4.2 Proiectarea operaţiilor procesului tehnologic

Obiectivul acestei etape este de a proiecta în detaliu fiecare operaţie a procesului tehnologic considerat.

Elementele de plecare în atingerea acestui obiectiv sunt :- structura preliminară a procesului tehnologic (stabilită la 3.3), - mărimile adaosurilor de prelucrare şi dimensiunile intermediare ale suprafeţelor

piesei (determinate la 4.1).- caracteristicile constructive ale suprafeţelor piesei (cele de pe desenul de execuţie,

sintetizate la 1.2).Operaţiile procesului tehnologic vor fi analizate şi proiectate în ordinea din procesul

tehnologic. Proiectarea detaliată a unei operaţii constă în parcurgerea succesivă a următorilor paşi :

A. Întocmirea schiţei operaţieiB. Precizarea fazelor de lucru ale operaţieiC. Stabilirea principalelor caracteristici ale elementelor sistemului tehnologicD. Stabilirea metodei de reglare la dimensiune a sistemului tehnologicE. Determinarea valorilor parametrilor regimului de lucruF. Stabilirea componentelor ciclului de muncă şi determinarea normei de timpG. Elaborarea programului de comandă numerică (unde este cazul)

Unele aspecte specifice parcurgerii paşilor menţionaţi sunt prezentate succint în continuare.

Schiţa operaţiei trebuie să pună în evidenţă :- piesa în poziţie de lucru, - modul de orientare şi fixare al piesei (simbolurile de orientare şi fixare), - sculele de prelucrat numerotate în ordinea utilizării lor (pentru definirea ciclurilor de

prelucrare, la prelucrările pe STCN*),- mişcările de generare,- dimensiunile de realizat,- rugozităţile suprafeţelor prelucrate.

* Prin ciclu de prelucrare înţelegem o succesiune de faze de prelucrare efectuate continuu cu aceeaşi sculă de lucru.

Precizarea fazelor de lucru ale operaţiei constă în definirea exactă a modului în care este transformat semifabricatul în cadrul operaţiei (latura procesului tehnologic).

Atunci când se realizează mai multe faze de lucru în cadrul operaţiei, acestea vor fi numerotate cu cifre, în ordinea efectuări lor, indicând codul suprafeţei prelucrate. Exemplu :

1. strunjire frontală S2 la cota 1052. strunjire cilindrică exterioară (degroşare) S3 la cota 613. strunjire cilindrică exterioară (finisare) S3 la cota 60În cazul prelucrării pe sisteme tehnologice comandate numeric, în locul fazelor de lucru

putem avea, după caz, cicluri de prelucrare (prin ciclu de prelucrare înţelegem o succesiune de faze de lucru executate cu aceeaşi sculă). În aceste cazuri, pentru fiecare ciclu de prelucrare, trebuie realizate şi următoarele elemente :

- schiţa piesei în poziţie de lucru, cu marcarea pe aceasta a :o axelor sistemului de coordonate,o originii programului ;o traiectoriilor sculei ;o punctelor caracteristice de pe traseul sculei (punctele de angajare, prelucrare,

ieşire, schimbare sculă) ;o mişcărilor de generare.

/ 41

- tabelul cu coordonatele punctelor caracteristice de pe traseul sculei. Calculul acestor coordonate poate fi făcut manual sau utilizând softuri specializate.

Exemplu : fig. 1.

Operaţia 10 / Schiţa ciclului C1Punctele caracteristice \ coordonatele traseului sculei

X Z

A 40 71.75B 81.7 71.75

C 81.7 54.6

D 122 54.6

E 122 31.75

F 160 31.75

G 160 16

Zonă pentru programul CN :se va completa la punctul G.

Fig. 1

Caracteristicile elementelor sistemului tehnologic trebuie să se refere la :- maşina – unealtă : caracteristici tehnologice (dimensiuni maxime ale pieselor de

prelucrat, gamă turaţii / avansuri, putere maximă etc.), elemente de legătură cu dispozitivele port-piesă şi port-sculă, tipul şi caracteristicile ECN (unde este cazul : axe comandate numeric, nr. scule etc.) ;

- dispozitivul de orientare şi fixare a piesei : tip (universal, specializat, special) ;- sculele de prelucrare : caracteristicile plăcuţei (nuanţă şi geometrie) şi ale sistemului

de prindere ;- verificatoarele : tip, valoarea diviziunii, mărimea controlată.

Metoda de reglare a sistemului tehnologic se va alege în concordanţă cu cea stabilită la calculul analitic al adaosurilor de prelucrare (automată). Prin urmare, ea poate fi :

- cu piese de probă ;- cu calibru / etalon ;- cu elemente din construcţia dispozitivului (calibru-cală, bucşă de ghidare).

Valorile parametrilor regimului de aşchiere se vor determina în ordinea :- adâncime de aşchiere şi număr de treceri : este recomandat ca adaosul de prelucrare

să fie îndepărtat într-o singură trecere (t = ap) ;- avans de lucru / viteză de avans ;- viteză principală de aşchiere.După determinarea acestor mărimi se vor stabili valorile parametrilor care vor fi reglaţi

pe maşina-unealtă (turaţie, viteză de avans).Determinarea valorilor parametrilor regimului de aşchiere se va face astfel :- utilizând softul „Coroguide”, în cazul operaţiilor de prelucrare executate pe sisteme

tehnologice comandate numeric. În acest caz se vor parcurge paşii din anexa „Coroguide”.

- prin alegere din tabele normative, în cazul celorlalte operaţii. În acest caz se va aplica metodologia de stabilire a valorilor parametrilor regimului de aşchiere după normative [1 … 6 şi anexa 4.3].

/ 42

Stabilirea componentelor ciclului de muncă constă în definirea exactă a activităţilor pe care operatorul şi sistemul tehnologic le au de realizat în vederea executării operaţiei (stabilirea elementelor procesului de muncă). Aceste elemente se notează într-un tabel de forma celui următor, în care se regăsesc parţial şi unele dintre elementele anterior stabilite (caracteristicile elementelor sistemului tehnologic, regimul de aşchiere etc.).

Denumire piesă Nr. şi denumire operaţieMaterial piesă Maşina-unealtă

Nr. crt.

Denumirea activităţii S.D.V. – urile

utilizateRegim de aşchiere Timpi [ cmin]

v f(s) n a(t) i vf L ta tam tb tma tf

Ciclograma operaţiei Total categorii de timp [cmin]tf

tma Timp de pregătire-încheiere, Tpî [min/lot]tb

tam Timp unitar, Tu [min/buc]ta

Scara timpului [cmin] Norma de timp, TN [min/buc]

Număr de piese pe lot [buc] Durata execuţiei lotului de piese, [min/lot]

Notă : detalii privind categoriile de activităţi şi timpii asociaţi acestora se găsesc în anexa 4.4

Pentru stabilirea elementelor componente ale ciclului de muncă şi completarea rubricilor din tabel se parcurg etapele următoare :

1. Se imaginează activităţile pe care operatorul şi sistemul tehnologic le realizează pentru executarea operaţiei, ţinând cont de datele cunoscute. Se notează aceste activităţi în ordine cronologică în rubrica dedicată lor. Pentru realizarea corectă a acestei etape, este recomandat să se întocmească şi o schiţă cu amenajarea postului de lucru.

2. Pentru fiecare fază / ciclu de lucru se notează în tabel :a. Scula utilizată ;b. Parametrii regimului de aşchiere, după caz (procedeul utilizat) : v (viteza de

aşchiere, în [m/min]), f (avansul de aşchiere, în [mm/rot] la strunjire, găurire şi rectificare sau avansul pe dinte, la frezare), n (turaţia arborelui principal, în [rot/min]), a (adâncimea de aşchiere, în [mm], i (numărul de treceri), vf (viteza de avans, în [mm/min]) şi L (lungimea de calcul, în [mm], care este specifică procedeului de prelucrare şi schemei de lucru aplicate).

c. Timpul de bază al acesteia, tb. Acest timp se calculează cu relaţia :tb = L i / vf, (1)

3. Pentru celelalte activităţi se notează în tabel :a. Dispozitivul sau şi verificatoarele utilizate (după caz putând lipsi) ;

/ 43

b. În funcţie de modul de realizare a activităţii, se încadrează activitatea în una din categoriile auxiliar-manuală, auxiliar-mecanică, mascată sau frecvenţială şi se notează durata acesteia (aleasă sau / şi calculată pe baza datelor din tabelul 4.2).

4. Se calculează durata totală a categoriilor de timpi şi se stabileşte mărimea timpului de pregătire-încheiere, tpî.

5. Se întocmeşte ciclograma operaţiei, în care se reprezintă desfăşurarea în timp a categoriilor de activităţi, ţinând cont de succesiunea acestora şi de posibila suprapunere a lor. Activităţile frecvenţiale (dacă există) se adaugă la finalul ciclogramei.

Determinarea normei de timp pe operaţie constă în stabilirea componentelor acesteia (timp unitar şi timp de pregătire-încheiere) şi însumarea corespunzătoare a acestora. Astfel :

- timpul unitar (care se consumă identic pentru realizarea unei piese) rezultă din ciclograma operaţiei : durata cumulată a activităţilor ;

- timpul de pregătire-încheiere se adoptă din tabele normative în funcţie de maşina-unealtă şi complexitatea operaţiei de executat ;

- norma de timp pe operaţie se calculează cu relaţia :TN = Tu + Tpî / N (2)în care N reprezintă numărul de piese din lot.

În afara normei de timp pe operaţie, se mai stabileşte şi durata necesară executării lotului de piese, DN, cu relaţia:

DN = N TN = Tpî + N Tu [min] (3)

Elaborarea programului de comandă numerică constă în transpunerea în limbaj ISO a informaţiilor necesare ECN pentru a comanda executarea operaţiei. Acest lucru se face ţinând cont de caracteristicile ECN şi de elementele anterior stabilite (sistem de coordonate, coordonatele punctelor caracteristice de pe traseul sculei, parametrii tehnologici etc.).

Se recomandă realizarea, mai întâi, a programului de comandă numerică pentru fiecare ciclu de prelucrare în parte (şi prezentarea sa în tabelul cu coordonatele punctelor caracteristice de pe traseul sculei) şi, ulterior, îmbinarea acestor părţi de program într-unul unitar.

Bibliografie recomandată

1. Vlase A., Regimuri de aşchiere, adaosuri de prelucrare şi norme tehnice de timp, E.T. Bucureşti – vol. I şi II, 1983 şi 1985.2. Vlase A., ş.a., Tehnologii de prelucrare pe strunguri, E.T. Bucureşti, 1989.3. Vlase A., ş.a., Tehnologii de prelucrare pe maşini de frezat, E.T. Bucureşti, 1993.4. Vlase A., ş.a., Tehnologii de prelucrare pe maşini de găurit, E.T. Bucureşti, 1994.5. Vlase A., ş.a., Tehnologii de prelucrare pe maşini de rectificat, E.T. Bucureşti, 1995.6. Vlase A., ş.a., Tehnologii de prelucrare pe maşini de danturat, E.T. Bucureşti, 1998.7. Note de curs la disciplinele TFP 1 şi TFP2.

/ 44