Principii generale de proiectare a proceselor tehnologice de prelucrare mecanica.

Proiectarea tehnologiei de executie a unui cutit pentru canelat interior.

PRINCIPII GENERALE DE PROIECTARE A

PROCESELOR TEHNOLOGICE DE PRELUCRARE

MECANICA

PROIECTAREA TEHNOLOGIEI DE EXECUTIE A UNUI

CUTIT PENTRU CANELAT INTERIOR

 

CapI.

Principii generale de proiectare a proceselor tehnologice de prelucrare mecanica.

1.1 Principii tehnico-economice la proiectarea proceselor tehnologice.

Procesul de productie al unei intreprinderi constructoare de masini cuprinde in sine obtinerea semifabricatelor (prin turnare, forjare sau debitare din laminate) , toate formele de prelucrare a lor (prelucrarea mecanica, termica, chimica, electrica etc.) controlul tehnic al dimensiunilor si al calitati in toate stadiile de productie , transportul materialelor , semifabricatelor , pieselor siproduselor , asamblarea , vopsirea , impachetarea si expedierea produselor.

Procesul tehnologic de prelucrare mecanica este acea parte a procesului de productie care este legata nemijlocit de schimbarea formei geometrice , a dimensiunilor , a calitatilor fizico-mecanice , a calitati suprafetei pana la obtinerea piesei finite .

In timpul acestor actiuni auxiliare nu are loc schimbarea formei geometrice a dimensiunilor si nici a rugizitati piesei , insa intrucat aceste actiuni auxiliare sunt independente de catre muncitorul care lucreaza la locul respectiv de munca , ele fac parte din procesul tehnologic de prelucrare .

Transportul piesei prin atelier facut de catre muncitorii auxiliari sau automat, cu diverse sisteme de transportare , nu intra in procesul tehnologic de prelucrare , intrucat in acest timpmuncitorul productiv lucreaza la locul sau de munca .

In mod avantajos , procesul tehnologic de asamblare reprezinta o parte a procesului de productie , legata nemijlocit de asamblarea pieselor in grupe , subansamble si apoi in produsul respectiv (automobil , tractor , masina-unealta etc.)

Pentru a se putea face asamblarea pieselor in produs este de asemenea necesar a se executa o serie de actiuni auxiliare , legate nemijlocit de procesul de asamblare (ca de exemplu: fixarea piesei de baza in dispozitivul de asamblare sau pe postament , prinderea in mana a cheii si asezarea pe surub pentru insurubare etc.).

Procesul tehnologic (de prelucrare si de asamblare) se executa la diferite locuri de munca .

Locul de munca este aceea parte din suprafata de productie care este utilata cu utilajul corespunzator locului ce se efectueaza pe el .

1.2 Date initiale necesare proiectarii proceselor tehnologice de prelucrare tehnologica.

Proiectarea procesului tehnologic este inerent legata de cunoasterea unor elemente numite generic ,,date initiale" . Aceste date initiale se refera la : 1)Documentatia tehnica de baza ; 2)Caracterul productiei si marimea lotului ; 3)Desenul de executie a semifabricatului ; 4)Echipamentul tehnic disponibil ; 5)Nivelul de calificare a cadrelor ; 6)Alte conditii de lucru .

1.2.1 Documentatia tehnica de baza .

Documentatia tehnica de baza este o parte componenta a documentatiei tehnice din constructia de masini , alaturi de documentatia de studiu , de documentatia tehnologica si de documentatia auxiliara .

Documentatia de baza cuprinde acele documente ale caror prevederi trebuie neaparat respectate in cursul executiei unui anumit produs .

Din documentatia tehnica de baza fac parte : a)desenul de executie ; b)schemele ; c)desenele de instalare ; d)borderoul documentatiei de baza ; e)caietul de sarcini ; f)lista standardelor de stat , a normelor interne si a instructiunilor ; g)calculele speciale etc.

Desenele de executie sunt destinate sa evidentieze forma , dimensiunile , conditiile tehnice pentru obiectul fabricat si pentru elementele lui componente (ansamblului din toate gradele , repere) .

Schemele sunt reprezentari grafice legate de functionarea si constructia obiectului ; se incadreaza in aceasta categorie schemele cinematice , hidraulice, electrice , diagramele de functionare etc .

Desenele de instalare au menirea de a stabili legaturile obiectului executat cu elementele la care se racordeaza , pentru punerea sa in functiune ; se pot stabili in acest fel eventualele corelatii cu agregatele vecine etc .

Borderoul documentatiei de baza cuprinde o evidenta a documentelor componente ale documentatiei de baza .

Caietul de sarcini se intocmeste in scopul indicarii tuturor conditiilor tehnice (referitoare atat la executia , cat si la incercarea , exploatarea , verificarea obiectului de executat) care nu sunt precizate in standarde , in numele interne sau pe desenul de executie .

Lista standardelor de stat , a normelor interne si a instructiunilor referitoare la obiectul de executat , la modul de verificare a acestuia , la materialele din care este obtinut , este necesara pentru a vedea in ce masura aceste standarde , norme etc. au fost respectate .

Calculele speciale se refera cu precadere la acele calcule care trebuie eventual respectate in cursul procesului tehnologic de fabricatie , cum ar fi calculele de rezolvare a loturilor de dimensiuni , calculele privind echilibrarea pieselor care suporta miscari de notatie etc .

Elementele cuprinse mai sus formeaza asadar documentatia tehnica de baza , necesara in timpul elaborarii si desfasurarii procesului tehnologic . Este bine ca la indemana tehnologului sa se gaseasca toate documentele din componenta documentatiei de baza , in aceasta situatie fiind posibila formarea unei imagini generale asupra obiectului fabricat , asupra destinatiei si functionarii sale .

1.2.2 Caracterul productiei si marimea lotului.

O importanta hotaratoare asupra elaborarii procesului tehnologic revine cunoasterii productiei si marimii lotului . In raport caracterul productiei (productie individuala , de serie mica , mijlocie sau mare , de masa) , se indica alegerea unor metode de prelucrare mai productive sau mai putin productive , prelucrandu-se insa si la evaluarea costului de fabricatie .

In cazul unei productii individuale sau de serie mica , se va recurge la o proiectare mai putin amanuntita a procesului tehnologic , la masini unelte universale , la cadre cu o calificare mai ridicata . In acelasi timp , pentru o productie de masa , este remarcabila utilizarea unor metode de mare productivitate , implicand existenta masinilor-unelte speciale , a unei proiectari detaliate a tehnologiei de prelucrare etc . Intre cele doua situati se vor afla evident cazurile productiei de serie mijlocie si de serie mare .

La ceea ce priveste atribuirea caracterului de productie individuala , de serie sau de masa , o anumita clasificare se poate face pe baza greutatii si a numarului pieselor ce urmeaza a fi executate .

1.2.3 Desenul de executie a semifabricatului .

In momentul trecerii la proiectarea tehnologiei de prelucrare mecanica , inginerul tehnolog trebuie sa dispuna deja de o serie de date privind semifabricatul folosit si de obicei chiar de desenul semifabricatului . In cazul semifabricatelor obtinute prin lovire , de regula , se renunta la existenta unui desen al semifabricatului , pentru elaborarea tehnologiei de prelucrare mecanica prin aschiere .

Desenele de executie pentru semifabricatele obtinute prin turnare si prin matritare sau forjare la cald se elaboreaza , de obicei , de catre tehnologi specialisti in prelucrari la cald , ajungand apoi la dispozitia tehnologului in carui atributii se afla proiectarea procesului tehnologic de prelucrare mecanica prin aschiere .

In raport cu natura si cu desenul concret al semifabricatului , se stabileste traseul tehnologic de prelucrare prin aschiere , dispozitivele necesare , parametrii regimului de lucru etc . De retinut este faptul ca la analiza desenului semifabricatului , tehnologul trebuie sa acorde atentie prelucrabilitatii materialului in aceasta faza , pentru a recomanda , eventual aplicarea unui tratament termic pentru ameliorarea prelucrabilitatii prin aschiere .

1.2.4 Echipamentul tehnic disponibil.

Pentru proiectarea procesului tehnologic de prelucrare mecanica , este necesara sa se cunoasca nivelul de dotare si posibilitatile de completare in viitor a bazei materiale a intreprinderii cu masini-unelte , scule , dispozitive , verificatoare . In ceea ce priveste existenta sau inexistenta unei anumite dotari cu echipament tehnic a unei intreprinderi , pot fi evidentiate doua situatii distincte :

a) In cazul unei intreprinderi existente , inainte de a se trece la elaborarea tehnologiei , inginerul tehnolog trebuie sa cunoasca in principiu echipamentul tehnic din inzestrarea intreprinderii , intrucat in functie de acest echipament urmeaza a fi proiectat procesul tehnologic .

b) Pentru o intreprindere ce urmeaza a fi construita proiectarea in principiu a tehnologiei de obtinere a celor mai importante produse este aceea care determina achizitionarea diferitelor utilaje , scule etc. ; in acest caz , se poate vorbi deci despre o dotare cu echipament tehnic a intreprinderii in raport cu tehnologia proiectata .

In anumite cazuri , prezinta interes pentru proiectarea tehnologiei nu numai tipurile si caracteristicile masinilor-unelte , ci si modul de dispunere a acestuia in cadrul sectiei de prelucrari mecanice ce admite faptul ca o eventuala dispunere a masinilor-unelte pe linii tehnologice asigura conditii mai favorabile desfasurarii procesului tehnologic decat in cazul gruparii pe tipuri de masini-unelte , aceasta insa evident si in raport cu caracterul productiei si cu marimea loturilor .

1.2.5 Nivelul de calificare a cadrelor.

Elaborarea documentatiei tehnologice face necesara , in unele etape , precizia gradului de calificare a cadrelor . Se impune deci ca , inainte de a se trece la proiectarea tehnologiei de prelucrare mecanica , tehnologul sa fie in posesia unor date privind calificarea cadrelor existente . In functie de acest element , se stabileste o asemenea varianta tehnologica incat sa fie posibila realizarea produsului in conditiile precise de proiectant , dar la un cost cat mai scazut .

Ridicarea nivelului de calificare a cadrelor trebuie sa constituie o problema importanta pentru fiecare intreprindere , aceasta avand insemnate consecinte asupra costului si productivitatii prelucrarilor .

1.2.6 Alte conditii de lucru .

In afara facturilor enumerate anterior si care , de obicei , sunt factorii a caror cunoastere , este necesara inainte de a se trece la elaborarea procesului tehnologic de prelucrare mecanica prin aschiere (desenul de executie a piesei , caracterul productiei si marimea lotului , echipamentul tehnic disponibil , desenul semifabricatului , nivelul de calificare a cadrelor) , exista situatii in care pot apare elemente suplimentare , de care trebuie sa se tina cont in proiectarea tehnologiei . Astfel , de exemplu , se cunoaste faptul ca , de obicei , in stabilirea tehnologiei , se are in vedere , cu precadere , caietul economic , in sensul obtinerii unei piese cu un cost cat mai scazut . Pot apare insa si cazuri in care este absolut necesara efectuarea unor prelucrari in conditiile de productivitate maxima , pentru a evita asa-numita ,,strangulare" a productiei in locurile ,,inguste". Intr-un asemenea caz , se impune obtinerea unui numar maxim de piese in unitatea de timp , chiar cu riscul unei eventuale cresterii a costului fabricatiei .

Tehnologul trebuie sa cunoasca totodata nu numai echipamentul tehnic disponibil , ci si nivelul de utilizare a acestui echipament .

1.3 Succesiunea etapelor de proiectare a proceselor tehnologice de prelucrare.

O etapa importanta in proiectarea procesului tehnologic de prelucrare prin aschiere o reprezinta determinarea structurii procesului si a numarului de operatii .

Numarul operatilor (fazelor) tehnologice necesare executarii pieselor este in stransa legatura de conditiile tehnico-functionale prescrise acestuia . Operatiile tehnologice se pot grupa in : operatii de degrosare , operatii de fisurare si operati de netezire .

O corecta succesiune a operatiilor se stabileste atunci cand se tine seama atat de conditiile tehnice , care asigura posibilitatea realizarii lor , cat si din considerente economice , care asigura cheltuieli minime de fabricatie .

Un proces tehnologic bine intocmit va trebui sa respecte urmatoarea schema de succesiune a operatiilor :

- prelucrarea suprafetelor care vor constitui baze tehnologice sau baze de masurare pentru operatiile urmatoare ;

- prelucrarea de degrosare a suprafetelor principale ale piesei ;

- finisarea acestor suprafete principale , care se poate executa concomitent cu degrosarea ;

- degrosarea si finisarea suprafetelor auxiliare ;

- tratament termic (daca este impus de conditiile tehnice) ;

- operati de netezire a suprafetelor principale ;

- executarea operatiilor convexe procesului tehnologic (cantariri , echilibrari, etc.) ;

- controlul tehnic al calitati ; in unele situati pot fi prevazute operati de control intermediar dupa operatiile de importanta majora , pentru a evita prelucrarea in continuare a unei piese care nu este corespunzatoare din punctul de vedere al calitati .

Dupa stabilirea succesiunii operatiilor si fazelor este necesar a se alege metoda prin care urmeaza a se realiza operatia sau faza respectiva si apoi sa se determine numarul de operatii sau faza necesara realizarii piesei finite .

Proiectarea procesului tehnologic optim tipizat de prelucrare a pieselor se face dupa urmatorul algoritm :

- alegerea piesei respective , dintre piesele clasei sau ale grupei ;

- codificarea suprafetelor elementare ale piesei reprezentative ;

- determinarea succesiunii optime a suprafetelor elementare ale piesei reprezentative in vederea prelucrarii lor ;

- prescrierea tuturor procedeelor sau a metodelor tehnologice de prelucrare posibile de aplicat pentru prelucrarea fiecarei suprafete elementare a piesei ;

- indicarea clasei de precizie si a rugozitati suprafetelor prelucrate cu regimul optim de aschiere ;

- alegerea utilajului si a echipamentului tehnologic necesar pentru fiecare procedeu sau metoda tehnologica de prelucrare prescrisa ;

- prescrierea din normative a regimului de aschiere pentru prelucrarea fiecarei suprafete elementare a piesei ;

- calculul urmei tehnice de timp ;

- calculul unui minut-masina pentru fiecare procedeu sau metoda tehnologica de productie ;

- calculul costurilor partiale si a costului total de prelucrare , la o operatie , dupa fiecare procedeu sau metoda tehnologica , pe un utilaj , cu SDV-urile aferente ;

- determinarea variantei optime a procesului tehnologic tipizat si a urmatoarelor 3-4 variante in ordine crescatoare a costurilor .

1.4 Stabilirea tipului productiei si calculul lotului optim de piese .

In industria constructoare de masini exista trei tipuri de productii si anume :

productie de masa ;

productie de serie ;

productie individuala sau de unicate .

In productia de masa produsele se executa in mod continu , in cantitati relativ mari si intr-o perioada lunga de timp (de obicei cativa ani) .

O caracteristica principala a productiei de masa o constituie nu cantitatea de produse livrate , ci efectuarea la majoritatea locurilor de munca a celorlalti operati cu repetarea continua .

Productia fabricatiei de masa consta din produse de aceeasi natura (unelte standardizate , tipuri stabilizate de larga utilizare) . O astfel de productie este de exemplu , productia de automobile , tractoare , motoare electrice , rulmenti etc .

In productia de serie se executa serii de produse si loturi de piese , care se repeta cu regularitate dupa anumite si bine stabilite perioade de timp .

O caracteristica principala a productiei de serie o constituie repetarea periodica a executarii aceleasi operati la majoritatea locurilor de munca . Produsele acestui tip de productie sunt masini de tipuri stabilizate , fabricate in cantitati mai mari sau mai mici , ca de exemplu : masini-unelte , motoare stationare cu ardere interna , pompe , compresoare , utilaje pentru industria alimentara etc .

In productia individuala sau de unicate se executa produse intr-o nomenclatura foarte variata in cantitati mici , in majoritate unicate . Datorita acestui fapt productia individuala trebuie sa fie universala si foarte elastica , pentru a putea executa nomenclatura larga si foarte variata de produse .

Caracteristica principala a productiei individuale o constituie executarea la locurile de munca a unei foarte variate game de operatii diferite fara o repetare periodica a lor . Produsele acestui tip de productie sunt masini care nu au o utilizare larga , executata pe comenzi speciale .

Intr-o serie de cazuri , in uzinele cu productie de masa , in anumite sectii lucrul se desfasoara in serie .

Daca insa la majoritatea locurilor de munca se executa operatii care se repeta periodic , atunci productia acelei intreprinderi este o productie de serie .

Productia de serie , in functie de caracteristica ei principala , in unele cazuri se poate apropia de productia de masa , cand se numeste productie de serie mare , sau se poate apropia de productia individuala , cand se numeste productie de serie mica .

CapII

Norme de tehnica securitatii muncii

In interesul protectiei integritatii corporale a muncitorilor s-au elaborat normative de protectia muncii, care sunt obligatorii atat pentru muncitori, cat si pentru conducatorii atelierelor respective.

Dintre masurile de protectie a muncii, care sunt specifice strungurilor, fac parte :

se interzice punerea in functiune, fara aparatoare de protectie a oricarui organ de lucru a carui miscare prezinta pericol de accident;

se interzice utilizarea bazelor de material a caror lungime depaseste cu mult lungimea suportului, intrucat, in timpul miscarii de rotatie, aceste bare prezinta serioase surse de accidente;

reglarea strungului poate fi efectuata numai de reglor specializat;

pozitia curelelor de transmisie poate fi schimbata numai dupa oprirea masinii sau cu dispozitive speciale ce nu prezinta pericol de accidente;

este interzisa introducerea mainii in zona de lucru a strungului automat in timpul functionarii acestuia;

pentru scoaterea pieselor se vor utiliza tevi cu maner, iar pentru evacuarea aschiilor, carlige speciale;

la strungurile la care avansul semifabricatului este realizat prin contragreutati, spatiul de deplasare al acestora trebuie complet protejat

muncitorii cu parul lung sunt obligati sa poarte basca sau sa-si lege parul;

zona de lucru a strungului trebuie sa fie inchisa cu o aparatoare transparenta;

Principalele surse de pericol ce apar la prelucrarile prin aschiere, daca nu sunt luate masuri corespunzatoare, sunt legate de aschiile ce se degaja in cursul aschierii, bucatile de scula aschietoare care ar putea fi expulzate in cazul distrugerii sculei, modul de fixare al pieselor si sculelor in dispozitive si curentul electric . In afara acestora pot apare si alte surse legate de ansamblul activitatilor industriale.

Actionarea aschiilor se manifesta prin taieturi si arsuri a caror gravitate e legata de forma si temperatura aschiilor.

Cele mai periculoase sunt aschiile continue sub forma de banda care se dezvolta in mod dezordonat in zona de aschiere. De asemenea, periculoase sunt si aschiile scurte, degajate cu viteza mare in procesul de frezare rapida si rectificare.

Prevenirea accidentelor datorate aschiilor se poate realiza prin masuri luate asupra geometriei sculei si a regimului de aschiere prin masuri de protectie a omului impotriva acestora.

Ruperea sculelor sau expulzarea unor aschii scurte sunt consecinte ale unui regim necorespunzator sau a executarii necorespunzatoare a sculelor.

O importanta deosebita o au paravanele de protectie a zonei de prelucrare. De asemenea, trebuie asigurata o stabilitate dinamica si in general, reducerea tuturor resurselor de vibratii.

CapIII

BIBLIOGRAFIE

A. Vlase; A. Sturzu; A. Mihail; I. Bercea

"Regimuri de aschiere, adaosuri de prelucrare si norme tehnice de timp"

Vol I si II , Ed. Tehnica Bucuresti -1985.

Picos C, si altii

"Calculul adaosurilor de prelucrare si al regimurilor de aschiere";

Ed. Tehnica Bucuresti -1974;

Gh. Secara

"Proiectarea sculelor aschietoare"

Ed. Didactica si Pedagogica Bucuresti -1979;

Gherman Draghici

"Tehnologia constructiilor de masini"

Ed. Didactica si Pedagogica Bucuresti -1984;