Fra- arbore primar

Universitatea POLITEHNICA din Bucuresti Facultatea de Transporturi Transporturi Catedra Autovehicule Rutiere

PROIECT Fabricarea si Reconditionarea Autovehiculelor Proiectarea Proiectarea arborelui priar

!tudent" #rupa" $ndru%tor" Conf. dr. ing. Nicolae Bejan

CAP &' ANALI(A CON)ITIILOR TEHNICO*FUNCTIONALE !I A TEHNOLO#ICITA TEHNOLO #ICITATII TII PIE!EI PIE! EI !I !TABILIREA !TABILIREA TIPULUI !I!TE+ULUI )E PRO)UCTIE

&'& Anali,a Anali,a rolului -unctional. a conditiilor tehnice ipuse piesei -inite si a tehnolo/icitatii acesteia l'l'l' Rolul -unctional si solicitarile piesei In functie de valoarea rezistentelor care se opun inaintarii automobilului, trebuie modificata forta de tractiune a acestuia. Motoarele cu ardere interna a automobilelor permit o variatie limitata a momentului motor, respectiv a fortei de tractiune. Din aceas tacauza automobilele echipate cu motoare cu ardere interna trebuie sa fie prevazute cu un schimbator de viteze cu sccpul : sa permita modificarea fortei de tractiune in functie de variatia rezistentelor la inaintare ! sa realizeze intreruperea indelungata a legaturii dintre motor si restul transmisiei in cazul in care automobilul sta pe loc cu motorul in functiune ! sa permita mersul inapoi al automobilului, fara a inversa sensul de rotatie al motorului. "chimbatorul de viteze a unui automobil auto mobil trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii : sa prezinte o constructie simpla, rezistenta si sa fie usor de manevrat! sa prezinte o functionare fara zgomot si sa aiba un randament cit mai ridicat ! sa aiba o rezistenta mare la uzura ! sa fie usor de intretinut! sa asigure calitati dinamice si economice bune ! sa prezinte siguranta in timpul functionarii. "chimbatoarele de viteze in trepte, cu arbori cu a#e fi#e sint cele mai raspandite la automobile, deoarece aceste tipuri de schimbatoare de vitezesunt simple din  punct de vedere constructiv si deci fabricarea lor este ieftina. Mecanismul reductor constituie partea principal a schimbatorului de viteze si serveste la modificarea raportului de transmitere in functie de variatia rezistenelor la inaintarea automobilului. Mecanismul reductcr se compune din doi sau trei arbori $fig. %& pe care se afla montate mai multe perechi de roti dintate $cu ajutorul carora se transmite miscarca intre arbori& si dintrun carter.

CAP &' ANALI(A CON)ITIILOR TEHNICO*FUNCTIONALE !I A TEHNOLO#ICITA TEHNOLO #ICITATII TII PIE!EI PIE! EI !I !TABILIREA !TABILIREA TIPULUI !I!TE+ULUI )E PRO)UCTIE

&'& Anali,a Anali,a rolului -unctional. a conditiilor tehnice ipuse piesei -inite si a tehnolo/icitatii acesteia l'l'l' Rolul -unctional si solicitarile piesei In functie de valoarea rezistentelor care se opun inaintarii automobilului, trebuie modificata forta de tractiune a acestuia. Motoarele cu ardere interna a automobilelor permit o variatie limitata a momentului motor, respectiv a fortei de tractiune. Din aceas tacauza automobilele echipate cu motoare cu ardere interna trebuie sa fie prevazute cu un schimbator de viteze cu sccpul : sa permita modificarea fortei de tractiune in functie de variatia rezistentelor la inaintare ! sa realizeze intreruperea indelungata a legaturii dintre motor si restul transmisiei in cazul in care automobilul sta pe loc cu motorul in functiune ! sa permita mersul inapoi al automobilului, fara a inversa sensul de rotatie al motorului. "chimbatorul de viteze a unui automobil auto mobil trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii : sa prezinte o constructie simpla, rezistenta si sa fie usor de manevrat! sa prezinte o functionare fara zgomot si sa aiba un randament cit mai ridicat ! sa aiba o rezistenta mare la uzura ! sa fie usor de intretinut! sa asigure calitati dinamice si economice bune ! sa prezinte siguranta in timpul functionarii. "chimbatoarele de viteze in trepte, cu arbori cu a#e fi#e sint cele mai raspandite la automobile, deoarece aceste tipuri de schimbatoare de vitezesunt simple din  punct de vedere constructiv si deci fabricarea lor este ieftina. Mecanismul reductor constituie partea principal a schimbatorului de viteze si serveste la modificarea raportului de transmitere in functie de variatia rezistenelor la inaintarea automobilului. Mecanismul reductcr se compune din doi sau trei arbori $fig. %& pe care se afla montate mai multe perechi de roti dintate $cu ajutorul carora se transmite miscarca intre arbori& si dintrun carter.

 'rborele primar ( este in general si arborele ambreiajului. 'rborele secundar " este prevazut cu caneluri pe care pot culisa blocul rotilcr dintate )* si mansonul m. 'rborele 'rborele intermediar I are fi#at pe el rotile dintate +, , -,  si %/.

0ig %."chimbator de viteze cu 1 arbori

%.%.+.Condiliile tehnice impuse piesei finite prin desenul de e#ecutie I  (arte ce se sprijina in arborele cotit II  Caneluri cu centrare pe flancuri, pentru discul condus al ambreiajului III  (ortiune de legatura I2  (ortiune pentru simeringul de etansare 2  (ortiune pe care se monteaza monteaza rulmentul, montajul montajul se face prin fretare 2I3 (ortiune danturata 2II 3 (ortiune canelata 2III 3 4aura pentru arborele secundar 

"ectiune I II III

(recizie dimensionala D$6/./)/7/./%8&

2 2I

9$/7/.+&

2II

2III

5ugozitate /,

(ortiune canelata D$/7/.)& D$/7/.%-& 9$/7/.)& D$6/./+7/./-+&

I2

(recizie geometrica

D$6/./+7/./%/& 9$6/.+7/&

oleranta la bataie circulara,radiala si frontala

/, /,

oleranta la bataie circulara,radiala si frontala oleranta la bataie circulara,radiala si frontala oleranta oleranta bataie circular,radial circular,radial si frontal oleranta oleranta la circularitate si cilindricitate

1,+

/,

%.+.'legerea justificata a materialului pentru e#ecutia piesei. Dupa stabilirea rolului functional se alege materialul optim ce va fi folosit la obtinerea obtinerea piesei. piesei. 5olul func;ional func;ional ne arata si proprietatil proprietatilee pe care trebuie sa le inde indepl plin inea easc scaa pies piesa. a. < aleg alegere ere optim optimaa a unui unui mate materi rial al pent pentru ru o anum anumit itaa destinatie , este o problema foarte comple#a ce trebuie rezolvata de proiectant. "e va alege materialul care sa indeplineasca cerintele minime de rezistenta si durabilitate ale piesei in conditiile unui pret de cost minim si al unei fiabilitati sporite. 'rborii sunt e#ecutati din <9C, oteluri de imbunatatire cu sau fara elemente de aliere si din C! 1/Ni2%)?/,+)C& (entru o corecta alegere a materialului se recomanda analiaza tuturor materialelor potrivite realizarii piese.

+arca

!tas

E0eple de utili,are

//

'#e, buloane, mansoane, arbori, flanse, suruburi si alte piese mici. (iese mai puternic solicitate: arbori cotiti $de dimensiuni mici&,  biele, butuci $sudati& de roti, bandaje etc. (iese cu rezistenta. ridicata si tenacitate medie : discuri de turbine, arbori cotiti, biele, coroane dintate, volanti, roti cu clichet, flanse,  pene $inclusiv de ghidare&, melci, buloane si@ piulite $ptr. aparatura de inalta presiune& etc. (iese cu rezistenta si mai ridicata: arbori canelati, cremaliere, roti dintate $pentru cutii de avans&, suruburi conducatoare, pirghii etc. (iese cu rezistenta foarte ridicata, nesolicitate puternic la soc:  pinioane, tije, came, s.a. (iese cu rezistenta. ridicata si elasticitate: e#centrice, bandaje, arcuri $ptr. supape, amortizoare, de fi#are&, bucse elastice, roti dintate, role de presiune etc. Idem: melci, coroane melcate, cuplaje, roti de curea, sectoare dintate, pene de ghidare etc. '#e, buloane, mansoane, arbori, flanse, suruburi si alte piese mici. (iese mai puternic solicitate: arbori cotrfci $de dimensiuni mici&,  biele, butuci $sudati& de roti, bandaje etc. (iese cu rezistenta. ridicata si tenacitate medie : discuri de turbine, arbori cotii, biele, coroane dintate, volanti, roti cu clichet, flanse,  pene $inclusiv de ghidare&, melci, buloane si@ piulite $ptr. aparatura de inalta presiune& etc. (iese cu rezistenta si mai ridicata: arbori canelati, cremaliere, roti dintate $pentru cutii de avans&, suruburi conducatoare, pirghii etc.

<9C +) <9C 1)

<9C )

<9C )A <9C )) <9C -/ <9C -/A <9C +) <9C 1)

<9C )

<9C )A

1)Mnl1)Mn"il+ +iMnCrl+ *8%/ /$B&Crl/ )/2Cr%% <9C %/ //

+%$+&iMnCrl+ +%MoMnCrl+

(iese fara rezistenta. mare in miez: saibe, clicheti, furci, tije, pene de ghidare, culbutori, supape, discuri, eclise, bucse si role ptr. lanturi!  piese cu plasticitate mare: tevi, saibe, inele de etansare, garnituri. Idem: bolturi, suruburi de miscare, piulite, pirghii, chei, pene de ghidare ! buloane, suruburi, cirlige, cuple.

<9C %) %)Cr/ %*CrNiMo/%MnCrl/ +/MoNi1)

(iese solicitate indeosebi la torsiune: arbori $netezi, cu caneluri, cotiti&, roti, came, Ionjeroane, bandaje etc. (iese cu rezistenta. $inclusiv la oboseala si uzare& si tenacitate, supuse la presiuni mari si solicitate $variabil& mediu: roti dintate $pentru masini grele&, arbori $inclusiv cu came&. (iese puternic solicitate in constructia de automobile, tractoare etc.: roti de antrenare, arbori, tije de pistoane, roti dintate $cianurate&, supape de admisie s.a. Idem: angrenaje, biele, came etc..

Bolturi de pistoane, culbutori, arbori cu came, a#e de diferenfial,  bucse, roti dintate, melci, instrumente de masurat. Bolturi de pistoane, arbori cu came, roti dintate etc. *8%/ %%)//+ /

(iese cu rezistenta statica, tenacitate si rezistenta. la oboseala a miezului, supuse la presiuni mari si solicitate $variabil& mediu: roti dintate $ptr. masmi grele&, arbori $inclusiv cu came&.

%1$+/&CrNi1/$%)& %MoCrNil1 %-CrMnl+

Idem: roti dintate, arbori, pene etc.

In urma analizei materialelor si a proprietatilor acestora, arborele se recomanda a fi confectionat dintrun otel aliat si anume &1+oCrNi&2. Materialul face parte din categoria otelurilor carbon de cementare avand un procent de /,%> C si un continut de %,1> Ni. lementele de aliere folosite ii confera durabilitate, siguranta in functionare, rezistenta la uzura chimica si termica. Compozitia chimica a materialului este conform "'" "5 N %//+* 3 +//- .

+arca otelului

&1 +o Cr Ni &2

C

+n

/,%) . . . /,+%

/,)/ . . . /,/

Copo,itia chiica !i Cr /,%* . . . /,1*

/, . . . %,%

Ni

+o

%,+ . . . %,)

/,/ . . . /,/*

Caracteristicile mecanice ale materialului N %//+*+//-.

+arca otelului

Felul trata' teric

!TA! !R EN &3345*4336

&1 +o Cr Ni &2

&1+oCrNi&2 sunt conform "'" "5 

C65

Caracteristici ecanice 9imita de Curgere 5  p /,+ ENmm+F min *)/

5ezit la rup 5 m ENmm+F

8/

'lung. la rup '" E>F min

4atuirea la rup. G E>F min

%/

)

5ezil. HC EJcm+ F min 8

Duritate a KB ma# +%*

&'2'Calculul ritului si productivitatii liniei tehnolo/ice' !tabilirea preliinara a tipului 7ststeului8 de productie' &'2'& Calculul -ondului anual real de tip (lanul productiei impus prin tema ++)/// autovehiculean

0r L EGc$Gd6Gs&F@ns@ts@  p

1 schimburi pe zi

EoreanF $%.%.%.&

unde:  Gc este numarul zilelor calendarislice dintrun an! GcL1-) zilean! Gd numarul zilelor libera la sfarsit de saptamana dintrun an! GdL)+ sau %/ zilean!  Gs numarul zilelor sarbatorilor legale! GsL- zilean! ns 3numarul de schimburi, dat prin tema EschimburiziF ts durata unui schimb! tsL oreschimb!   pcoeficient care tine seama de pierderile de timp de lucru datorita reparatiilor e#ecutate in timpul normal de lucru al schimbului respectiv. "e recomanda E+@F:   p L/,8* pentru nsLl!   pL/,8- pentru nsL+ !   pL/,8 pentru ns L1 .

0r LE1-)$%/6-&F@1@@/.8L )*)+, orean

l.1.+.Calculul planului productiei de piese $Npp& .  N ppLNp@n6Nr 6Nre6Nn

EpieseanF

$%.%.+.&

unde:  N p  este planul de productie pentru produsul $ansamblul& respectiv, dat prin tema!

n  numarul de piese de acelasi tip pe produs!  Nr   numarul de piese de rezerva, livrate odata cu produsul. In majoritatea cazurilor, Nr L/!  Nre  numarul de piese de rezerva livrate la cerere $pentru reparatii&. "e adopas in functie de durabilitatea piesei intre / si +//...1// > din $N pn&!  Nn numarul de piese rebutate la prelucrare din cauze inevitabile. "e adopta in functie de dificultatea proceselor tehnologice presupuse a fi utilizate intre /,%....%> din $N pn6Nr 6Nre&! 2aloarea calculata a planului productiei de piese va fi utilizala in toate calculele tehnico economice si organizatorice din cadrul pr oiectului $cap.l, cap.), cap.-&.  N ppL++)///6)////6-*)L -*)-*)

EpieseanF

%.1.1.Calculul ritmului si productivitatii liniei tehnologice . 5itmul liniei tehnologice, 5  , are implicatii majore asupra asigurarii sincronizarii operatiilor$pentru liniile cu flu# continuu&, prin divizarea  procesului tehnologic in operatii si faze, alegerea utilajelor, "D2urilor si a structurii fortei de munca. 5   L0r @-/N pp

EminpiesaF

$%.%.1&

5  L)*)+,-*)-*)L /.)% EminpiesaF (roduciivilaiea liniei tehnologice reprezinta inversul ritmului liniei: O LN pp@0r -/5  

EpieseoraF

O L-*)-*))*)+,L-/5 L   %%*.-

$%.%.& EpieseoraF

%.1.."tabilirea preliminara a tipului $sistemului& de productie ipul de productie reprezinta ansamblul de factori productivi dependenti, conditionati in principal de: stabilitatea in timp a productiei, comple#itatea constructiva si tehnologica a acesteia si de volumul productiei. ipul de  productie influenteaza: caracterul si amploarea pregatirii tehnice a productiei, nivelul de specializare si structura de productie, formele de organizare a

 productiei, economicitatea fabricatiei. Metodele de stabilire a tipului productiei  3 metoda indicilor de constanta a fabricatiei, metoda nomogrameinecesita, pe langa valoarea 5   si valorile timpilor normati pentru operatiile principale ale  procesului tehnologic E%@$%.1.+.&F. Intrucat in aceasta etapa nu se cunosc timpii normati, acestia pot fi adoptati preliminar, prin analiza unui proces tehnologic similar e#istent sau la stabilirea timpului de productie, se va utiliza unui criteriu orientativ $mai putin  precis&, bazat numai pe ritmul mediu al liniei tehnologice, 5 ,  astfel daca: 5   = % minbuc 3 se adopta productie de masa! % = 5    = %/ minbuc 3 se adopta productie de serie mare! %/ = 5    = 1/ minbuc 3 se adopta productie de serie mijlocie! 1/ = 5   = %// minbuc 3 se adopta productie de serie mica! 5   ? %// minbuc 3 se adopta productie individuala. In cazul nostru, unde 5  L/.)% minbuc, se adopta productie de masa. In cazul frecvent intalnit in constructia pieselor auto, al productiei de serie se pune si problema determinarii marimii optime a lotului de piese fabricate $Nlot&. "e poate utiliza relatia orientativa: NlotLN pp@Gr G%

EpieselotF

$%.%.).&

unde: Gr  3 numarul de zile pentru care trebuie sa e#iste rezerva de piese! Gr L+...1 zile la piese de baza, mari! Gr L)...%/ zile la piese marunte! G%LGc$Gd6Gs& 3 numarul anual de zile lucratoare!

'legem: Gr L1 zile ! G %L+)) zile

5ezulta: NlotL-*)-*)@1+))

NlotL*88.%+ pieselot

Capitolul 4' Ale/erea variantei optie a etodei si procedeului de obtinere a sei-abricatului 4'& Anali,a coparativa a etodelor si procedeelor concurente si adoptarea variantei optie 9a alegerea semifabricatului se iau in consideratie factorii constructivi, tehnologici si economici. "e urmareste apropierea cat mai mult a formei si dimensiunilor semifabricatului de forma si dimensiunile piesei finite. (rin aceasta se asigura scaderea costului si imbunatatirea calitatii pieselor. In cazuri obisnuite, costul prelucrarilor mecanice este mai mare decat cel al eventualelor modificari ce trebuiesc aduse proceselor tehnologice de e#ecutie a semifabricatelor in vederea reducerii adaosurilor de prelucrare. otodata, din punct de vedere calitativ, prin prelucrari mecanice minime se asigura calitati fizico 3 mecanice ridicate ale pieselor finite $fibraj corect la  piesele forjate&. < mare importanta in alegerea tipului de semifabricat o are tipul  productiei. Cu cat creste caracterul productiei cu atat devine mai rentabila folosirea unor metode de elaborare mai precise a semifabricatelor. Materialul din care se e#ecuta arborii primari, dimensiunile acestora si caracterul fabricatiei determina procedeul de semifabricare care poate fi: turnare, prelucrarea prin aschiere, deformare plastica la cald.

a& urnarea este un procedeu incompatibil cu criteriile mentionate anterior tinand cont de faptul ca materialul ales pentru obtinerea piesei este un otel aliat, de cementare, cu proprietati total nesatisfacatoare de turnare. De asemenea, prin turnarea otelului se pot obtine in interiorul piesei goluri si incluziuni care conduc in timpul folosirii la dislocari de material si chiar ruperea piesei. In plus, fibrajul obtinut la turnare este total nesatisfacator pentru solicitarile la care sunt supuse piesele.  b& (relucrarea prin aschiere ca metoda de obtinere a semifabricatului este o metoda nerentabila deoarece presupune o calificare inalta a muncitorilor, timpi noi de

obtinere a semifabricatului, consum mare de energie si scule, deci un procedeu scump. c& Deformarea plastica la cald din bara laminata este metoda optima de obtinere a semifabricatului deoarece este in concordanta cu majoritatea criteriilor ce trebuie indeplinite. Dintre metalele si aliajele neferoase cele mai des utilizate  pentu obtinerea pieselor forjate sunt: aluminiul si aliajele acestuia cu "i, Cu, Mg, Gn si Mn! aliajele magneziului cu manganul, aluminiul si zincul! cuprul si aliajele lui cu zincul $alamele&, staniul si aluminiul $bronzurile&. 'nalizand metodele si procedeele disponibile se deformarea plastica la cald si anume forjarea in matrita. Deformare prin forjare reprezinta procedeul de prelucrare a metalelor si aliajelor  in stare plastica sub actiunea firtelor e#terioare dinamice sau statice. 0ortele dinamice se mai numesc si forte de soc iar cele statice, forte lente intrucat actioneaza cu viteze reduse. 0orjarea ocupa un loc primar in procesele de productie, fara de care nu se concepe astazi dezvoltarea industriei constructoare de masini grele, avioane, automobile s.a. (rodusele care se prin obtin forjare se numesc prefabricate, semifabricate, sau  piese forjate. (entru obtinerea unui grad superior de prelucrare, piesele forjate se supun ulterior altor operatii care le confera proprietatile fizicomecanice necesare in functionarii lor in asamblare. (rin forjare libera se intelege procedeul prin care materialul supus deformarii curge liber sau dirijat de forma sculelor in doua sau trei directii.
 permit si e#ecutarea altor piese decat cele specificate la forjarea manuala. (rintre acestea se numara si cele de dimensiuni mari cum ar fi arbori cotiti, a#e in trepte, discuri de diametre mari, piese tubulare mari etc. (entu obtinerea pieselor forjate liber se utilizeaza semifabricate din metale si aliaje feroase si neferoase. Dintre cele feroase fac parte otelurile carbon si aliate, iar dintre neferoase metalele si aliajele grele si usoare. Caracteristicile mecanice si tehnologice ale acestora sunt influentate in buna parte de compozitia lor  chimica. 'sa de e#emplu la otelurile carbon, elementul chimic care are cea mai mare influenta asupra forjabilitatii este carbonul, iar la cele aliate, cantitatea elementelor care intra in compozitie. 0ormele cele mai uzuale de semifabricate care pot fi destinate forjarii libere sunt cele turnate in lingouri si laminatele. In tara noastra lingourile din oteluri sau metale si aliaje neferoase nu sunt standardizate. Dimensiunile si formele lor se stabilesc de obicei pe baza unor norme interne de intreprindere sau la intelegerea dintre producator si beneficiar. "e intalnesc astfel lingouri cu sectiunea transversala rotunda, poligonala sau de forme speciale cum ar fi lingourile alungite, tubulare, cu conicitate mare etc.

4'4' !tabilirea po,itiei sei-abricatului in atrita si a planului de separate (entru stabilirea pozitiei semifabricatului in matrita si a planului de separatie, trebuie sa se tina cont de anumite criterii. Cele mai importante sunt:

o

(lanul de separatie sa faciliteze curgerea usoara a materialului! (lanul de separatie trebuie sa imparta piesa in parti egale si simetrice! (lanul de separatie sa fie astfel ales incat suprafetele ce vor fi ulterior supuse

o

 prelucrarilor mecanice prin aschiere sa fie perpendiculare pe directia matritarii si sa nu prezinte unghiuri laterale de inclinare. (lanul de separatie sa asigure fibraj continuu.

o o

(lanul de separatie poate fi ales sub diferite forme. Cel mai simplu si totodata cel mai avantajos plan de separatie este cel drept. ste indicat pentru piesele avand forme simple deoarece permite alegerea unor blocuri de matrite mai simple si mai mici si permite prelucrarea mai usoara a formei cavitatii in care se matriteaza piesa. In consecinta se alege pentru piesa specificata in tema de  proiect un plan de separatie drept 3 orizontal, ce coincide cu a#a arborelui $fig +&.

"chema matritei fig +.

4'2' !tabilirea preliinara a adaosurilor de prelucrare si e0ecutarea desenului sei-abricatului Adosurile de prelucrare necesare au fost stabilite având  în vedere valorile recomandate de literatura de specialitate (Vlase A şi colab - Metodologie si tabele normative pentru stabilirea adaosurilor de prelucrare, a regimurilor de aşchiere şi a normelor tehnice de timp la strunjire, I!, "#$#% şi simpli&carea formei semifabricatului' onform clasi&c)rii semifabricatelor matri*ate pe grupe de form), semifabricatul arborelui primar poate & încadrat în grupa de forma nr'+ iese alungite, lasa Ae cu varia*ii mari de sec*iune . clasa de preci/ie III (pg'01%' 2n acest ca/ adaosurile de prelucrare ale pieselor din o*el matri*ate pe maşini de forjat ori/ontale' 3orma şi dimensiunile &nale ale semifabricatului se pre/int) în &g' +

4'9' Intocirea sei-abricatului

planului

de

operatii

pentru

e0ecutarea

(lanul de operatii pentru obtinerea semifabricatului este urmatorul:

Nr' crt'

Operatii si -a,e de sei-abricare

+asini. utila:e. instalatii si !')';'*uri

+ateriale au0iliare

&

Debitarea materialului

0ierastrau mecanic



4

Incalzire material

Cuptor electric



(reforjare

Cavitate de ebosare

 Nicovala Ciocan  pneumatic

9

0orjare primara

Matrita deschisa (resa verticala



<

#tractia semifabricatului

#tractoare



6

Debavurare

"tanta



5 1

0orjare secundara de redresare "ablare cu alice

Matrita de redresare (resa cu e#centric Masina de sablat

=

C..C.

9upa 2opsea

2

  (ensula Banc C..C.

Paraetrii tehnolo/ici 2iteza si avansul  panzei emperatura si durata de incalzire 0orta de apasare 0orta de apasare Cursa presei imp apasare  0orta de apasare Cursa 0orta de apasare Cursa 2iteza de impact 

Capitolul 2 laborarea procesului tehnologic de prelucrare mecanica si control al piesei 2'&' Anali,a proceselor tehnolo/ice siilare e0istente

(entru prelucrarea pieselor de tip arbore primar se parcurg urmatoarele operatii: o o o o

o o o o o o


2'4' Anali,a posibilitatilor de reali,are a preci,iei diensionale si a ru/o,itatii prescrise in desenul de e0ecutie


2'2' !tabilirea succesiunii lo/ice si econoice a operatiilor de prelucrare ecanica. trataent teric si control 2'2'& !tabilirea succesiunii lo/ice si econoice a operatiilor de prelucrare ecanica pentru -iecare supra-ata 'nalizand desenul de e#ecutie al piesei am constatat faptul ca suprafata cu conditiile tehnice cele mai severe este suprafata 2, pentru care valorile diametrului si a rugozitatii sunt: −0,020

 D =71−0,062 mm  Rd =0,8 μm 3

(entru stabilirea operatiilor de prelucrare mecanica in succesiunea lor  logica se va aplica criteriul coeficientului global al calitatii suprafetei. 5ugozitatea semifabricatului obtinut prin forjare in matrita este:  R sf  =12,5 μm

(lecand de la conditia de rugozitate a suprafetei se vor inventoria toate  procedeele de finisare care sunt adoptabile pentru suprafata + a rotii dintate. 'cestea sunt: o o

"trunjire de finisare! 5ectificare de semifinisare.

ε R = n

 R 1  R f 

=

3,2 0,8

=4

Coeficientul partial al rugozitatii suprafetei ce trebuie realizat prin rectificare este: ε R = 1

 Rsf  ε R

s

=

  12,5 15,63

=0,78

2erificand relatia: ε R ≥ ε R ∙ ε R s

1

n

15,63 ≥ 0,78 ∙ 4 =3,12

5ezulta ca succesiunea logica a operatiilor este: %. 5ectificare de degrosare! +. 5ectificare de semifinisare.

2'2'4 !tabilirea traseului tehnolo/ic al operatiilor de prelucrari ecanice. trataent teric si control al piesei

raseul tehnologic al operatiilor de prelucrari mecanice, tratament termic si control al piesei a fost intocmit in tabelul 1.1. (entru intocmirea traseului tehnologic a trebuit sa se stabileasca preliminar suprafetele alese ca baze tehnologice. "e recomanda ca pentru piesele tip arbori bazele tehnologice principale sa coincida cu gaurile de centrare.

Nr' crt

)enuirea operatiei

%

Centruire

+ +.%

"trunjire e#terioara "trunjire cilindrica e#terioara "trunjire e#terioara de finisare la cota P+)g- si tesire pe lungimea de 1 mm si conic la %)Q+gr pana la cota de / mm "trunjire e#terioara de finisare la cota de P)Q/./)mm pe lungimea de %/%mm "trunjire de e#terioara de finisare la cota de Ph%% pe lungimea de /mm "trunjire e#terioara de finisare la cota de P +/.) pe lungimea de %)/ mm "trunjire e#terioara de finisare la cota de P */h- pe lungimea de 1 mm si tesire %#) Canelare cu raza 5% pe latimea de ) mm pana la diametru P ) "trunjire e#terioara de finisare la P %/*.)%mm pe lungimea de 1*/.+ mm cu respectarea conditiei de bataie radial /./1 fata de C,D si tesire %#) "trunjire frontal la diametru P-, 5aL1.+ si continuare pana la cota /.) mm "trunjire cilindrica e#terioara la cota de P-,* mm pe

+.+

+.1

+.

+.)

+.+.*

+.

+.8 +.% /

!chita Operatiei

+.% % +.% +

lungimea de %/ mm Canelare pe latimea de  mm  pana la diametrul P*1, "trunjire frontala la cota de 1-.)mm Control interoperational

1 1.%

1.+ 1.1 1. 1.) 1. .%

"trunjire interioara si gaurire "trunjire interioara de degrosare la cota de P ) pe adancimea de 1* 6/,+ mm Canelare interioara P1 pe latimea de %/ mm pana la cota de P-) 4aurire P  pe lungimea de -% mm 'dancire conica la P 1Q% pe lungimea de % mm "trunjire interioara de finisare la cota de P-/g- pe lungime de 1/ mm si tesire dubla 'lezare PK pe lungimea de +/ mm Control interoperational 4aurire 4aurire P # +1.)mm cu respectarea cotei 1mm 4aurire P# 1/ mm cu respectare cotei )-Q/+ Control interoperational

) ).%

Danturare Danturare la diametrul interior  P8).- pe latimea 1*/.+mm

).+

Danturare la diametrul interior  de P*- pe latimea de - mm cu respectare detaliului R

Control interoperational

-

* 

0rezare caneluri pe lungimea de %// mm

Control interoperational ratament ermic 5ectificare danturi 5ectificare dantura pe latimea de 1*+ mm si lungimea de -mm

5ectificare danturi pe lungimea de %/ mm

8

5ectificare caneluri pe lungimea de %/% mm

2'9' Ale/erea utila:elor si instalatiilor tehnolo/ice

'legerea utilajelor si a instalatiilor tehnologice se face avand in vedere  particularitatile procesului logic adoptat, referitoare la: o o o o

(recizia de e#ecutie ce trebuie realizata! (roductivitatea! 4radul de tehnologicitate al piesei! conomicitatea procedeului folosit. In consecinta se aleg urmatoarele utilaje impreuna cu principalele lor caracteristici:

 +asina de orte,at dantura "chema constructivfunctionala a unei masini de mortezat dantura este  prezentata in fig 1 principalele elemente componente

fig.1 fiind 1  batiu ! 4  cutie cu roti de schimb ! 1  cutie cu roti de schimb pentru avansuri !   panou electric ! <  S montant ! - butoane de comanda ! 5  carcasa angrenajului melcat de antrenare a sculei ! 1  arbore principal ! =  dispozitiv ! &3  S masa rotativa ! &&  sanie ! &4  vizor de control T &2  rigla gradata ! %  tambur gradat ! &<  tambur gradat. Characteristici constructivtehnologice (rincipalele caracteristici constructive si tehnologice ale masinilor de mortezat danturi sunt prezentate in tabelele 5'&.% $masini romanesti&si 5'&'4 $masini straine&. (osibilitati tehnologice Masina speciala de mortezat roti dintate MDA*433 este destinat prelucrarii prin mortezare a rotilor cilindrice. (relucrarea rotilor dintate se realizeaza in doua treceri cu un avans radial de degrosare si urmata automata de finisare. 'vansul radial este actionat hidraulic cu reglare continua. (oate lucra cu comenzi manuale sau ciclu de lucru automat atat pentru productie de unicat cat si pentru  productia de serie mare.

+asina de recti-icat rotund e0terior Masinile de rectificat rotund e#terior, cu prinderea semifabricatulul in mandrina sau intra varfuri, sunt construite pentru prelucrarea suprafefcelor cilindrice, conice sau profilate. (entru piesele lungi prelucrarea are loc cu avans longitudinal, iar la piesele a caror suprafata de rectificat nu depaseste ca lungime latimea discului abraziv, prelucrarea are loc cu avans de patrundere $transversal&. Dupa criteriul subansamblului care e#ecuta miscarea de avans longitudinal, e#ista doua tipuri constructive de baza.  In figura ).%.%,a se prezinta, simplificat, o masina de rectificat rotund e#terior t la care avansul longitudinal este e#ecutat de piesa $plese scurte&, iar i n figura )U%.%, b se prezinta o marina de rectificat rotund e#terior  la care avansul longitudinal este e#ecutat de papusa portscula $piese lungi&. r 

Corespunzator acestor figure elementele componente sunt %disc abraziv! +  papusa portscula! 1 ghidaje! masa mobile! )ghidaje! -papusa  portpiesa$mobila&! *pinola!  papusa$mobila&! Imiscarea principala de aschiere! IIavans longitudinal! III avans transversal! I2 avans circular.

+asina de -re,at caneluri odel <2<3

Caractieristicile constructivtehnologice sunt! urmatoarele: Diametrul ma#im al piesei asezate pe batiu, mm 500 Diametrul de frezare ma#im, mm %)/ 9ungimea ma#ima de frezare, mm : model )1)/ -*) model )1)/' 8+) model )1)/B %+) model )1)/2 %8+) Modulul ma#im al piesei prelucrate, mm  Numarul de caneluri uzinate minim  ma#im 1Distanta intre varfuri, la cele  modele, mm *)/%///%)//+/// 9ungimea ma#ima a cursei longitudinale a sculei *%)-)%-)%8-) Distanta dintre a#ele frezei si piesei, mm ! minim / ma#im %/

2'6 Ale/erea !);*urilor In tabelul urmator este prezentata alegerea "D2urilor in functie de tipul operatiei si faza acesteia. "a tinut cont de tipul operatiei, de caracterul productiei, de tehnologicitatea piesei, de precizia dimensionala

Nr'crt

)enuirea operatiei

!cule

%

Centruire

Burghiu combinat de centruire stas

)ispo,iti ;eri-ica ve toare Dispoziti v de orientare

+ +.%

+.+

+.1

+.

+.)

+.-

+.*

+.

+.8

%%%*

si fi#are

Cutit de strunjit e#terior cu  placuta (%-

Dispoziti v de  prindere intre varfuri

"trunjire e#terioara "trunjire cilindrica e#terioara "trunjire e#terioara de finisare la cota P+)g- si tesire pe lungimea de 1 mm si conic la %)Q+gr pana la cota de / mm "trunjire e#terioara de finisare la cota de P)Q/./)mm pe lungimea de %/%mm "trunjire de e#terioara de finisare la cota de Ph%% pe lungimea de /mm "trunjire e#terioara de finisare la cota de P +/.) pe lungimea de %)/ mm "trunjire e#terioara de finisare la cota de P */h- pe lungimea de 1 mm si tesire %#) Canelare cu raza 5% pe latimea de ) mm pana la diametru P ) "trunjire e#terioara de finisare la P %/*.)%mm pe lungimea de 1*/.+ mm cu respectarea conditiei de bataie radial /./1 fata de C,D si tesire %#) "trunjire frontal la diametru P-, 5aL1.+ si continuare  pana la cota /.) mm "trunjire cilindrica e#terioara la cota de P-,* mm pe lungimea de %/ mm Canelare pe latimea de  mm  pana la diametrul P*1, "trunjire frontala la cota de

Cutit de strunjit e#terior profilat I Cutit de strunjit e#terior profilat II Cutit de strunjit e#terior profilat III Cutit de strunjit e#terior profilat II Cutit de strunjit e#terior profilat 2 Cutit de canelat I2 Cutit de strunjit e#terior si tesire 2I Cutit de strunjit e#terior profilat 2 Cutit de strunjit e#terior profilat 2 Cutit de canelat e#terior 2II Cutit de strunjit

1-.)mm 1

1.%

1.+ 1.1 1.

1.)

 .%

) ).% ).+



frontal 2III

"trunjire interioara si gaurire

Cutit cu placuta (

"trunjire interioara de degrosare la cota de P ) pe adancimea de 1* 6/,+ mm Canelare interioara P1 pe latimea de %/ mm pana la cota de P-) 4aurire P  pe lungimea de -% mm 'dancire conica la P 1Q% pe lungimea de % mm

Cutit de strunjit interior pentru degrosare

"trunjire interioara de finisare la cota de P-/g- pe lungime de 1/ mm si tesire dubla 'lezare PK pe lungimea de +/ mm 4aurire 4aurire P # +1.)mm cu respectarea cotei 1mm 4aurire P# 1/ mm cu respectare cotei )-Q/+ Danturare Danturare la diametrul interior  P8).- pe latimea 1*/.+mm Danturare la diametrul interior  de P*- pe latimea de - mm cu respectare detaliului R 0rezare caneluri pe lungimea de %// mm 5ectificare danturi 5ectificare dantura pe latimea

"ubler, ceas compara tor 

Cutit de canelat interior II Burghiu P #%//mm III 'dancitor conic I2 Cutit de strunjire interioara de finisare profilat  pentru tesire (+/ 2I 'lezor PK #)/ mm Burghiu I P #)/ mm Burghiu II P#)/mm Cutit roata de mortezat I Cutit roata de mortezat II

Dispoziti v de  prindere

Dispoziti v de gaurit

(rindere intre varfuri

0reza profilata

(rindere intre varfuri

+ discuri taler

(rindere

de 1*+ mm si lungimea de -mm 5ectificare danturi pe lungimea de %/ mm 8

5ectificare caneluri pe lungimea de %/% mm

de rectificat Disc profilat Disc profilat

intre varfuri (rindere intre varfuri

Capitolul 9' )eterinarea re/iurilor optie de lucru si a norelor tehnice de tip 9'& )eterinarea re/iurilor optie de aschiere

-

-

Determinarea valorilor optime ale regimurilor de aschiere se bazeaza pe optimizarea unui paramentru global de apreciere a procesului tehnologic respectiv : minimizarea costului prelucrarii sau $mai rar& ma#imizarea  productivitatii. 5egimul de aschiere optim se determina dupa precizarea caracteristicilor sculelor aschietoare si se refera la urmatorii parametri : 'dancimea de aschiere 3 t EmmF 3 este grosimea stratului indepartat prin aschiere, de pe suprafata piesei, la o singura trecere ! 'vansul 3 s Emmmin, mmrot, mmcursa dubla, mmdinteF 3 este marimea deplasarii sculei in raport cu piesa, efectuata intrun interval de timp, in cursul miscarii secundare ! 2iteza de aschiere 3 v Emmmin, msF 3 este viteza relativa a taisului sculei in raport cu suprafata de prelucrat . In corelatie directa cu regimul de aschiere se defineste si durabilitatea sculei $intre reascutiri& 3  EminF. In functie de multitudinea conditiilor pe care trebuie sa le satisfaca, in functie de masura in care instrumentul matematic este utilizat si in functe de modul in care se determina durabilitatea sculei, calculul regimurilor optime de aschiere se poate face prin metoda clasica sau prin metoda moderna. 'ici se va folosi metoda clasica, ce presupune stabilirea preliminara a valorii durabilitatii sculei, determinarea succesiva a parametrilor regimului de aschiere, urmata de un numar redus de verificari ale conditiilor restrictive. "e va aplica aceasta metoda pentru doua suprafete, asupra carora se fac operatii de strunjire, rectificare etc.. tapele de parcurs sunt urmatoarele : "tabilirea durabilitatii sculei , prin utilizarea relatiei generalizate imeaVlor : m

T  =

c v × k   xv

 yv

v ×t  × s

$.%&

Coeficientii cv si > $dependenti de conditiile concrete ale aschierii& si e#ponentii , 0v, ?v, se stabilesc pe baze e#perimentale. "e pot determina  parametrii regimului de aschiere $t, s, v& prin alegerea a doi dintre ei si calculul celui deal treilea. "uccesiunea stabilirii celor trei parametri este dictata de gradul in care acestia influenteaza functia de optimizare : a. 'legerea adancimii de aschiere t, in functie de marimea adaosului de prelucrare si de tipul prelucrarii ! acum se stabileste si numarul de treceri.  b. "tabilirea avansului s, astfel incat productivitatea sa fie ridicata, dar si masina unealta sa poata realiza acest avans. c. Calculul vitezei de aschiere.

- Calculul turatiei n, a piesei de prelucrat, in functie de viteza calculata si dimensiunea piesei $diametrul&, urmata de alegerea celei mai apropiate valori na, din gama de turatii a masiniiunelte. - 5ecalcularea vitezei de aschiere va, cu valoarea reala a turatiei  na' - 2erificarea puterii necesare pentru aschiere.

9'&'& Calculul re/iurilor de aschiere la strun:ire 9a strunjire miscarea principala este rotirea piesei si miscarea de avans este miscarea de translatie a cutitului."trunjirea poate fi e#terioara si interioara. 9a strunjire vom folosi cutitul cu sectiunea patrata A cu materialul taisului din carburi metalice si care are durabilitatea economica  ecL%) min.

Ale/erea adanciii de aschiere In majoritatea cazurilor, adaosul pentru prelucrarea de degrosare se indeparteaza intro singura trecere, deoarece in constructia moderna de masini sunt adaosuri relativ mici In cazul strunjirii de finisare se aplica aceeasi recomandare, tinanduse cont ca dupa prelucrarea de finisare suprafata trebuie sa aiba rugozitatea egala cu cea indicata pe desenul de e#ecutie al piesei respective. (entru adaosuri simetrice adancimea de aschiere se va calcula cu relatia: t =

2 ∙ Ac 2

=2.5 mm

unde: 

'c L1 mm 3 adaosul de prelucrare pentru prelucrarea curenta

Ale/erea avansului In cazul domeniului de strunjire valoarea avansului depinde de: 

5ezistenta corpului cutitului!



5ezistenta placutei din carburi metalice!



forturile admise de mecanismele de avans ale masinii unelte!



Momentul de torsiune admis de mecanismul miscarii principale a masinii unelte!



5igiditatea si precizia piesei de prelucrat.

'vansul la strunjire se va determina din conditia de rezistenta a corpului cutitului pentru cutit cu sectiune patrata din ur matoarea formula :

√

 y1

s=

  b∙h∙

 h ∙ σ   L i n1

 x 1

60 ∙ C 4 ∙ HB ∙ t 

√

=0,75

8 ∙ 8 ∙ 1 ∙ 250 0,55

60 ∙ 3,57 ∙ 800

1

∙3

=0.54 mm / rot 

unde:    

s 3 avansul la strunjire EmmrotF! bLhL mm 3 dimensiunile in sectiune al cutitului! t L1 mm 3 adancimea de aschiere! h9L% 3 raportul dintre inaltimea cutitului si distanta cu care iese in afara cutitul!

    

WiL+)/ M(a 3 rezistenta la incovoiere admisibila pentru materialul de  prelucrat ! KBL// duritatea Brinell a materialului de prelucrat ! #%L%! V%L/,*) 3 e#ponentii adancimii de aschiere ! n%L/,)) 3 e#ponentul duritatii aluminiului! CL1,)* 3 coeficient care tine cont de materialul de prelucrat si de materialul sculei aschietoare .

)eterinarea vite,ei de aschiere "e porneste de la relatia imeaVlor: m

T  =

C v ∙ k   x v

v ∙t  ∙ s

$.&

 y v

unde:       

 3 durabilitatea economica a sculei e#primata in min! m 3 e#ponentul durabilitatii!  3 produs de coeficienti ce depinde de conditiile de aschiere: L %X..X 8! v 3 viteza de aschiere EmminF t 3 adancimea de aschiere EmmF! s 3 avansul de aschiere EmmrotF! #v, Vv, n 3 e#ponentii adancimii de aschiere, avansului si duritatii.

5ezulta ca viteza de aschiere se va calcula cu relatia: v=

C v ∙ k  m

 x v

=  y

T  ∙t  ∙ s

v

C v ∙ k 1 ∙ k 2 ∙ k 3 ∙ k 4 ∙ k 5 ∙k 6 ∙ k 7 ∙ k 8 ∙ k 9 m

 x v

 y v

T  ∙t  ∙ s

=

123 ∙ 0,93 ∙ 1 ∙ 1,04 ∙ 0,9 ∙ 1,32 ∙ 1 ∙ 0.40 ∙ 1 ∙ 1 15

0,2

∙ 2.5

0,22

∙ 0.54

0,5

unde:   

CvL%+1! #vL/,++! VvL/,)! mL/,+ 3 e#ponent al durabilitatii pentru cutite din grupa de utilizare H!  %L$Y-//&ZL$--//&/,/L/,* 3 coeficient ce tine de influenta sectiunii transversale a cutitului $YL- mm+ 3 aria sectiunii transversale a cutitului



si ZL/,/ pentru otel&  +L$)[&\L$))&/,) L% 3 coeficient ce tine seama de unghiul de atac

 principal $[L)]&, \L/,) 3 pentru cutite din grupa de utilizare H!   1L$a[ s&/,/8L$%)%/&/,/8 L%,/ 3 coeficient ce tine seama de unghiul de 

atac secundar $[ sL%/]&, aL%) 3 pentru scule armate cu placute dure.  L$r+&^L$/,)+&/,/L/,8 3 coeficient ce tine seama de raza de racordare a



varfului cutitului $rL/,) mm&, ^L/,/ pentru prelucrarea de finisare!  )L%,1+ 3 coeficient ce tine seama de materialul partii aschietoare a

 

sculei $H+/&!  -L% 3 coeficient ce tine seama de materialul de prelucrat !  *L/./ 3 coeficient ce tine seama de modul de obtinere a



semifabricatului !  L% 3 coeficient ce tine seama de starea stratului superficial al



semifabricatului !  8L% 3 coeficiente ce tine seama de forma suprafetei de degajare $forma  plana&.

= 46.23 m /

Calculul turatiei de antrenare a a0ului strun/ului uratia de antrenare a a#ului strungului se determina din relatia: n=

1000 ∙ v

π∙ D

=306,57 rot / min

Din gama de turatii alegem n aL1/) rotmin. 'stfel recalculam viteza de aschiere reala: v=

π ∙ D ∙ n 1000

= 45.99 m/ min

 nu difera cu Q1> de valoarea calculate.

Forta principala de aschiere "e determina cu urmatoarea relatie:  x1

 y 1

n1

1

 !  "=C 4 ∙ t  ∙ s ∙ HB =3,57 ∙ 3 ∙ 0.54

0,75

∙ 800

0,55

=266.5 d# 

unde:

 0z 3 forta principala de aschiere ENF!  toti coeficientii sunt cunoscuti.

Puterea e-ectiva de lucru In cazul strunjirii se calculeaza cu relatia: k  ! 

1  !  " ∙ v  266.5 ∙ 6.94 = =0.32 k& ' 0,9 ∙ 7,5 k&   # $ = 6000 ∙ % 6000 ∙ 0,9  "

unde: 

_L/,8 3 randamentul masiniiunelte. (uterea efectiva de lucru este mai mica decat cea a strungului "N//

$/,8X*,) R& turatia de lucru nu se modifica.

9'&'4 Calculul re/iului de aschiere la /aurire

Ale/erea sculei "e va alege burghiu elicoidal pentru gaura de diametru DL mm. zura admisibila din E)F a burghiului elicoidal din carburi metalice este de /,+/,1 mm, iar durabilitatea economica a burghiului este :  ecL1/ min.

Adanciea de aschiere 9a gaurire se calculeaza cu relatia:  D 4 t = = =2 mm ( 2

$.%/&

2

Avansul 'vansul reprezinta deplasarea burghiului sau a piesei dea lungul a#ei, la o rotatie a a#ului masini. 'vansul mecanic la gaurire depinde de:    

rezistenta burghiului! rigiditatea sistemului piesamasinaunealtadispozitiv! prescriptii pentru precizia si calitatea suprafetei gaurii prelucrate! rezistenta mecanismului de avans al masiniiunelte. Calculul avansului se va face cu relatia: 0,6

0,6

s = ) s ∙ C s ∙ D = 1 ∙ 0,058 ∙ 4 =0,12 mm / rot 

$.%%& unde:  

H sL/.8 coeficient ce tine seama de lungimea gaurii $9?%/D&! CsL/,/) 3 coeficient de avans!

;ite,a de aschiere 2iteza de aschiere pentru burghiere se calculeaza cu relatia:

 "v

v=

C v ∙ D m

 y v

T  ∙ s

 "v

∙ ) v* =

C v ∙ D m

 y v

T  ∙ s

∙ )  +v ∙ ) Tv ∙ ) ,v ∙ ) sv =

  17,6 ∙ 4 30

0,125

0,25

∙ 0,12

0,55

∙ 0,94 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 0,8= 52.22 m / min

unde:      

CvL%*,- 3 pentru burghie cu ascutire dubla! zvL/,+) 3 pentru burghie cu ascutire ! mL/,%+) 3 e#ponent de durabilitate ! VvL/,))3 pentru burghie cu ascutire dubla si de prelucrat otel ! H vpLH MvXH vXH lvXH sv 3 tine seama de factorii ce influenteaza burghierea! H MvL$%8/KB&%,1L$%8/+)1&%,1L/,-8 3 tine seama de duritatea

  

materialului H vL% 3 tine seama de durabilitatea burghiului ! H lvL% 3 tine seama de lungimea gaurii $l=1D& ! H svL/, 3 tine seama de procedeul de obtinere al semifabricatului !

Calculul turatiei de antrenare a a0ului bur/hiului uratia de antrenare a a#ului burghiului se determina din r elatia: n=

1000 ∙ v

π∙ D

=

1000 ∙ 40.05

π ∙4

= 4155,53 rot / min

9'&'2 Calculul re/iului de centruire d

'daosul de prelucrare

' pL

2

=1.25 mm

d

'legerea regimului de aschiere

L' pL

'vansul de aschiere

"L/./+)mmrot

2iteza de aschiere

2L%mmin 1000 ∙ v

uratia sculei

nL

π ∙D

=¿

++8/rotmin

2

L%.+)mm

viteza de aschiere reala

vr L%.%mmin

9'4 )eterinarea norelor tehnice de tip

-

-

-

-

-

 Norma tehnica de timp reprezinta timpul necesar pentru e#ecutarea unei operatii tehnologice in anumite conditii de productie tehnicoorganizatorice dintre cele mai favorabile. "e stabileste in functie de posibilitatile de e#ploatare ale utilajului, "D2urilor, in conditiile aplicarii metodelor de lucru moderne, tinand seama si de gradul de calificare al muncitorilor, corsepunzator acestor  metode. "emnificatia componentelor normei tehnice de timp este prezentata in continuare : tb 3 timpul de baza 3 durata prelucrarii propriuzise, se determina, in functie de regimurile de lucru adoptate si de parametrii geometrici ai suprafetelor   prelucrate, prin calcul analitic, cu relatii de forma : ta 3 timpul au#iliar 3 durata prinderiidesprinderii piesei, apropieriiindepartarii aschiilor, efectuarii masuratorilor s.a. 3 pentru fiecare componenta, se e#trag valorile recomandate din normative, in functie de conditiile specifice ale  prelucrarii sau se determina, global, pe baze statistice ! top 3 timpul operativ 3 se calculeaza ca si componentele sale, pentru fiecare faza a operatiei, dupa care se insumeaza, pentru determinarea timpului operativ total, la fiecare operatie ! top L tb 6 ta tdo  3 timpul de deservire organizatorica 3 timpul consumat pentru asezarea semifabricatelor, sculelor, primirea si predarea schimbului etc. 3 se determina, in general, ca procent $/,+..*>& din top in functie de tipul si marimea masinii unelte ! tdt 3 timpul de deservire tehnica 3 timpul consumat pentru inlocuirea sculelor, reglarea masiniiunelte, indreptarea periodica a muchiei aschietoare a sculei, etc... se determina din normative, pe componente sau global, ca procent $+..>& din tb ! ton  3 timpul de odihna si necesitati fiziologice ale operatorului uman 3 se determina ca procent din top ! tto 3 timpul de intreruperi conditionate de tehnologie si organizarea muncii 3 se determina ca procent din top ! tu 3 timpul unitar 3 timpul total corespunzator prelucrarii unei piese ! se obtine ca insumare a tuturor componentelor : tu L top 6 tdo 6 tdt 6 ton 6 tto EminF tpi 3 timpul de pregatireincheiere 3 durata activitatilor desfasurate de muncitor  la inceputul si sfarsitul prelucrarii lotului de nlot piese $primirea comenzii,

-

studiul documentatiei, primirea si predarea "D2urilor, semifabricatelor si  pieselor& ! se stabileste, pe componente, din normative. Marimea lotului, nlot, la care se refera tpi se poate considera egala cu numarul mediu de piese prelucrate intrun schimb $nlot L ts # O& sau cu marimea optima a lotului de piese,  prelucrate in productia de piese. tn 3 norma tehnica de timp $timpul normat& tn L tu 6 tpi  nlot EminF

!trun:irea e0terioara a supra-etei impii tehnici sunt: t b= t =3,3 min t o*=4,306 min t do= 0,08612 min t dt =0,04024 min t on= 0,25836 min t ¿ =0,2153 min

t n=4,906 +

 22,3 1419

= 4,921 min

Centruirea supra-etelor topL/.min t piL6L min tdL/./- min tonL/./- min t *i =8.93 tnL top6 td6 ton6 n min

#aurire taL/.1 min tdtL/,/% min td//.// min tdL/./% min

 147 + 8 + 8 0,54 × 300

=1,006 min

tonL/./+- min t piL%) min t *i =1.06 min tnL tnL top6 td6 ton6 n

Fre,area interioara a supra-etei impii tehnici sunt: t b=

65 + 7.26 + 3 40.05

=1.879 min

t =1,15 min t o*=3.029 min t do=0,106 min t dt = 0,075 min t on=0,166 min t ¿ =0,151 min t - =3.029 + 0,106 + 0,075 + 0,166 + 0,151=3.527 min t  *i= 21.7 min t n=3.527 +

 21.7 1419

=3.542 min

Capitolul <' CALCULUL NECE!ARULUI )E FORTA )E +UNCA. UTILA@E. !);*URI !I +ATERIALE <'& )eterinarea voluului anual de lucrari (e baza normelor de timp se vor determina : 2olumul de lucrari anual, normat, pentru fiecare operatie, aferent muncitorului si masiniiunelte : 2 L Npp # tn  -/ EoreF $).%&

2% L Npp # tn%  -/ EoreF L -*)-*) # ,8+%  -/ L <<93<'2< ore 2+ L Npp # tn+  -/ EoreF L -*)-*) # .81  -/ L &33<64'=64 ore 2+ L Npp # tn+  -/ EoreF L -*)-*) # %./-  -/ L &&=26'=4 ore 2+ L Npp # tn+  -/ EoreF L -*)-*) # 1.)+  -/ L 2=115'295 ore impul total $anual& de lucru, aferent dispozitivelor si verificatoarelor : 2D2 L Npp # tD2  -/ EoreF $).+& 2D2subler L Npp # tD2%  -/ L -*)-*) # /,%)  -/ L &61='&1 ore 2D2micrometru L Npp # tD2+  -/ L -*)-*)# /,)-  -/ L <=61'96 ore

<'4 Calculul necesarului de -orta de unca si utila:e <'4'& Fondul de tip anual al uncitorului. F ore 0m L EGc 3 $Gd 6 Gs 6 Go&F # ts # m EoreF $).1& nde: Gc 3 numarul zilelor calendaristice dintrun an! Gc L 1-) zilean. Gd 3 numarul zilelor libere de la sfarsit de saptamana dintrun an ! Gd L %/ zilean. Gs 3 numarul zilelor sarbatorilor legale! G s L - zilean. G o 3 durata medie a concediului anual de odihna! G / L +/ zilean. ts 3 durata unui schimb! t s L  oreschimb.  m 3 coeficient ce tine seama de intarzieri ! m L /,8. 0m L E1-) 3 $%/ 6 - 6 +/&F #  # /,8 L

&565'4 ore

<'4'4 Fondul de tip anual al utila:ului. Fu ore 0u L EGc 3 $Gd 6 Gs 6 Gr&F # ns # ts # u EoreF $).& nde: Gr  3 numarul zilelor de imobilizare a utilajului pentru reparatii 3 se adopta, in functie de numarul de schimburi si comple#itatea utilajului, ca procent $1..>& din fondul de timp nominal ! Gr L%) zile  u 3 coeficient de folosire a utilajului !  u L /,). 0u L E1-) 3 $%/ 6 - 6 %)&F # 1 #  # /,) L

91=6 ore

<'4'2 Calculul necesarului de -orta de unca  nuarul de uncitori la -iecare operatie mi L 2i  0m EmuncitoriF

$).)&

Meseriile, categoriile de calificare si treptele de salarizare cerute de fiecare operatie vor fi stabilite in concordanta cu normative, avand, eventual, in vedere si situatia din intreprinderi ce realizeaza operatii similare. Calculele si definitivarea valorilor se vor face tabelar.  Nr. Calific.  Norm oper  muncit. a de . timp, tn % + 1 

2olumul 0ondu  Nr.
<'4'9 Calculul necesarului de utila:e ui L 2i  0u EutilajeF

$).*&

"imilar cu ).+.1, se calculeaza numarul de utilaje necesar pentru operatiile considerate, rezultatele urmand a fi centralizate in tabelul ).+.  Nr. Denum.  Norm oper  utilaj a de . timp, tn % "trung ,8+%

2olumul 0ondu de l de lucrari, timp, 2i 0u ))/).1 8)

 Nr.
+

Masina .81 %//)-+. centruir  8 e 1 Masina %./%%81-.8 gaurit +  Masina 1.) 18*.1 frezare  ab ).+ Necesarul de utilaje

8-

88-

+% +/.)18 % +.1/8 .%-8+ 

+ 

<'2 Calculul necesarului de !);*uri <'2'& Calculul necesarului de scule  Normal de consum anual de scule, Ncs, se determina tinand seama de durabilitatea acestora $intre reascutiri&, T EminF, de timpul de lucru normat, tb EminF, de numarul de reascutiri posibile, r  si de volumul  productiei 3 numarul de piese prelucrate anual, Npp.  # cs =

t b

( r + 1) ×T 

× k  y × #  **

$).*& unde : V este un coeficient ce tine seama de distrugerile accidentale ale sculei, V L %,%.  Numarul de reascutiri posibile se determina, tinand seama de normative, cu relatia : r=

 +  h

$).& unde : M EmmF este marimea $grosimea sau lungimea& stratului de material al sculei ce se poate indeparta prin reascutiri, iar h este marimea corespunzatoare a stratului indepartat la o reascutire ! organizarea calcului se face tabelar. Denumirea sculei

M

h

r



Cutit stanga Cutit dreapta Burghiu Cutit profilat

%,) %,) %,+ %

/,) /,) /,) /,)

1 1 +, +

) ) / )

t b

/,+//,+/%,1 /,+/-

k  y

%,% %,% %,% %,%

 # C.

Calculat 1%,*+ 1%,*+ +-+,- %8,-1

'doptat 1%) 1%) +-+8 +/

0reza

/,

/,

%,-

1-/

,+

%,%

%+11,8*

%+1

ab. ).1 Necesarul de scule

<'2'4 Calculul necesarului de dispo,itive si veri-icatoare (entru dispozitivele de bazare si fi#are, a altor dispozitive de lucru, se poate considera o durabilitate de minim % an, deci necesarul se stabileste in raport cu numarul masinilor unelte si utilajelor respective. In cazul dispozitivelor de verificare si masurare, se poate determina necesarul anual, Ncv, tinand seama de durabilitatea suprafetei active si numarul total de masurari :  # cv=

 #  ** ×n v nd ×i

×k  y

$).8& unde : V este un coeficient ce tine seama de distrugerile accidentale ale dispozitivului, V L %,% ! nd 3 durabilitatea $in numar de masuratori ce  produc uzura suprafetei active cu % ^m, din normative& Emasuratori  ^mF ! i 3 marimea uzurii acceptabile, pentru verificatorul respectiv E^mF ! nv 3 numarul de masurari efectuate pentru o piesa, cu verificatorul respectiv. 5ezultatele se prezinta tabelar :  Nr. oper. % +

Dispozitiv

nv

nd

i

V

Npp

"ubler % )//// ) %,% %+/-// Micrometru + 1)/// + %,% %+/-// ab. ). Necesarul de dispozitive si verificatoare

<'2 Calculul necesarului de ateriale Materialul din care este construita roata dintata este un otel aliat de tip %MoCrNi%1 si are densitatea:

 / ot$, =7,85 0 / cm

3

Ncv calc. /.)1 1.*8

 Ncv adoptat % 

'nalizand desenul de e#ecutie al semifabricatului si asemanand piesa cu un grup de figure geometrice simple, se calculeaza volumul acestuia in vederea determinarii necesarului de material. 'stfel se poate stabili volumul unui semifabricat pentru o roata dintata: 1 .! =417.88 cm

3

Deci masa unei bucati de semifabricat va fi: m.! =417.88 ∙ 7,85 = 3280.42 0

9a aceasta se adauga un procent de 1> pentru fiecare bucata, adaos reprezentat de masa de material inclusiv in reteaua de turnare. 'tunci: m RT =0,03 ∙ 3280.42 ≅ 98.41 0

'tunci pentru un plan de productie annual de ++)/// de bucati, necesarul de material va fi: m= ( 3.280 + 0,03 ) ∙ 225000= 744750 k0

Capitolul 6 Calculul costurilor de fabricatie 6'&' !tructura /enerala a costului de -abricatie

"tructura generala a costului de fabricatie este data de relatia: C  * =B + A ∙ #  ** [ ,$i / n ]

-.%

nde: o o

' 3 termen ce reprezinta cheltuielile directe! B 3 termen ce reprezinta cheltuielile indirect.

6'4' Cheltuielile directe -.+.% Costul materialului Costul materialului este dat de relatia -.+: C mt =k .! ∙m.! −k dr ∙ mdr [ ,$i / *i$s ]

-.+

nde: o

k .! 

 este costul unitar al semifabricatului!

o

m.! 

 este masa semifabricatului!

o

k dr

 este costul deseului recuperabil!

o

mdr

 este masa deseului recuperabil.

In conformitate cu siteurile producatorilor de specialitate se considera ca  pretul unui g de otel aliat este de +/ ron iar costul unui g de deseu recuperabil este de 1,1 lei. 'tunci rezulta:

C mt =20 ∙ 3.280 − 3,3 ∙ 0,03 =65.50 ron / *i$s

6'4'4 Costul anoperei "e determina cu ajutorul relatiei -.1: C mn =

∑ r ∙ t  i

60

ni

(

∙ 1+

C s 100

)

[ ,$i /  *i$s ]

-.1

nde: o

ri

o

t n

o

C s ≅ (30 2 35 ) .

 este retributia orara a muncitorului la operatia i! i

 este timpul normat la operatia i!

'stfel se calculeaza costul manoperei pentru fiecare operatie si rezultatele se centralizeaza in tabelul -.%.

Nr' crt' %. +. 1. . ). -. *. . 8. %/.

)enuirea operatiei

Cali-icare uncitor

ri

t n

leiDora

in

Cost anopera

4aurire

9acatus 1II

%

+,*

/,-1

"trunjire interior

"trungar )II

%-,1

%,/)

/,+)

"trunjire fata

"trungar )II

%-,1

%,%)

/,1%+

"trunjit frontal

"trungar )II

%-,1

%,+

/,1+-

"trunjit fete

"trungar )II

%-,1

%,+)

/,118

0rezare

0rezor I

%),+)

8,%%

+,1%)

"palare

"palator +II

%%,*)

%,))

/,1/

ratament termic

ratamentist +II

%1,*)

/,

/,%1

5ectificare

5ectificator -I

%,)

1,))

%,/8

Control final

CCist II

%-

,)

+,+-*

i

Total



  abelul -.% 3 `Costul manoperei

2'93=



otalul cheltuielilor directe va fi:  A = 65.5+ 34 =99.5 ron / *i$s

6'2' Cheltuielile indirecte 6'2'& Cheltuieli cu intretinerea si -unctionarea utila:elor 'cestea se calculeaza cu formula -.: n

C if- =

(

ir

 A ∙ 1 + ∑ 100 = i

i 1

)

∙C - ∙ t n i

-.

i

nde: o

Ai

o

ir

o

C -

o

t n

 este cota de amortizare a utilajului sau a masiniiunelte!  este cota de intretinere si reparatii! ir=( 30 2 40 ) !

i

i

 este costul utilajului i!  este timpul normat de lucru al utilajului i.

0olosind aceste date se poat determina valoarile cheltuielilor cu amortizarea. 'cestea sunt trecute in tabelul -.+.

)enuirea operatiei 4aurire "trunjire

Utila: Masina de gaurit 4/ "trung "NB//

Costul utila:ului lei

Nora de tip in

C if-

1%)//

+,*

/,/+*

8+-//

+,+

/,/-

Brosare

Masina de brosat %)/-// +,1 Masina de frezat 0rezare 1/// 8,%% 0D+)/ Masina de "everuire +/1// ,11 severuit "palare Inst. de spalare %+/// %,)) Masina de 5ectificare 1+/// +,/) rectificat 5I0%+) ratament termic Cuptor %*)+// /,/abelul -.+ 3 `Cheltuielile de amortizare

/,%% /,8 /,18 /,//) /,+% %,%1)

"a obtinut, astfel, pentru cheltuielile de amortizare, valoarea: C if- = 28.28 ,$i / *i$s

.

6'2'4 Cheltuieli /enerale ale sectiei 5egia de sectie,

 Rs

, reprezinta cheltuielile privind salariul ersonalului

de conducere si de alta natura din cadrul sectiei, amortizarea cladirilor si mijloacele fi#e aferente sectiei, cheltuieli administrative 3 gospodaresti la nivel de sectie, cheltuieli pentru protectia muncii si cheltuieli de cercetare, inventii si inovatii."e calculeaza ca procent %/> din cheltuielile de manopera. 'stfel rezulta:  R s =1,8 ∙ C mn=1,8 ∙ 34 =61.2 ron / *i$s

otalul cheltuielilor indirecte va fi: B =28.28 + 61.2 = 89.48 ron / *i$s

6'9' Calculul costului piesei si al pretului piesei

"e potate calcula totalul cheltuielilor:

C  * = B + A ∙ #  **

¿ 89.48 + 99.5 ∙ 225000

≅

22387589.48 ron / n

Costul de productie este dat de relatia -.): C  * 22387589.48 C  *r = = =99.50 ron / *i$s  #  ** 225000

-.)

(retul de productie se determina cu relatia -.-:

(

 3 *= 1 +

b 100

)

∙ C  *r

-.-

nde: o

b =(6 2 15 )  este cota de beneficiu!

(

 3 *= 1 +

10 100

)

b =10 .

∙ 99.50 =109.45 ron /  *i$s

 Bibliografie:

%. Indrumar 3,,(roiectul de fabricare a pieselor de autovehicule +. ". Domsa, G. Miron Indrumator pentru utilizarea fontelor, otelurilor si a aliajelor neferoase 1. 2asile Bejan 3 ehnologia fabricarii si a repararii utilajelor tehnologice 2ol I II . Neagu C., Marinescu N., Dumitras C.,