Nedeloiu Diana Imc2331 Proiect Diploma (1) [304364]

UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” DIN BRAȘOV

Facultatea de Inginerie Tehnologică și Management Industrial

Departamentul de Ingineria Fabricației

P R O I EC T D E D I P L O M Ă

Student: [anonimizat] : [anonimizat]. ………….

Conducător științific:

Brașov,

2017

CONTROLUL STATISTIC AL PROCESELOR

Student: [anonimizat] : [anonimizat]: IMC 2331

Conducător proiect:

CAP. I ANALIZA SEMIFABRICATULUI DIN CARE SE CONFECTIONEAZA PIESA

1.1 Descriere produs

1.1.1 Controlul

Controlul poate fi definit ca procesul de urmărire și supraveghere a activităților, [anonimizat], de corectare a abaterilor semnificative.

Controlul este un proces de urmărire a preformantei și întreprinderea de masuri sau acțiuni care să asigure atingerea rezultatelor dorite sau intenționate.

[anonimizat] a activităților in modalitățile sau căil care conduc la atingerea obiectivelor organizaționale.

Controlul este important pentru că el constituie legătura finală în lanțul final al managementrului: supravegherea pentru a [anonimizat], luarea de măsuri care să corecteze abaterea.

1.1.2 Controlul în organizații

Într-o [anonimizat], [anonimizat], [anonimizat]. [anonimizat], prezența, [anonimizat].

Din cauza extinderii mari și a complexității deosebite a [anonimizat] a [anonimizat].

1.1.3 [anonimizat] o [anonimizat].

[anonimizat], itinerarii de raportare ierarhică și supreveghere impusă de alții.

Controalele formale urmăresc în mod tipic procesul de control în cele trei faze descrise înainte.

[anonimizat] a standardelor care sunt întreprinse în mod spontan în cursul activitătii execuției.

[anonimizat] a produceinformații despre o anume activtate particulară sau set de activități pe bază de rutină si sunt previzibile.

[anonimizat]. Managerii adesea se angajează în studii speciale a unor probleme și activități din organizație.

1.1.4 Controlul calității

Controlul calității este proesul menținerii si garantării unui nivel de calitate în produsul sau serviciul livrat.

Asigurarea calițătii are o [anonimizat] o încercare de a asigura calitatea înainte ca produsul sau serviciul sa fie vândut. Fiecare măsură luată pentru creșterea calității, poate duce la creșterea costurilor de producție, dar aceste costuri trebuie să aducă prin creșterea calității produselor, beneficii importante.

Controlul de calitate total este responsabilitatea departamentului de control al calității. Orice nivel al defectelor stabilit de department ca acceptabil este nivelul la care departamentul producției a vrut să adere. Oricâte defecte sunt gasite, departamentul trebuie sa le corecteze.

Controlul calității totale este un process de control al calității care repartizează sau atribuie responsabilități pentru calitate fiecărui muncitor, nu numai managerilor.

Inspectia consta in verificarea totala sau partiala a unui produs, pentru a evalua caracteristicile sale de calitate. Pentru ca procesul de control sa fie eficient, inspectorul trebuie sa fie onest, obiectiv si capabil sa reziste presiunilor personalului de a accepta depasirea tolerantelor de calitate.

Cercurile de calitate sunt grupuri de salariati care lucreaza de regula impreuna si care se intalnesc periodic, de obicei saptamanal, pentru a identifica, analiza si rezolva problemele legate de munca lor si in special cele legate de calitatea produselor sau serviciilor care le realizeaza.

Calitatea incepe cu satisfacerea clientilor si nu poate fi realizata decat prin satisfacerea nevoilor si cerintelor acestora. Prin solicitarea unor produse de calitate, clientii stabilesc standarde de care tinut cont la realizarea produselor. Daca produsul sau serviciul nu va satisface nevoile si dorintele clientilor in ce priveste calitatea, ei nu vor mai veni sa cumpere.

Realizarea unor produse/servicii de calitate se face prin implicarea salariatilor in acest proces, dandu-le responsabilitatea si autoritatea efectuarii unor imbunatatiri care sa duca la cresterea eficientei si calitatii. Prin programe de instruire, personalul poate fi constientizat asupra importantei calitatii productiei.

Intreprinzatorul trebuie sa se implice si el personal in controlul calitatii. Totusi, unii intreprinzatori se concentreaza mai mult asupra productivitatii decat calitatii. Ei trebuie sa tina cont insa ca nu productivitatea, ci calitatea este cea care “vinde” in cele din urma produsul. Intreprinzatorul care initiaza o afacere are sansa unica de a crea o imagine de calitate firmei sale chiar de la inceputul afacerii.

1.1.5 Asigurarea calității

Conceptul de asigurare a calității înseamnă două atribuții importante și anume:

determinarea din timp a neconformităților și intreprinderea de acțiuni corective printr-o funcție de verificare realizată de personal de specialitate;

prevenirea abaterilor și defecțiunilor potențiale, atribuție a conducerii organizației care prin personalul desemnat selectează, aplică, suparaveghează aplicarea sistemului de asigurare a calității și analizează eficiența economică a sistemului adoptat.

1.2 Fisa de control Xbar S

1.2.1 Introducere

Fisele de control sunt utilizate in productie si sunt folosite pentru a controla, monitoriza si imbunatati un proces de productie.

Cauzele comune care produc schimbari in proces sunt atribuite in special masinilor si materialelor.

De obicei procesul revine in stare normala dupa o ajustare a acestor caracteristici.

Cand se face o modificare in proces aceasta de obicei trebuie sa fie una minora.

Daca este observat un punct in afara limitelor impuse , care arata o usoara abatere pozitiva sau negativa, trebuie facuta o modificare foarte mica a acetuia. Aceasta modificare se inregistreaza.

De cele mai multe ori operatorii vor supra-corecta introducand o valoare mai mare decat cea necesara, lucru care duce la o schimbare majora a procesului.

Din acest motiv toate schimbarile trebuiesc facute treptat.

O fisa de control este un grafic sau o diagrama cu linii limita , numite linii de control.

Linii de control cel mai des utilizate:

-Limita de control superioara LCS

-Linia centrala LC (valoarea nominala a masuratorii/produsului)

-Limita de control inferioara LIC

Fig.1.2.1.1

Scopul crearii acestei diagrame este de a monitoriza si detecta orice modificari ce apar in proces, care sunt evidentiate de puncte anormale in proces.

Daca aceste date sunt colectate in timp real operatorul va observa imediat daca punctul depaseste una din limitele de control sau daca se indreapta catre acest lucru, si poate ajusta procesul pe loc.

Operatorul trebuie sa noteze pe fisa cauza din care s-a produs modificarea procesului , ora si ce masuri s-au luat pentru remedierea acestuia.

1.2.2 Definitie

De obicei, fisele s sunt utilizate in locul fiselor R atunci cand este indeplinita cel putin una din urmatoarele conditii:

Datele sunt stocate si/sau reprezentate grafic cu ajutorul calculatorului;

Utilizarea calculatorului de buzunar usureaza calculul abaterilor standard;

La controlul procesului sunt utilizate esantioane de marime mare si este nevoie de o masura mai eficienta a variabilitatii acestuia.

1.2.3 Scopul studiului:

Identificarea oricarei situatii in care variabilitatea sau media procesului nu pastreaza un nivel constant si aplicarea actiunilor corespunzatoare.

Cu ajutorul acestei fise de control se poate realize studiul procesului din punct de vedere :

al imprastierii masuratorilor ( variabilitatea de la piesa la piesa );

al localizarii ( media procesului).

În controlul calității statistice, fisa xbarși S este o fisa de control utilizata pentru a monitoriza variabilele de date atunci când probele sunt colectate la interval prestabilite de la un proces industrial.

Aceasta fisa este avanta joasa in cazul in care:

Dimensiunea eșantionului este relativ mica;

Mărimea eșantionului este constantă;

Oamenii trebuie sa efectueze calculi pentru fisa.

Fisa xbar si S reprezinta valoarea medie pentru caracteristica de calitate în toate unitățile din eșantion, , plus gama(rangul) de caracteristici de calitate în toate unitățile din eșantion.

1.24 Realizarea fisei de control Xbar S

Etape:

Colectarea datelor

Calculul mediei aritmetice si a amplitudinii pentru fiecare esantion

Calculul liniilor central si a limitelor de control

Reprezentarea grafica a fisei xbarsi S

Interpretarea fisei xbarsi S din punct de vedere al stabilitatii procesului

Analiza Fisei xbar S din punct de vedere al capabilitatii procesului.

1.2.5 Colectarea datelor

Primul pas in realizarea acestei fise este colectarea datelor.

Am ales cota lungimii piesei care este de 90±0.03

S-au colectat 25 de esantioane care sunt formate din cate 9 produse.

Pentru fiecare esantion in parte s-a inregistrat valoarea masurata.

Tabel 1.2.5.1

1.2.6 Calculul mediei aritmetice si a amplitudinii pentru fiecare esantion.

Calculul abaterii standard pentru fiecare esantion :

Aceasta se calculeaza pentru fiecare esantion prelevat.

In Excel se foloseste functia Stdev.s .

Xbar reprezinta media fiecarui esantion.

Tabelul 1.2.3.1

Amplitudinea se calculeaza cu formula :

Tabelul 1.2.6.2

1.2.7 Calculul liniilor centrale si a limitelor de control

Pentru a putea calcula valorile liniilor centrale se va calcula mai inainte valoarea lui Xdblbar si valoarea lui Rbar.

Xdblbar

– reprezinta valoarea mediei generale a mediei aritmetice, adica media valorilor lui Xbar.

Se calculeaza cu formula :

In Excel se foloseste functia ”Average”

Tabelul 1.2.7.1

Valorile lui Xdblbar trebuie sa fie aceleasi pentru fiecare esantion.

Dupa calculul valorilor lui Xdblbar si a lui Rbar putem trece la calculul valorilor liniilor centrale si a limitelor de control pentru cele doua fise.

Linia centrala si limitele de control pentru fisa Xbar S

Linia centrala : +A3*sbar

Deoarece avem 9 masuratori la fiecare esantion A3= 1.032

Linia centrala si limitele de control trebuie sa aiba aceeasi valoare la toate esantioanele.

Tabelul 1.2.7.2

Rezultatul final:

Tabelul 1.2.7.3

Tabelul 1.2.7.4

1.2.8 Reprezentarea grafica a fisei Xbar R

Reprezentarea grafica a fisei xbar

Selectam din tabelul obtinut Si. Sbar, LSCs, LICs, LIAs, LSBs, LIBs, LIAs si inseram un grafic:

Fig. 1.2.8.1

Reprezentarea grafica a fisei S

Fig. 1.2.8.2

1.2.9 Interpretarea fisei Xbar S din punct de vedere al stabilitatii procesului.

Obiectivul acestei interpretari este identificarea oricarei situatii in care variabilitatea sau media procesului nu pastreaza un nivel constant si aplicarea actiunilor corespunzatoare.

Se va incepe analiza stabilitatii cu fisa S

Fig. 1.2.9.1

Din punct de vedere al stabilitatii observam ca fisa R este instabila deoarece avem 7 puncte consecutive crescatoare.

Aceasta cauza speciala poate fi produsa de faptul ca variabilitatea materialului creste progresiv sau de oboseala operatorului.

In acest caz trebuie intocmita o analiza in vederea depistarii cauzei speciale de variatie, ca mai apoi sa aplicam actiuni corective necesare pentru eliminarea si prevenirea aparitiei acesteia.

Se va elimina masuratoarea 17 din tabel astfel rezultand o fisa stabila.Pentru a elimina acest punct se va face o copie a foii de lucru si apoi doar de pe aceasta copie se va elimina masuratoarea.

Fig. 1.2.9.2

Dupa ce fisa S a fost stabilizata putem trece la interpretarea fisei Xbar.

Linia centrala si limitele de control se vor recalcula deoarece a post eliminata o masuratoare.

In Excel acest lucru se va realiza automat.

Tabelul 1.2.9.1

In continuare se va realiza graficul pentru fisa Xbar, cu datele rezultate in urma inlaturarii masuratorii 24.

Fig. 1.2.9.3

In acest moment procesul este stabil.

1.2.10 Analiza fisei Xbar S din punct de vedere al stabilitatii procesului.

Variatia inerenta a procesului este acea parte a variatiei procesului datorata doar cauzelor comune.

Sigma este calculat cu ajutorul formulei :

C4=0.921

Capabilitatea procesului este intervalul de marime

Testarea normalitatii distributiei valorilor masurate

Pentru realizarea acestui test se creaza o noua foaie de lucru pe care se vor copia valorile masuratorilor.Aceste valori trebuiesc ordonate crescator.

Pentru realizarea calculelor mai avem nevoie de :

Tabelul 1.2.10.1

Tabelul 1.2.10.3

Dupa calculul functiei teoretice de repartitie trebuie calculat dmax care reprezinta valoarea maxima dintre valorile lui di+ si di-.

Tabelul 1.2.10.4

Valoarea lui dmax trebuie comparata cu dcr pentru a lua decizia finala.

Dcr se calculeaza cu formula :

Valoarea lui dmax trebuie sa fie mai mica decat dcr.

Tabelul 1.2.10.5

Conditia nu este indeplinita

Calculul indicilor de capabilitate ai procesului Cp si Cpk

Pentru calculul indicilor de capabilitate avem nevoie de limitele specificate.

Acestea sunt : LSS=225.15 si LIS=225

In continuare se calculeaza analiza de capabilitate cu formulele :

Procesul este capabil daca sunt indeplinite conditiile :

Tabelul 1.2.10.5

Tabelul 1.2.10.6

Decizie asupra starii de capabilitate a procesului

In urma calculelor s-a constatat ca procesul nu este capabil.

Variabilitatea procesului este cauzata de cinci factori, cei 5M:

-masina

-materialul

-mana de lucru

-metodele de lucru

-mediul.

Propuneri de imbunatatire a procesului

Pentru a studia si imbunatatii variabilitatea instantanee a procesului datorata influentei masinii se va reduce la maxim influenta celorlalti 4 factori astfel :

-influenta materialului , folosind un material cat mai omogen posibil;

-influenta mainii de lucru, cerand operatorului sa nu regleza masina pe perioada studiului de capabilitate;

-inflenta metodelor de lucru, clarificand in prealabil instructiunile de lucru dupa care se desfasoara procesul;

-influenta mediului, evitand variatiile de temperatura, umiditate, de intensitate electrica.

Cap. II PROIECTAREA REPERULUI INDICAT

2.1 Alegerea semifabricatului

Conform desenului de execuție , reperul din temă este confecționat din Fc200 STAS 568-82 cu următoarele caracteristici :

Tabelul 2.1.1 Parametrii tratamentului termic și proprietăți mecanice

Tabelul 2.1.1

Cele mai folosite semifabricate sunt :

Semifabricate laminate ;

Semifabricate turnate ;

Semifabricate forjate în matriță ;

Semifabricate forjate liber ;

Semifabricate sinterizate , etc.

La alegerea semifabricatului se au în vedere următoarele :

Materialul piesei ;

Forma și dimensiunile piesei ;

Numărul pieselor din lot ;

Piesa fiind executată din Fc200, forma și dimensiunile semifabricatului trebuie să fie cât mai apropiate de forma și dimensiunile finite.

2.2 Sstabilirea traseului tehnologic

Pentru întocmirea unui traseu tehnologic se pot face următoarele recomandări :

La începutul procesului tehnologic se prelucrează suprafețele care devin bază de așezare sau suprafețele de prindere ( suprafețele frontale , găuri de centrare , gaură pentru dorn , suprafețele pentru prinderea cu dorn );

Găurile se execută către sfârșitul procesului tehnologic cu excepția acelora care devin bază de așezare sau suprafețele de prindere ;

Operații la care există posibilitatea unui proces mare de rebuturi se execută la începutul procesului tehnologic ;

Rectificarea se execută după tratamentul termic

Tabelul 2.2.1 Filmul operațiilor

2.3 Calculul adaosului de prelucrare si al dimensiunilor intermediare

Se vor determina adaosurile de prelucrare intermediare minime și nominale ( sau maxime), folosindu-se metoda de calcul analitic. Această metodă presupune determinarea elementelor componente ale adaosului de prelucrare și însumarea lor. Aceste componente ale adaosului de prelucrare sunt determinate de abaterile cu care vin semifabricatele la prelucrarea mecanică cât și de abaterile ce apar din însăși procesul de așchiere și anume :

Calitatea suprafeței caracterizată prin microneregularități și prin starea și adâncimea stratului superficial degradat, trebuie îmbunătățită de la o lucrare la alta.

Abaterile spațiale notate cu « ρ » influențează de asemenea mărimea adaosului de prelucrare si cuprinde formarea suprafețelor, neperpendicularitatea axelor și suprafețelor , excentricitatea suprafețelor exterioare față de găuri, necoaxialitatea treptelor unui arbore față de fusurile de așezare sau față de linia găurilor de centrare. Aceste abateri spațiale rezultate la prelucrarea precedentă reprezintă următorul element al adaosului de prelucrare.

La așezarea semifabricatului pe mașina unealtă în vederea prelucrării apar erori de asezare notate cu « ɛ ». Eroarea de așezare la operație considerată este ultimul element al adaosului de prelucrare.

În relațiile de calcul a adaosului de prelucrare se notează cu indice « ρ » componentele adaosului de prelucrare care aparțin fazei sau operației precedente și cu indice « c » componente care aparțin fazei sau operației curente (considerate). În rezolvarea etapei se va folosi metoda de calcul analitic.

2.3.1 Calculul adaosului de prelucrare și a dimensiunilor intermediare pentru suprafața ø28 h11

2.3.1.1 Pentru rectificarea de finisare

Pentru calculul adaosului de prelucrare pentru rectificare de finisare se folosesc formulele următoarele formule:

KAcmax=Tp+k(Rzp+Sp)+k|ρR+∑Ic| (2.3.1.1.1)

Rzp= 0,8 μm

Sp= 0,15 μm

2Ac=0,09+2(0,15+4×0,8)+2(0,062)

=0,09+2(3,35)+2×0,062

=0,09+6,67+0,124

=6,9

6,9/100=0,069

Dpmax=dcmax-2Acmax (2.3.1.1.2)

=28+0,069 mm

=27,931 mm

2.3.1.2 Pentru rectificarea de degroșare

Pentrucalcululadaosului de prelucrarepentrurectificare de degroșare se folosescurmătoarele formule :

2Acmax= Tp+k(Rzp+Sp)+k|ρR+∑Ic| (2.3.1.2.1)

2Ac=0,1+2(0,17+4×3,2)+2×0,069

=0,1+2×12,97+0,138

=26,1

26,1/100=0,26

Dpmax=97,931-0,26 mm (2.3.1.2.1)

=27,671 mm

2.3.1.3 Pentru strunjirea de finisare

Pentru calculul adaosului de prelucrare pentru strunjire de finisare se folosesc formulele următoare :

2Acmax= Tp+k(Rzp+Sp)+k|ρR+∑Ic| (2.3.1.3.1)

=0,12+2(0,19+4×6,3)+2×0,26

=0,12+2×25,39+0,52

=51,42

51,42/100=0,51

Dpmax=27,671-0,51 mm ((2.3.1.3.2)

=27,161 mm

2.3.1.4 Pentru strunjirea de degroșare

Pentrucalcululadaosului de prelucrarepentrustrunjire de degroare se folosescformuleleurmătoare :

2Acmax= Tp+k(Rzp+Sp)+k|ρR+∑Ic| ((2.3.1.4.1)

=0,12+2(0,21+4×12,5)+2×0,31

=0,12+2(0,21+50)+0,62

=101,16

101,16/100=1,16

Dpmax=27,161-1,16 mm ((2.3.1.4.2)

=26 mm

2.4.Calculul regimurilor de așchiere

2.4.1 Calculul regimului de așchiere pentru strunjire degroșare ø28

2.4.1.1 Alegerea mașinii unelte

Strunjirea se face pe un strung universal cu caracteristici de gabarit :

Lungime 1576 mm

Lățime 611 mm

Înălțime 1080 mm

Greutate 860 kg

2.4.1.2 Alegerea sculei așchietoare

Prelucrarea se execută cu un cuțit armat tip II STAS 1066/86 cu plăcuțe din carburi metalice (P10, HB ≤230).

Diametrul piesei între 100….400 mm=> avansul S=0,8 mm/rot.

Adâncimea de așchiere (adaosul/numărul de treceri)

Td=1,16/2 mm (2.4.1.2.1)

=0,58 mm

Viteza :

V=×k1×….k9 (m/min) (2.4.1.2.2)

Cv=123

T=60

m=0,125

t=0,58

xv=0,22

s=0,8

yv=0,50

HB=200

k1=0,6 k2=1 k3=0,8 k4=1 k5=1 k6=1 k7=1 k8=0,8 k9=1

V=×k1×….k9 (m/min) (2.4.1.2.3)

V=×0,384 (m/min)

V= (m/min)

V=×0,384 (m/min)

V=367,6 (m/min)

Turația (n)

n= (rot/min) (2.4.1.2..4)

n= (rot/min)

n= (rot/min)

n=4181.07≈4181 (rot/min)

2.4.2 Calculul regimului de așchiere pentru strunjire finisare ø28

2.4.2.1 Alegerea mașinii unelte

Strunjirea se face pe un strung universal.

Caracteristici de gabarit :

Lungime 1576 mm

Lățime 611 mm

Înălțime 1080 mm

Greutate 860 kg

2.4.2.2 Alegerea sculei așchietoare

Prelucrarea se execută cu un cuțit armat tip II STAS 1066/86 cu plăcuțe din carburi metalice ( P10,HB≤230).

Diametrul piesei între 100…400 mm=>avansul S=0,15 mm/rot.

Adâncimea de așchiere (adaosul/numărul de treceri)

Ts=0,51/2 mm

=0,255 mm

Viteza :

V=×k1×….k9 (m/min) (2.4.2.2.1)

Cv=123

T=60

m=0,125

t=0,255

xv=0,22

s=0,15

yv=0,50

HB=200

k1=0,6 k2=1 k3=0,8 k4=1 k5=1 k6=1 k7=1 k8=0,8 k9=1

V=×k1×….k9 (m/min) (2.4.2.2.2)

V=×0,384 (m/min)

V= (m/min)

V=×0,384 (m/min)

V=111,02 (m/min)

Turația (n)

n= (rot/min) (2.4.2.2.3)

n= (rot/min)

n= (rot/min)

n=1262.7≈1263 (rot/min)

2.4.3 Calculul regimului de așchiere pentru burghiere

2.4.3.1 Alegerea mașinii unelte

Burghierea se fac pe mașina de găurit.

2.4.3.2 Alegerea sculei așchietoare

Prelucrarea se execută cu un burghiu din oțel rapid pentru găurire în fontă.

Diametrul burghiului D=28 mm pentru gaura de Ø28.

Adâncimea de așchiere

t=D/2 (mm)

t=28/2 (mm)

t=14 (mm)

Avansul S=Ks×Cs× (mm/rot) (2.4.3.2.1)

Ks=0,9 Cs=0,047 D=28

S=Ks×Cs× (mm/rot) (2.4.3.2.2)

S=0,9×0,047× (mm/rot)

S=0,9×0,047×7,38 (mm/rot)

S=0,312 (mm/rot)

Viteza de găurire :

V=×× (2.4.3.2.3)

Cv=12,2

Kvp=Kmv×Ktv×Klv×Ksv

Kmv=190/175=1,1

Ktv=0,84

Klv=0,75

Ksv=0,9

Kvp=0,62

=25

=0,36

==5,29

V=×× (m/min) (2.4.3.2.4)

V=×5,29×0,62 (m/min)

V=4,44 (m/min)

Turația (n)

n= = =50,47≈50 (rot/min) (2.4.3.2.5)

2.5 Calculul normei de timp

Norma tehnică de timppeoperație se determinăcurelația :

(2.5.1)

Tuij = tb + ta + tdt + tdo + ton (1.5.2)

NT = (2.5.2)

NT = NT1 + NT2 + NT3 + NT4 + NT5 + NT6 + NT7 + NT9 + NT10

În care :

Tpi – timpul de pregătireîncheiere, consumat de cătremuncitorînainte de începerealucruluișidupăîncheierealucrului ;

– timpul de bază ;

– timpul auxiliar sau timpul ajutător ;

– timpul pentru deservirea tehnică alocului de muncăpentruînlocuireasculelorșiîndepărtareaașchiilor ;

– timpul pentru deservirea organizatorică a locului de muncă ;

– timpul de odihnă și necesități fiziologice ;

– norma de timp pe operație.

2.5.1 Determinarea normei de timp pentru găurire

Tpi = 3 min

Timpi ajutători

Ta1=0,4

Ta2=0,03

Ta3=0,10

Ta4=0,12

Ta=Ta1+Ta2+Ta3+Ta4

Ta=0,4+0,003+0,10+0,12=0,65

Timpul de bază

Tb= (2.5.1.1)

l=16

l1=4,2

l2=2 (0…5)

l3=2 (0…5)

S=0,72

n=115

Tb==

Tb==0,29

Timpuloperativ

Top=8×tb+ta (2.5.1.2)

Top=8×0,29+0,65

Top=2,97 (min)

Timpul de deserviretehnică

Tdt=2%Tb (2.5.1.3)

Tdt=×0,29

Tdt=0,0058 (min)

Timpul de deservireorganizatorică

Tdo=1%Top (2.5.1.4)

Tdo=×2,97

Tdo=0,02( min)

Nt=+2,97+0,0058+0,02

Nt=3,05 (min)

2.5.2 Determinarea normei de timp pentru strunjire

Tpi=15 min

Timpi ajutători

Ta1=0,6 min

Ta2=0,05 min

Ta3=0,6 min

Ta4=0,22 min

Ta=Ta1+Ta2+Ta3+Ta4

Ta=0,6+0,05+0,6+0,22=1,47 min

Timpul de bază

Tb= (2.5.2.1)

l=34

l1=0,58

l2=1 (0…5)

l3=1 (0…5)

S=0,8

n=640

Tb==×2

Tb=0,36

Timpul operativ

Top=8×tb+ta (2.5.2.2)

Top=8×0,36+1,47

Top=4,35 (min)

Timpul de deservire tehnică

Tdt=2%Tb (2.5.2.3)

Tdt=×0,36

Tdt=0,072 (min)

Timpul de deservire organizatorica

Tdo=1%Top (2.5.2.4)

Tdo=×4,35

Tdo=0,04( min)

Nt=+4,35+0,072+0,04

Nt=4,86 (min)

2.5.3 Determinarea normei de timp pentru frezare

Tpi=18 min

Timpiajutători

Ta1=0,7 min

Ta2=0,13 min

Ta3=0,3 min

Ta4=0,12 min

Ta=Ta1+Ta2+Ta3+Ta4

Ta=0,7+0,13+0,3+0,12=1,15 min

Timpul de bază

Tb=

l=46

l1=1,8

l2=2 (0…5)

l3=1 (0…5)

S=0,6

n=530

Tb==×2

Tb==0,31 (min)

Timpul operativ

Top=8×tb+ta

Top=8×0,31+1,25

Top=3,73 (min)

Timpul de deservire tehnică

Tdt=2%Tb

Tdt=×0,31

Tdt=0,0062 (min)

Timpul de deservire organizatorică

Tdo=1%Top

Tdo=×3,73

Tdo=0,03( min)

Nt=+3,73+0,0062+0,03

Nt=4,15 (min)

2.5.4 Determinarea normei de timp pentru rectificare

Tpi=10 min

Timpi ajutători

Ta1=0,21

Ta2=0,04

Ta3=0,31

Ta4=0

Ta=Ta1+Ta2+Ta3+Ta4

Ta=0,21+0,04+0,31+0=0,56

Timpul de bază

Tb=

l=16

l1=1,05

l2=1 (0…5)

l3=1 (0…5)

S=0,8

n=665

Tb==

Tb==0,03

Timpul operativ

Top=8×tb+ta

Top=8×0,03+0,56

Top=0,8 (min)

Timpul de deservire tehnica

Tdt=2%Tb

Tdt=×0,03

Tdt=0,0006 (min)

Timpul de deservire organizatorica

Tdo=1%Top

Tdo=×0,8

Tdo=0,008( min)

Nt=+0,008+0,8+0,006

Nt=1,01 (min)

2.6 Sincronizarea operațiilor

Nt≈(0,85-0,95)RL

RL=×Kpunde Fa=270(zile)×2(schimburi)×8(ore)×60(minute) (2.6.1)

Fa=259200

RL=×

RL=23,14×0,25

RL=5,78 (min)

RL≈6 (min)

Nt=0,90×5,78

Nt=5,2

Ntas=35 (min)

n*Mu== =5,8 (2.6.2)

nR>n* => 6 (2.6.3)

N==5,8 (2.6.4)

Graficul 2.6.1 Sincronizarea operațiilor

Cap. III PROIECTAREA SCULEI AȘCHIETOARE – BURGHIU

3.1 Generalități, definiție

Burghiele sunt scule așchietoare folosite la executarea găurilor în material plin ,asigurând o precizie dimensională corespunzătoare claselor 5-7 de precizie și o calitate a suprafeței cuprinsă între și . În practica uzuală burghiele se mai folosesc și la lărgirea, adâncirea sau teșirea unor găuri existente, operații care nu se recomandă a fi executate în acest fel, fiind de preferat sculele specializate. De regulă burghiele sunt scule cu două tăișuri care în tot timpul așchierii se află în contact permanent cu materialul de prelucrat.

3.2 Alegerea burghiului

Alegerea burghiului se face în general în funcție de materialul piesei de prelucrat și de condițiile de așchiere.

Tabelul 2.8.2.1 Indicații generale privind alegerea burghiului

Conform tabelului 2.1 se va alege un burghiu cu placuțe din carburi metalice deoarece materialul piesei de prelucrat este Fc200 și se încadrează în fonte cu duritatea < 200HB deci viteza de așchiere maximă va fi v = 80 m/min.

3.2.1 Alegerea materialului și stabilirea tratamentului termic

In timpul aschierii, partea activa a burghiului este supusa la solicitari termodinamice mari. Inseamna ca materialul din care se executa burghiele trebuie sa aibe asemenea proprietati incat sa reziste solicitariilor si totodata sa-i asigure o capacitate de aschiere pe timp cat mai indelungat.

3.2.2 Alegerea materialului burghiului

În practică burghiele se execută în trei variante :

Burghie monobloc cu diametrul mai mic de 8 mm, ececutate în întregime dintr-un singur tip de material

Burghie sudate cap la cap cu diametrul mai mare de 8 mm care se ececută din două parți sudate cap la cap

Burghie cu tăișuri din carburi metalice care se obțin prin lipirea unor plăcuțe corespunzătoare pe corpul sculei ce se ececută din oțel carbon de scule sau oțel aliat și se tratează termic

Alegerea materialului parții active a burghielor se face în două etape :

Alegerea grupei de material

Alegerea mărcii de oțel din primele trei grupe de material, respectiv a tipului placuței din carburi metalice

Alegerea grupei de material

Tabelul 2.2 Proprietăți din punct de vedere al așchierii

Tabelul 2.3 Temperatura medie în zona de așchiere

Tabelul 2.4 Viteze de așchiere

Alegereagrupei de material se face ținandseama de proprietățiilepe care acestemateriale le posedădin punct de vedere al capacității de așchiereși al rezistențeilormecaniceașa cum rezultă din tabele.

Se alegedin tabelul 2.4 materialul parții active ca fiind din carburi metalice iar viteza maximă de așchiere fiind de v=80 m/min. Duritatea HRC=180, iar stabilitatea termică se afla între 800 și 1500 de °C , iar temperatura medie în zona de așchiere ≈ 750 °C conform tabelelor.

Alegerea mărcii de oțel din primele trei grupe de material, respectiv a tipului plăcuței din carburi metalice

La alegerea marcii de otel in cadrul celor trei grupe de materiale se va tine seama de urmatoarele elemente :

Stareașiproprietățiilematerialuluipiesei de prelucrat ;

Prelucrabilitateamaterialului de prelucrat ;

Tipulburghiuluișicomplexitateasa constructive ;

Caracterulburghierii ;

Productivitateapreconizată ;

Dinamicaburghierii ;

Din tabelerezultăcăparteaașchietoare a burghiuluitrebuiesa fie Rp.5 STAS 7382-66, iartipulplăcuțeiva fi K10 conform STAS 568-66.

3.2.3 Stabilirea tratamentului termic

Un burghiu este considerat de bunăcalitate când tăișurile sale se mențin în stare de așchiere în timp cât mai ndelungat. Pentru aceasta ele nu trebuiesă se tocească ,să se fărâmiteze sau ă se uzeze repede în timpul așchierii. Burghiele cu tăisul din carburimetalice se execută din oțel carbon de scule și se tratează termic în două faze:

Călirea în trepte la 770-810 °C ;

Revenire joasă 150-200 °C .

Duritatea HRC va fi egala cu 150-200.

3.3 Calculul parametrilor cinematici și dinamici (regim de așchiere, forțe, momente, putere)

3.3.1 Din punct de vedere cinematic

Din punct de vedere cinematic burghierea se caracterizează prin :

Avansul de lucru – s [mm/rot ] ;

Viteza de așchiere – v [m/min] ;

Adâncimea de așchiere – t[mm] ;

(3.3.1.1)

t=14 [mm]

Avansul×28=0,56[mm/rot]

Viteza de aschiere v=21,85 [m/min]

Tabelul 2.5 Regimul de așchiere la burghierea cu burghie cu placuțe din carburi metalice

3.3.2 Din punct de vedere dinamic

Forța principală de aschiere Pz și forța axială Px se calculează la felca la burghiele din oțel rapid.

Px=Cx××× (3.3.2.1

Unde D =28 mm

S= 0,13 mm/rot

Cx=2,6

HB=180

n=0,6

Xxm=1

Yxm=0,8 n

Px=2,6×

Px≈320 [daN]

Pz=1,1×Ks×a×b (3.3.2.2)

Pz=1,1×Ks×

Pz=1,1×

Pz≈464 [daN]

Unde: Cmm=0,85

t=14

s=0,13

HB=180

ym=1

zm=0,8

nm=0,6

Tabelul 3.3.2.1 Valorile exponenților

Mt= (3.3.2.3)

Mt≈20 [daN]

Puterea necesară operației de burghiere:

Nnec= (3.3.2.4)

Nnec=3,7 kw

Puterea motorului electric al mașinii unelte pe care se va efectua burghierea:

Nm= (3.3.2.5)

Nm=

Nm=4,6 kw

Puterea necesară pentru avansarea burghiului :

Nav==0,01 kw (3.3.2.6)

Pentru prelucrare se alege un burghiue licoidal de tip N ,unghiul la varf fiind 118 grade conform tabelului 3.3.2.2.

Tabelul 3.3.2.2 Tipuri de burghie

Diametrul nominal al găuriieste de 8 mm , iartoleranța se vaalege din tabelul 3.3.2.2 .Restulelementelor constructive se stabilescpemasuratratăriilorteoretice.

Diametrulspateluidintiilor D0 se stabileșteînfuncție de diametrul exterior curelația :

D0=D-2×h [mm]

Tabelul 3.3.2.3 Abaterile limită la diametrul exterior

Înalțimea fațetelor elicoidale se vaadopta din tabelul 3.3.2.4.

Tabelul 3.3.2.4 Valorile înălțimii fațetelor elicoidale h.

h=0,038×28=1,064 [mm]

h≈1,05 [mm]

Carelații de calculexponențiale :

h=0,08×

h=0,957 [mm]

hmin=0,05×

hmin=0,71 [mm]

Toleranța Th=0,03 (3.3.2.7)

Th=0,25

Înălțimea fațetelor elicoidale h= [mm]

Diametrul spatelui dințiilor D0min=D-2×hmax (3.3.2.8)

D0min=28-2×0,3

D0min=7,8 [mm]

D0max=D-2×hmin

D0max=28-2×0,1

D0max= 2,6 [mm]

D0=

Lățimea fațetelor elicoidale se calculează în felul următor :

Fnom=0,16× [mm] (3.3.2.9)

Fmax= [mm] (3.3.2.10)

Fmin= [mm] (3.3.2.11)

F= [mm]

Diametrul miezului burghiului D0=0,28× [mm]

Pasul burghiului elicoidal Pmax= [mm]

P≈149 [mm]

Pmed=

Pmin= [mm]

Pmin≈134 [mm]

Lățimea dintelui se calculează cu relațiile date in tabelul 3.3.2.5

Tabelul 3.3.2.4 Lățimea dintelui

Profilul și dimensiunile canalelor pentru evacuarea așchiilor se vor determina pornind de la calculul lățimii frezei.

B=R1+R2(2.4.13)

R1=1,2

R2=0,36

B=1,56 [mm]

Cap. IV PROIECTAREA DISPOZITIVULUI DE GĂURIT

4.1 Date inițiale: caracteristicile semifabricatului, caracteristicile mu, forțe, momente de așchiere

4.1.1 Caracteristicile semifabricatului

Desenul de execuție al semifabricatului REPER INDICAT

Fig. 4.1 material: fontă Fc28CrCu, semifabricat turnat.

4.1.2 Caracteristicile mașinii unelte

Prelucrarea se face pe un centru de prelucrare vertical (CPV).

Operația se realizează pe un centru de prelucrare cu ax vertical.

Caracteristicile MU sunt prezentate în tabelul de mai jos:

CP produs de: MATSUURA-LX-Series

Fig. 4.2

Fig. 4.3

– masa: 1219Kg

– cursele: X=1016 mm; Y=50B mm; Z=431.Bmm;

– puteri motoare: Px=Py=3Kw; Pz=4Kw;

– putere la ax principal: P=11Kw;

– capacitate înc. masă: C=1120 kg.

Fig. 4.4

4.1.3 Forțe și momente de așchiere : găurire

Se determină forța, momentul pentru găurile 12×20 mm.

Calcul avans s=KsCsDo.6 mrn/rot, tab. 16.9; s=0.9· 0.047"13°.6=0.197 rnm/rot, Calcul forță axială F=CF.OXF.SYF.~ N tab. 16.38; F=630·131.070.197o.72=304.3 daN.

Determinarea momentului de așchiere Mașc tab. 16.38; Mașc = 68·131,71•0.197·84=1375 daNmm.

4.2 Sinteza schemelor de bazare (sb)

4.2.1 Identificarea cotelor ce trebuiesc realizate la operația de găurire ( cgo)

Condițiile geometrice detrminante (CGO) sunt acei parametrii geometrici ai suprafețelor semifabricatului, așchiate la operții care utilizează dispozitivul de prindere care se proiectează, parametrii ca căror precizie depinde de modul de poziționare și orientare a semifabircatului în dispozitiv. CGO descriu complet și univoc poziția și orientarea suprafețelor de prelucrat față de niște baze de referință existente deja pe semifabricat 9care nu se așchiază la operația curentă).

o gaură de Ø28 mm;

4.2.2 Determinarea numărului și a naturii gradelor de libertate preluate de dispozitiv

Real piesa este complet imobilizată în DP, însă anumite grade de libertate trebuie preluate precis deoarece afectează CGD.Pentru fiecare CGD se determină submulțimea gradelor de libertate asociate, în final făcându-se reuniunea acestora.

Din tabelul 3.1 rezultă că trebuie anulate 5 grade de libertate.

Tabelul 4.2.2.1 Determinarea gradelor de libertate anulate piesei de către DP

4.2.3 Identificarea bazelor de poziționare

Suprafața plană A este bază de poziționare și orientare principală (BPOP) (in general suprafață a semifabricatului care este în contact cu cel puțin un reazem), deci prin intermediul

Fig. 4.5

acesteia se preiau trei grade de libertate a semifabricatului,rx,ry, rz (Fig. 4.5 ).

Pe suprafața plana se preiau doua grade de libertate tx,ty (Fig. 4.5).

4.2.4 Partiționarea gradelor de libertate pe BPOP,BPOE

Prin așezarea semifabricatului cu supafața A pe suprafața orizontală (1) a reazemelor 6363-12-069 se anulează translația pe Z și rotațiile pe X și Y. Fig. 4.6

Prin rezemarea semifabricatului cu suprafața laterala exterioară B pe suprafața (2) a reazemelor 6363-12-069 se anulează translația pe Y , translația pe Y.Fig. 4.6

Fig. 4.6

Prin rezemarea semifabricatului cu suprafața laterala exterioară C pe suprafața (1) a reazemelor 6363-12-016 se anulează translația pe X . Fig.4.7 .

Fig. 4.7

4.3 Selecția schemelor de bazare pe baza criteriului preciziei de bazare

Erorile de bazare sunt generate doar de abaterile dimensionale, de formă și poziție ale semifabricatului, considerându-se că dispozitivul nu este afectat de erori. În cazul dispozitivului curent montându-se în axul portsculă un palpator electronic se poate determina poziția și orientarea exactă a plăcii de bază a dispozitivului. Deci odată plasat dispozitivul pe masa mașinii și după determinarea poziției sale se instalează cele aprox. 100 de semifabricate aparținând unui lot și se prelucrează conform programului CN. În aceste condiții deoarece așchierea pe baza programului de CN este o prelucrare cu "scule reglate la cotă" datorită variațiilor dimensionale ale semifabricatelor din lot vor apărea erori de bazare. Din considerente de economie de calcule, selecția SBM se face în două etape: selecția pe baza erorilor de bazare, apoi schemele care trec de primul criteriu de selecție sunt analizate din punct de vedere a erorilor datorate impreciziei dispozitivului.

4.3.1 Calculul erorilor de bazare admisibile

Erorile de bazare admisibile se calculează pentru CGD. Pentru comoditate acestea se notează Ɛa.

TRx=0.3mm

TRy=0.3mm

Eroarea admisibilă la R=81 mm respectiv R=65 pe direcția axei X este:

Eroarea admisibilă la cota 67,5 ±0,3 pe direcția axei x este

Eroarea admisibilă la R=81 mm respectiv R=65 pe direcția axei Y este:

Eroarea admisibilă la cota 12,5 ±0,3 , pe direcția axei x este

Eroarea admisibilă la unghiurile de 30°,45°

Eroarea admisibilă la perpendicularitate

4.3.2 Calculul erorilor de bazare

Erorile de bazare au fost calculate folosind programul de calcul al erorilor de bazare, rezultatele fiind prezentate în fig. 3.10.

Fig. 4.8

4.3.23 Selecția schemelor de bazare pe baza criteriului preciziei de bazare

Eroarea de bazare la rază pe axa X ƐRx = 0,028mm < ƐaRx = 0,15 mm

Eroarea de bazare la rază pe axa Y ƐRy = 0,016 mm < ƐaRy = 0,15 mm

Eroarea de bazare la perpendicularitate Ɛp = 0 < Ɛap= 0

Concluzia este că schema de bazare asigură precizia necesară.

4.4 Sinteza schemelor de fixare (SF)

4.4.1 Întocmirea schemelor de fixare a semifabricatului

În cazul SBM este necesară aplicarea unei/unor forțe de fixare prealabilă pentru a se asigura un contact corect între suprafețele de bazare A și B ale semifabricatului și suprafețele elementelor de bazare.

Împingerea semifabricatului prin contactul cu baza A, pe direcția Y spre fetepe de fixare prin intermediul sistemului de fixare cu parghii7110M-12-1. Fig.4.9

Fig. 4.9

La prelucrarea găurilor forța de așchiere axială se închide prin baza A, care ia contact ferm cu suprafețele superioare ale cele 2 suprafete de reazem. Fenomenul rotirii semifabricatului față de axa Z nu poate apare deoarece baza C se reazam pe suprafatalaterala a reazemului.

4.4.2 Calculul forței de fixare a semifabricatului

ΣFX=0

2·Ff1x+2·N1f1x = 0

ΣFY=0

2·Ff1y+2·N1f1y – Ffix = 0

ΣM=0

2·Ff1 ·131 +Mf+2·Mașc = 0

În urma calculelor a rezultat urmatoarea forță de fixare:

Ffix = 127 dN care asigură fixarea semifabricatului și poate fi dezvoltată de sistemul de fixare.

4.5 Elaborarea sistemului de ansamblu al dispozitivului modular

Desenul de ansamblu 3D a dispozitivului Fig. 4.10 a fost elaborat în mediul CAD Autodesk Inventor 2015, pe baza modelelor solide ale componentelor, puse la dispoziție de firma AMF. Semifabricatul a fost modelat în același mediu. Având în vedere că bazele de așezare și de ghidare sunt rigide și prelucrate se pot utiliza 3 suprafețe care să o materializeze, în interiorul conturului delimitat de acestea trebuie să fie cuprinse forțele normale care solicită piesa. În acest scop se pot utiliza urmatoarele componente din : Module ale sistemului AMFm;

Table 4.1

Fig. 4.10

Proiectarea schemelor de amplasare a modulelor și ierarhizarea variantelor DPM

În tabelul 4.1 si figura 4.10 este reprezentate variante de DPM construite din componentele sistemului modular AMFm M12. Deoarece loturile de piese sunt relativ mici s-a optat pentru prelucrarea a doua piese simultan pe un DPM.

Alinierea precisă a plăcii de bază, după axa X, se face prin intermediul celor două alezaje marcate cu C, în care se introduc bolțurile speciale de centrare care ghidează în canalele T ale mesei superioare a centrului de prelucrare vertical.

După cum s-a aminti mai sus solicitările maxime sunt generate de frezarea simetrică a suprafeței plane superioare. În figura de mai jos forțele de așchiere orizontale (FH) și transversale (FTr) sunt reprezentate pe piese (FTr > FH), mai exista o forță verticală (FV) de apăsare a piesei pe baza de așezare. Traiectoriile frezei sunt reprezentate cu linie întreruptă. Acestea au fost gândite astfel încât, pe cât posibil, forțele de așchiere să se închidă prin reazeme.

Fig. 4.11

Desenul de ansamblu 2D a dispozitivului este prezentat în Fig. 4.12

Fig. 4.13

Bibliografie

[IVA98] Ivan N.V., Tehnologia fabricării mașinilor.Univ.Brașov,vol.I,II, 1998.

Ivan,N.V., Drăgoi, M.V., Păunescu,T., Oancea,Gh., Lancea Ivan, M.C., Lupulescu, N.B., Nedelcu,A., Udroiu., Sisteme CAPP, Sisteme CAD/CAM și optimizări tehnologice, aplicații în construcția de mașini, Editura Universității Transilvania din Brașov, 2002.

[PIC92] Picoș,C., Proiectarea proceselor tehnologice de prelucrare prin așchiere.

Ed.Universitas, Chișinău, 1992.

[ROS92] Roșca,D.M.,ș.a., Proiectarea sculelor așchietoare, vol.I Univ.”Transilvania” Brașov, 1992.

[SEC79] Secară,Gh., Proiectarea sculelor așchietoare, E.D.P. București, 1979.

[VAS82] Vasii Roșculeț S., Proiectarea dispozitivelor, E.D.P. București, 1982.

– https://www.spcforexcel.com/

-Curs CSP