FELICIA SPRNCEANA ANGHEL MIHAI OCTAVIAN POPESCU

TEHNOLOGII ELECTROMECANICE

CAPITOLUL 1

NOIUNI DE BAZ I DEFINIII

1.1. Bazele tiinifice ale tehnologiei electrotehnice Tehnologia electrotehnic este disciplina care se ocup cu studiul legilor care acioneaz n procesul fabricaiei produselor electrotehnice, avnd ca scop asigurarea calitii satisfctoare i a costului minim al acestora.

Pentru fabricarea produselor electrotehnice este necesar procesul de producie n decursul cruia se realizeaz transformarea semifabricatelor n piese i produse finite. Acest proces de producie include obinerea din materii prime i semifabricate a pieselor prin diferite moduri de prelucrare, controlul, transportul, depozitarea, asamblarea, reglajul, ncrcarea i ambalarea adic necesit activitatea dirijat a unui colectiv de oameni pentru obinerea unui anumit gen de produse, de calitate dat. Din acest motiv producia produselor electrotehnice trebuie privit ca un mare sistem care n sine un colectiv de oameni, reunii n interaciunile tehnologice complexe ale proceselor de fabricaie, care lucreaz cu instalaiile i utilajele de obinere a produselor finite.

Relaiile i legturile reciproce ale diferitelor elemente ale unui astfel de sistem de sistem de conducere au un caracter complex i se bazeaz pe prelucrarea unui schimb larg de informaii.

Conducerea i gsirea soluiilor optime ale proceselor tehnologice se pot face n condiii deosebit de bune dac se aplic metodele matematice ale analizei sistemelor complexe, care fac apel la capitole ca: teoria probabilitilor, teoria jocurilor i soluiilor statistice, programare liniar, teoria deservirii n mas i modelarea matematic. Rezolvarea problemelor prelucrrilor mecanice, termice, chimice i de alte genuri (aplicate n tehnologiile moderne) necesit cunoaterea temeinic a tuturor realizrilor n domeniile respective ale fizicii, electrotehnicii, electronicii, chimiei i folosirea acestora pentru obinerea unor anumite proprieti determinate ale pieselor prelucrate.

2

Examinarea preciziei tehnologice a produselor electrotehnice pune noi probleme pentru determinarea erorilor de producie, analiza lor i corectarea corespunztoare a proceselor tehnologice, deci necesit aplicarea noilor metode de msur i de construcie a proceselor tehnologice optime. Iat deci, c pentru rezolvarea cu succes a problemelor tehnologice este necesar s se fac apel la multe ramuri ale tiinei contemporane. n ceea ce privete direciile de perspectiv ale dezvoltrii tehnologiei trebuie notat n primul rnd abstracia matematic, adic descrierea matematic a tuturor laturilor procesului tehnologic n scopul obinerii relaiilor analitice precise care determin legtura lor reciproc. n al doilea rnd trebuie notat utilizarea activ a calculatoarelor electronice n proiectarea i fabricarea produselor electrotehnice, nelegnd prin aceasta i conducerea automat activ a proceselor tehnologice. Deosebit de importare este utilizarea mainilor electronice de calcul la construcia proceselor tehnologice optime. Bazele acestei direcii de perspectiv sunt metode ale teoriei programrii liniare, neliniare i teoria deservirii n mas (teoria ateptrii).

Foarte important este i sarcina tipizrii proceselor tehnologice pe

baza unificrii obiectelor produciei. De mare importan pentru rezolvarea problemelor prelucrrilor i creterii duratei de via a materialelor prelucrate n cursul proceselor tehnologice i montate n produsele electrotehnice este utilizarea celor mai noi teorii ale fizicii solidului i a teoriei dislocaiilor. Introducerea teoriei generale a proceselor tehnologice n cursul de Tehnologia produselor electrotehnice este necesar pentru a formula bazele sale tiinifice, pentru a putea construi modelele matematice ale proceselor i pentru a efectua analiza i sinteza acestora cu optimizarea parametrilor lor.

Toate cele expuse mai sus demonstreaz c rezolvarea problemelor tehnologiei produselor electrotehnice se bazeaz pe un foarte important volum de cunotine ale tiinelor exacte i aplicative care descriu diferitele aspecte ale fabricaiei acestora, fapt care permite s se socoteasc tehnologia produselor electrotehnice ca o tiin complex, de sintez.

3

1.2 Noiuni i definiii ale procesului tehnologic Procesul de producie const n totalitatea aciunilor care au ca rezultat transformarea materialelor i a semifabricatelor n producie finit (n produs). Aceast noiune cuprinde nu numai executarea produselor ci i pregtirea produciei, nzestrarea tehnologico-material, ntreinerea utilajelor, transportul n interiorul seciilor i uzinei. Procesul tehnologic reprezint acea parte a procesului de producie n decursul creia variaz starea calitativ a obiectului produciei sau a diferitelor pri componente ale acestuia (piese, subansamble de orice ordin i ansamblul general produsul electrotehnic). Produs se numete obiectul produciei inclus n nomenclatorul produciei ntreprinderii.

Subansamblul reprezint o legtur separabil sau nu a unor pri componente ale produsului. Sub raport tehnologic subansamblul reprezint o parte a produsului executat independent de celelalte pri ale sale. n subansamblu pot intra piese, alte subansamble mai simple sau chiar produse cumprabile de la alt uzin. Subansamblul ce intr nemijlocit n produs l vom numi subansamblu de prim ordin. Subansamblul ce intr nemijlocit n subansamblul de ordinul I l vom numi de ordinul II, amd. Pies (denumit deseori detaliu sau reper) este o parte a produsului executat fr operaiei de asamblare, adic este un element primar al asamblrii. La executarea ansamblului general, a subansamblelor de orice ordin i reperelor se folosesc diferite procedee fizice i chimice care modific proprietile materialelor, forma piesei brute, dimensiunile, calitatea stratului superficial, poziia relativ a pieselor sau realizeaz asamblarea lor. Din acest motiv, procesul tehnologic de realizare a obiectului produciei sau a prilor sale componente const dintr-un complex de procese tehnologice particulare de execuie a pieselor i subansamblelor, procese tehnologice de asamblare, reglare i ncercare. Procesele tehnologice particulare constau din operaii tehnologice separate. Operaia tehnologic este acea parte a procesului tehnologic care se ndeplinete nentrerupt la un singur loc de munc, asupra unuia sau ctorva obiecte ale muncii, de ctre unul sau civa muncitori (fr trecerea la alt munc).

Ca exemplu se poate considera tanarea tolelor pe pies, creia i este caracteristic faptul c nu se schimb piesa prelucrat, utilajul, muncitorul i, de asemenea, nentreruperea procesului tehnologic. Dar dac bobinarea unui

4

transformator de for se realizeaz nu pe o main ci pe trei maini diferite, atunci se realizeaz trei operaii de bobinare. Operaia se poate executa dintr-o singur aezare sau din cteva aezri ale piesei n dispozitiv sau pe masa mainii. Aceast aciune de prindere a piesei n dispozitiv sau pe masa mainii n vederea prelucrrii sau asamblrii face parte din operaia respectiv i se numete aezare. Piesa fixat n dispozitiv poate fi prelucrat ntr-una sau mai multe poziii fa de sculele cu care se face prelucrarea ei. Operaia tehnologic este elementul de baz al planificrii industriale. Pe baza nsumrii timpilor diferitelor operaii se determin necesarul de for de munc, se planific ncercarea utilajelor etc. O operaie poate fi constituit din una sau mai multe faze. Faza este acea parte a operaiei n care se execut complet dintr-o singur aezare i poziionare a piesei o suprafa sau mai multe suprafee simultan, cu o scul sau cu un complet de scule cu un anumit regim de achiere. ntr-o faz de prelucrare mecanic adaosul de prelucrare de pe suprafaa piesei (sau de pe suprafeele piesei, dac se prelucreaz simultan mai multe suprafee ale piesei) poate fi ndeprtat dintr-o singur trecere sau din mai multe treceri. La fiecare trecere a sculelor pe suprafaa (sau pe suprafeele) piesei care se prelucreaz, se ndeprteaz cte un strat de material. Toate trecerile se execut cu acelai regim de achiere. dac o trecere se execut cu alt regim de achiere atunci trecerea respectiv devine faz. Faza i trecerea la rndul lor sunt formate din una sau mai multe mnuiri. Mnuirea reprezint totalitatea micrilor efectuate de muncitor n timpul desfurrii lucrului. n funcie de genul procesului tehnologic: de prelucrare dimensional, de asamblare, de protecia suprafeei, de impregnare, coninutul i noiunea elementelor operaiei variaz. Ele sunt determinate n modul cel mai clar n prelucrrile mecanice. La elaborarea procesului tehnologic se stabilesc, pornind de la echipamentul existent cele mai avantajoase regimuri ale ndeplinirii sale. Aceasta presupune determinarea volumului de munc att al procesului n ansamblu ct i al prilor sale componente. Volumul de munc corespunde timpului cheltuit pentru ndeplinirea unui proces tehnologic sau a prilor sale componente. Prin norma de timp se nelege timpul minim necesar pentru ndeplinirea operaiei date, cu echipamentul tehnologic rezistent, calificarea corespunztoare a muncitorului i intensitatea normal a muncii sale n condiii normale de producie.

5

1.2.1 Posibilitile de elaborare a procesului tehnologic Procesele tehnologice se pot elabora sub forma proceselor: - individuale - de grup - tipizate. Procesele individuale se elaboreaz pentru anumit pies, pentru un anumit subansamblu, sau ansamblu. Nu sunt economice deoarece varietatea obiectelor produciei fiind mare iar cantitatea lor fiind mic nu se pot utiliza maini unelte de nalt productivitate, cu grad ridicat de concentrare a operaiilor.

Procesele de grup se elaboreaz pentru o grup de piese similare n privina caracteristicilor constructiv-tehnologice. Acest tip de procese tehnologice au aprut ca urmare a faptului c foarte multe din piesele unicate care se prelucreaz individual pe aceleai maini sunt asemntoare dimensional i ca form geometric, sunt confecionate din acelai material i se prelucreaz dup procese tehnologice comune. Din aceste repere s-au format grupe de piese, care s fie prelucrate dup principiile produciei de serie mare i mas (pe linii tehnologice sau pe maini unelte de nalt productivitate). Acesta este i motivul pentru care astfel de procese tehnologice au primit denumirea de procese tehnologice de grup. Problema principal la aplicarea proceselor tehnologice de grup este constituirea ct mai judicioas a grupelor de piese. Iniial constituirea grupelor se fcea n atelier de ctre maistru sau tehnolog, pe baz de observaii sau intuiie. Odat cu creterea numrului de piese prelucrate i lrgirea diversificrii produciei s-a impus necesitatea gsirii unei metode tiinifice, eficient. A aprut astfel metoda clasificrii pieselor pe baz de coduri.

Procesele tehnologice tip se compun pentru cteva piese sau subansamble asemntoare din punct de vedere al caracteristicilor constructive i tehnologice i care au n condiiile concrete ale produciei un plan general al operaiilor.

6

1.2.2 Tipurile principale de producie n funcie de mrimea programului de producie (cantitatea de produse executate n unitatea de timp: an, trimestru, lun) producia poate fi mprit n trei tipuri principale: - producia individual sau de unicate, - producia de serie, - producia de mas. n producia individual sau de unicate se execut, n cantiti mici (n majoritatea cazurilor unicate), produse foarte variate ca tip. Caracteristica principal a produciei individuale o constituie executarea la locurile de munc a unei foarte variate game de operaii diferite, fr o repetare periodic a lor. Produsele acestui tip de producie sunt cele care nu au o utilizare larg ci sunt executate cteva buci, conform unor comenzi speciale. n producia de serie se execut repetat serii de produse sau loturi de piese. Caracteristica principal a produciei de serie o constituie repetarea periodic a acelorai operaii, la majoritatea locurilor de munc. Este tipul cel mai rspndit de producie n industria electrotehnic. n producia de mas cantiti relativ mari de produse se execut n mod continuu, pe o perioad ndelungat de timp (de ordinul anilor). Caracteristica principal a produciei de mas o constituie nu cantitatea de produse livrate, ci efectuarea la majoritatea locurilor de munc a acelorai operaii, cu repetare continu.

1.2.3. Formele organizatorice ale liniilor tehnologice

n funcie de programul de producie, procesul tehnologic de prelucrare sau asamblare se poate proiecta pe linii tehnologice (la producia de mas), sau se lanseaz n fabricaie n loturi, dup metoda divizrii sau concentrrii operaiilor (n producia de serie), dup tehnologia de grup sau bucat cu bucat n producia individual.

Liniile tehnologice se organizeaz pentru volum de producie suficient de mare, care justific introducerea lor. Ele reprezint niruirea de maini unelte, instalaii i locuri de munc n ordinea strict prevzut de procesul tehnologic, indiferent de natura operaiilor respective. De observat c i unele operaii mai speciale, ca de exemplu operaia de vopsire, pot fi introduse n linia tehnologic. Exist ns i operaii care nu pot fi introduse n linie, cum ar fi de exemplu turnarea unor repere de oel care se face

7

separat la atelierul de turntorie, piesele fiind apoi introduse n fluxul tehnologic.

Liniile tehnologice pot fi clasificate dup diferite criterii. Din punct de vedere al genului operaiilor executate, liniile tehnologice pot fi de prelucrare, de montaj, sau pot cuprinde ambele tipuri de operaii. Exist i linii tehnologice alctuite numai din maini unelte.

n atelierele de montaj se organizeaz benzi de montaj. La liniile tehnologice de montaj banda poate fi chiar locul de munc (fig. 1.1.), ea oprindu-se un anumit timp, conform unui anumit ritm pentru ca fiecare muncitor s execute operaia, sau poate fi numai mijloc de transport (fig. 1.2.), muncitorul prelund de pe band obiectul muncii, executnd operaia pe bancul su de lucru i apoi repunnd subansamblul sau produsul pe band, care-l transport la muncitorul urmtor.

Fig. 1.1. Banda de montaj Fig. 1.2. Banda de montaj care constituie i loc care constituie numai de munc: 1-banda; mijloc de transport: 2-muncitorul. 1-banda; 2-locul de munc.

La produsele foarte mari obiectul muncii rmne fix i se deplaseaz muncitorul la diferite locuri de montaj (fig. 1.3.). n acest caz muncitorul are o pregtire mai complex, el executnd mai multe operaii.

8

Fig. 1.3. Deplasarea muncitorului la diferite locuri de munc la produsele foarte mari.

Din punct de vedere al formei organizatorice liniile tehnologice pot fi

clasificate dup cum urmeaz: - Linia tehnologic automat complex este aceea pe care se execut

totalitatea operaiilor de prelucrare a unor piese date ncepnd cu intrarea materialului n ntreprindere i terminnd cu ieirea pieselor finite din linie.

Liniile tehnologice automate complexe stau la baza construirii uzinelor automate.

- Linia tehnologic automat este aceea pe care se efectueaz prelucrarea parial sau complet a unei piese (sau uneori a mai multor piese ce se aseamn dimensional i ca form geometric), cu ciclu automat, n ordinea succesiunii operaiilor.

Ciclul de lucru al liniei tehnologice automate este n strns concordan cu ritmul de producie al produsului respectiv. O astfel de linie tehnologic automat poate fi organizat nu numai n atelierele mecanice de prelucrare ci i n atelierele de asamblare, de vopsire, de tratamente termice, etc.

Aceste linii formeaz baza construirii atelierelor automate. Pe liniile tehnologice automate se poate prelucra o singur pies sau se pot prelucra mai multe piese asemntoare (mai ales pe liniile tehnologice automate din atelierele de vopsitorie, tratamente termice, etc.).

Pe astfel de linii tehnologice automate toate operaiile de prelucrare, control precum i transportul, fixarea i desprinderea pieselor n dispozitive, se face automat. ntreaga linie este deservit de numai civa muncitori care n general urmresc i asigur buna funcionare a liniei.

- Linia tehnologic unitar cu flux continuu este aceea pe care se organizeaz prelucrarea unui singur tip de piese n mod continuu, n ordinea succesiunii operaiilor procesului tehnologic.

Ritmul liniei este n concordan cu ritmul produciei produsului respectiv. Transportul piesei pe linia tehnologic de la un loc de munc la altul nu se face automat; de asemenea, nu se efectueaz automat nici fixarea piesei pentru prelucrare, cum se ntmpl pe liniile tehnologice automate. Transportul piesei n lungul liniei tehnologice poate fi mecanizat cu ajutorul diferitelor transportoare cu band, cu lan suspendat sau ci cu role. Astfel

9

de linii tehnologice exist ntr-un numr mai mare sau mai mic aproape n toate uzinele electrotehnice din ara noastr.

Liniile tehnologice cu flux continuu formeaz baza de organizare a produciei n flux tehnologic n producia de mas i de serie mare n concordan cu ritmul produciei ntregii ntreprinderi.

- Linia tehnologic multipl cu flux continuu este aceea pe care se organizeaz prelucrarea simultan a unui complet de cteva tipuri de piese diferite, ns asemntoare din punct de vedere constructiv i tehnologic. Transportul, fixarea i desprinderea piesei nu sunt automatizate. La mainile unelte din linie exist o astfel de schem de reglaj, care permite prelucrarea tuturor pieselor fixate pe mainile unelte respective, fr a fi nevoie de o reglare a acestora pentru fiecare pies n parte. De exemplu, la maina de gurit prevzut cu un cap multiax pot fi burghiate simultan un numr oarecare de piese fixate n acelai dispozitiv sau n dispozitive diferite.

- Linia tehnologic cu flux variabil este aceea pe care se organizeaz prelucrarea n loturi de piese, pe utilaje dispuse n ordinea succesiunii operaiilor procesului tehnologic, n concordan cu ritmul produciei de piese.

n cazul cnd piesele din lotul care urmeaz a fi lansat pe linia tehnologic sunt diferite din cele din lotul precedent, linia tehnologic trebuie s aib posibilitatea de reglare rapid pentru prelucrarea lotului respectiv de piese.

Linia tehnologic trebuie s aib un domeniu larg de utilizare. Utilajele din linia tehnologic sunt echipate cu dispozitive cu un grad mare de universalitate.

Liniile tehnologice cu flux variabil formeaz baza de organizare a produciei pe linii tehnologice n producia de serie care este foarte des ntlnit n fabricaia produselor electrotehnice

1.2.3.1 Calculul ritmului i al productivitii liniei tehnologice

Condiia de baz care trebuie ndeplinit la proiectarea procesului tehnologic pe linii tehnologice cu flux continuu, const n asigurarea sincronizrii operaiilor, adic n efectuarea fiecrei operaii ntr-un timp de lucru egal, sau cu foarte puin mai mic dect ritmul de lucru al liniei tehnologice.

10

n funcie de mrimea ritmului de lucru al liniei tehnologice se face divizarea procesului tehnologic n operaii, se alege utilajul i se proiecteaz SDV-urile.

Pentru ncrcarea judicioas a fiecrui loc de munc se ntocmete histograma liniei tehnologice (fig. 1.4):

Fig. 1.4. Histograma unei linii tehnologice.

Piesa trece de la un anumit loc de munc la altul, dup un anumit

timp, determinat de durata celei mai lungi operaii (operaia 3 n cazul nostru). Este necesar ca diferena dintre duratele operaiilor s fie ct mai mic. Altfel unii muncitori ateapt, n timp ce alii sunt prea aglomerai.

Dac de exemplu operaia 4 dureaz foarte mult (s presupunem de dou ori ritmul) se dubleaz numrul de locuri de munc la aceast operaie, sau numrul de maini unelte din band.

Fig. 1.5. Dublarea locului de munc la operaia cu

durata de dou ori mai mare. Deci, pentru organizarea produciei pe linii tehnologice n flux

continuu, coninutul procesului tehnologic i alegerea utilajelor sunt derivate ale ritmului de lucru al liniei tehnologice i nu invers.

Mrimea ritmului de lucru al linie tehnologice se determin ca fiind raportul dintre fondul real de timp disponibil Ftd i planul de producie. Pfp (planul de fabricaie piese) care trebuie executate pe linia tehnologic respectiv, n intervalul de timp egal cu fondul de timp disponibil:

R= Ftd / Pfp (min/buc) (1.1)

11

Din relaia (1.1) rezult c ritmul de lucru rezult c ritmul de lucru al liniei tehnologice scade cu creterea planului de producie de piese, pentru acelai fond de timp disponibil. Acest lucru impune inginerului tehnolog s prevad la proiectarea procesului tehnologic astfel de msuri tehnico-organizatorice care s asigure un timp de lucru necesar pentru executarea fiecrei operaii n linia tehnologic, egal cu ritmul de lucru al liniei, sau cu foarte puin mai mic dect acesta, pentru ca toate utilajele i posturile de lucru ale liniei tehnologice.

Productivitatea liniei tehnologice se exprim prin numrul de piese obinute la captul liniei n unitatea de timp (de exemplu or) i se calculeaz cu relaia:

Q= Pfp/Ftd (buc/or) (1.2.)

Se observ c productivitatea liniei tehnologice este egal cu inversul ritmului de lucru al acesteia.

1.2.4. Tehnologicitatea construciei produselor i pieselor Unul dintre factorii care influeneaz substanial asupra caracterului

proceselor tehnologice este tehnologicitatea construciei produselor i pieselor lor componente.

Tehnologicitatea reprezint ansamblul de norme i restricii pe care trebuie s le ndeplineasc o construcie dat pentru ca ea s poat fi executat n producie n condiiile tehnice cele mai raionale i mai economice.

1.2.5. Parametrii procesului tehnologic de fabricaie a

produselor electrotehnice Parametrii de baz ai procesului tehnologic de fabricaie att a

produselor electrotehnice n ansamblu ct i a proceselor tehnologice particulare sunt:

- precizia - sigurana - economicitatea - productivitatea. 1.2.5.1. Precizia proceselor tehnologice. Prin precizia proceselor

tehnologice nelegem gradul corespondenei produsului finit cu cerinele condiiilor tehnice. Aceast coresponden poate fi privit n raport cu un ir

12

de caracteristici calitative ale produsului. Cauza necorespondenei caracteristicilor calitative este constituit de erorile de producie.

Problema general a preciziei proceselor tehnologice const n determinarea preciziei unei caracteristici calitative a unui ansamblu general sau subansamblu de orice ordin n funcie de erorile posibile ale subansamblelor sau reperelor componente.

1.2.5.1.1. Modelul matematic al produsului electrotehnic din punct de

vedere al precizieiFie parametrul N caracteristica ce ne intereseaz a ansamblului

general sau subansamblului component. N = f (q1,q2,,qi, ) (1.3)

unde qi - sunt parametrii elementelor componente ale ansamblului general sau subansamblelor. Pentru a stabili dependena ntre erorile de producie ale parametrului N i erorile de producie ale elementelor componente procedm n felul urmtor folosind calculul diferenial. Pentru N din relaia (1.3) ce este o funcie de mai multe variabile, difereniala total va fi: ......21 ++= dqNdqNN

21

++ ii

dqqN

qqd (1.4)

Trecnd de la difereniale la mrimi finite relaia (1.4) se scrie:

......22

11

+++

+= i

i

qqNq

qNq

qNN (1.5)

utat sub forma eneral care dup transformri matematice se poate scrie:

mprind relaia (1.5) la (1.3) obinem expresia cg

......2

22

1

11 ++++=

i

ii q

qAqqA

qqA

NN (1.6)

sau

=

n qN =i i

ii q

AN 1

(1.7)

13

Relaia (1.7) reprezint modelul matematic al ansamblului general sau suban

ominale date, coefic terminat care caracterizeaz gradul

samblului studiat din punct de vedere al preciziei. n relaiile de mai sus semnificaiile sunt urmtoarele: N/N este eroarea relativ a parametrului N qi/qi este eroarea relativ a parametrului elementului i al schemei. A1,A2,,Ai, - coeficienii de pe lng erorile relative de producie

ale parametrilor elementelor componente au valori a cror mrime depinde att de mrimile q1, q2, , qi, ct i de caracterul legturii dintre ele. Pentru un ansamblu sau subansamblu dat concret, la valorile n

ienii Ai pot avea o expresie numeric de influenei sau ponderea fiecrui element asupra parametrului N. De

aceea, vom numi aceti coeficieni Ai coeficieni de influen. Numim relaia (1.7) relaia erorilor. n fiecare caz concret, folosind aceast relaie a erorilor, se poate

determ ie a parametrului N al ansamblului general sau subans e elementelor ce compun ansam lul sau subansamblul studiat.

ina eroarea de producamblelor, la erori de producie date alb 1.2.5.2. Sigurana proceselor tehnologice Prin sigurana proceselor tehnologice nelegem capacitatea proceselor

de-a asigura executarea produselor finite n deplin concordan cu documentaia tehnic, adic produse bune.

Sigurana este o noiune probabilistic. Sigurana proceselor tehnologice este de asemeni o noiune probabilistic. Ea este probabilitatea ca n rezultatul procesului tehnologic produsul executat s fie bun. deoarece procesul tehnologic const dint gurana procesului tehnologic va fi egal cu produsul siguranelor operaiilor:

p ilitatea

r-un ir de operaii tehnologice, si

ipt SS =1

(1.6)

k

unde Si sigurana operaiei i. k numrul total al operaiilor. n practic prezint interes o alt robabilitate i anume probabapariiei pieselor defecte.

= em

mkPm

!)(...1 (1.7)

Probabilitatea apariiei, la ieirea procesului tehnologic, care const din k operaii, a m piese defecte, este:

14

u - este sperana matematic sau n cazul dat valoarea medie a numrului defectelor care apar n procesul dat. n mod normal procesul te

nde

hnologic se caracterizeaz printr-un numr valori

mici a)=e (1.8)

Descompunnd fun umndu-ne la imu

(1.9) s tehnologic

ic:

,03 0,003).

de asemeni pentru anumite produse z=1,42).

robabilitatea apariiei defectului la un loc de munc, adic n cazul lucrului unui anumit mun

nde la acest loc de unc

itor. Atunci, probabilitatea ex munc

ximaie sigurana procesului tehnologic la fiecaretehnologic conform relaiei (1.6)

(1.13)

curilor de munc n procesul tehnologic. tare al

mic de piese defecte. De aceea, prezint interes analiza relaiei (1.7) lale lui m, de exemplu m=1:

P1k(1 -

cia e- n serie se poate obine rezpr l termen al descompunerii:

P(1) Cantitatea medie a defectelor la ieirea dintr-un proceoarecare se poate calcula cu formula empir =a.kz (1.10) unde k este numrul operaiilor n proces a este un coeficient ce depinde de ritmul produciei (de exemplu pentru anumite produse poate lua valori cuprinse ntre 0 z este un parametru al procesului determinat experimental (de exemplu

Mrimea poate fi de asemenea determinat cu ajutorul controlului statistic.

Pcitor (montator, reglor, etc.) este:

Pm = /k (1.11)

u - este numrul mediu de defecte lsate de muncitorm n procesul tehnologic propriu locului dat de munc. k este numrul operaii executate de acest munc

ecutrii de piese bune de la acest loc de, adic sigurana procesului tehnologic dat, este:

Sm=1-Pm (1.12) Considernd n prima apro loc de munc aproximativ egal, obinem sigurana ntregului proces

Spt = (1-Pm)n

unde n este numrul lo Probabilitatea apariiei defectului dup ntregul proces de execuunui subansamblu este: PSans=1-(1-Pm)n (1.14)

15

sau n

nologic bine pus la punct numrul defectelor este mic i binom

PSans= n/k (1.16)

este: 7)

locuind expresia pentru Pm: PSans=1-(1-/k)n (1.15)

Pentru un proces teh de aceea n practic ne mrginim la primul termen al dezvoltriiului i considerm:

i deci sigurana procesului tehnologic de realizare a subansamblului

SSans=1 PSans = 1 - n/k (1.1 1.2.6. Noiunea de siguran a procesului de producie Prin sigurana procesului de producie nelegem capacitatea

procesului de producie de nform e exprim prin raportul:

(1.18) nde

roduselor executate.

aze: l pieselor n procesul tehnologic (sau de ieire

lul la ieirea produselor din procesul tehnologic; producie const din trei pri

gurana fiecrei faze i a procesului de producie n ansamblu bun.

Atunci:

produs bun, ca rezultat al procesului de producie, umai n cazul n care el va fi bun la trecerea prin fiecare din fazele rocesului productiv.

a asigura executarea pieselor codocumentaiei tehnice. Numeric, sigurana s

Spp = Npb/Npt u Npb este numrul produselor bune. Npt este numrul total al p Din punct de vedere al asigurrii executrii unor piese bune procesul de producie const din trei f - controlul de intrare ade la operaiile anterioare); - procesul tehnologic; - contro De aceea, sigurana procesului de componente: - sigurana controlului de intrare (Sci) - sigurana procesului tehnologic (Spt) - sigurana controlului de ieire (Scf). Sireprezint probabilitatea ca la sfritul acelei faze produsul s fie

Spp = Sci .Spt .Scf (1.19)

deoarece se obine unnp

16

1.2.7. Economicitatea procesului tehnologic Dei exist multiple criterii economice n aprecierea unei variante tehnologice ne vom opri numai asupra criteriului preului de cost deoarece

ii procesului hnologic.

)] . (1 + Rg/100) (1.20)

sului tehnologic dup criteriul preului de

ta procesului tehnologic.

C = ax + b (1.21) de

seria (amortizri, regii

.22)

Relaiile (1.21) i (1.22) sunt reprezentate n fig. 1.6 a. Relaia (1.21) poate ajuta la alegerea variantei tehnologice.

ului de cose bucat i pentru o serie pentru o serie de piese prelu-

de produse. crate n 3 variante tehnologice.

acesta constituie cel mai important indicator al economicitte Expresia general a preului de cost al unui produs este: C = [M + S (1 + Rf/100 unde M este costul materialelor; S este costul salariilor directe; Rf este regia de fabricaie (n procente) Rg este regia general (n procente). La alegerea variantei procecost este important s se determine acea parte a preului de cost care depinde de varia Pentru o serie de produse x, expresia preului de cost poate fi pus subforma: un a sunt costurile identificabile direct pe fiecare produs (manoper direct, energie, etc.) b sunt costurile indirecte pentru toat generale, cheltuieli de ntreinere, etc.)

Relaia ce determin costul unui produs va fi: c = C/x = a + b/x (1

Fig. 1.6. a) b) Diagrama pre t Diagrama preului de cost p

17

Fie de exemplu trei variante tehnologice caracterizate de costurile C1,

C2, C3 reprezentate n figura 1.6.b. Este evident c pentru anumite mrimi de serii sunt avantajoase diferite variante tehnologice. Din egalitile:

a3x + b3 (1.23)

cterizat de C2 i pentru

ralel (C1), strunjirea pe strung revolver (C2) i spectiv automat (C3).

1.2.8 Productivitatea procesului tehnologic

a1x + b1 = a2x + b2 a2x + b2 =

se determin valorile x i x. Se observ c pentru x < xeste avantajoas varianta caracterizat de C1; pentru x > x > x este avantajoas varianta carax > x este avantajoas varianta caracterizat de C3. Procesul tehnologic ale crui variante le-am reprezentat poate fi de exemplu un proces de strunjire pentru o serie de piese, iar variantele: strunjirea pe strung pare

Productivitatea procesului tehnologic se determin prin cantitatea de piese, subansamble sau produse executate n unitatea de timp (or, schimb,

sptmn).

= utdTFQ (1.24)

nde ibil

ridicarea productivitii se poate face prin losirea ct mai deplin a fondului de timp sau prin micorarea timpului de

xecutare a unitii de producie.

u Q este productivitatea, Ftd este fondul de timp dispon Tu este timpul cheltuit pentru executarea unitii produciei conform normelor tehnice de timp. Evident, conform formulei,foe

18

1.3. ntrebri de control i aplicaii

1. Cu ce se ocup disciplina de tehnologie? 2. Ce discipline concur la rezolvarea problemelor tehnologice? 3. Ce este procesul de producie? Dar procesul tehnologic? 4. Ce nelegem prin: produs, subansamblu, pies, operaie tehnologic? 5. Cum se definete norma tehnic de timp? 6. Cum se elaboreaz procesul tehnologic? 7. Care sunt principalele tipuri de producie ntlnite n industria electrotehnic? 8. Care sunt formele organizatorice ale liniilor tehnologice? 9. Care este tipul de linie tehnologic cel mai mult utilizat?

10. Cum se construiete histograma unei linii tehnologice? 11. Care este ritmul unei lin tehnologice care produce unpiese pe lun? Se tie c se lucreaz n 2 schimburi / zi a cte 8 ore

lot de 10.000 / schimb.

R=2,5 min. / buc. 12. Care este productivitatea liniei tehnologice din problema 11? 13. Ce nelegem prin tehnologicitatea unei construcii?

1.4. Bibliografie (capitolul I)

1.1. Anghel F. - Tehnologia fabricaiei mainilor electrice. Voi. I, III Lit. IP1. 1974

1.2. Crian L - Tehnologia ca sistem. Ed. t. i Encicl. Buc 1980 1.3. Karskov V. S. - Bazele tehnologiei construciei de maini. Moscova

1974. 1.4 Osmakov A. A. - Tehnologia i echipamentul fabricaiei de maini

electrice. Moscova 1980. 1.5. Figaro V. P. Bazele proiectrii proceselor tehnologice. Moscova.

1973.

14. Exemplificai noiunea de tehnologic itate pentru o pies. 15. Care sunt parametrii de baz ai procesului tehnologic?

1.6. TrucV., Popescu M. - Tehnologia de fabricaie a aparatelor electrice. Ed.

ICPE, Bucureti, 1996

19

CAPITOLUL 2

PROIECTAREA PROCESULUI TEHNOLOGIC

2.1. Locul i organizarea serviciului tehnologic ntr-o ntreprindere de

produse electrotehnice

s

tor.

proiectare, ceea ce corespunde de fapt, cu stabilirea tribu n atelierele de

Proiectul unui nou produs electrotehnic se elaboreaz pe baza standardelor sau a normei interne existente. Conform proiectului care cuprinde desenele de execuie, se fabric prototipul. Acesta este supuncercrilor de omologare prototip, n urma crora se fac observaiile cu remedierile ce trebuiesc aduse pentru a se obine un produs corespunz Se definitiveaz apoi, documentaie de proiectare desenele i nomenclatoarele produsului care se transmit serviciului tehnologic. Serviciul tehnolog poate fi organizat distinct de serviciul proiectare, sau are ingineri tehnologi care lucreaz mpreun cu proiectanii. Cum atribuiile tehnologilor sunt oricum bine stabilite i distincte de ale proiectanilor vom considera cazul n care serviciul tehnolog este organizat separat de cel dea iilor celor care se ocup de proiectarea tehnologieiproiectare mixte. Serviciul tehnologic are urmtoarele compartimente: a) tehnologic; b) de materiale (sau de consumuri specifice); c) de normare tehnice; d) de proiectare SDV (scule, dispozitive, verificatoare). a) Compartimentul tehnologic efectueaz proiectarea tehnologiei pe fie tehnologice (n cazul produciei de serie) sau pe planuri de operaii (n

entul de materiale

cadrul produciei de mas), documente n care sunt trecute toate detaliile legate de efectuarea fiecrei operaii, la fiecare loc de munc. b) Compartim calculeaz consumurile specifice entru materialele prevzute de proiectant. Aceste consumuri se stabilesc pe

unitatea de produs.

p

20

Se definesc: 1) consum specific net care este greutatea reperului n stare finit; 2) consum specific brut care este greutatea materialului n stare neprelucrat, fiind obinut din consumul specific net prin adugarea pierderilor tehnologice de material (transformate inerent n deeuri de prelucrare), de exemplu materialul care cade prin gurire, tiere cu ferstrul, strunjire, decupare, etc. n fig. 2.1. sunt exemplificate (prin haurare) poriunile din semifabricat care reprezint pierderi tehnologice;

Fig. 2.1. Pierderi

tehnologice de material

3) consum de aprovizionare care este mai mare dect consumul brut cu pierderile ce revin pe unitatea de produs datorit rebuturilor admisibile, pierderilor de depozitare, transport, etc. Tot compartimentul de materiale stabilete planurile de tiere la materialele aprovizionate sub form de tabl sau benzi, respectiv planurile de debitare la cele aprovizionate sub form de bare. c) Compartimentul de normare tehnic stabilete norma tehnic de timp, adic timpul necesar efecturii fiecrei faze i operaii. Valoarea manoperei se calculeaz nmulind norma tehnic de timp cu retribuia corespunztoare n lei /or pentru fiecare categorie de munc. d) Compartimentul de proiectare SDV proiecteaz: - sculele o construcie care este utilizat n mod activ n procesul tehnologic, ele dnd modificarea formei (tan, cuit de strung, burghiu, etc.); - dispozitivele construcii auxiliare, ajuttoare n procesul de prelucrare (dispozitive de prindere, abloane de gurit, etc.); - verificatoarele care servesc pentru controlul pieselor executate. SDV-urile pot fi speciale sau standardizate. Compartimentul proiectare SDV se ocup de cele speciale, cele standardizate fiind cumprate ca atare de la ntreprinderi specializate. Secia Matrierie a ntreprinderii va executa sculele nestandardizate, destinate produsului nou proiectat. Cu aceste scule se execut seria zero, avnd ca scop verificarea concepiei tehnologice i omologarea seriei de SDV-uri.

21

Dup omologarea seriei zero se trece la lansarea n fabricaie a noului produs.

2.2. Fazele proiectrii proceselor tehnologice2.2.1. Principii generale

Procesul tehnologic elaborat corect trebuie s asigure realizarea tuturor condiiilor indicate n desenele pieselor i n prescripiile tehnice, nalt productivitate i indicatori economici corespunztori. Proiectul procesului tehnologic se elaboreaz distinct pentru diferitele tipuri de fabricaie (de unicate, de serie sau de mas). Proiectarea procesului tehnologic al executrii pieselor, subansamblelor i ansamblelor ncepe cu studiul documentaiei tehnice: descrierea tehnic, desenele, condiiile tehnice, etc. Urmeaz apoi etapa determinrii soluiei optime a procesului tehnologic, care se face foarte eficient prin metoda modelrii. Aceast metod este deosebit de util n cazul produciei de serie sau de mas. La analiza proceselor tehnologice care asigur obinerea construciei proiectate trebuie s se examineze urmtoarele dou aspecte: a) nivelul tehnologiei produciei; b) nivelul mecanizrii, automatizrii produciei i nzestrrii tehnologice a muncii. Dup adoptarea soluiei socotit optim pentru procesul tehnologic se elaboreaz succesiunea final a operaiilor, se efectueaz alegerea final a echipamentului, a nzestrrii tehnologice, se realizeaz calculul regimurilor tehnologice i normarea. La dezmembrarea procesului tehnologic n operaii sunt posibile dou ci: concentrarea, adic unirea ctorva operaii simple ntr-una mai complicat i diferenierea adic dezmembrarea operaiilor complexe n altele mai simple. La diferenierea operaiilor numrul locurilor de munc crete, dar echipamentul necesar pentru producerea detaliilor i subansamblelor se simplific. Continuarea operaiilor necesit, dimpotriv, complicarea echipamentului. Pentru stabilirea ordinii raionale a operaiilor este necesar s se in seama i de tipizarea proceselor tehnologice.

22

2.2.2. Materiale iniiale necesare pentru proiectarea procesului tehnologic

Pentru elaborarea procesului tehnologic al fabricaiei produselor electrotehnice sunt necesare urmtoarele materiale iniiale de baz: - descrierea tehnic a piesei sau produsului; - condiiile tehnice; - documentaia transmis de ctre serviciul proiectare; - volumul produciei; - capacitatea de producie a ntreprinderii; - posibilitile cooperrii cu alte ntreprinderi; - termene de plan ale pregtirii i asimilrii produciei. S examinm pe scurt materialele de baz necesare pentru ntocmirea procesului tehnologic. Corectitudinea descrierii tehnice, a condiiilor tehnice i desenelor este factorul determinant n calitatea elaborrii proceselor tehnologice. Cu ct acestea vor fi formulate mai corect i mai precis, cu att vai fi mai bine ntocmit procesul tehnologic. Volumul produciei este necesar pentru calculul celei mai economice soluii a procesului tehnologic, pentru alegerea echipamentelor, SDV-urilor, gradului mecanizrii, automatizrii i pentru determinarea optim a organizrii produciei. Capacitatea de producie a ntreprinderii este necesar pentru aprecierea posibilitii realizrii procesului tehnologic i pentru alegerea celei mai economice variante. Posibilitile cooperrii cu alte ntreprinderi reprezint o problem foarte important la proiectarea proceselor tehnologice, n condiiile actuale, cnd pentru fabricarea produselor electrotehnice sunt necesare procese tehnologice foarte diferite. Numai marile ntreprinderi pot fi prevzute cu secii pentru procese tehnologice speciale ca: turnare, presare mase plastice, etc. Din acest motiv i din considerente pur economice cooperarea ntre ntreprinderi este un factor important de care depinde proiectare procesului tehnologic.

Termenele de plan ale pregtirii i asimilrii produciei sunt, de asemenea, importante la proceselor tehnologice. Cu ct sunt mai mici termenele pregtirii i asimilrii, cu att trebuie s fie mai calificate cadrele, cu att mai puin trebuie detaliate diferitele operaii, cu att mai larg i mai perfect trebuie s fie baza de producie.

23

2.2.3. Documentaia tehnologic

n urma proiectrii, procesele tehnologice sunt nscrise n documentele tehnologice. n acestea se noteaz modul de obinere al pieselor i produselor, echipamentele tehnologice necesare (mainile, utilajele, dispozitivele, sculele, verificatoarele, etc.), gradul de ndemnare necesar executrii procesului tehnologic respectiv i timpul n care este posibil s fie realizat. Pe baza documentelor tehnologice se determin timpul necesar lucrrilor, se nzestreaz locurile de munc, se planific i se furnizeaz materialele i semifabricatele. nclcarea prescripiilor notate n documentaia tehnologic poate conduce la compromiterea calitii produselor. De aceea, respectarea cu strictee a tuturor prescripiilor documentaiei tehnologic este legea de baz a produciei. Standardul STAS 6269-80 stabilete coninutul documentaiei tehnologice. Forma documentaiei tehnologice poate diferi pentru diferite ramuri ale industriei electrotehnice, n funcie de specificul produciei, dar caracterul documentaiei este acelai. Totalitatea documentelor tehnologice poate fi mprit n trei grupe: - documentaia tehnologic ce fixeaz procesul tehnologic al desfurrii operaiilor unor piese (fia tehnologic n cazul produciei de serie) sau chiar al unei singure operaii efectuate asupra piesei (planul de operaie n cazul produciei de mas); - documentaia tehnologic de sintez care reflect ntregul proces tehnologic al prelucrrii unor subansamble sau ansamble (de exemplu planul de succesiune al operaiilor i toate datele funcionrii unei benzi tehnologice). Tot n aceast grup se ncadreaz i documentaia tehnologic ce conine datele de sintez asupra nzestrrii tehnologice, gradului de folosire a reperelor normalizate, a SDV-urilor normalizate, etc; - instruciuni tehnologice necesare pentru executarea operaiilor complicate, a operaiilor care necesit respectarea unui anumit regim sau legate de folosirea unei instalaii sau a unui utilaj special, precum i instruciuni tehnologice de control. Deoarece n producia electrotehnic documentul tehnologic de baz este fia tehnologic pe reper, n formularul 1 este indicat acest document.

24

FORMULARUL 1 + FIG. 2.2

25

26

2.2.4. Diagrame tehnologice Diagramele tehnologice servesc la organizarea produciei dar, n acelai timp la verificarea justeei unei tehnologii alese. n principal se folosesc trei tipuri de diagrame. 1.Diagrama compunerii reperelor n produs Produsul se asambleaz din subansamble de diferite ordine i din repere. Din numeroasele scheme de asamblare cea mai rspndit este schema de asamblare tip evantai, care arat din ce piese i subansamble se face asamblarea. Pentru exemplificare s-a ales schema de asamblare simplificat a unei maini de curent continuu. (Fig.2.2) O astfel de schem este simpl i intuitiv dar ea nu reprezint succesiunea asamblrii. Dac pe aceast schem sunt indicaii privind operaiile tehnologice, atunci ea se numete schem tehnologic de asamblare.

2. Diagrama circuitului reperelor i subansamblelor n procesul de fabricaieAceast diagram indic parcursul subansamblelor i reperelor n

atelierele prescrise de procesul tehnologic. n figura 2.3. s-a exemplificat o astfel de diagram pentru un reper k, pentru a crui prelucrare sunt necesare apte operaii notate cu cifre romane n dreptul celor apte ateliere ale ntreprinderii considerate.

Fig. 2.3. Diagrama circuitului

reperelor i subansamblelor n procesul de fabricaie.

Studiind aceast diagram pentru diferite variante tehnologice, se poate alege aceea variant care asigur un parcurs ct mai simplu i mai economic, evitndu-se ntoarcerile prin ateliere. 3. Diagrama programrii calendaristice Acest tip de diagram se poate face pe loturi de piese i arat care este ordinea temporal n care trebuiesc efectuate operaiile n procesul de producie pentru a reduce la minim ciclul de fabricaie. n figura 2.4 este reprezentat o astfel de diagram.

27

Fig. 2.4 Diagrama programrii calendaristice.

Subansamblul 1 are de exemplu o durat de fabricaie de 2 zile. Reperele care-l compun necesit timpi diferii. Ele vor trebui s fie gata n ziua n care ncepe asamblarea acestui subansamblu. Programarea fiecrui reper i subansamblu se face la data necesar pentru obinerea n timp util a asamblrii i funcie de ncrcarea utilajului tehnologic. Folosind aceast diagram i corelnd-o cu ncrcarea utilajelor tehnologice ale ntreprinderii se poate obine un ciclu de fabricaie minim, n cazul unei programri calendaristice judicioase ale produciei. Se obine astfel un proces tehnologic corelat cu posibilitile atelierelor i seciilor ntreprinderii, optim din punct de vedere al economicitii sale i cu program minim de fabricaie.

2.3 Controlul tehnic de calitate - parte integrant a procesului tehnologic

Controlul tehnic de calitate este procesul ce se compune din totalitatea verificrilor i ncercrilor care se efectueaz asupra pieselor, subansamblelor i produselor finite, prin care se stabilete concordana parametrilor cu caracteristicile tehnice impuse prin standarde, norme interne i condiii tehnice. Practic, controlul tehnic de calitate const din ansamblul operaiilor de control incluse n procesul tehnologic, care trebuie s conin:

- numrul operaiilor de control

28

- succesiunea dispunerii operaiilor de control n procesul tehnologic - metodele i mijloacele de control. Aceste operaii de control se execut conform fielor tehnologice i

instruciunilor de lucru stabilite. Materialele de baz, iniiale, pentru stabilirea tehnologiei controlului sunt:

- desenele pieselor, subansamblelor i produselor; - procesele tehnologice ale fabricrii pieselor, asamblrii i

reglajului subansamblelor i subansamblului general; - condiiile tehnice pentru piese, subansamble i produse finite. Tehnologul care execut procesul tehnologic trebuie s prevad

numrul operaiilor de control, cea mai potrivit combinaie a operaiilor de producie cu cele de control, combinaie care s asigure calitatea necesar a pieselor, subansamblelor i ansamblului general i relevarea la timpul potrivit a defectelor procesului tehnologic. Pentru aceasta trebuie s se in seama de particularitile produciei: starea i componena echipamentului tehnologic, stabilitatea procesului tehnologic, organizarea produciei etc. Operaiile de control se prevd obligatoriu dup:

- cele mai importante operaii tehnologice intermediare care trebuie s asigure respectarea dimensiunilor i parametrilor de baz necesari pentru prelucrarea n continuare i asamblarea;

- operaiile la care este posibil apariia rebutului (condiii speciale de producie, complexitatea prelucrrii, echipament instabil etc.);

- operaii finale. Proiectantul tehnolog rspunde, de asemenea de nzestrarea operaiilor

de control cu instrumentele, aparatele i dispozitivele necesare. Operaiile de control se verific i se aprob de ctre eful controlului tehnic de calitate al uzinei.

Trebuie observat c necesitatea i utilitatea introducerii operaiilor de control se determin prin economicitatea i eficiena controlului.

Deoarece costul produsului n procesul fabricrii crete continuu, probabilitatea admis a rebutului spre sfritul procesului tehnologic trebuie s fie minim.

Din acest motiv, ct i n scopul minimizrii cheltuielilor de control n procesul produciei, se aplic controlul statistic i selectiv la stadiile inferioare ale produciei i controlul total spre sfritul procesului tehnologic.

Controlul tehnic de calitate se clasific n funcie de diferite criterii pe care le descriem n continuare.

29

2.3.1 Clasificarea controlului tehnic de calitate din punct de vedere al naturii ncercrilor

Din punct de vedere al naturii ncercrilor distingem: 1. ncercri mecanice; 2. ncercri electrice. 1. ncercrile de control mecanice sunt n general comune ntregii

industrii a construciei de maini i utilaje. Aceste ncercri se efectueaz asupra tuturor materialelor,

semifabricatelor, pieselor, subansamblelor i produselor finite. ncercrile de control mecanice se execut prin: verificarea cu ochiul

liber (vizual), cu instrumente de msur uzuale, cu calibre i dispozitive de control.

2.ncercrile de control electrice se efectueaz asupra materialelor, pieselor, subansamblelor i produselor finite care n funcionare au rol electric.

Se pot executa vizual, cu instrumente de msur, dispozitive, instalaii i automate de control.

Att ncercrile mecanice ct i cele electrice sunt normalizate, standardizate.

2.3.2. Clasificarea controlului tehnic de calitate din punct de vedere al fazei de producie n care se efectueaz

Din punct de vedere al fazei n care se execut controlul se

deosebete: 1.controlul pe operaie i pies; 2.controlul final; 3.controlul de recepie. 1.Controlul pe operaie i pies se mai numete i control intermediar.

Pentru un proces tehnologic dat numrul i organizarea punctelor de control este dictat de criterii de economicitate.

2.Controlul final este controlul care se execut pe produsele finite i are un caracter complex, realizndu-se conform standardelor i normelor interne.

Se prevd urmtoarele categorii de ncercri: a)ncercri de tip; b)ncercri de lot. ncercrile de tip sunt ncercrile care se execut la asimilarea n

fabricaie a produsului, sau dup modificri introduse n construcie, n

30

procesul tehnologic sau la materiale, modificri care pot influena caracteristicile produselor.

ncercrile de lot cuprind o parte din ncercrile de tip i reprezint numrul minim de ncercri n urma efecturii crora, prin rezultatele pe care le furnizeaz, se poate stabili modul n care calitatea i performanele produsului considerat concord cu datele normativelor.

3.Controlul de recepie are loc la primirea n ntreprindere a materialelor, materiilor prime i semifabricatelor. Controlul de recepie cuprinde probe de control:

- mecanic, - electric, - magnetic, - climatic.

Ca exemple de probe de ale controlului de recepie putem enumera: - verificarea conductoarelor de bobinaj din punct de vedere al

dimensiunilor (diametrul), rezistivitate, calitatea electric a izolaiei, calitile mecanice ale izolaiei etc.;

- verificarea materialelor magnetice (ridicarea curbei de magnetizare B=f(H), determinarea pierderilor specifice, etc.).

2.4. Controlul statistic Controlul statistic prevede stabilirea calitii produciei prin

verificri sistematice ale pieselor n procesul de fabricaie. Locul de munc trebuie s fie asigurat cu fie de control

statistic n care pentru fiecare dimensiune sunt notate abaterile minime admise.

Controlul statistic se recomand la fabricarea pieselor n serie mare, pe utilaje speciale, care trebuie s asigure o calitate constant, timp ndelungat.

Aplicarea controlului statistic al calitii produselor este condiionat de cunoaterea modului de desfurare a procesului de fabricaie. De aceea, este necesar ca nainte de introducerea controlului statistic s se analizeze desfurarea procesului de fabricaie, adic s se cunoasc posibilitile de precizie i reglaj ale utilajelor i s se obin informaiile necesare privitoare la stabilitatea n timp a procesului tehnologic.

Controlul statistic de calitate necesit parcurgerea urmtoarelor faze:

31

1. Analiza statistic a procesului tehnologic, premergtoare controlului statistic al calitii, care are ca scop s determine stabilitatea procesului tehnologic.

2. ntocmirea fielor de control. nregistrarea i interpretarea variaiilor parametrice statistici ai valorilor caracteristicii de calitate studiate se face cu ajutorul unor fie speciale numite fie de control.

3. Efectuarea controlului statistic al calitii. Controlul statistic const n prelevarea la intervale anumite de timp a unor probe de mrime determinat, nscrierea rezultatelor msurtorilor n fie de control, i apoi efectuarea interpretrii acestor rezultate, lundu-se deciziile corespunztoare, conform metodei utilizate.

2.4 ntrebri de control i aplicaii1.Care este componena serviciului tehnolog? 2.Care sunt problemele specifice? 3.Ce proiecteaz compartimentul de proiectare SDV-uri? 4.Ce consumuri specifice de material se definesc? 5.Determinai consumul tehnologic net i brut pentru un arbore. 6.Ce este prototipul? Dar seria zero? 7.Care sunt materialele iniiale necesare pentru proiectarea

proceselor tehnologice? 8.Ce cuprinde documentaia tehnologic? 9.Ce diagrame tehnologice cunoatei? 10.Reprezentai diagrama compunerii reperelor n produs

pentru un contactor de curent alternativ. 11.Ce este controlul tehnic de calitate? n ce raport se afl cu

procesul tehnologic? 12.n ce cazuri se prevd n procesul operaii de control n mod

obligatoriu? 13.Cum se clasific operaiile de control? 14.Cnd se face controlul static al calitii?

2.5.Bibliografie

2.1.Panaite V. Statistic tehnic i fiabilitate. Lit. I.P.B.1978 2.2.Anghel F. Tehnologia fabricaiei mainilor electrice. vol. I,III.I.P.B. 1974, 2.3.Voicu M. .a. Tehnologia materialelor. E.D.P. Buc.1981 2.4.Nanu A. Tehnologia materialelor. E.D.P. Buc.1978 2.5Truc V., Popescu M. - Tehnologia de fabricaie a aparatelor electrice. Ed. ICPE, Bucureti, 1996.

32

CAPITOLUL 3

PRECIZIA GEOMETRIC A PRODUSELOR FINITE TOLERANE I AJUSTAJE

3.1. Probleme generale ale preciziei geometrice

Respectarea parametrilor geometrici (liniari i unghiulari) ai pieselor i produselor este o condiie esenial a calitii acestora. Realizarea dimensiunilor ce definesc geometria piesei la valoarea lor nominal (teoretic) nu este posibil deoarece intervin erorile de execuie i de msurare. Procedeele tehnologice de execuie nu permit realizarea unei dimensiuni dect cu o precizie aproximativ fa de dimensiunea nominal, prescris. De asemenea, metodele de msurare nu permit msurarea exact din cauza erorilor de funcionare specifice ale instrumentului de msurat, a erorilor comise la manipularea sau la citirea indicaiilor acestuia, precum i din cauza reliefului suprafeelor prelucrate, sau a altor cauze. Pe de alt parte practica productiv a artat c realizarea unei dimensiuni a unei piese riguros la valoarea nominal, nici nu este necesar deoarece o pies poate funciona corespunztor, dac dimensiunea sa nominal variaz ntre anumite limite, corelate cu limitele cotelor pieselor cu care aceasta are legtur funcional. Din acest punct de vedere putem distinge: a) precizia macrogeometriei piesei care se refer la: - precizia dimensional; - precizia formei geometrice; - precizia poziiei diferitelor elemente geometrice; - ondulaii. b) precizia microgeometriei piesei care se refer la: - rugozitatea suprafeei. 3.2. Precizia dimensional Prin precizia dimensional nelegem realizarea dimensiunilor ntre anumite limite impuse de condiia ca mrimea caracterizat de aceast dimensiune s corespund scopului funcional. 3.2.1. Dimensiuni, abateri, tolerane (Fig. 3.1.) Pentru a nelege mai bine esena i modul de alegere al acestor limite este necesar s definim anumite noiuni.

33

Dimensiunea este una din caracteristicile liniare sau unghiulare care determin mrimea unui element al piesei: diametru, lungime, unghi, etc. Dimensiunea nominal N este valoarea luat ca baz pentru a caracteriza o anumit dimensiune, independent de abaterile permise de condiiile tehnice (inerente imperfeciunii de execuie i control). n raport cu dimensiunea nominal se definesc dimensiunile liniare. Dimensiunea efectiv E este dimensiunea a crei valoare se realizeaz prin execuie (valoarea ei se obine prin msurare). Dimensiunile limit sunt cele dou dimensiuni prescrise ntre care poate varia dimensiunea efectiv i anume: dimensiunea maxim (Dmax, dmax, Lmax) este cea mai mare dintre cele dou dimensiuni limit; i dimensiunea minim (Dmin, dmin, Lmin) este cea mai mic dintre cele dou dimensiuni limit. n acest caz de ex. pentru o cot D:

Dmin ED Dmax. Abaterea este diferena algebric dintre o dimensiune (efectiv, maxim, etc.) i dimensiunea nominal corespunztoare. Abaterea efectiv A este diferena algebric dintre dimensiunea efectiv i dimensiunea nominal corespunztoare: A=E-N (3.1) Abaterile limit sunt cele dou abateri (superioar i inferioar) obinute ca diferene algebrice ntre dimensiunile limit i dimensiunea nominal corespunztoare. Abaterea superioar (As, as) este diferena algebric dintre dimensiunea maxim i dimensiunea nominal corespunztoare, de exemplu: As=Dmax-N, as=dmax-N; (3.2) Abaterea inferioar (Ai, ai)- este diferena algebric dintre dimensiunea minim i dimensiunea nominal corespunztoare, de exemplu: Ai=Dmin-N, ai=dmin-N; (3.3) De observat c, majusculele D, A, etc., se utilizeaz n cazul dimensiunilor suprafeelor cuprinztoare (de genul alezajelor); minusculele d, a, etc., se ntrebuineaz pentru dimensiunile suprafeelor cuprinse (de genul arbore). Conform prevederilor ISO termenul utilizat convenional pentru determinarea oricrei dimensiuni exterioare unei piese, chiar dac nu este cilindric, este arbore; pentru determinarea oricrei dimensiuni interioare a unei piese, chiar dac nu este cilindru alezaj.

34

Linia zero, n reprezentri grafice este linia de referin fa de care se msoar abaterile; poziia ei este determinat de dimensiunea nominal. Prin convenie, n cazul n care linia zero este trasat orizontal, abaterile pozitive se situeaz deasupra ei, iar cele negative dedesubtul ei. Tolerana T este diferena dintre dimensiunea maxim i dimensiunea minim, sau altfel spus, este valoarea dinainte stabilit a limitelor ntre care se admite oscilaia unei mrimi. De exemplu:

TD=Dmax-Dmin; Td=dmax-dmin (3.4) Valoarea toleranei se poate deduce, de asemenea, considernd diferenele algebrice: TD=As-Ai; Td=as-ai (3.5) De observat c ntotdeauna tolerana este mrime real i nenegativ: T0.

Fig. 3.1. Parametrii alezajului,

respectiv arborelui.

Exemplu: Pentru cota 9,80 se obine: N=9,8 mm; dmax=N+as=9,8+0=9,8 mm; dmin=N+ai=9,8-0,1=9,7 mm; as=0; ai=-0,1mm; T=dmax-dmin=0,1 mm sau T=as-ai=0-(-0,1)=0,1 mm. 3.2.2. Baze. Prin baz se nelege un element fundamental (punct, linie sau suprafa) n raport cu care se determin restul elementelor (punct, linie sau suprafa) ale unei piese sau ansamblu de piese. Se deosebesc: - baze funcionale (bazele n raport cu care se determin univoc produsul finit sau ansamblul n scopul ndeplinirii rolului funcional al acestora); - baze tehnologice (bazele n raport cu care se determin poziia unei piese n timpul execuiei acesteia, n raport cu dispozitivul de poziionare a piesei pe maina unealt i n raport cu scula); - baze de msurare sau de control (elemente ale piesei de la care se msoar dimensiunea care se realizeaz n timpul prelucrrii).

35

Bazele tehnologice ale unei piese sunt: baza de aezare, baza de ghidare i baza de reazem. Baza de aezare este suprafaa cu care piesa se sprijin pe suprafaa mesei mainii-unealt sau a dispozitivului. Pentru ca piesa s aib o stabilitate ct mai bun, trebuie n primul rnd ca aceast suprafa, care servete drept baz de aezare, s fie ct mai mar, iar n al doilea rnd, trebuie ca piesa cu suprafaa respectiv s se sprijine pe trei puncte. Cu ct aceste puncte sunt mai ndeprtate unele de altele, cu att stabilitatea piesei este mai mare. Cele trei puncte lipsesc piesa de trei din cele ase grade de libertate. Baza de ghidare este suprafaa care definete poziia piesei prin dou puncte de sprijin, dispuse ntr-un plan n general vertical, perpendicular pe baza de aezare i o ghideaz n lungul unei axe de coordonate. Pentru ca ghidarea s se fac ct mai precis, aceast baz trebuie s fie ct mai ngust i ct mai lung. Cu ct cele dou puncte de sprijin sunt mai ndeprtate cu att precizia de ghidare a piesei este mai mare. Aceste dou puncte de sprijin lipsesc piesa de nc dou grade de libertate. Baza de reazem este suprafaa care definete poziia piesei printr-un singur punct de sprijin, lipsind piesa de ultimul grad de libertate. Acest punct de sprijin mpiedic piesa s se deplaseze n direcia bazei de ghidare, sau s se roteasc n jurul unei axe oarecare. Pentru a nelege mai bine explicaiile date la bazele tehnologice subliniem c orice pies, considerat ca un solid rigid, liber, are ase grade de libertate: deplasarea n lungul a trei axe reciproc perpendiculare, alese arbitrar i rotaia n jurul acestor axe. Ca urmare pentru determinarea poziiei unei piese sunt necesare ase coordonate independente fa de trei planuri reciproc perpendiculare. Aceste ase coordonate vor deveni ase mrimi independente care determin abaterile dimensionale (dup cele trei direcii) i abaterile de poziie ale piesei. Cele trei plane ale reperului se vor considera astfel nct s coincid cu bazele funcionale (suprafee ale piesei sau ansamblului, impuse de funcionare), respectiv bazele tehnologice, dup care se va considera proiectarea produsului finit sau execuia acestuia. 3.2.3. Jocuri i strngeri La asamblarea a dou piese n cazul n care una are o suprafa cuprinztoare (numit alezaj) i cealalt o suprafa cuprins (numit arbore), intervin urmtoarele elemente: - jocul J este diferena dintre dimensiunile dinainte de asamblare ale alezajului i arborelui, n cazul cnd aceast diferen este pozitiv (fig. 3.2 a): J=ED-Ed, ED>Ed; (3.6)

36

Fig. 3.2. Parametrii unei asamblri a, b cu joc; c, d cu strngere.

- jocul maxim Jmax este diferena dintre dimensiunea maxim a alezajului i dimensiunea minim a arborelui (fig. 3.2.b): Jmax=Dmax-dmin (3.7) - jocul minim Jmin este diferena dintre dimensiunea minim a alezajului i dimensiunea maxim a arborelui (fig. 3.2.b);

Jmin=Dmin-dmax (3.8) - strngerea S este valoarea absolut a diferenei dintre dimensiunile dinainte de asamblare ale alezajului i arborelui n cazul n care aceast diferen este negativ (fig. 3.2.c); S=|ED-Ed|, ED

Ajustajul, caracterizeaz relaia care exist ntre dou grupe de piese de aceeai dimensiune nominal, care urmeaz s se asambleze, privitor la valoarea jocului sau a strngerii, cnd piesele sunt asamblate. Din punct de vedere al suprafeelor ajustajului se deosebesc: - ajustaje cilindrice (cu seciune circular), la care fiecare din suprafeele care se ating sunt suprafee cilindrice; - ajustaje plane, la care fiecare dintre suprafee sunt plane; - ajustaje conice, la care fiecare dintre suprafee sunt conice. Din punct de vedere al cmpului de toleran se deosebesc:

- ajustajul cu joc ajustajul la care dimensiunea oricrui alezaj este mai mare dect dimensiunea oricrui arbore; cmpul de toleran al alezajului se afl n ntregime deasupra cmpului de toleran al arborelui, (fig. 3.3.a cu b; fig. 3.4 a cu b);

Fig. 3.3. Sistemul alezaj Fig. 3.4. Sistemul arbore unitar: unitar: a cu b ajustaj a cu b ajustaj cu joc; a cu c, d cu joc; a cu c, d sau e - sau e ajustaj intermediar (de ajustaj intermediar (de trecere); a cu f ajustaj de trecere); a cu f ajustaj strngere. cu strngere. - ajustajul cu strngere ajustajul la care, nainte de asamblare, dimensiunea oricrui alejaz este mai mic dect dimensiunea oricrui arbore; cmpul de toleran al alezajului se afl n ntregime sub cmpurile de toleran ale arborelui (fig. 3.3, a cu f; fig. 3.4. a cu f); - ajustajul intermediar (de trecere) ajustajul la care pot rezulta att asamblri cu joc, ct i asamblri cu strngere; cmpul de toleran al alezajului se suprapune parial sau complet pe cmpurile de toleran ale arborilor (fig. 3.3. a cu c, d sau e; fig. 3.4., a cu d sau e); Tolerana ajustajului (Ta) este diferena dintre jocurile respectiv strngerile maxime i minime; ea este egal cu suma toleranelor alezajului i arborelui:

38

TJ=Jmax-Jmin=TD+Td, (joc) (3.12)

TS=Smax-Smin=TD+Td (strngere) Sistemul de ajustaje este format dintr-o serie de ajustaje cu diferite jocuri i strngeri ntocmite n mod raional. Se deosebesc: - sistemul alezaj unitar, la care diferitele feluri de asamblri se obin asociind arbori cu un alezaj unic (alezaj unitar) (fig. 3.3); acest sistem are o serie de avantaje economice, aa c se va folosi ntotdeauna cnd este posibil; n sistemul ISO, alezajul unitar este alezajul cu abaterea inferioar nul; - sistemul arbore unitar, la care diferitele tipuri de asamblri se obin asociind diverse alezaje cu un arbore unic (arbore unitar) (fig. 3.4); n sistemul ISO arborele unitar este arborele cu abaterea superioar nul. 3.2.5. Sisteme de tolerane i ajustaje naionale i internaionale n scopul asigurrii interschimbabilitii diferitelor piese, subansamble i ansambluri la nivelul unei ri, a fost necesar s se elaboreze i s se oficializeze un sistem de tolerane i ajustaje naional, adic o grupare de cmpuri de toleran cu poziii bine stabilite, ntocmite pe baza unor consideraii teoretice i practice i clasificate n mod raional. Au existat i exist mai multe sisteme de tolerane i ajustaje naionale, standardizate, ca de exemplu: DIN n Germania, VSM n Elveia, STAS n Romnia, etc. Aceste sisteme naionale dei se bazeaz pe aceleai principii, prezint totui deosebiri care mpiedic interschimbabilitatea pieselor pe plan internaional, ceea ce produce dificulti n schimbul produselor industriale ntre ri. Din decembrie 1962 s-a elaborat sistemul ISO. Sub aceast form, sistemul de tolerane i ajustaje ISO a fost adoptat i standardizat din anul 1969 i n Romnia, nlocuind Sistemul de tolerane i ajustaje STAS. 3.2.5.1. Sistemul de tolerane i ajustaje ISO Sistemul de tolerane i ajustaje ISO cuprinde: - un sistem de tolerane avnd 18 tolerane fundamentale; - un sistem de ajustaje pentru dimensiuni peste 1pn la 3150 mm; - un sistem de dimensiuni limit pentru calibrele destinate verificrii pieselor. Sistemul de tolerane i ajustaje ISO se refer la dimensiunile pieselor care formeaz ajustaje cilindrice sau plane. Dimensiunile pot fi de exemplu: diametre, lungimi, limi, nlimi.

39

Sistemul ISO este n primul rnd un sistem de tolerane n care cmpurile de toleran sunt stabilite univoc dup mrime, dup poziia acestora fa de linia de zero. n sistemul de ajustaje ISO, aceste cmpuri de toleran se folosesc pentru formarea de ajustaje. n acest sistem exist posibilitatea de liber alegere n mperecherea cmpurilor de toleran ale arborilor i alezajelor, ceea ce prezint un mare avantaj. n sistemul de tolerane i ajustaje ISO, pentru mrimea toleranelor s-a adoptat noiunea de treapt de precizie sau precizie (denumit nainte n standardele noastre calitate). Treptele de precizie ISO se refer numai la piesa propriu zis (alezaj sau arbore) nu i la ajustaj, ele indicnd precizia cu care piesa trebuie prelucrat. S-au considerat ca baz 18 trepte de precizie, simbolizate prin cifrele: 01; 0; 1; 2; ; 15; 16. Treapta 01 este cea mai precis iar treapta 16 este cea mai puin precis. Cele 18 trepte de precizie de baz se pot extinde dup anumite reguli stabilite. Pentru simplificare, dimensiunile pn la 500 mm s-au grupat n 13 intervale de dimensiuni nominale (tabelul 3.1). irurile de tolerane corespunztoare fiecrui interval de dimensiuni se numesc tolerane fundamentale i pentru fiecare interval s-au prevzut 18 trepte de precizie, adic 18 iruri de tolerane fundamentale, corespunztoare diferitelor trepte de precizie, se noteaz simbolic cu IT01; IT0; IT1; IT15; IT16. Valoarea toleranelor fundamentale, ncepnd cu precizia 5, se calculeaz cu formula: T=a.iISO (m) (3.13) n care: iISO este unitatea de toleran ISO (m); a este numrul de uniti de toleran (cifra preciziei vezi rndul 2 din tabelul 3.1). Unitatea de toleran pentru dimensiuni cuprinse ntre 1 i 500 mm, ncepnd cu precizia 5, se calculeaz cu expresia:

)(001,045,0 3 mDD medmedISO += (3.14) i n care Dmed este media geometric a intervalului de dimensiuni n care se gsete dimensiunea considerat D, n mm. Pentru preciziile 01, 0 i 1, valoarea toleranelor fundamentale este calculat cu relaia aproximativ: T = k (0,1 + 0,0025 D), (3.15) n care k are valoarea 3 pentru IT 01, 5 pentru IT 0 i 8 pentru IT 1. Toleranele fundamentale pentru preciziile 2, 3 i 4 sunt se iau n progresie geometric ntre IT 1 i IT 5.

40

41

cnt_2bis.bmp cnt_3.bmp Pentru dimensiuni peste 500, pn la 3150 de mm, i precizii de la 7 pn la 16, unitatea de toleran are valoarea: IISO=0,004 Dmed + 2,1 (m) (3.16) n care Dmed este media geometric a intervalului de dimensiuni n care se cuprinde dimensiunea considerat D, n milimetri. La folosirea sistemului de tolerane ISO se utilizeaz diferite simboluri n modul urmtor: a) poziia cmpului de toleran fa de linia zero, care este funcie de intervalul de dimensiuni nominale, se simbolizeaz printr-una sau dou litere i anume cu majuscule pentru alezaje i minuscule pentru arbori: - pentru alezaje (dimensiuni interioare): A, B, C, CD, D, E, EF, F, FG, G, H, J, Js, K, M, N, P, R, S, T, U, V, X, Y, Z, ZA, ZB, ZC; - pentru arbori (dimensiuni interioare): a, b, c, cd, d, e, ef, f, fg, g, h, j, js, k, m, n, p, r, s, t, u, v, x, y, z, za, zb, zc; Observaie: literele majuscule I, L, O, Q, W i minusculele i, l, c, q, w nu se folosesc, pentru a evita confuziile. b) cmpul de toleran care este funcie de intervalul de dimensiuni nominale, se stabilete univoc prin poziia i mrimea sa fa de linia zero; el se noteaz prin simboluri formate din litera corespunztoare poziiei sale fa de linia zero i numrul care reprezint treapta de precizie, de exemplu H7, m6. c) - dimensiunea tolerat este definit prin valoarea sa nominal, urmat de simbolul cmpului de toleran definit la pct. b), de exemplu45 g7. d) ajustajul este indicat prin dimensiunea nominal comun celor dou piese ale ajustajului, urmat de simbolurile cmpului de toleran corespunztoare fiecrei piese, ncepnd cu simbolul alezajului (dimensiunii interioare), scrise sub form de fracie, de exemplu: 25 H6/m6. Aezarea cmpurilor de toleran fa de linia zero se determin prin mrirea toleranei fundamentale (tabelul 3.1) i prin una din abateri (abaterea limit cea mai apropiat de zero) numit abatere fundamental (luat din tabelele 3.2 i 3.3). Cealalt abatere se calculeaz cu ajutorul formulelor: as = ai + Td sau ai = as - Td (3.17) As = Ai + TD sau Ai = As - Td.

42

Exemplu: Fie ajustajul 35 H7/k6. Din tabelul 3.1 se iau toleranele fundamentale: pentru alezaj precizia 7, interval de dimensiuni 30 pn la 50, se gsete TD=0,025 mm; pentru arbore precizia 6 acelai interval de dimensiuni se gsete TD=0,016 mm. Din tabelele 3.2 i 3.3 se iau abaterile fundamentale: la H se gsete, pentru dimensiuni cuprinse ntre 30 i 50 mm, Ai=0 mm; iar pentru k6, se gsete pentru acelai interval de dimensiuni, ai=+0,002 mm. Rezult: - alezajul 35H7: dimensiunea nominal N=35 mm; - abaterea inferioar Ai=0 mm, tolerana alezajului TD=0,025 mm, dimensiunea tolerat D=350+0,025; - arborele 35k6: dimensiunea nominal N=35 mm; abaterea inferioar ai=+0,002 mm, tolerana arborelui Td=0,016 mm, abaterea superioar as = ai + TD = 0,002 + 0,016 = 0,018 mm, dimensiunea tolerat: d=35+0,018+0,002.

3.2.6. Indicaii de folosire a ajustajelor

3.2.6.1. Domenii de aplicare a familiilor de simboluri n cele ce urmeaz sunt artate cu titlu informativ, principalele domenii de aplicare ale celor 18 trepte de precizie ale sistemului ISO. Preciziile 01; 0; 1; 2; 3 i 4 fiind de foarte mare finee, se utilizeaz n mecanica fin, la execuia aparatelor de msurat, a calibrelor. n prezent, n atelierele dotate obinuit nu pot fi atinse sau se pot obine numai unele dintre aceste precizii cu mari dificulti. Preciziile 511 sunt cele care se folosesc n mod curent la piese care formeaz ajustaje n construciile de maini. Treptele de precizie 57 se mai folosesc uneori la construcia de calibre mai puin precise, la prelucrarea la rece a metalelor ca tragerea, ambutisarea, laminarea la rece, etc. Preciziile 1216 (i eventual urmtoarele) se aplic pentru toleranele procedeelor de lucru mai puin precise cum sunt laminarea, presarea, forjarea, turnarea, la prelucrarea maselor plastice, la formarea de ajustaje cu piese executate cu tolerane i cu jocuri mari i foarte mari, etc.

43

Tabel 3.3. Tolerane de form i de poziie 3.3.1. Precizia formei geometrice n legtur cu aceasta, definim: Suprafaa real a piesei suprafaa care limiteaz piesa i o separ de mediul nconjurtor. Suprafaa efectiv suprafaa obinut prin msurare (apropiat de suprafaa real). Suprafaa adiacent suprafaa de aceeai form cu suprafaa prescris pentru pies, tangent la suprafaa efectiv dinspre partea exterioar materialului piesei i aezat astfel nct distana maxim dintre suprafaa real (efectiv) i suprafaa adiacent s aib valoarea minim. Abaterea de form a suprafeei - abaterea formei suprafeei efective fa de forma suprafeei adiacente. Cazul general este abaterea de la forma dat a suprafeei. Cazurile particulare sunt: neplanitatea (abaterea de la planitate) cu formele simple concavitate i convexitate; necilindricitatea (abaterea de la cilindricitate) cu formele simple: forma conic, forma butoi, forma a, curbarea. Similar se petrec lucrurile n cazul formei profilului obinut prin secionarea suprafeei reale, respectiv efective, cu un plan de orientare dat. Deosebim: - profil real- intersecia dintre suprafaa real i un plan cu orientare dat; - profil efectiv profilul obinut prin msurare, apropiat de profilul real; - profil adiacent profilul de aceeai form cu profilul dat, tangent la profilul real (efectiv) dinspre partea exterioar materialului piesei i aezat astfel nct distana maxim dintre profilul efectiv i cel adiacent s aib valoarea minim. Abaterea de form a profilului abaterea formei profilului efectiv fa de forma profilului adiacent. Cazul general este abaterea de la forma dat a profilului. Cazurile particulare sunt: nerectilinitatea (abaterea de la rectilinitate) cu formele simple concavitate i convexitate; necircularitatea (abaterea de la circularitate) cu formele simple ovalitatea i poligonalitatea. n figura 3.5 i 3.6 sunt exemplificate abateri de la circularitate i cilindricitate.

44

Fig. 3.5. Abateri de la circulari- Fig. 3.6. Abateri de la ci- tate: lindricitate: a necircularitate; a forma conic; b ovalitate; b forma butoi; c poligonalitate c forma a; d forma curbat. n STAS 7391-66 sunt date toleranele la rectilinitate, la planitate i la forma dat a profilului i a suprafeei; n STAS 7392-66 sunt date toleranele la circularitate i cilindricitate. n privina preciziei formei geometrice sunt standardizate 12 clase de precizie notate cu simbolurile IXII, n ordinea descrescnd a preciziei. STAS 7385/66 stabilete urmtoarele simboluri pentru toleranele de form: (tabelul 3.4)

Tabelul 3.4

45

n fig. 3.7 sunt indicate exemple de nscriere a toleranelor de form.

Fig. 3.7. Exemple de nscriere

a toleranelor de form 3.3.2. Precizia poziiei diferitelor elemente geometrice

Poziia nominal este poziia elementelor geometrice determinat prin cote nominale lineare i unghiulare fa de banda de referin sau fa de alte elemente geometrice. Abaterea limit de poziie este valoarea maxim admis (pozitiv sau negativ) a abaterii de poziie. Tolerana de poziie este zona determinat de abaterile limit de poziie (egal cu abaterea limit de poziie dac abaterea inferioar de poziie este zero i egal cu dublul abaterii limit de poziie dac abaterea inferioar este egal i de sens contrar cu abaterea superioar). Tolerana de poziie independent este valabil cnd mrimea toleranei se determin numai prin abaterile limit de poziie prescrise. Se deosebesc: abaterea de la poziia nominal; abaterea de la coaxialitate (sau n cazul n care lungimea de referin este egal cu zero, abaterea de la concentricitate) - cu cazurile simple excentricitatea, necoaxialitate unghiular, necoaxialitate ncruciat; abaterea de la simetrie; abaterea de la intersectare; abaterea de la paralelism; abaterea de la perpendicularitate; abaterea de la nclinare; btaia radial i btaia frontal. Standardul stabilete urmtoarele simboluri pentru toleranele de poziie: (tabelul 3.5)

46

Tabelul 3.5

n figura 3.8. sunt indicate exemple de nscriere a toleranelor de precizie. 3.3.3. nscrierea toleranelor de form i poziie Toleranele de form sau poziie se nscriu pe desenul produsului finit ntr-un cadru dreptunghiular, mprit n dou sau trei csue, n care se trec: - simbolul grafic al toleranei (conform fig. 3.7 i 3. 8); - valoarea toleranei n mm; - litera de identificare a bazei de referin (cnd este necesar).

Fig. 3.8. Exemple de nscriere a toleranelor de poziie.

47

3.3.5. Ondulaiile. Ondulaiile constau n abateri de la forma geometric a pieselor avnd aspectul unor valuri care se succed periodic att n direcia principal de achiere ct i n direcia de avans (fig. 3.9.). Ceea ce caracterizeaz ondulaiile este valoarea mare a raportului ntre lungimea de und L i nlimea acesteia H (de ordinul zecilor sau sutelor). Nu exist nc un standard privitor la ondulaii.

Fig. 3.9. Ondulaiile suprafeei. 3.4. Rugozitatea suprafeelor

3.4.1. Definirea rugozitii. Noiuni necesare pentru determinarea ei

Rugozitatea prezint microneregularitile rmase pe suprafaa piesei dup prelucrarea cu scule achietoare. Ea are o mare nsemntate pentru aprecierea strii suprafeelor, influennd asupra unor caliti foarte importante ale pieselor cum ar fi: rezistena la uzur, la oboseal, la coroziune, calitatea ajustajelor realizate, etc. Prin rugozitatea unei suprafee se nelege ansamblul neregularitilor care formeaz relieful suprafeei reale i sunt definite i sunt definite convenional n liniile seciunii care nu are nici abateri de form i nici ondulaii. Rugozitatea caracterizeaz netezimea suprafeei pe poriuni mici. Mrimea microneregularitilor depinde de un complex de factori: procedeul de prelucrare folosit, achia desprins, viteza de achiere, frecarea dintre faa de aezare a sculei i suprafaa prelucrat, forma sculei, lichidul de achiere, vibraiile, etc. n legtur cu rugozitatea suprafeei este important s definim: - suprafaa real este suprafaa care limiteaz piesa finisat i o separ de mediul nconjurtor;

48

- suprafaa geometric (ideal) este suprafaa reprezentat n desenul produsului finit sau definit prin procedeul de fabricaie, considerat fr abateri de form i fr rugozitate; - suprafaa efectiv (msurat) este imaginea apropiat a suprafeei reale, obinut prin msurare; - profilul real este profilul obinut prin secionarea suprafeei reale, cu un plan convenional definit n raport cu suprafaa geometric; - profilul geometric (ideal) este profilul obinut prin secionarea suprafeei geometrice cu un plan convenional definit n raport cu aceast suprafa; - profilul efectiv (msurat) - este profilul obinut prin secionarea suprafeei efective cu un plan convenional definit n raport cu suprafaa geometric; - Linia de referin este linia convenional care servete pentru evaluarea profilului efectiv (fig. 3.10); - Lungimea de baz este lungimea seciunii suprafeei alese pentru definirea rugozitii, astfel nct s se exclud influena altor tipuri de neregulariti (macrogeometrice). 3.4.2. Determinarea rugozitii suprafeelor Standardul STAS 5730/66 stabilete clasificarea rugozitii suprafeelor pieselor folosind linia medie m a profilului efectiv al microneregularitilor ca linie de referin. n acest sistem de referin, definim: - linia medie a profilului, m este linia avnd forma profilului geometric (ideal) care mparte profilul efectiv astfel ca n limitele lungimii de baz l, suma ptratelor coordonatelor y1, y2, yn s fie minim (fig.

3.10).

Fig. 3.10. Profilul efectiv al microneregularitilor.

49

- linia exterioar, e este linia echidistant cu linia medie, care trece prin punctul cel mai nalt al profilului, n limitele lungimii de baz (nu se consider nlimile care constituie o excepie evident); - linia interioar, i este linia echidistant cu linia medie care trece prin punctul cel mai de jos al profilului, n limitele lungimii de baz (neconsidernd excepiile evidente). Determinarea cantitativ a rugozitii se face prin unul din urmtorii parametrii: - abaterea medie aritmetic a profilului, Ra

= la dxylR 01 (3.18)

sau aproximativ:

= n y1 (3.19) =

ia nR

- nlimea neregularitilor

i 1

(n zece puncte), Rz (fig. 3.19)

5)...()...( 1042931 RRRRRRRz

++++++= (3.20)

ularitilorFig. 3.11. Stabilirea nlimii neregularitilor Rz.

- nlimea maxim a nereg Rmax distana dintre liniile (fig. 3.11).

rugozitii prin parametrul Rz, prin alt parametru sau prin mai muli

exterioar i interioar Exist relaia: Rmax 4,5 Ra0,97 (3.21) Rugozitatea se prescrie de regul prin parametrul Ra. Prescrierea

50

parametri deodat, se face numai dac respectarea acestora este funcional necesar. Valorile prefereniale ale parametrilor Ra i Rz i ale lungimii de baz l sunt artate n tabelul 3.8. Rugozitatea se va alege pe baza irului de valori prefereniale ale parametrilor (Ra i Rz) de rugozitate, indicndu-se valoarea superioar admis precedat de simbolul criteriului respectiv, de ex. Ra0,20 sau Rz1,0. n cazul cnd este necesar se poate indica i valoarea numeric inferioar admis, de exemplu: max Ra25, min. Ra6,3 (respectiv max Rz100, min. Rz25) sau sub forma Ra6325 (respectiv Rz25100 )

Tabelul 3.8 Valorile prefereniale ale parametrilor Ra i Rz i ale lungimii

de baz l corespunztoare pentru prescrierea rugozitii suprafeei

Ra (m) Rz (m) maximum

Lungimea de baz l (mm)

0,012 0,063 0,025 0,125

0,08

0,05 0,25 0,10 0,5 0,20 1 0,40 2

0,25

0,80 4 1,6 8 3,2 12,5

0,8

6,3 25 12,5 50

2,5

25 100 50 200 100 400

8

Observaii: 1.- Echivalena dintre valorile parametrilor Ra i Rz care rezult din tabel este informativ. n fig. 3.12. s-au redat dimensiunile simbolului pentru notarea rugozitii n funcie de h dimensiunea nominal a cotelor nscrise pe desenul respectiv.

51

Fig. 3.12. Notarea rugozitii pe desene.

a) loc pentru a scrie rugozitatea, (fr simbol dac este vorba de

parametrul Ra sau precedat de Rz dac este vorba de acesta); b) loc pentru a se scrie lungimea de baz l (dac nu se respect lungimea

specificat n STAS); c) loc pentru a se nscrie simbolul pentru orientarea urmelor de achiere

(atunci cnd condiiile tehnice o cer); d) - loc pentru a se scrie date privind procedeul tehnologic, duritate,

acoperirea suprafeei (atunci cnd este cazul); e) loc pentru a se scrie adaosul de prelucrare prescris exprimat n mm

(cnd este cazul).

3.5. ntrebri de control i aplicaii

1. Ce tipuri de ajustaje cunoatei ? 2. Cte sisteme de ajustaje se aplic ? 3.Ce este sistemul de tolerane i ajustaje ISO ? 4. Ce tolerane de form i de poziie cunoatei ? 5.Prin ce parametri se poate determina rugozitatea suprafeelor ?

BIBLIOGRAFIE

1. Lzrescu LD. - Cotarea funcional i cotarea tehnologic. Ed. Tehnic, Bucureti, 1973.

2. Anghel F. - Tehnologia fabricaiei mainilor electrice. IPB, Bucureti, 1974.

3. Truc V., Popescu M. - Tehnologia de fabricaie a aparatelor electrice. Ed. ICPE, Bucureti, 1996.

52

CAPITOLUL 4

ERORI CE POT S APAR N FABRICAREA PRODUSELOR ELECTROTEHNICE

4.1. Generaliti

O caracteristic important a proceselor de producie este atingerea preciziei necesare a executrii lor care se determin prin mrimile admise ale erorilor primare. Prin precizia de prelucrare (executare) se nelege gradul corespondenei caracteristicilor obinute a pieselor sau subansamblelor mainilor electrice funcie de condiiile tehnice date. Analiza preciziei la proiectarea operaiilor de baz ale procesului tehnologic const n studierea cauzelor apariiei erorilor i mijloacelor eliminrii i prentmpinrii lor. Erorile care apar ca urmare a oscilaiilor proceselor fizico-chimice ale produciei se pot submpri n:

- constructive - de producie. Erorile constructive sunt acele erori care apar n procesul proiectrii

mainilor electrice, proiectrii i elaborrii nzestrrii tehnologice pentru realizarea lor. Cauzele acestor erori constau n nlocuirea formulelor precise cu unele aproximative, n utilizarea datelor aproximative pentru diferii coeficieni, n rotunjirea valorilor obinute. Erorile constructive pot apare de asemenea ca rezultat al evidenierii insuficiente a condiiilor reale (temperatur, vibraii, sarcin, amd) de exploatare i unei insuficient de atent verificare preliminar a proiectului constructiv al mainii electrice naintea lansrii lui n producie.

Erori de producie sunt acele erori care apar n procesul executrii elementelor mainilor electrice i asamblrii lor.

Erorile de producie la rndul lor, se mpart n: - sistematice - ntmpltoare. Erorile sistematice sunt provocate de cauze care acioneaz

determinat. Valoarea acestor erori i semnul deviaiei lor fa de valoarea nominal sunt constante n timp.

Erorile ntmpltoare sunt erori care au pentru diferitele elemente ale lotului valori diferite, al cror caracter de variaie nu poate fi determinat fr metode statistice. Erorile ntmpltoare sunt provocate de: imprecizia fixrii

53

piesei, dispozitivelor, de abaterile adausurilor, de neuniformitatea prelucrrii, de inconstana compoziiei materialelor utilizate amd.

Toleranele de producie care caracterizeaz gradul preciziei produsului tehnologic se determin prin dou metode: de calcul i statistic. Metoda de calcul se bazeaz pe folosirea dependenei matematice ntre mrimea erorii i cauza ce o provoac, iar metoda statistic pe teoria probabilitilor i statistic matematic.

S examinm factorii de baz ce provoac erori de producie. Erorile sistematice n funcie de cauzele care le produc se pot mpri

n grupele: 1.- Erori metodice2.- Erori provocate de devieri contient admise fa de schema precis

a procesului prelucrrii 3.- Erori provocate de impreciziile utilajelor, instrumentelor i SDV-

urilor. 4.-Erori provocate de deformaiile n sistemul main-dispozitiv-

pies-scul sub influena forelor ce acioneaz asupra acestui sistem. 5.- Erori provocate de deformri datorate temperaturii 1) Erorile cu caracter metodic sunt proprii metodei date de obinere a

piesei i sunt condiionate de imposibilitatea teoretic a asigurrii preciziei date.

2) Erorile provocate de deviaiile contient admise fa de schema precis a decurgerii procesului tehnologic pot s fie admise n acele cazuri cnd aceste abateri permit s se simplifice i s se ieftineasc procesul prelucrrii, iar mrimea lor este aleas astfel nct ele nsumate cu alte tolerane s nu depeasc tolerana admis.

3) n erorile cauzate de imprecizia mainilor, dispozitivelor i instrumentelor intr: erorile mainilor unelte la mersul n gol, erorile SDV-urilor i abloanelor de copiat.

Impreciziile admise ale mainilor noi la mersul n gol (aa numitele norme de precizie ale mainilor) i metodele ncercrii lor la precizie sunt expuse n normele i standardele corespunztoare. Trebuie avute n vedere de asemenea impreciziile care apar ca urmare a uzurii mainilor. Influena uneia sau altei imprecizii a mainii asupra preciziei prelucrrii (executrii) se poate elimina ntr-o serie de cazuri, cu ajutorul compensatoarelor.

Impreciziile dispozitivelor n care sunt