Universitatea POLITEHNICA din Bucureş t 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 ♦

P a r t e a î n t â i PROIECTAREA PROCESELOR Ş I S ISTEMELOR

TEHNOLOGICE DE FABRICARE

C a p i t o l u l 1 METODOLOGIA PROIECTĂRII PROCESELOR ŞI SISTEMELOR

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 1

METODOLOGIA PROIECTĂRII PROCESELOR ŞI SISTEMELOR T E H N O L O G I C E D E F A B R I C A R E

1.1. NOŢIUNI DEFINITORII PRIVIND PROCESELE ŞI SISTEMELE

TEHNOLOGICE DE FABRICARE Procesul este o succesiune de activităţi prin care se realizează ceva, în special un produs.

Procesul realizează o transformare care adaugă întotdeauna valoare.

Procesul tehnologic este o succesiune logică de operaţii tehnologice prin care se realizează fabricarea unui produs.

Procesul tehnologic de fabricare este o succesiune logică de operaţii de prelucrare, de inspecţie, de asamblare şi de manipulare şi transport prin care se realizează fabricarea unui produs. În construcţia de maşini, produsul poate fi de tip:

− Piesă; − Subansamblu; − Ansamblu.

Sistemul tehnologic este „partea materială” în care se realizează procesul tehnologic de fabricare a unui produs.

Sistemul tehnologic de prelucrare – partea materială în care se realizează operaţiile tehnologice de prelucrare.

Sistemul tehnologic de inspecţie – partea materială în care se realizează operaţiile tehnologice de inspecţie.

Sistemul tehnologic de asamblare-montaj – partea materială în care se realizează operaţiile tehnologice de asamblare-montaj.

Sistemul tehnologic de manipulare-transport – partea materială în care se realizează operaţiile tehnologice de manipulare şi transport.

Proiectarea proceselor şi sistemelor tehnologice este activitatea prin care se realizează obţinerea cele două mari componente care trebuie cunoscute, respectiv:

− Procesul tehnologic; − Sistemul tehnologic.

Exemplu:

I. Procesul tehnologic II. Sistemul tehnologic

Nr. Operaţiei Denumirea operaţiei Denumirea utilajului

1 Strunjire Strung 2 Scriere calculator Calculator

3 Inspectare Aparat Abbe

4 Asamblare Dispozitiv

© 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 1.

Tehnologii şi Echipamente de Fabricare Metodologia proiectării proceselor şi sistemelor tehnologice de fabricare - Rezumat

© 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.

2

1.2. STADI IL E Ş I E TAPE LE PR INCIPALE AL E PRO IECTĂRI I PROCESELOR ŞI SISTEMELOR TEHNOLOGICE DE FABRICARE Principalele stadii şi etape ale proiectarii unui proces şi sistem tehnologic de fabricare

pentru un produs sunt cele prezentate în continuare.

STADIUL I. Proiectarea procesului şi sistemului tehnologic optim de fabricare

În cadrul acestui stadiu se realizează etapele care urmează. ETAPA 1. Proiectarea structurii preliminare a procesului şi sistemului

tehnologic de fabricare în diferite variante tehnic acceptabile Această etapă cuprinde următoarele faze: Faza 1: Analiza datelor iniţiale şi a cerinţelor tehnico-economice impuse - prescrise

procesului şi sistemului tehnologic de fabricare. Faza 2: Analiza caracteristicilor prescrise produsului. Faza 3: Stabilirea principalelor activităţi tehnologice de prelucrare şi asamblare tehnic

acceptabile necesare fabricării piesei. Faza 4: Proiectarea preliminară a structurii procesului şi sistemului tehnologic de

fabricare în diferite variante tehnic - accptabile. Observaţii privind termenul „preliminar”: 1. Termenul „preliminar” trebuie înţeles şi aplicat sub două aspecte, respectiv:

a. Preliminar - în sensul că în acest stadiu al proiectării nu se determină toate activităţile tehnologice necesare fabricării piesei (astfel, nu se pot stabili activităţile de inspecţie, de manipulare-transport etc.) deoarece este o „primă formă” a procesului şi, practic, este foarte greu să se cunoscă aceste activităţi;

b. Preliminar - în sensul că fiecare activitate realizată în această etapă nu este definitiv proiectată (aprofundată, definitivată etc.) din acelaşi motiv, respectiv pentru că este un stadiu preliminar - de început, al proiectării procesului şi sistemului.

2. Toate activităţile realizate în Etapa 1 vor mai suferi unele aprofundări prin realizarea unor iteraţii de îmbunătăţire, de completare.

ETAPA 2. Proiectarea structurii integrale a procesului şi sistemului tehnologic de fabricare – în diferite variante analizate

Această etapă comportă fazele care umează. Faza 1: Proiectarea struturii integrale a procesului şi sistemului tehnologic – în diferite

variante analizate, la nivel de proces şi sistem tehnologic. Faza 2: Proiectarea struturii integrale a procesului şi sistemului tehnologic – în diferite

variante analizate, la nivel de operţie tehnologică.

Noţiuni lămuritoare privind termenul „integral”: 1. Termenul „integral” trebuie înţeles şi aplicat în două sensuri:

a. Integral – în sensul că în această etapă se stabilesc toate operaţiile procesului tehnologic, respectiv: − Toate operaţiile de prelucrare; − Toate operaţiile de inspecţie; − Toate operaţiile de asamblare-montaj; − Toate operaţiile de manipulare-transport.

b. Integral – în sensul că se aprofundează şi se determină toate aspectele tehnologice ale fiecărei operaţii (de prelucrare, de inspecţie, de asamblare-montaj şi de manipulare-transport), respectiv: 1. Nr. curent şi denumirea operaţiei; 2. Schema tehnologică şi schiţa operaţiei; 3. Fazele operaţiei şi succesiunea acestora; 4. Metoda de reglare la dimensiune; 5. Schema de poziţionare şi orientare a piesei; 6. Adaosurile şi dimensiunile intermediare; 7. Regimurile, forţele şi momentele de lucru; 8. Caracteristicile mijloacelor de lucru; 9. Procedeele de reglare cinematică; 10. Procedeele de reglare la dimensiune şi cotele tehnologice; 11. Norma de timp; 12. Tipul producţiei; 13. Analiza economică şi organizarea operaţiei.

ETAPA 3. Analiza economică a procesului şi sistemelui tehnologic tehnic posibil - în diferite variante analizate, şi stabilirea variantei optime de proces şi sistemului tehnologic de fabricare

ETAPA 4. Elaborarea documentaţiei tehnologice de execuţie a procesului şi sistemului tehnologic optim stabilit

După caz, pentru procesul tehnologic optim stabilit ca principală documentaţie tehnologică se elaborează:

1. Fişa tehnologică, pentru producţia de unicat şi serie mică; 2. Planul de operaţii, pentru producţia de serie mare şi de masă.

STADIUL II. Proiectarea finală, definitivă a mijloacelor de fabricare

În acest stadiu se proiectează final mijloacele tehnologice în care se realizează toate operaţiile, în sensul că fie se aleg, fie chiar se proiectează.

ETAPA 1: Proiectarea finală a mijloacelor tehnologice ale sistemelor tehnologice de prelucrare:

1. Proiectarea utilajelor tehnologice de prelucrare; 2. Proiectarea sculelor de prelucrare; 3. Proiectarea dispozitivelor de prindere a sculelor; 4. Proiectarea dispozitivele de prindere a pieselor; 5. Proiectarea verificatoarelor; 6. Proiectarea mediilor tehnologice de prelucrare.

ETAPA 2: Proiectarea finală a mijloacelor tehnologice ale sistemelor tehnologice de asamblare:

1. Proiectarea utilajelor tehnologice de asamblare; 2. Proiectarea sculelor de asamblare; 3. Proiectarea dispozitivelor de prindere a sculelor de asamblare; 4. Proiectarea dispozitivele de prindere a pieselor; 5. Proiectarea verificatoarele; 6. Proiectarea mediilor tehnologice de asamblare.

Prof. Dr. Ing. Aurelian VIŞAN, Conf. Dr. Ing. Nicolae IONESCU, , Capitolul 1.

Tehnologii şi Echipamente de Fabricare Metodologia proiectării proceselor şi sistemelor tehnologice de fabricare - Rezumat

© 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.

3

ETAPA 3: Proiectarea finală a mijloacelor tehnologice ale sistemelor tehnologice de inspecţie:

1. Proiectarea utilajelor tehnologice de inspectat; 2. Proiectarea instrumentelor de inspectat; 3. Proiectarea dispozitivelor de prindere a instrumentelor de inspectat; 4. Proiectarea dispozitivele de prindere a pieselor; 5. Proiectarea mediilor tehnologice de inspecţie.

ETAPA 4: Proiectarea finală a mijloacelor tehnologice ale sistemelor tehnologice de manipulare şi transport:

1. Proiectarea utilajelor tehnologice de manipulare; 2. Proiectarea instrumentelor de manipulat; 3. Proiectarea dispozitivelor de prindere a instrumentelor de manipulat; 4. Proiectarea dispozitivelor de prindere a pieselor; 5. Proiectarea mediilor tehnologice de manipulare.

1.3. METODE UTILIZATE PENTRU PROIECTAREA PROCESELOR ŞI SISTEMELOR TEHNOLOGICE DE FABRICARE

• Metode de proiectare utilizate Practic, pentru proiectarea proceselor şi sistemelor tehnologice de fabricare se pot aplica

trei metode, respectiv: − Metoda analitică; − Metoda analogică; − Metoda analitico-analogică.

a. Metoda analitică constă în proiectarea elementelor care intră în structura proceselor şi sistemelor tehnologice de fabricare prin folosirea unor metode şi relaţii de calcul şi a unor determinări foarte precise, analitice. Ex: calculul adaosului de prelucrare, calculul dimensiunilor intermediare ale suprafeţelor, determinarea schemei de poziţionare – orientare şi fixare, calculul regimurilor de lucru, calculul cotelor de reglare, calculul normelor de timp etc. Prin această metodă toate aspectele structurii unui proces şi ale operaţiilor acestuia se determină precis cu relaţiile de calcul corespunzătoare, conform produsului studiat. Metoda are avantajul că determină obţinerea unor rezultate foarte precise, adecvate pentru condiţiile concrete ale produsului şi se recomandă numai în cazul producţiei de serie mijlocie, mare sau masă, când se justifică eficienţa timpului mare pe care îl solicită aplicarea acesteia.

b. Metoda analogică constă în determinarea elementelor structurale ale unui proces şi sistem tehnologic prin determinarea acestora pe baza unei analogii cu elementele structurale cunoscute ale unor produse similare cu cel studiat. Ex: În acest caz, toate elementele structurale exemplificate mai sus se determină prin alegerea din documentaţia tehnologică, cărţi, recomandări sau norme etc. Metoda are avantajul unui timp foarte redus de lucru, a unei eficienţe crescute, dar şi dezavantajul conducerii către rezultate cu valori diferite faţă de cele analitice. Se recomandă pentru cazul producţiei de unicat şi de serie mică, unde nu se justifică aplicarea metodei analitice, care presupune un timp mare de utilizare.

c. Metoda analitico-analogică constă în aplicarea celor două metode în anumite părţi sau elemente structurale ale procesului. Ex: Pentru unele operaţii în care se realizează prelucrarea de degroşare, unde forţele şi solicitările sunt mari, de exemplu, calculul rigidităţii şi adaosurilor se recomandă să se facă analitic. Pentru altele se recomandă metoda analogică. În prezent, metoda analitico-logică este cea care cîştigă mult teren având în vedere posibilitatea de utilizare a tehnicii de calcul, unde prin mici modificări şi adaptări cu ajutorul unor coeficienţi de corecţie, rezultatele obţinute analitic din cazul unor produse pot fi utilizate analogic cu rezultate foarte bune.

• Modalităţi de aplicare a metodelor de proiectare Având în vedere utilizarea largă a tehnicii de calcul în proiectarea proceselor şi

sistemelor tehnologice, în prezent se constată că din acest punct de vedere proiectarea şi, deci, aplicarea uneia dintre cele trei metode se poate face în trei feluri, respectiv:

1. Proiectarea manuală -neasistată de calculator: se aplică acolo unde tehnica de calcul nu este introdusă şi are dezavantajul unui timp mare de lucru şi a unei rigidităţi mari -modificările se fac foarte greu;

2. Proiectarea asistată de calculator: are avantajul unui timp scăzut de lucru şi a unei mari flexibilităţi, în sensul că orice modificare se realizează repede, precis şi uşor. În prezent datorită posibilităţilor de a crea nu numai de a lucra cu calculatorul, metoda se aplică atât la produsele simple cât şi la cele complexe (avioane, nave etc.);

3. Proiectarea combinată: această metodă combină celelalte două metode prezentate, fiind, adesea, modalitatea cea mai practică.