-zise; − Caracteristicile funcţionale; − Caracteristicile tehnologice.

A. Analiza caracteristicilor constructive Se analizează următoarele aspecte:

a. Materialul prescris: structură, compoziţie, formă de livrare, proprietăţi; toate aceste caracteristici se analizează şi se concluzionează în raport cu influenţa lor;

b. Caracteristicile prescrise suprfeţelor: dimensiune, forma macrogeometrică, microgeometrică, de poziţie relativă; acestea se analizează şi se concluzionează în legătură cu condiţiile pe care la impun aceste operaţii, în sensul metodelor, procedeelor şi mijloacelor de fabricare;


c. Masa produsului: este o variabilă importantă care determină tipul de proces tehnologic, care poate fi adaptat, la producţia de masă şi de serie mare şi recomandă reducerea numărului de operaţii pe baza principiului concentrării activităţilor tehnologice (aceasta se poate realiza într-o singură operaţie, într-o singură poziţionare – orientare pe maşina ); la producţia de serie mică şi unicate se impune proiectarea procesului pe principiul diferenţierii, o atenţie deosebită acordându-se dimensiunilor produsului (de obicei dimensiunile determină masa). Astfel: − La piese cu dimensiuni mari se adoptă procese bazate pe principiul concentrării; − La piese cu dimensiuni foarte mici se adoptă tot procese bazate pe principiul

concentrării; − La piese cu dimensiuni medii se adoptă procese pe principiul diferenţierii

activităţilor tehnologice; d. Analiza clasei în care se încadrează produsul (plăci, arbori netezi, în trepte, carcase);

cunoaşterea clasei din care face parte, în general, produsul complex (pompă, rulment, ştanţă) sau piesa (plăci, arbori, etc.) reprezintă un indicator important care ajută la proiectarea procesului în sensul cunoaşterii şi adoptării pentru produsul analizat a ceea ce se numeşte proces tehnologic tip sau reprezentativ pentru clasa din care face parte produsul; acest proces tehnologic tip reprezintă experienţe care trebuie cunoscute şi de la care trebuie să se înceapă proiectarea procesului tehnologic dorit;

e. Analiza modului de realizare a documentaţiei tehnice (a desenului) cuprinde: − Numărul şi corectitudinea proiecţiilor; − Felul în care sunt definite toate suprafeţele; − Înscrierea precisă a caracteristicilor produsului. În caz că vreunul dintre aceste aspecte nu corespunde, se reface documentaţia tehnică a produsului – desenul de execuţie – astfel încât acesta să fie corespunzător.

B. Analiza caracteristicilor funcţ ionale impuse produselor Presupune analiza: − Caracteristicilor funcţionale ale produsului în cadrul ansamblului; − Caracteristicilor funcţionale ale suprafeţelor; − Concordanţei dintre caracteristicile funcţionale şi cele prescrise.

a. Caracteristicile funcţionale ale produsului Analiza constă, practic, într-o cunoaştere foarte bună a documentaţiei şi într-o bună înţelegere a rolului funcţional. Aspectele cunoscute servesc la proiectarea unui proces care să satisfacă acest rol funcţional. În prezent, în lume, pentru a ţine seama de caracteristicile funcţionale sau dezvoltarea unor concepte integratoare în care echipa de proiectare proiectează chiar produsul pentru funcţionare, în sensul că el trebuie să ţină răspundă la cerinţele de funcţionare ale produsului impuse de clienţi.

b. Analiza caracteristicilor funcţionale ale suprafeţelor

Analiza constă, practic, în stabilirea corectă pentru fiecare suprafaţă a rolului său funcţional şi a ajustajelor pe care aceasta le realizează cu cele ale altor piese. Analiza se recomandă să se prezinte într-un tabel de forma:

Caracteristicile prescrise Sk

Tipul suprafeţei şi caracteristicile

acesteia

Ajustajele prescrise Dimensiuni,

toleranţe Formă-

toleranţe Rugozitate-

toleranţe

Precizie – relativă - toleranţe

Alte caracteristici

S1 Plană – netedă - interioară 6

7f

H 400100× -rectilinitate

-planitate Ra Paralelism

perpendicularitate Duritate

c. Analiza concordanţei dintre caracteristicile funcţionale şi cele prescrise Concluziile trase pe baza tabelului pot, de cele mai multe ori, să stabilească cel puţin două aspecte:

− Rolul funcţional este în concordanţă cu caracteristicile prescrise; − Rolul funcţional nu este în concordanţă cu caracteristicile prescrise. În ultimul caz, ţinând seama că ne aflăm în stadiul de proiectare a tehnologiei şi nu a

produsului, se procedează la analize în sensul punerii de acord. În cazul neconcordanţelor, acestea se datorează faptului că la proiectarea produselor nu

se iau în considerare toate aspectele tehnologice. În lume, alături de conceptul de prelucrare pentru funcţionare, în cadrul conceptului de

inginerie integrată (simultană, concurentă) se aplică modele moderne prin care se ţine seama de tehnologie precum:

− Proiectare pentru prelucrare (Design for Machining); − Proiectare pentru fabricare (Design for Manufacturing); − Proiectare pentru asamblare (Design for Assambling), ş.a.

C. Analiza caracteristicilor tehnologice ale produsului Aceasta ia în considerare felul în care un produs este proiectat să satisfacă cerinţele

impuse de cele mai moderne metode şi procedee de fabricare.

Pentru proiectarea în concordanţă cu tehnologia se aplică în prezent conceptele prezentate mai sus, adică proiectare pentru întregul ciclu de viaţă al produsului.



2.6. STABILIREA PRINCIPALELOR ACTIVITĂŢI TEHNOLOGICE NECESARE FABRICĂRII PRODUSELOR

Aşa cum s-a arătat în metodologia de proiectare a unui produs, în acest stadiu, nu putem cunoaşte toate activităţile procesului de fabricare care ar fi:

− Toate activităţile de prelucrare; − Toate activităţile de asamblare; − Toate activităţile de inspecţie – control; − Toate activităţile de manipulare şi transport. De aceea în acest stadiu preliminar, pentru constituirea unui proces cu structura

preliminară se stabilesc doar principalele activităţi tehnologice (cele care pot fi uşor sesizate în stadiul preliminar), şi anume:

- Prinicipalele prelucrări ( de semifabricare, intermediare şi finale); - Principalele activităţi de asamblare ( acolo unde procesul o impune). Metodologia generală de stabilire este: − Stabilirea prelucrărilor şi asamblărilor, ca metodă şi procedeu prin care să se

realizeze produsul; − Stabilirea caracteristicilor realizate cu metoda şi procedeul identificate pentru

respectarea caracteristicilor prescrise (precizie dimensională, precizie de formă, rugozitate, precizie a poziţiei relative etc.).

A. Stabilirea principalelor prelucrări tehnic acceptabile necesare realizării structurii preliminare a procesului Conceptul de prelucrare – transformare locală sau globală prin care se modifică

dimensiunile, forma, constituţia şi aspectul materiilor prime pentru obţinerea produselor finite. Concluzie: prelucrarea este de turnare, matriţare, tratament termic, aşchiere, EDM,

acoperire, adică tot ceea ce realizează definiţia. Principalele categorii de prelucrări din punct de vedere al ordinii sde realizare sunt: 1. Prelucrări primare – de semifabricare; 2. Prelucrări intermediare şi/sau finale Principalele categorii de prelucrări din punct de vedere al metodei şi procedeului sunt: 1. Prelucrări prin metoda şi procedeele de turnare; 2. Prelucrări prin metoda şi procedeele de deformare plastică; 3. Prelucrări prin metoda şi procedeele de agregare de pulberi; 4. Prelucrări prin metoda şi procedeele de acoperire; 5. Prelucrări prin metoda şi procedeele de aşchiere; 6. Prelucrări prin metoda şi procedeele de eroziune; 7. Prelucrări prin metoda şi procedee combinate. Principalele prelucrări din punct de vedere al preciziei pe care o realizează sunt: − Pentru unele procedee (aşchiere, EDM etc.) există:

• Prelucrări de degroşare; • Prelucrări de semifinisare; • Prelucrări de finisare; • prelucrări de netezire (superfinisare).

− Pentru alte procedee (deformare plastică la cald şi la rece, etc.) există: • Prelucrări de precizie scăzută; • Prelucrări de precizie normală; • Prelucrări de precizie înaltă.

Metodologia generală de stabilire a principalelor prelucrări este: 1. Stabilirea principalelor prelucrări primare – de semifabricare – construcţia

semifabricatului; 2. Stabilirea principalelor prelucrări intermediare şi/ sau finale. Etapele de stabilire a prelucrărilor sunt: 1. Analiza caracteristicilor prescrise suprafeţei; 2. Stabilirea prelucrărilor din punctul de vedere al satisfacerii preciziei dimensionale; 3. Stabilirea prelucrărilor din punctul de vedere al satisfacerii preciziei formei; 4. Stabilirea prelucrărilor din punctul de vedere al satisfacerii preciziei rugozităţii

prescrise; 5. Stabilirea prelucrărilor din punctul de vedere al satisfacerii preciziei pozitiei

relative. Observaţie! În practică criteriul cel mai acoperitor pe baza căruia alegem prelucrarea

necesară realizării caracteristicilor prescrise pentru o suprafaţă este criteriul realizării rugozităţii prescrise. Aceasta pentru că în literatură, în documentaţia necesară stabilirii prelucrărilor, se găsesc foarte puţine date referitoare la care sunt caracteristicile de precizie dimensională, de formă şi de poziţie relativă realizate de diferite metode şi procedee de prelucrare (ceva asemănător cu tabelul cu rugozităţile realizate de diferite procedee).

a. Stabilirea prelucrărilor primare – de semifabricare şi proiectarea construcţiei semifabricatului Prelucrările primare se realizează practic în următoarele activităţi: 1. Stabilirea metodei de semifabricare în funcţie de:

− Caracteristicile suprafeţelor; − Cracteristicile prescrise.

2. Stabilirea procedeului de semifabricare asociat metodei alese, în funcţie de: − Metoda aleasă; − Caracteristicile suprafeţei; − Caracteristicile prescrise.

3. Stabilirea adaosului total de: − Prelucrare – de semifabricare; − Ţinere sub control a aspectelor tehnologice – denumite adaosuri tehnologice.

Observaţie! 1. În acest satdiu de semifabricare, adaosul total de semifabricare este cel luat şi considerat

din literatură, standarde sau norme, în funcţie de metoda şi procedeul de semifabricare stabilite.

2. Adaosul total – conform denumirii – reprezintă grosimea de material maximă considerată la semifabricare şi care urmează să se îndepărteze de pe suprafţa piesei prin toate celelalte prelucrări (intermediare şi finale).

3. Acest adaos nu este egal cu adaosul intermediar, deci cel care se îndepărtează la fiecare prelucrare (care nu se poate determina acum) şi este egal cu suma acestora, respectiv:

erfppfinpsemifp

n

iermediarpTOYsf AAAAAA supdeg

1int +++== ∑

=

4. Adaosul total de semifabricare se găseşte în documente tehnice pentru toate metodele şi procedeele de semifabricare.




Proiectarea semifabricatelor se face în următoarea succesiune: − Desenarea piesei cu line două puncte ( ca în desenul de execuţie); − „Aşezarea” – considerarea adaosurilor de prelucrare şi tehnologice pe suprafeţe; − Construirea noii piese denumită semifabricat; − Dimensionarea semifabricatului.

Exemplu: Fie piesa din desenul de execuţie din figura 2.1:

Fig. 2.1. Piesa pentru proiectarea semifabricatului

1. Presupunem că metoda de semifabricare aleasă este turnarea; 2. Presupunem că procedeul de turnare ales a fost „turnare cu miezuri”; 3. Se aleg adaosurile de prelucrare de semifabricare şi cele tehnologice; 4. Se desenează piesa cu linie două puncte; 5. Se reprezintă

− Adaosurile de prelucrare de semifabricare; − Adaosurile tehnologice.

6. Se desenează, în final, în toate proiecţiile necesare, noul produs, şi anume „semifabricatul”.

Fig. 2.2. Semifabricatul pentru piesa din figura 2.1

Condiţia finală: Metoda şi procedeul de semifabricare respectiv adaosul de semifabricare ( de prelucrare şi tehnologic) sunt determinante pentru proiectarea unui proces tehnologic. Se constată că procesul tehnologiceste în funcţie de metaoda, procedeul, adaosurile şi de construcţia semifabricatului (ex.:pentru arborele semifabricat din bară, procesul proiectat va avea o anumită structură; pentru acelaşi arbore, dar semifabricat prin matriţare procesul tehnologic va fi total diferit de primul).

b. Stabilirea prelucrărilor realizate prin metoda aşchierii

În general, pentru toate cele patru metode de prelucrare (aşchiere, eroziune, tratare termic, acoperire) criteriul cuantificabil matematic pe baza căruia se stabilesc prelucrările poate fi denumit criteriul de capabilitate, exprimat prin indicele de capabilitate Cp:

1W

caract unei Td.>=pC (1,1 ÷ 1,3)

unde: σ6=W precizia realizată de o maşină, dispozitiv sau utilaj etc. sau

16<=

TC p

σ .

Ex. Cazul unei dimensiuni conform reprezentării razultă pentru o caracteristică oarecare (dimensiune, formă, rugozitate) prin valorile prescrise se impune ca modalitatea prin care aceasta se obţine trebuie să fie mai precisă decât toleranţa (intervalul de împrăştiere mai mic decât toleranţa). Pe această bază prelucrările prin aşchiere pot fi stabiliute în două moduri:

1. Aplicând metoda coeficientului de precizie (ε )

2. Prin alegere din tabele a prelucrărilor astfel încât să se obţine caracteristicile prescrise.

Prima metodă se aplică în două etape:

1. Calculul coeficientului total de precizie, ε

Exemplu. Pentru o suprafaţă cu Ra= 0,8mm se consideră că semifabricatul este obţinut prin turnare, care are Ra= 25 mm. Coeficientul de prelucrare total:

prescrisa caract.

semifabric caract.==

apr

aSFpp R

Rε

2. Prin alegere din tabele. În acest caz, se impun mai multe transformări, în trepte, prin care să se ajungă de la Ra = 25 mm la Ra= 0,8 mm.

fpSFpdasemifin

ra

ra

asemifabrPT R

RR

Rεεεε .....deg

deg

=××=

Această metodă se poate aplica pentru cel puţin patru caracteristici: Ra, precizie dimensională, de formă, de precizie relativă.

A doua metodă se aplică se aplică în mod similar, fără a face un calcul analitic al tranformărilor prin care se obţine caracteristica prescrisă.

Observaţie! Ambele metode au o serie de caracteristici comune: se aplică relativ uşor şi nu necesită elemente metodologice sofisticate şi costisitoare; ambele au un grad relativ de exactitate deoarece datele utilizate sunt în funcţie de relaţiile tehnico-economice de la un moment dat al unei firme, ţări, maşină, etc.




c. Stabilirea prelucrărilor realizate prin metoda eroziunii

Stabilirea prelucrării realizate prin metoda erozivă se face asemănător ca în cazul prelucrării prin aşchiere, în funcţie de procedeul de eroziune: EDM, ECM, fascicul de electroni, laser etc.

d. Stabilirea prelucrărilor realizate prin metoda de tratament termic

Stabilirea prelucrării prin metoda tratării termice se realizează în mod specific în funcţie de caracteristicle dorite de creştere sau de scădere a durităţii.

e. Stabilirea prelucrărilor prin metoda acoperirii

În stabilirea prelucrărilor prin metoda acoperirii se folosesc criterii şi elemente specifice procesului de acoperire, de exemplu la vopsire se impun următoarele activităţi: curăţire, grunduire, vopsire primul strat, vopsire finală etc.

f. Stabilirea prelucrărilor prin metoda deformării plastice

De exemplu: ambutisarea - între fiecare etapă există un tratament termic.

B. Stabil irea principalelor activităţ i de asamblare

Activităţile de asamblare se iau în considerare şi se stabilesc numai în cazul acelor produse formate din două sau mai multe componente care din punct de vedere funcţional impun prelucrarea lor împreună în stare asamblată pentru unele suprafeţe.

C. Stabil irea principalelor activităţ i de inspecţ ie

Prin definiţie, activităţile de inspecţie sunt cele prin care se determină valorile caracteristicilor efective ale unui produs. Activitatea de inspecţie se realizează prin activitatea de măsurare sau verificare. Inspecţia nu trebuie confundată cu controlul care reprezintă o activitate de management operativ. Activitatea de inspecţie nu se stabileşte în stadiul de proiectare preliminară, ci doar după stabilirea structurii procesului tehnologic în cazul unei proiectări integrale.

D. Stabil irea principalelor activităţ i de manipulare

Ca şi cele de inspecţie, activităţile de manipulare nu se stabilesc în stadiul de proiectare preliminară, ci în cazul proiectării de detaliu a procesului tehnologic, când se cunosc toate operaţiile acestuia.

2.7. PROIECTAREA STRUCTURII PRELIMINARE A PROCESELOR ŞI SISTEMELOR TEHNOLOGICE DE FABRICARE Pentru a proiecta structura preliminară, trebuie să se stabilească următoarele: − Operaţiile preliminare de prelucrare; − Operaţiile preliminare de asamblare; − Mijloacele tehnologice doar ca tip, urmând a fi definitivate la structura integrală. Pentru aceasta se are în vedere parcurgerea următoarelor etape:

A. Estimarea ritmului de fabricare şi a tipului de producţie Este foarte important, pentru că reprezintă un indicator care arată pe ce principiu se face

proiectarea procesului tehnologic: pe principiul concentrării activităţilor tehnologice sau pe principiul diferenţierii lor. Estimarea ritmului de fabricare se face pe baza unui coeficient:

pest

realest t

rK =

Alegerea principiului trebuie săse facă ţinând cont şi de alte elemente (restricţii). Tipul de producţie se obţine cu exactitate după proiectarea integrală la nivel de operaţie, când se cunosc normele tehnice de timp.

B. Stabilirea principalelor principii de constituire a operaţiilor şi fazelor procesului tehnologic Principalele principii pe baza cărora se pot stabili operaţiile preliminare şi, în cadrul lor,

fazele principale de prelucrare, sunt: − Principiul diferenţierii activităţilor tehnologice; − Principiul concentrării activităţilor tehnologice. Observaţii: Aceste principii se referă la activităţi şi nu la operaţii deoarece activităţile au

fost deja stabilite. a. Principiul diferenţierii activităţilor tehnologice - se recomandă să se

folosească când produsele au următoarea caracteristică: tipul producţiei este de serie mijlocie, serie mare şi masă. În cazul în care se impune diferenţierea activităţilor aceasta poate fi totală (ex. fiecare alezaj se execută pe câte o MU separat), simplă (ex. fiecare alezaj se realizează prin indexare pe aceaşi MU) sau complexă (ex. două găuri pe o MU într-o operaţie şi alte două găuri pe altă MU în altă operaţie).

b. Principiul concentrării activităţilor tehnologice: activităţile tehnologice (prelucrările, asamblările etc.) sunt concentrate în cadrul unui număr de cât mai puţine operaţii, fiecare operaţie realizându-se într-un sistem tehnologic. Se recomandă în următoarele situaţii: − Producţie de unicat, serie mică; − Piesele au gabarit/ greutate foarte mare şi este foarte dificil să fie deplasate; − Piesele au dimensiuni şi mase foarte mici. Recomandări generale: Având în vedere caracteristicile utilajelor moderne se

recomandă, dacă este posibil, ca în majoritatea cazurilor să se adopte principiul concentrării activităţilor tehnologice, cu următoarele avantaje:

− Creşterea productivităţii, pe seama reducerii timpilor auxiliari; − Creşterea preciziei, pe baza reducerii numărului de orientări- poziţionări,

eliminându- se astfel cumularea erorilor prin trecerea de la o operaţie la altele; − Reducerea numărului de operatori, prin utilizarea unor operatori de înaltă calificare.


Prof. Dr. I g. Aurelian VIŞAN, Conf. Dr. Ing. Nicolae IONESCU , Capitolul 2.

n , Tehnologii şi Echipamente de Fabricare Proiectarea structurii preliminare a proceselorlor şi sistemelor tehnologice de fabricare - Rezumat


7

C. Stabil irea restricţ i i lor tehnico - economice Restricţiile tehnico – economice se referă la condiţiile prin care se impun respectarea

cerinţelor tehnice şi economice.

D. Analiza procesului tehnologic tip Pe baza cunoaşterii elementelor stabilite până acum, se poate aborda proiectarea

procesului tehnologic pe baza procesului tehnologic tip preluat din literatură. Acesta oferă o structură globală, orientativă, a principalelor operaţii şi a succesiunii acestora pentru produsele de un anumit tip.

Pentru stabilirea procesului tip se impune încadrarea piesei într-una dintre clasele prezentate în literatură, pe baza unor similitudini sau chiar prin identificare.

E. Stabilirea structurii preliminare a proceselor şi sistemului tehnologic de fabricare Pe baza datelor acumulate, structura preliminară se constituie astfel: a. Constituirea preliminară a operaţiilor şi fazelor în mai multe variante, în funcţie

de metodele de prelucare, procedeele sau mijloacele de fabricare; b. Stabilirea succesiunii preliminare a operaţiilor şi fazelor realizate concomitent cu

constituirea operaţiilor şi fazelor în mai multe variante, în funcţie de aceleaşi elemente prezentate mai sus;

c. Stabilirea mijloacelor tehnologice ca tip pentru diferite variante proiectate ( ca tip se aleg doar M-U, dispozitivele, verificatorele şi mediiule de lucru, fără a se preciza unele caracteristicile acestora în detaliu.

F. Prezentarea structurii preliminare

Aceasta se recomandă se se facă sub formă de tabel.- vezi exemplele date.

EXEMPLE:

Varianta 1. PSTF 1 - Proces tehnologic bazat pe principiul concentrării activitătilor tehnologice şi pe prelucrarea suprafeţelor active prin procedee convenţionale - Tabelul 2.1.

Tabelul 2.1 Operaţii principale

preliminare Fazele principale

preliminare Mijloace tehnologice

Nr. Denumire Schiţa Nr. Denumire Utilaj, SDV - uri, Mediu

1.1. Frezare de degroşare, la (40+0,02)

1.2. Frezare de degroşare, la ( 56 )

1. Frezare de degroşare

… …

Maşină F.U.S. Freză cilindro-frontalăMenghină Mandrină Şubler Emulsie

… … … … … …

Varianta 2. PSTF 2 - Proces tehnologic bazat pe principiul concentrării activitătilor tehnologice şi pe prelucrarea suprafeţelor active prin procedee neconvenţionale - Tabelul 2.

Varianta 3. PSTF 3 - Proces tehnologic bazat pe principiul diferenţierii activitătilor tehnologice şi pe prelucrarea suprafeţelor active prin procedee convenţionale - Tabelul 3. ş.a.m.d……………

b. Principalele etape prin care se proiectează structura .... 02_Pr Str Prelim.pdf · min ≤ Cost...

Documents

Transcript of b. Principalele etape prin care se proiectează structura .... 02_Pr Str Prelim.pdf · min ≤ Cost...