FRA - Fabricarea unei roti dintate

Cuprins

1.Analiza condițiilor tehnico-funcționale și a tehnologicității piesei și stabilirea tipului sistemului de producție…………………………………………………………………………...3

1.1 Analiza rolului funțional, a condițiilor tehnice impuse piesei finite și a tehnologicității acesteia…………………………………………………………………..3

1.1.1 Rolul funcțional și solicitările piesei…………………………………………...31.1.2 Condițiile tehnice impuse piesei finite prin desenul de execuție……………....81.1.3 Analiza tehnologicității construcției piesei……………………………………10

1.2 Alegerea justificată a materialului pentru execuția piesei…………………………...101.3 Calculul ritmului și productivității liniei tehnologice. Stabilirea preliminară a tipului (sistemului) de producție………………………………………………………………...11

1.3.1 Calculul fondului anual real de timp…………………………………………..11 1.3.2 Calculul planului producției de piese………………………………………….121.3.3 Calculul ritmului și productivității liniei tehnologice………………………....121.3.4 Stabilirea preliminară a tipului (sistemului) de producție……………………..13

2. Alegerea variantei optime a metodei și procedeului de obținere a semifabricatului...........142.1. Analiza comparativă a metodelor și procedeelor concurente și adoptarea variantei optime................................................................................................................................142.2. Stabilirea poziției semifabricatului în formă sau matriță și a planului de separație...182.3. Stabilirea preliminară a adaosurilor de prelucrare și executarea desenului semifabricatului.................................................................................................................192.4. Întocmirea planului de operații pentru executarea semifabricatului...........................19

3. Elaborarea procesului tehnologic de prelucrare mecanică și control al piesei....................21 3.1 Analiza proceselor tehnologice similar existente……………………………………213.2 Analiza posibilităților de realizare a preciziei dimensionale și a rugozității prescrise în desenul de execuție……………………………………………………………………...223.3 Stabilirea succesiunii logice și economice a operațiilor de prelucrare mecanică, tratament termic (termochimic) și control………………………………………………26

3.3.1 Stabilirea succesiunii logice, economice, a operațiilor de prelucrare mecanică pentru fiecare suprafață…………………………………………………….………..263.3.2 Stabilirea traseului tehnologic al operațiilor de prelucrări mecanice, tratament termic și control al piesei……………………………………………………………27

3.4 Alegerea utilajelor și instalațiilor tehnologice………………………………………293.5 Adoptarea schemelor de bazare și fixare a piesei……………………………………323.6 Alegerea SDV-urilor………………………………………………………………...38

4. Stabilirea regimurilor optime de lucru și a normelor tehnice de timp……………………404.1 Stabilirea regimurilor optime de așchiere……………………………………………40

4.1.1. Regimul optim de așchiere la găurire……………………………..………….404.1.2 Regimul optim de așchiere la strunjire………………………………………..414.1.3 Regimul optim de așchiere la frezarea danturii………………………………..444.1.4 Regimul optim de rectificare………………………………………………….44

1

4.2 Stabilirea normelor tehnice de timp…………………………………………………454.2.1 Calculul normei tehnice de timp de găurire…………………………………...454.2.2 Calculul normei tehnice de timp de strunjire…………………………………464.2.3 Calculul normei tehnice de timp la frezarea danturii…………………………474.2.4 Calculul normei tehnice de timp la rectificare………………………………..48

5. Stabilirea necesarului de forță de muncă, de utilaje, de scule și de materiale....................505.1 Determinarea volumului anual de lucrări…………………………………………..505.2 Calculul necesarului de forță de muncă și utilaje………………………………….50

5.2.1 Fondul de timp anual al muncitorului…………………………………….…..505.2.2 Fondul de timp anual al utilajului………………………………………….....515.2.3 Calculul necesarului de forță de muncă la fiecare utilaj……………………..515.2.4 Calculul necesarului de forță de utilaje………………………………………52

5.3 Calculul necesarului de SDV-uri…………………………………………………..535.4 Calculul necesarului de material…………………………………………………...53

6. Calculul costurilor de fabricație…………………………………………………………556.1 Structura generală a costului de fabricație…………………………………………556.2 Cheltuielile directe…………………………………………………………………55

6.2.1 Costul materialului…………………………………………………………..556.2.2 Costul manoperei……………………………………………………………55

6.3. Cheltuielile indirect……………………………………………………………….556.3.1. Cheltuieli cu întreținerea și funcționarea utilajelor…………………………576.3.2. Cheltuieli generale ale secției……………………………………………….57

6.4 Calculul costului piesei și al prețului piesei……………………………………….58

7. Bibliografie……………………………………………………………………………..59

8. Anexe

2

1. Analiza condițiilor tehnico-funcționale și a tehnologicității piesei și stabilirea tipului sistemului de producție

1.1 Analiza rolului funțional, a condițiilor tehnice impuse piesei finite și a tehnologicității acesteia

1.1.1 Rolul funcțional și solicitările piesei

Roțile dințate sunt piese de revoluție cu dantură, destinate transmiterii mișcării de rotație și a momentelor între doi arbori. Piesa de fabricat face parte din mecanismul de antrenare al distribuției. Aceasta are rolul de a participa la transmiterea mișcării de la arborele cotit la arborele cu came. Pentru clarificarea poziției piesei în subansamblu se poate analiza imaginea următoare:

Fig. 1.1. Schema cinematică de ansamblu pentru un MAS în 4 timpi:1-arborele de distribuție; 2-ventilatorul; 3-generatorul de current; 4-pompa de ulei; 5-pompa de benzină; 6-

distribuitorul; 7-pompa de apă; 8-pinionul arborelui de distribuție; 9-pinionul arborelui cu came Arborele de distribuție sau arborele cu came reprezintă un ax care se fixează în blocul-carter sau chiulasă, paralel cu arborele cotit. Arborele de distribuție, la motoarele în 4 timpi, se rotește cu o viteză de rotație n*[rot/min] egală cu ½ din turația n a arborelui cotit, deoarece supapele trebuie să se deschidă o dată pe ciclu (o dată la două rotații ale arborelui cotit).

Rezultă relațiile:3

Unde mărimile stelate caracterizează mișcarea de rotație a arborelui de distribuție, iar mărimile simple se referă la arborele cotit. Intervalul unghiular se măsoară în grade rotație ale arborelui de distribuție, prescurtat . Arborele de distribuție se sprijină pe fusurile 1 între care se găsesc camele 2 prelucrate din materialul arborelui. O roată dințată servește pentru antrenarea pompei de ulei 4 și a distribuitorului 6 , iar un excentric pentru antrenarea pompei de combustibil 5. Pinionul 8 de pe arborele cu came primește mișcarea de la pinionul 9 al arborelui cotit.

Lagărele arborelui de distribuție se execută sub formă de bucșe de oțel cu aliaj antifricțiune sau bucșe de aluminiu. Fusurile au un diametru mai mare decât al camei, ceea ce face posibil montajul prin deplasarea axială a arborelui în locașurile cilindrice. Arborele se execută prin turnare sau forjare din oțel de calitate sau ușor aliat STAS 880-66 (OLC10, OLC15, OLC45X, OLC55) și STAS 791-66 (15CO8, 18MC10, 45C10, 31M16) precum și din fontă cu grafit nodular sau aliată. Suprafețele supuse la uzură (camele și fusurile) se supun unui tratament termic sau termochimic de călire sau cementare. Bucșele se confecționează din Bz cu Pb (STAS 1512-75), Bz (STAS 198/1-75), Bz cu St (STAS 197/2-76).

În figura următoare se poate observa cum se face legătura dintre pinion și arborele cu came:

Fig. 1.2 Arborele cu came1 – arborele cu came; 2 – came; 3 – roată dințată pentru antrenarea ruptor-distribuitorului și pompei de ulei; 4 –

roata dințată pentru antrenarea arborelui cu came; 5 – excentric pentru comanda pompei de benzina;6 – șaibă plată; 7 – piuliță; 8 – garnitură; 9 – bridă; 10, 11 – șuruburi de prindere; 12 – șaibă Grower; 13 – pană; 14 – bucșe

căptușite cu material (aliaje) antifricțiune

Construcția mecanismului de antrenare al distribuției depinde de:

4

–locul de amplasare al arborelui cu came;–utilizarea lui la antrenarea altor elemente (ruptor-distribuitor, pompa de ulei, pompa de alimentare, etc.);–turația maximă de lucru. Indiferent de tipul constructiv mecanismul de antrenare trebuie să asigure o înjumătățire a turației arborelui cotit necesară mișcării arborelui cu came. Arborele cu came amplasat în blocul motor poate fi acționat prin transmisii cu roți dințate (Fig.1.3.a), sau prin transmisii cu lanț (Fig.1.3.b, c).

Fig. 1.3. Actionarea arborelui cu came amplasat in blocul motor:1 – roata conducatoare de pe arborele cotit; 2 – roata condusa de pe arborele cu came;

3 – roata pentru actionarea pompei de injectie.

Comanda prin pinioane este formată din două pinioane; pinionul conducător de pe arborele cotit şi cel condus de pe arborele cu came. La motoarele cu aprindere prin compresie mai este un pinion intermediar pentru acţionarea pompei de injecţie. Pinionul de pe arborele cu came în bloc al motorului în patru timpi are un număr de dinţi dubli pentru a realiza raportul de transmisie 1:2. Roata dințată condusă care acționează arborele cu came are diametrul de două ori mai mare față de roata dințată fixată pe arborele cotit pentru a reduce turația la jumătate (la motoarele în 4 timpi). Pentru montarea corectă a roților dințate ale transmisiei, ele sunt prevăzute cu repere (semne) care la incidență indică pozițiile reciproce ale arborelui cotit și arborelui cu came pentru a se asigura desfășurarea normală a ciclului (detaliul din Fig. 1.3.a).

5

Fig. 1.4. Roți dințate pentru antrenarea arborelui cu came:

a)roată dințată cu dinți înclinațib)roată dințată cu dinți drepți

Variante constructive: Pentru arborele cu came amplasat în blocul motor mecanismul de antrenare a distribuției poate fi:–Cu roți dințate (b) (antrenare directă de la arborele cotit, pentru arborii foarte apropiați);–Cu tren de roți dințate (a, c, d, e, g) (roți dințate intermediare);–Cu lanț (f) (dacă trenul de roți dințate este prea mare);–Cu curea dințată.

Fig. 1.5. Variante constructive

6

Roata dințată de prelucrat are următoarele suprafețe importante:

Suprafața de centrare: alezajul;

Suprafața de antrenare în mișcare de rotație: găurile șuruburilor;

Dantura: roată dințată cu dinți înclinați

Fig. 1.6. Principalele suprafețe ale piesei finite

7

Roțile dințate sunt supuse în principal la solicitări mecanice, iar pentru a se exemplifica forțele ce apar în timpul angrenării s-a realizat schema din figura 1.7.

Fig.1.7. Forțele ce apar în roțile dințate aflate în angrenare

1.1.2. Condițiile tehnice impuse piesei finite prin desenul de execuție

Calitatea angrenarii se apreciază după funcționarea liniștită și fără zgomot, randament și durabilitate. Pentru a corespunde acestor condiții roțile dințate se execută în diferite clase de precizie funcție de destinația lor. Conform STAS 6273-73 (pentru angrenaje cilindrice) se prevăd 12 clase de precizie (de la 1 la 12 în ordine descrescătoare) fiecare clasă fiind determinată de următoarele criterii:

- criteriul de precizie cinematică care este determinat de eroarea totală a unghiului de rotire în limita unei rotații complete a roții dințate;

- criteriul de funcționare lină în angrenaj, determinat de valorile componentelor erorii totale a unghiului de rotire care se repetă de mai multe ori în timpul unei rotații; putem avea viteze unghiulare de la 15 (autocamioane) până la 60 (autovehicule sport) m/s.

8

Fr

Ft

Fa

Ft

Fr

Fa

- crinteriul de contact între dinți care stabilește precizia de execuție a flancurilor dinților și care este dat de raportul minim în procente dintre dimensiunile petei de contact și dimensiunile suprafeței utilizate a flancurilor (are o influență foarte mare asupra funcționării corecte a angrenajelor).

Fiecare criteriu este determinat de o serie de indici de precizie ale căror valori sunt standardizate și depind de clasele de precizie. În funcție de metodele de prelucrare a danturilor pot fi realizate diferite calități pentru roți dințate (Fig.1.8.).

Fig. 1.8. Dependența dintre procedeul de danturare și precizia realizată

Conform acestor criterii pentru autoturisme se impun clasele de precizie [7,8]. Aceasta impune ca semifabricatul să fie supus în final unei operații de rectificare. Câmpurile de toleranțe precizate în desenul de execuție se încadrează în clasele menționate. Dimensiunile principale ale piesei se referă la:

Diametrul exterior al roții ø

Diametrul de divizare al danturii ø

Diametrul alezajului ø

Sunt impuse, de asemenea, condiții de poziție reciprocă. Bătaia frontală admisă este de 0,02 înaintea danturării și 0,1 după danturare, iar bătaia axială admisă este de 0,01. Nu avem toleranțe la paralelism, perpendicularitate, coaxialitate, simetrie.

În desenul de execuție avem și condiții de calitate a suprafeței:

- Rugozitatea are valori diferite după cum urmează:

pentru suprafețele care nu intră în contact direct. Procedeul de obținere este strunjirea. pentru vârful dintelui și pentru alezaj.

rugozitatea flancurilor. Procedeul de obținere este strunjirea de finisare

9

- Duritatea suprafețelor active 56…62 HRC , duritatea miezului dinților 320…420HB și pentru celelalte suprafețe între 120…270 HB

- Adâncimea stratului cementat 1,1…2,0mm

1.1.3 Analiza tehnologicității construcției piesei

Tehnologicitatea este caracteristica complexă a construcției piesei ce asigură, în condițiile respectării condițiilor de eficiență și siguranță în funcționare, posibilitatea fabricării acesteia prin cele mai economice procese tehnologice, cu cheltuieli minime de forță de muncă, utilaje, material, energie. Tehnologicitatea piesei poate fi apreciată prin indici absoluți sau relativi. Semifabricatul se obține prin forjare în matriță. Esențial la această metodă este faptul că materialul supus deformării trebuie să prezinte o plasticitate cât mai bună. Pentru îmbunătățirea plasticității semifabricatul inițial se încălzește până la o temperatură specifică materialului ales. Ca avantaje ale forjării în matriță se pot enumera:

- posibilitatea obținerii unor piese-semifabricat cu configurație de la cea mai simplă până la cea mai complex, cu precizie dimensională bună și calitatea suprafeței bună;

- posibilitatea obținerii unor piese-semifabricat cu proprietăți fizico-mecanice foarte bune în zonele puternic solicitate datorită apariției fibrajului orientat;

- productivitatea ridicată. Ca dezavantaje ale metodei se pot enumera:

- costul relativ ridicat al matrițelor de forjat;- complexitatea utilajelor pe care se montează matrițele de forjat.

Înainte de a se trece la prelucrarea mecanică semifabricatul se supune unei normalizări sau unei recoaceri de înmuiere.

1.2 Alegerea justificată a materialului pentru execuția piesei

În scopul reducerii zgomotului de angrenare roata dințată conducătoare se execută din oțel, iar roțile conduse din fontă, materiale plastice sau textolit. În același scop se folosește dantura cu dinții înclinați. La roțile dințate care transmit eforturi, miezul dinților trebuie să fie suficient de rezistent pentru a prelua eforturile mari de încovoiere și tenace pentru a suporta sarcinile mari cu șoc. Suprafața danturii trebuie să fie dură pentru a rezista presiunilor pe porțiunea de contact cât și pentru a asigura condiții favorabile de rezistență variabilă. Aceste calități ale danturii se asigură prin întrebuințarea oțelurilor aliate de cementare cu tratament termic ulterior de tipul 15 C 08, 18 MC 10, 18 MoCN 13, 18 MoCN 06, 13 CN 30, 21 TMC 12, 28 TMC 12 STAS 791-79, care au căpătat dealtfel și cea mai largă utilizare. S-a optat pentru dantura cu dinți înclinați. În acest caz roata condusă poate fi fabricată din oțel aliat de cementare. Astfel s-a ales 18MoCrNi13. Elementele de aliere folosite îi confer durabilitate, siguranță în funcționare, rezistență la uzura chimică ți termică. Compoziția chimică a materialului este prezentată conform STAS SR EN 10027-2006 în tabelul 1.1

10

Tabel 1.1 Compoziția chimică conform STAS SR EN 10027-2006

Marca oțelului

Compoziția chimică

C Mn Si Cr Ni Mo

18MoCrNi13

0,15...

0,21

0,50...

0,80

0,17...

0,37

0,8...

1,1

1,2...

1,5

0,04...

0,07

Caracteristicile mecanice sunt prezentate în tabelul 1.2

Tabel 1.2 Caracteristicile mecanice conform STAS SR EN 10027-2006

Marca oțelului

Felul tratamentu-lui termic

Caracteristicile mecanice

Limita de curgere Rp0,2

[N/mm2]

Rezistența la rupere

Rm [N/mm2]

Alungi-rea la rupere

As [%]

Gâtui-rea la rupere

Z [%]

Rezil.

KCU

[J/cm2]

Durita-tea

[HB]

18MoCrNi13 C+R 750 980 10 45 49 217

Tratamentul termic la care este supus materialul este de călire – revenire.

1.3 Calculul ritmului și productivității liniei tehnologice. Stabilirea preliminară a tipului (sistemului) de producție

1.3.1 Calculul fondului anual real de timp

Unde: - numărul zilelor calendaristice dintr-un an; ;

- numărul zilelor libere la sfârșit de săptămână dintr-un an;

- numărul zilelor de sărbători legale; ;

- numărul de schimburi ;

11

- durata unui schimb; ;

- coeficient care ține seama de pierderile de timp de lucru datorită reparațiilor

executate în timpul normal de lucru al schimbului respectiv. Pentru avem Astfel se calculează:

1.3.2 Calculul planului producției de piese

Unde: - planul de producție pentru produsul (ansamblul) respective. - numărul de piese de același tip pe produs; ; - numărul de piese de rezervă, livrate odată cu produsul. În majoritatea cazurilor,

- numărul de piese de rezervă livrate la cerere (pentru reparații). Se adoptă în funcție

de durabilitatea piesei între 0 și 200…300% din ( );

- numărul de piese rebutate la prelucrare din cause inevitabile. Se adoptă în funcție de

dificultatea proceselor tehnologice presupuse a fi utilizate între 0,1…1% din ( );

Valoarea calculată a planului producției de piese va fi utilizată în toate calculele tehnico-economice și organizatorice din cadrul proiectului (cap.1, cap. 5, cap. 6).

Se adoptă

Așadar:

1.3.3 Calculul ritmului și productivității liniei tehnologice

Ritmul liniei tehnologice are implicații majore asupra asigurării sincronizării operațiilor (pentru liniile cu lux continuu), prin divizarea procesului tehnologic în operații și faze, alegerea utilajelor, SDV-urilor și a structurii forței de muncă.

12

Productivitatea liniei tehnologice reprezintă inversul ritmului liniei:

1.3.4 Stabilirea preliminară a tipului (sistemului) de producție

Tipul de producție reprezintă ansamblul de factori productivi dependenți, condiționați în principal de: stabilitatea în timp a producșiei, complexitatea constructivă și tehnologică a acesteia și de volumul producției. Tipul de producție influențează: caracterul și amploarea pregătirii tehnice a producției, nivelul de specializare și structura de producșie, formele de organizare și de programare a producșiei, economicitatea fabricației. Metodele de stabilire a tipului producției: metoda indicilor de constanță a fabricației, metoda nomogramei necesită pe lângă valoarea și valorile timpilor normați pentru operațiile principale ale procesului tehnologic. Întrucât în această etapă nu se cunosc timpii normați, aceștia pot fi adoptați preliminar, prin analiza unui proces tehnologic similar existent sau la stabilirea timpului de producție, se va utiliza un criteriu orientativ (mai puțin precis), bazat numai pe ritmul mediu al liniei tehnologice,

.

Deoarece se adoptă producție de masă. În cazul frecvent întâlnit în construcția pieselor auto, al producției de serie se pune și problema determinării mărimii optime a lotului de piese fabricate . Se poate utiliza relația orientativă:

Unde - numărul de zile pentru care trebuie să existe rezervă de piese;

zile la piese mărunte. Se adoptă zile;

- numărul anual de zile lucrătoare.

Așadar:13

2. Alegerea variantei optime a metodei și procedeului de obținere a semifabricatului

2.1. Analiza comparativă a metodelor și procedeelor concurente și adoptarea variantei optime

În producția de piese pentru autovehicule unul din principiile care determină obținerea unui proces tehnologic optim de fabricație îl constituie alegerea rațională a semifabricatului.

Alegerea corectă a semifabricatului presupune din punct de vedere tehnologic ca, pe baza studiului documentației tehnice din proiectul de execuție precum și a datelor primare puse la dispoziție, tehnologul să stabilească: forma semifabricatului, metoda și procedeul prin care urmează să fie obținut, mărimea și distribuția adaosurilor de prelucrare precum și precizia dimensiunilor, formei și a poziției elementelor geometrice ale semifabricatelor.

Fiecare metodă de semifabricare se caracterizează prin precizia limită ce se poate obține la forma și dimensiunile semifabricatului. Productivitatea și economicitatea metodei aplicate va influența structura, economicitatea și productivitatea procesului de prelucrare mecanică.

Tabel 2.1. Principalele criterii de alegere a semifabricatuluiNr.crt.

Criteriul de alegere a semifabricatului Tipul caracteristicii de clasificare Tipul de semifabricat

recomandat

1 Clasa de materiale

oțelfontă

aliaje specialealiaje de aluminiu

alte aliaje neferoasemateriale plastice

T, F, M, L, S, SzT, S

T, L, ST, M, L

T, LT(I), S, M

2 Mărimea pieseimică

mijlociemare

T, F, M, L, S, SzT, F, M, S

T, F, S

3 Forma pieseisimplă

complicatăfoarte complicată

T, F, M, S, ET, M, S

T, S

4 Condiții de funcționare a piesei

forțe și solicitări termice miciforțe mari și temperaturi mici

temperaturi mariforțe mari și temperaturi ridicatesolicitări mecanice alternative

condiții de uzare intensămedii intens corozive

T, L, SzT, F, M, L, ST, F, M, L, S

F, M, L, ST, F, MT, F, SzT, F, S

5 Caracterul producției

individualăserie mică și mijlocie

serie mare și masă

T, F, ST, F, M, ST, M, L, Sz

6 Tipul prelucrării mecanice necesare

fără prelucrareprelucrare obișnuităprelucrare complexă

Tp, L, S, SzT, F, M, L, S

T, F, L

14

În tabelul 2.1. au fost sintetizate unele criterii, luându-se în considerare ca materiale probabile oțelul, fonta, aliaje speciale, aliaje de aluminiu, alte aliaje neferoase și materialele plastice, iar ca metode probabile de semifabricare turnarea (T), turnarea sub presiune (Tp), matrițarea (M), laminarea (L), sudarea (S), sinterizarea (Sz), extruziunea (E).

Ținând seama de particularitățile producției de autovehicule rutiere (volum și caracter de serie mare sau de masă), se vor prefera semifabricate cât mai apropiate de piesa finită pentru a se deruce cât mai mult consumul de metal și volumul de muncă al prelucrării. Cheltuielile suplimentare cu utilajul modern, costisitor, al secțiuniilor de semifabricate se pot amortiza la un volum mare al producției.

Adoptarea unor semifabricate cu adaosuri mari de prelucrare este justificată doar pentru atelierele de prototipuri și pentru producția de serie mică a unor autovehicule de foarte mare putere.

Conform criteriilor din tabelul 2.1 și a metodelor de obținere a semifabricatelor din tabelul 2.2 se alege procedeul specific deformării plastice la cald și anume cel al forjării în matriță.

15

Tabelul 2.2. Principalele variante de procedee și metode de semifabricate utilizate în construcția de autovehiculeNr.crt.

Metoda tehnologică

Procedeul tehnologic

Dimensiunile sau masa Complexitatea formei obținute

Precizia de execuție a semiabricatului, mm Rugozitatea Materialul Tipul

producțieimaxime minime

1 Turnare

Turnare în nisip, cu formare

mecanică

Până la 250 kg

Grosimea minimă a

pereților: 3...5 mm

Cele mai complicate 1...5 Rugoasă

Aliaje fier-carbon, metale

neferoase și aliajele lor

De serie și de masă

Turnare cu miezuri Nelimitate

Grosimea minimă a


Cele mai complicate

1...10, în funcție de dimensiuni Rugoasă



Individuală, de serie și de masă

Turnare centrifugală

De obicei până la 200 kg

Grosimea minimă a


În special corpuri de rotație

1...8, în funcție de dimensiuni Netedă




Turnare în forme

permanente (cochile metalice)


Simple și mijlocii, în funcție de

posibilitățile de extragere a

piesei din formă

0,1...0,5 Netedă




Turnare cu cristale

orientatePiese mici

Grosimea minimă a

pereților: 4 mmSimple 0,1...0,5 Netedă Oțeluri, aliaje pe

bază de nichelIndividuală și

serie mică

Turnare de precizie (în

forme coji de bachelită sau

cu modele ușor fuzibile)

(100 sau 50 kg) Grosimea pereților: 1,5 mm

Foarte complicate 0,05...0,15 Foarte netedă

În special materiale cu

relucrabilitate mică prin așchiere


Turnare sub presiune 10...15 kg

Grosimea pereților:

0,5...1,0 mm pentru aliaje de zinc și 1,0...2,0

mm pentru altele

Limitată numai de posibilitatea confecționării

formei de turnare

0,5...0,20; în direcția separării formelor ceva

mai micăFoarte netedă

Aliaje de zinc, aluminiu, magneziu,

cupru, staniu și plumb


2 Deformare plastică la

caldForjare liberă Nelimitate - Simple 1,5...2,5 Foarte rugoasă

Oțeluri carbon aliate, precum și aliaje neferoase

Individuală și serie mică

Matrițare la ciocan


Grosimea pereților: 2,5 mm

Limitată de posibilitatea

0,4...2,5; în direcția deschiderii matriței,

Rugoasă Oțeluri carbon aliate, precum și

De serie mijlocie și mare

16

confecționării matriței ceva mai mică aliaje neferoase

Matrițare la mașini de

forjat orizontale




confecționării matriței

0,4...2,5; în direcția deschiderii matriței ceva

mai micăRugoasă

Oțeluri carbon aliate, aliaje

neferoase,mase plastice


Laminare profilată


Grosimea pereților (Al): peste 1,5 mm

Simple 0,4...2,5 RugoasăOțeluri carbon

aliate, precum și aliaje neferoase


Matrițare prin extruziune fără nervuri

Până la diametrul de

200 mm

Grosimea pereților (Al): peste 1,5 mm

Simple 0,2...0,5 NetedăOțeluri carbon



Matrițare la prese de calibrare





0,4...1,8 NetedăOțeluri carbon



3 Deformare la rece

Calibrarea pieselor matrițate


Grosimea pereților: peste

1,5 mm



0,5...0,10 Foarte netedăOțeluri carbon



Refularea la rece

Diametrul 25 mm

Diametrul 3,0 mm Simple 0,1...0,25 Netedă

Oțeluri carbon aliate, precum și aliaje neferoase


Matrițarea tablelor

Grosimea 15 mm

Grosimea 0,1 mm Complicate 0,05...0,5 Netedă Toate tipurile de

materiale în foiDe serie și de

masă

4Presarea maselor plastice

- Grosimea pereților 8 mm

Grosimea pereților, 0,8 mm



0,05...0,25 Foarte netedă

Mase plastice cu umplutură

fibroasă sau pulvelurentă


5Presarea

pulberilor metalice

-Aria secțiunii

transversale 100 cm2

Grosimea pereților, 2,0 mm

Simplă, limitată de forma matriței și a presiunii în direcția mișcării

poansonului

0,1...0,25 în direcția mișcării poansonulu;

0,05 în direcția perpendiculară

Foarte netedă Toate materialele


6 Sudare Diverse procedee

Grosimea platbandelor de asamblat max.

80 mm

Grosimea tablei caroseriei de min. 0,6 mm

Complicate 0,25...0,5 NetedăOțeluri, fonte și

aliaje de aluminiu

Individuală și de serie

17

2.2. Stabilirea poziției semifabricatului în formă sau matriță și a planului de separație

Pentru stabilirea poziției semifabricatului în matriță și a planului de separație, trebuie să se țină cont de anumite criterii. Cele mai importante sunt:

- planul de separație să faciliteze curgerea ușoară a materialului;- planul de separație trebuie să împartă piesa în părți egale și simetrice;- planul de separație să fie astfel ales încât suprafețele ce vor fi ulterior supuse prelucrărilor

mecanice prin așchuere să fie perpendiculare pe direcția matrițării și să nu prezinte unghiuri laterale de înclinare.

- planul de separație să asigure fibraj continuu.Planul de separație poate fi ales sub diferite forme. Cel mai simplu totodată cel mai

avantajos plan de separație este cel drept. Este indicat pentru piesele având forme simple deoarece permite alegerea unor blocuri de matrițe mai simple și mai mici și permite prelucrarea mai ușoară a formei cavității în care se matrițează piesa. În consecință se alege pentru piesa specificată în tema de proiectat un plan de separație drept-orizontal, schema matriței fiind prezentata în figura 2.1.

Fig.2.1. Schema semifabricatului în matriță

S-a notat: 1 – semifabricat; 2 - semimatrița superioară; 3 – adaos de prelucrare; 4 – planul de separație; 5 – semimatrița inferioară; 6- dorn extractor; 7 – ghidaj coadă de rândunică

18

2.3. Stabilirea preliminară a adaosurilor de prelucrare și executarea desenului semifabricatului

Precizia semifabricatelor matrițate pe mașini verticale de matrițat este reglementată prin STAS 767 0 - 80.

Adaosurile de prelucrare și abaterile limită ale semifabricatului matrițat destinat pieselor auto se încadrează în clasele I - II de precizie atunci când este vorba de piese simple ca în cazul roților dințate.

Adaosul se adoptă numai în cazul pieselor matrițate ale căror suprafețe se prelucrează prin așchiere. În funcție de caracteristicile de prelucrare de 1,5 mm la care se adaugă 0,5 mm pentru obținerea rugozității prescrise în cadrul capitolului 1.

La suprafețele matrițate care se prelucrează ulterior inclinările de matrițare și razele de racordare se aplică la cotele nominale ale piesei la care se adaugă valoarea adaosului de prelucrare respectiv.

2.4. Întocmirea planului de operații pentru executarea semifabricatului

Tabel 2.4. Planul de operații

Nr.crt.

Operații și faze de semifabricare

Mașini, utilaje, instalații și S.D.V.-

uri

Materiale auxiliare

Parametrii tehnologici

1 Debitarea materialului Fierăstrău mecanic - Viteza și avansul

2 Încălzire material Cuptor electric -Temperatura și

durata de încălzire

3 Preforjare Cavitate de eboșareNicovală Ciocan

pneumaticForța de apăsare

4 Forjare primară Matriță deschsă Presă verticală -

Forța de apăsare Cursa presei Timp apăsare

5 Extracția semifabricatului Extractoare - -

6 Debavurare Ștanță - Forța de apăsareCursa

7 Forjare secundară de redresare

Matriță de redresare

Presa cu excentric- Forța de apăsare

Cursa

8 Sablare cu alice Mașina de sablat - Viteza de impact

9 C.T.C. LupăVopsea

PensulăBanc

C.T.C.-

19

Fig.2.2. Debavurarea semifabricatului brut matrițat

1-poanson de debavurat

2 – semifabricatul brut matrițat

3 – bavură

4 – placă de tăiere

5 – matriță de debavurat

În figura 2.2 s-a prezentat procesul de debavurare al semifabricatului brut matrițat

20

3. Elaborarea procesului tehnologic de prelucrare mecanică și control al piesei

3.1 Analiza proceselor tehnologice similar existente În principiu, la prelucrarea pieselor de tip roată dințată se parcurg următoarele etape:

operații pregătitoare; prelucrări de degroșare, prefinisare, finisare; prelucrarea danturii; tratament termic; rectificare; control final.

Tabel 3.1 Proces tehnologic similar

Nr. Crt.

Metoda de prelucrare

Mașini, unelte și utilaje

SDV-uriObser-vații

1.Frezarea bazelor

tehnologice principale

Mașină de frezat Agregat de frezat

2. Găurire Mașină de găuritBurghiu spiral

Universal cu 3 bacuri

3.Strunjit interior

și fațăStrung normal Universal cu 3 bacuri, cuțit, cheie pentru cuțit

4. Broșare Mașină de broșatDispozitiv de broșat, placă de bază, placă

intermediară, borșa rotundă, cap filetat spate

5.Strunjire frontală

față stângaStrung normal

Dispozitiv de strunjit cu bucșă elastică, intalație pneumatică, cuțit, cheie cuțit, cală

6.Strunjire frontală

față dreaptaStrung normal

Dispozitiv de strunjit cu bucșă elastică, intalație pneumatică, cuțit, cheie cuțit, cală

7. Frezare dantură Mașină de frezatFreză melc, cuțit de debavurat, dorn pentru

freză, dispozitiv de debavurat

8. Ajustare Banc de ajustaj Pilă semirotundă, dispozitiv de ajustat

9.Rectificare interioară

Mașină de rectificat universală

Piatră cilindrică abrazivă

10. Teșire dantură Dispozitiv de teșit Freză, bucșă pentru freză, disc de divizare

11. Răzuire dantură Mașină de răzuitDispozitiv telescopic de răzuit, suport susținere

stânga-dreapta, cuțit sever, cheie fixă

12.Îndepărtarea loviturilor

Polizor drept (biax)Piatra de cauciuc, pinion etalon, bucșă pentru

piesă

21

3.2 Analiza posibilităților de realizare a preciziei dimensionale și a rugozității prescrise în desenul de execuție

Obiectivul acestei etape este stabilirea acelor procedee de prelucrare care, fiind ultimele aplicate în succesiunea operațiilor, pentru fiecare suprafață, asigură condițiile tehnice impuse prin desenul de execuție. Rezultatele acestei analize sunt prezentate în tabelul 3.2

22

Tabel 3.2 Analiza particularităților de realizare a preciziei dimensionale și a rugozității

Nr. Supra-feței

Tipul suprafeței

Condiții tehnice impuse

Procedee posibile de aplicat

Criterii de decizie

ConcluziiDimensiu-nea și

precizia

Abateri de

formă și

poziție

Rugozi-tate Clasa de precizie Cost

S1 plană Ø187,06 - Strunjire de finisare 5-8 ISO 10 Se adoptă strunjirea de degroșare

S2 tronconică 1x45˚ - Frezare plană 5-7 ISO 9 Se adoptă frezare plană

S3 inelarăØ187,06-

Ø53,5- Strunjire de finisare 5-8 ISO 10 Se adoptă strunjirea de degroșare

S4cilindrică interioară

Ø168x15 - Strunjire de finisare 5-8 ISO 10 Se adoptă strunjire de degroșare

S5 plană 49,16 - Strunjire de finisare 5-8 ISO 10 Se adoptă strunjire de degroșare

S6cilindrică exterioară


S7 inelarăØ70- Ø53,5

- Strunjire de finisare 5-8 ISO 10 Se adoptă strunjire de degroșare

23

12,5

25

12,5

25

25

25

25

S8 plană Ø53,5 - Strunjire de finisare 5-8 ISO 10 Se adoptă strunjire de degroșare


-Broșare

Strunjire interioarăRectificare interioară

3-6 ISO5-6 ISO4-6 ISO

1099

Se adoptă rectificarea interioară

S10 conică 1x45˚ - Strunjit șanfren 5-6 ISO 9 Se adoptă sunjire șanfren

S11cilindrică exterioară

Ø53,5x5 - Strunjire de finisare 5-8 ISO 10 Se adoptă strunjire de degroșare

S12 cilindrică - Strunjire de finisare 5-8 ISO 10 Se adoptă strunjirea de degroșare

S13 evolventică Ø187,06 -Frezare cu freză melc

Rabotare3-6 ISO5-6 ISO

910

Se adoptă frezarea cu freză melc

S14 conică 1x45˚ - Strunjit șanfren 5-6 ISO 9 Se adoptă sunjire șanfren

S15 cilindrică Ø8,6x7 -Broșare

Strunjire interioară3-6 ISO6-8 ISO

109

Se adoptă broșarea

S16 plană Ø70 - Strunjire de finisare 5-8 ISO 10 Se adoptă strunjire

24

6,3

3,2

25

25

25

25

25

6,3

25

S17 plană 49,16 - Strunjire de finisare 5-8 ISO 10 Se adoptă strunjire de degroșare



S19 tronconică 1x45˚ - Frezare plană 5-7 ISO 9 Se adoptă frezare plană

25

25

25

25

3.3 Stabilirea succesiunii logice și economice a operațiilor de prelucrare mecanică, tratament termic (termochimic) și control

3.3.1 Stabilirea succesiunii logice, economice, a operațiilor de prelucrare mecanică pentru fiecare suprafață

Analizând desenul de execuție al piesei s-a constatat faptul că suprafața cu condițiile tehnice cele mai severe este suprafața S13, pentru care valorile diametrului și a rugozității sunt:

d= 187,06mmR=3,2μm

Pentru stabilirea operațiilor de prelucrare mecanică în succesiunea lor logică se va aplica criteriul coeficientului global al rugozității suprafeței. Rugozitatea semifabricatului obținut prin forjare în matriță este:

Plecând de la condiția de rugozitate a suprafeței se vor inventaria toate procedeele de finisare care sunt adoptabile pentru suprafața S13. Acestea sunt:

Frezare cu freză melc Rabotare

Operația de frezare cu freză melc este mai economică și asigură obținerea unei rugozități a suprafeței de

Coeficientul global al calității suprafeței este:

Operația anterioară frezării este forjarea în matriță ce va asigura obținerea unei rugozități a suprafeței . Atunci coeficientul parțial al rugozității suprafeței va fi:

Coeficientul parțial al rugozității suprafeței ce trebuie realizat prin frezare este:

Verificând relația:

Rezultă că succesiunea logică a operațiilor este: Forjare în matriță; Frezare cu freză melc.

26

3.3.2 Stabilirea traseului tehnologic al operațiilor de prelucrări mecanice, tratament termic și control al piesei

Traseul tehnologic al operațiilor de prelucrări mecanice, tratament termic și control al piesei este prezentat în tabelul 3.3. Pentru întocmirea traseului tehnologic a trebuit să se stabilească preliminar suprafețele alese ca baze tehnologice.

Se recomandă ca pentru piesele cilindrice scurte de tip roată dințată să se folosească 3 suprafețe de așezare ( două de ghidare și una de reazem). Roțile dințate se orientează și se fixează în universal.

Tabelul 3.3 Traseul tehnologic

Suprafața prelucrată

Suprafețele baze

tehnologiceDenumirea operației Faza

Control defectoscopic nedistructiv

Tratament termic de revenire

1

812

Frezarea bazelor tehnologice principale

-prins piesa în universal

-frezare

9

1512 Găurire -găurire

9 12 Strunjire interioară-strunjit interior din 2 treceri

-desprins piesa din universal

3, 5, 7, 8, 10

9 Strunjire față și șanfrenat


-strunjit frontal

-șanfrenat la 1x45˚ suprafața 10

6, 11 9 Strunjire interioară -strunjit interior

4 9 Strunjire interioară -strunjit interior

12, 2, 19 9 Strunjire-strunjit


1, 17, 16, 14

12 Strunjire față și șanfrenat -întors piesa


27

-strunjit frontal și șanfrenat

18 12 Strunjire interioară-strunjit interior


13 9 Frezare și teșire dantură

-spălat piesa în petrol

-prins piesa în dorn

-frezat dantura

-teșit la

-desprins piesa

13 9 Șeveruire

-spălat piesa în petrol

-prins piesa în dispozitiv

-șeveruit în 3 curse

-desprins piesa

Spălare

Tratament termic

9 12 Rectificare interioară


-rectificare interioară


1,3,8 Îndreptare lovituri -bioaxat piesa cu piatra cauciuc

1-19 Control final-control dantură

-control suprafețe

28

3.4 Alegerea utilajelor și instalațiilor tehnologice

Alegerea utilajelor și a instalațiilor tehnologice se face având în vedere particularotățile procesului logic adoptat, referitoare la:

Precizia de execuție ce trebuie realizată; Productivitatea; Gradul de tehnologicitate al piesei; Economicitatea procedeului folosit.

Utilajele folosite sunt:Mașină de frezat și danturat cu freză melc FD250

Tabel 3.4 FD250

Nr. Crt.

Caracteristici tehnice Valori

1 Diametrul maxim de lucru 250mm

2 Modulul maxim 6mm

3 Cursa axială a sculei 280mm

4 Cursa tangențială maximă a sculei 150mm

5 Numărul maxim de dinți 30

6 Diametrul platoului masei 310mm

7 Diametrul alezajului mesei 70mm

8 Dimensiuni maxime ale sculei 130x180mm

9 Conul axului port-sculă Morse 4

10 Limitele turației arborelui principal 60-300 rot./min

11Limite de avansuri

Axial 0,63-6,3 mm/rot

Radial 0,05-2 mm/rot

Tangențial 0,1-4 mm/rot

12 Puterea motorului principal 5,5 kW

13 Greutate 5400 daN

29

Strungul SNB400 Tabelul 3.5 SNB400

Nr. Crt.


1 Diametrul maxim de strunjit 400mm

2 Distanța dintre vârfuri 400 mm

3 Turația arborelui principal 31,5-200 rot/min

4 Numărul de trepte de turație 22

5 Avans longitudinal 0,046-3,32 mm/rot

6 Avans transversal 0,017-1,17 mm/rot

7 Numărul de trepte de avansuri 60

8 Puterea motorului principal 7,5 kW

9Dimensiuni de gabarit

Lungime 2500 mm

Lățime 940 mm

Înălțime 1425 mm

10 Masa 2000kg

Mașină de găurit G-40 Tabelul 3.6 G-40

Nr. Crt.


1 Diametrul maxim de găurire 40mm

2 Cursa maximă a pinionului arborelui principal 280 mm

3 Cursa maximă a carcasei 280 mm

4 Conul arborelui principal Morse 5

5 Gama de turații 31,5-200rot/min

6 Gama de avansuri 0,11-1,72 mm/rot

7 Puterea motorului electric 4 kW

8 Turația motorului electric 1500 rot/min

30

9 Masa 1500kg

31

Mașină de rectificat interior și frontal RIF 125 Tabelul 3.7 RIF 125

Nr. Crt.


1 Diametrul maxim de rectificare 125mm

2 Înălțimea centrelor 135 mm

3 Masa maximă a piesei între centre 100 kg

4 Gama de turații 63-800rot/min

5

Avans transversal intermitent

reglabil

Normal cu pasul 0,005 mm

Micrometric cu pasul 0,001 mm

Unghi de rotire al mesei în plan orizontal

6 Puterea motorului principal 3 kW

7 Puterea motorului dispozitivului pentru rectificat interior 0,75 kW

8 Masa 2200kg

32

3.5 Adoptarea schemelor de bazare și fixare a piesei Tabelul 3.7 Scheme de bazare și fixare

Nr. Crt.

Denumirea operației

Schema de bazare și fixare optimăDispozitivul

utilizat

1

Frezarea bazelor

tehnologice principale

Agregat de frezat

2 GăurireMașină de găurit G-40

33

3Strunjire interioară

Strung SNB400

4Strunjire

față și șanfrenat

Strung SNB400

34


Strung SNB400


Strung SNB400

35

7 StrunjireStrung

SNB400

8Strunjire

față și șanfrenat

Strung SNB400

36


Strung SNB400

10Frezare și

teșire dantură

Mașină de frezat FD250

11 ȘeveruireMașină de șeveruit

37

12Rectificare interioară

Mașină de rectificat RIF 125

38

3.6 Alegerea SDV-urilor

La întocmirea listei de SDV-uri se ține cont în primul rând de tipul producției adoptate. Pentru producția de masă gradul de utilizare al SDV-urilor este ridicat, dispozitive de control automat și active, verificatoare speciale. Tabelul 3.8 Lista SDV-urilor

Nr. Crt.


Scule Dispozitive Verificatoare

1Control

defectoscopic nedistructiv

-Dispozitiv de control

ultrasonic-

2Tratament termic

de revenire- Cuptor termic -

3Frezare baze tehnologice principale

Freză Agregat de frezat -

4 Găurire2 Burghiuri spiral

ø20 și ø6

Mașină de găuritUniversal cu 3 bacuri

Reducție maseCheie universal

-


Cuțit de strungCheie de cuțit

Universal cu 3 bacuriInstalație pneumatic

Strung SNB400Șubler

6Strunjire față și

șanfrenatCuțit de strungCheie de cuțit

Strung SNB400Universal cu strângere

hidraulicăȘubler









9 StrunjireCuțit de strungCheie de cuțit


hidraulicăȘubler

10Strunjire față și

șanfrenatCuțit de strungCheie de cuțit


hidraulică

Șubler

39





12 Frezare Freză melcMașină de frezat

Dorn

Micrometru cu dispozitiv special pt măsurat dinți

13 Teșire danturăFreză pentru teșit

Bucșă pt frezăDisc de divizare

Mașină de teșitDispozitiv de teșit

-

14 Șeveruire

Cuțit sever cu același modul ca

freza melcCheie fixă

Mașină de șeveruitSuporți de susținere stânga-

dreapta

Micrometru special pentru

roți dințate

15 Spălare Container Mașină de spălat -

16Rectificare interioară

Piatră abrazivă cilindrică

Mașină re rectificat universal

Universal pt rectificatȘubler interior

16Îndreptarea loviturilor

Piatră de cauciuc BiaxPinion etalonBucșă pt piesă

17 Tratament termic - Cuptor termic -

17 Control final - Masă de lucru -

4. Stabilirea regimurilor optime de lucru și a normelor tehnice de timp

4.1 Stabilirea regimurilor optime de așchiere

Se vor stabili regimurile de așchiere pentru fiecare operație de prelucrare mecanică în parte

4.1.1. Regimul optim de așchiere la găurire

Determinarea regimului de așchiere presupune:- Alegerea sculei așchietoare;- Adâncimea de așchiere t [mm];- Avansul la o rotație S [mm/rot];

40

- Viteza de așchiere [m/min].

Se va analiza regimul de așchiere doar pentru gaura cu . Se va alege un burghiu elicoidal pentru oțel aliat cu Mo și Cr având duritatea de 200-250 HB și unghiul de așezare

Calculul adâncimii de așchiere se face pe baza relației:

Unde: D – diametrul burghiului; d – diametrul găurii inițiale.

Astfel:

Calculul avansului se face astfel:

Unde: D – diametrul burghiului; - coeficient de corecție în funcție de lungimea găurii. Pentru cazul în care

se consideră ;

- coeficient de avans. Pentru găuri cu precizie ridicată se consideră

Astfel:

Viteza de așchiere se determină cu relația:

Unde: ; ; ;

Coeficientul este:

Unde:

Astfel:

41

Din gama de turații =>

4.1.2 Regimul optim de așchiere la strunjire

În funcție de material și de diametrul exterior maxim al piesei se alege o durabilitate a piesei de

Adâncimea de așchiere se determină ținând cont de adaosul de prelucrare simetric de 1,75mm.

Avansul de așchiere în general se adoptă în conformitate cu recomandările în funcție de adâncimea de așchiere, urmând ca apoi acest avans să fie supus unor verificări. Pentru se alege:

Din punct de vedere al rezistenței corpului cuțitului:

Unde: - efortul unitar admisibil de încovoiere a materialului din care este confecționat cuțitul

b – lățimea secțiunii cuțitului. b=18mmh – înălțimea secțiunii cuțitului. h=18mmL – lungimea în consolă a cuțitului. L=100mm

Forța se poate calcula și pe baza relației următoare:

Unde: - coeficient ales în funcție de materialul prelucrat. t – adâncimea de așchiere. S – avansul de așchiere. - exponenții adâncimii și avansului de așchiere. HB – duritatea Brinell a materialului de prelucrat. HB=255 - exponentul durității materialului de prelucrat.

Din cele două formule ale lui reiese:

42

Deci avansul se verifică.

Viteza de așchiere se determină cu relația:

Unde: - coeficient al dependeței de caracterisitici ale materialului.

- coeficienții adâncimii de așchiere, avansului și durității.

coeficienți ce depind de diferiți factori:

- influența secțiunii transversale a cuțitului

Unde - coeficient ce ține seama de materialul prelucrat. q – suprafața secțiunii transversale

- influența unghiului de atac principal

- ține seama de influența unghiului tăișului secundar

- ține seama de influența razei de racordare a vârfului cuțitului

43

pentru strunjire de degroșare a oțelului - ține seama de influența materialului din care este confecționată partea așchietoare a sculei

- ține seama de tipul materialului prelucrat

- ține seama de modul de obținere a semifabricatului

- ține seama de stratul superficial al semifabricatului

- ține seama de forma suprafeței de degajare. Pentru suprafața plană:

Astfel:

Atunci turația va fi:

Se alege , iar viteza de așchiere recalculată va fi:

4.1.3 Regimul optim de așchiere la frezarea danturii

Pentru mașina unealtă considerată FD250 puterea motorului este deci se încadrează în categoria III pentru modulul de roți dințate, m=3…10 Se alege un avans al piesei de S=2,2mm/cursa Viteza de așchiere va fi:

Unde: S – avansul de așchiere;

44

T – durabilitatea sculei așchietoare. T=360min Atunci:

Iar turația sculei va fi:

Se alege , iar viteza de așchiere recalculată va fi:

4.1.4 Regimul optim de rectificare

Diametrul discului abraziv se alege în funcție de diametrul găurii

Lățimea discului abraziv se alege în funcție de lungimea găurii ce trebuie rectificată

Avansul discului abraziv se determină cu relația următoare, în care :

Viteza periferică a pietrei este:

Unde: - coeficientrul vitezei care ține seama de natura materialului.

- diametrul găurii ce trebuie rectificată. T – durabilitatea discului abraziv. Se alege economic T=2,5min t – avansul de pătrundere.

Pentru oțel aliat, folosind disc abraziv din electrocordon mobil cu granulația de 50 se aleg următoarele valori: Astfel rezultă:

Atunci turația sculei va fi:

45

Se alege iar viteza de prelucrare recalculată va fi:

4.2 Stabilirea normelor tehnice de timp

Calculul normelor tehnice de timp se face pe baza aceluiasi algoritm de calcul ca la stabilirea regimurilor de așchiere. Se calculează normele de timp pentru o singură operație de același timp. Pentru celelalte operașii normele tehnice de timp se adoptă fără justificare, în limitele acceptabile. În acest context se vor calcula normele tehnice de timp în limitele acceptabile doar pentru operațiile pentru care s-au calculate regimurile de așchiere.

4.2.1 Calculul normei tehnice de timp de găurire

Se va analiza aceeași gaură ca mai devreme. Timpul de bază la găurire se calculează pe baza relației:

Unde: L – lungimea suprafeței prelucrate. L=21mm i – numărul de treceri. i=2 se alege

– este dat de relația:

Timpul auxiliar pentru comanda mașinii este: Timpul auxiliar pentru prinderea și desprinderea piesei se aproximează: Timpul auxiliar pentru evacuarea așchiilor: Timpul auxiliar specificației de lucru: Deci timpul efectiv de lucru va fi:

46

Timpul de descriere tehnică: Timpul de descriere organizatorică: Timpul de odihnă și necesități fiziologice: Deci timpul unitar va fi:

Timpul de pregătire de încheiere: Norma tehnică de timp va fi:

4.2.2 Calculul normei tehnice de timp de strunjire

Timpul de bază la strunjire este:

Unde: L – lungimea suprafeței prelucrate pentru strunjirea suprafeței S9.

t – adâncimea de așchiere. S – avansul. n – turația. Astfel:

Timpul auxiliar pentru prinderea piesei în universal: Timpul auxiliar pentru controlul cu șublerul: Timpul efectiv este:

Timpul de descriere tehnică:

47

Timpul de odihnă și necesități fiziologice: Timpul unitar este:

Timpul de pregătire de încheiere: Norma tehnică de timp:

4.2.3 Calculul normei tehnice de timp la frezarea danturii

Calculul timpului de bază se face cu formula:

Unde: L – lungimea dintelui. L=30mm - lungimea de pătrundere și ieșire a sculei. z – numărul de dinți. z=36 S – avansul sculei. S=2.2mm/rot k=1 Astfel

Timpul auxiliar pentru prinderea și desprinderea piesei se adoptă ținând cont de faptul că la o prindere se folosesc două piese: Timpul auxiliar pentru comanda mașinii: Timpul efectiv:


Timpul de descriere organizatorică:

Timpul de odihnă și necesități fiziologice:

Timpul unitar va fi:

48

Timpul de pregătire de încheiere:

Norma tehnică:

4.2.4 Calculul normei tehnice de timp la rectificare

Calculul timpului de bază se face cu relația:

Unde:

Astfel rezultă:

Timpul auxiliar pentru prinderea și desprinderea piesei:

Timpul auxiliar pentru comanda mașinii:

Timpul auxiliar pentru control cu șublerul:

Timpul efectiv:


Timpul de descriere organizatorică:

Timpul de odihnă și necesități fiziologice:

49

Timpul unitar va fi:

Timpul de pregătire încheiere:

Norma tehnică pe fază va fi:

Toate datele calculate mai sus se centralizează în tabelul 4.1. Tabel 4.1 Variația diferitelor norme de timp


Găurire 0,86 2,17 2,25

Strunjire de finisare 0,35 1,88 2,16

Frezarea danturii 11,45 14,46 15,16

Raionare 2,55 3,37 3,65

Șeveruire 3,2 4,12 4,43

Spălare 0,2 1,3 1,55

Tratament termic 0,77 0,803 0,806

Rectificare interioară 0,2 1,37 1,987

*Ceilalți timpi au fost aleși conform unor operații efectuate la roți dințate similare în cadrul altor proiecte analizate în prealabil

5. Stabilirea necesarului de forță de muncă, de utilaje, de scule și de materiale

5.1 Determinarea volumului anual de lucrări

În cadrul acestui subcapitol se va determina volumul anual de lucrări pentru fiecare operație în parte, dintre cele menționate în tabelul 4.1.

50

Unde: - norma de timp de operație;

- planul de producție de piese de același tip.

Volumul anual de lucrări pentru fiecare operație în parte s-a calculat și trecut în tabelul 5.1 Tabelul 5.1 Volumul de muncă pentru principalele operații

Denumirea operației V [ore]

Găurire 2,25 13190

Strunjire de finisare 2,16 12663

Frezarea danturii 15,16 88876

Raionare 3,65 21398

Șeveruire 4,43 25971

Spălare 1,55 9087

Tratament termic 0,806 4725

Rectificare 1,987 11649

5.2 Calculul necesarului de forță de muncă și utilaje

5.2.1 Fondul de timp anual al muncitorului


- numărul zilelor de duminică dintr-un an;

- numărul zilelor de sâmbătă dintr-un an;


- numărul de zile de concediu dintr-un an;


- coeficient care ține seama de pierderile de timp de lucru datorită reparațiilor executate

în timpul normal de lucru al schimbului respectiv. Pentru avem Astfel se calculează:

5.2.2 Fondul de timp anual al utilajului

51


- numărul zilelor de duminică dintr-un an;

- numărul zilelor de sâmbătă dintr-un an;


- numărul de zile pentru reparații

Se alege


;

- coeficient cu valori în intervalul (0,8...0,9). Se alege Astfel se calculează:

5.2.3 Calculul necesarului de forță de muncă la fiecare utilaj

Unde: - numărul de muncitori pentru operația ”i”;

- volumul de lucrări pentru operația ”i”;

- fondul de timp anual al muncitorului, calculate mai sus. Rezultatele sunt trecute în tabelul 5.2

Tabelul 5.2 Calculul necesarului de forță de muncă la fiecare utilaj

Nr. Crt.


Norma de timp

Volumul de lucrări

Fondul de timp

Calculat Ales

1 Găurire 2,25 13190 1805 7,31 8

2 Strunjire de 2,16 12663 1805 7,02 7

52

finisare

3 Frezarea danturii 15,16 88876 1805 49,24 50

4 Raionare 3,65 21398 1805 11,85 12

5 Șeveruire 4,43 25971 1805 14,39 15

6 Spălare 1,55 9087 1805 5,03 5

7 Tratament termic 0,806 4725 1805 2,62 3

8 Rectificare 1,987 11649 1805 6,45 7

5.2.4 Calculul necesarului de forță de utilaje

Unde: - numărul de utilaje;

- volumul de lucrări la operația ”i”;

- fondul de timp anual al utilajului, calculat mai sus. Tabelul 5.3 Calculul necesarului de utilaje

Nr. Crt.

Denumirea operațieiNorma de

timpVolumul de

lucrăriFondul de

timp Calculat Ales

1 Găurire 2,25 13190 3264 4,04 4

2 Strunjire de finisare 2,16 12663 3264 3,88 4

3 Frezarea danturii 15,16 88876 3264 27,23 28

4 Raionare 3,65 21398 3264 6,56 7

5 Șeveruire 4,43 25971 3264 7,96 8

6 Spălare 1,55 9087 3264 2,78 3

7 Tratament termic 0,806 4725 3264 1,45 2

8 Rectificare 1,987 11649 3264 3,57 4

5.3 Calculul necesarului de SDV-uri

Norma anuală de consum de scule se calculează în funcție de timpul total de utilizare a sculei și durabilitatea totală a sculei. Timpul total este dat de formula:

Consumul de scule este:

53

Unde: r – grosimea stratului ce poate fi îndepărtat la toate ascuțirile;

M = (1…20mm);

- coeficient care ține seama de distrugerile accidentale ale sculei. Se alege

Rezultatele sunt trecute în tabelul 5.4 Tabelul 5.4 Calculul necesarului de scule

Denumirea sculei

M h r TCalculat Adoptat

Cuțit 1,5 0,5 3 45 2,16 1,1 4643,1 4643

Cuțit profilat

1 0,5 2 45 2,16 1,1 6190,8 61091

Burghiu 1,2 0,5 2,4 40 2,25 1,1 6401,33 6401

Freză melc 0,8 0,4 1,6 360 15,16 1,1 6304,07 6304

Piatră abrazivă

20 0,5 40 25 1,987 1,1 750,06 750

5.4 Calculul necesarului de material

Materialul din care este fabricată roata dințată este un oțel aliat (18MoCrNi13) cu densitatea

Pentru calculul volumului s-a folosit funcția Inquiry Area din Autocad. Astfel s-a obținut:

54

Masa unei bucăți de semifabricat va fi:

La aceasta se adaugă un procent de 3% pentru fiecare bucată, adaos reprezentat de masa de material inclus în rețeaua de turnare. Atunci:

Pentru un plan de producție anual de necesarul de material va fi:

6. Calculul costurilor de fabricație

6.1 Structura generală a costului de fabricație

55

Unde: A – termen ce reprezintă cheltuielile directe; B – termen ce reprezintă cheltuielile indirect.

6.2 Cheltuielile directe

6.2.1 Costul materialului

Unde: - costul unitar al semifabricatului;

- masa semifabricatului;

- costul desenului recuperabil;

- masa desenului recuperabil.

În conformitate cu site-urile producătorilor de specialitate se consider prețul unui kg de oțel aliat de 20lei iar costul unui kg de deșeu recuperabil de 3,3 lei. Astfel:

6.2.2 Costul manoperei

Unde: - remunerația orară a muncitorului la operația ”i”;

- timpul normat la operația ”i”;

În tabelul 6.1 s-a trecut costul manoperei pentru fiecare operație efectuată:

Tabelul 6.1 Costul manoperei

Nr. Crt

.Denumirea operației

Calificare muncitor [lei/oră] [min]

Cost manoperă

56

1Control defectoscopic

nedistructivCTC-ist 4-II 16 4 1,07

2Tratament termic de

revenireTratamentist

2-II13,75 0,8 0,18

3Frezarea bazelor

tehnologice principaleFrezor 4-I 15,25 4 1,02

4 Găurire Lăcătuș 3-II 14 2,17 0,51

5 Strunjire interioară Strungar 5-II 16,3 1,88 0,51

6 Strunjire față și șanfrenat Strungar 5-II 16,3 2 0,54

7 Strunjire interioară Strungar 5-II 16,3 1,5 0,41

8 Strunjire interioară Strungar 5-II 16,3 1 0,27

9 Strunjire Strungar 5-II 16,3 1,5 0,41

10 Strunjire față și șanfrenat Strungar 5-II 16,3 2 0,54

11 Strunjire interioară Strungar 5-II 16,3 1 0,27

12Frezarea și teșirea

danturiiFrezor 4-I 15,25 14,46 3,68

13 Raionare Muncitor 5-I 11,75 3,37 0,66

14 Șeveruire Strungar 5-II 16,3 4,12 1,12

15 Spălare Spălător 2-II 11,75 1,3 0,25

16 Tratament termicTratamentist

2-II13,75 0,8 0,18

17 Îndreptare lovituri Lăcătuș 14 0,2 0,05

18 Control final CTC-ist 4-II 16 8,5 2,27

TOTAL - - - 13,97

Totalul cheltuielilor directe va fi:

6.3. Cheltuielile indirecte

6.3.1. Cheltuieli cu întreținerea și funcționarea utilajelor

57

Unde: - cota de amortizare a utilajului sau a mașinii unelte;

- cota de întreținere și reparații.

- costul utilajului;

- timpul normat de lucru al utilajului

Tabelul 6.2 Cheltuielile de amortizare


UtilajCostul utilajului

[lei]Norma de timp

[min]

GăurireMașină de găurit

G-4031500 2,25 0,04

Strunjire de degroșare

Strung SNB400 92600 2,16 0,114

Frezarea danturiiMașină de frezat

FD250304800 15,16 2,637

ȘeveruireMașină de șeveruit

280300 4,43 0,709

SpălareInstalație de

spălare12000 1,55 0,011

Tratament termic Cuptor 175200 0,806 0,081

Deci

6.3.2. Cheltuieli generale ale secției

Regia de secție, , reprezintă cheltuielile privind salariul personalului de conducere și de altă natură din cadrul secției, amortizarea clădirilor și mijloacele fixe aferente secției, cheltuieli administrative – gospodărești la nivel de secție, cheltuieli pentru protecția muncii și cheltuieli de cercetare, invenții și inovații. Se calculează ca procent 180% din cheltuielile de manoperă. Astfel rezultă:

Totalul cheltuielilor indirecte va fi:

58

6.4 Calculul costului piesei și al prețului piesei

Totalul cheltuielilor este:

Costul de producție este:

Pretul de productie este:

Unde: este cota de beneficiu.

7. Bibliografie

59

http://autoleonida.wikispaces.com/file/view/sistemul+de+distributie.pdfhttp://www.scribd.com/doc/54474030/proiect-FRAhttp://www.scritube.com/tehnica-mecanica/Materiale-si-tehnologii-de-exe21498.phphttp://www.scribd.com/doc/55465055/Mecanismul-de-Distributie#http://www.bizport.ro/burghiu-pag3.html Grunwald, B – Teoria, construcția și calculul motoarelor pentru autovehicule rutiere, EDP București, 1990 Marincaș, D și Abăitancei, D. – Fabricarea și repararea autovehiculelor rutiere, EDP București, 1982Amza, G ș.a. – Tehnologia materialelor și produselor – Proiectarea Proceselor Tehnologice Volumul IX, Editura PrintechÎndrumar – Proiectul de fabricare a pieselor de autovehiculeNotițe de curs

60

http://www.bizport.ro/burghiu-pag3.html

http://www.scribd.com/doc/55465055/Mecanismul-de-Distributie

http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/Materiale-si-tehnologii-de-exe21498.php

http://www.scribd.com/doc/54474030/proiect-FRA

http://autoleonida.wikispaces.com/file/view/sistemul+de+distributie.pdf

Documents

FRA - Fabricarea unei roti dintate