Proces

tehnologic

de baza

i

PT_sf

PT_pm

PT_m

PT_i

PT_f

Scop obiectivat

J

cantitate

K_S11

K_S12

K_S13

K_S14

K_S15

2. calitate

K_S21

K_S22

K_S23

K_S24

K_S25

cost

K_S31

K_S32

K_S33

K_S34

K_S35

4. temporalitate

K_S41

K_S42

K_S43

K_S44

K_S45

TOTAL

Modelul iconic da posibilitatea studierii problemei scopului pentru sistemul "firma"  si pentru subsistemele componente. Pentru clasificarea scopului in domeniul specific tehnologic sunt necesare urmatoarele precizari:

Ø      se poate vorbi de un scop general, care decurge din incadrarea activitatii de productie in activitatea rationala ce motiveaza existenta sistemului de productie respectiv;

Ø      pornind de la acest scop de maxima generalitate se foloseste notiunea de scop categorial care vizeaza anumite domenii specifice tehnologiei constructiei de masini: conceptie, fabricatie, asamblare, organizare, conducere, etc.;

Ø      scopul categorial raspunde la intrebarea: ce se urmareste prin activitatea respectivului sistem?

In cazul firmelor constructoare de masini se urmareste fabricarea unor anumite produse. Produsele fabricate trebuie sa indeplineasca insa anumite conditii, aparand astfel notiunea de scop conditionat sau obiectivat (sortiment, calitate, cost, fiabilitate, etc.). Sistemul de proces tehnologic de baza reprezinta o reuniune ordonata de subsisteme si anume: procese tehnologice de elaborare a semifabricatelor (PT_sf), de prelucrari mecanice (PT_pm), de montaj (PT_m), de incercari (PT_i) si de finisare (PT_f).

Pentru un anumit produs finit, legarea in serie a subsistemelor proceselor tehnologice de baza de la 1 la 5 (figura 2), ofera imaginea unei insumari vectoriale a scopurilor obiectivate ale proceselor componente. Se poate asocia procesului tehnologic de baza o matrice a coeficientilor de scop, K_s (tabelul 1.1).

Existenta pe de o parte a mai multor scopuri obiectivate, sau mai simplu obiective si imposibilitatea de a optimiza un sistem in raport cu un obiectiv, iar pe de alta parte, posibilitatea de a forma diferite grupe de sisteme de procese tehnologice ca in figura 1.2, conduce la necesitatea aplicarii teoriei contractiei criteriilor [AND86] sau tratarea obiectivelor [BRA96, DAN76, PLA90], ce alcatuiesc un sistem de obiective, la care se va stabili scopul categorial obiectivat unic in raport cu care se va optimiza procesul tehnologic.

Scopul procesului tehnologic se realizeaza datorita interactiunii tuturor elementelor ce alcatuiesc acest sistem. Se intelege ca pentru fiecare tip de proces tehnologic de baza, elaborarea semifabricatelor, prelucrarea mecanica, asamblarea, etc., natura elementelor este diferita, la fel si organizarea acestor elemente. Tratarea sistemica a procesului tehnologic de prelucrari mecanice, ca activitate productiva, prin care se realizeaza modificarea formei, dimensiunilor si calitatii materialului conduce la modelul iconic-schematic prezentat in figura1.3.

Figura 1.2

Figura 1.3

Modelul prezinta structura procesului tehnologic de prelucrare mecanica pe diferite nivele: operatie, faza, trecere, in care elementele de structura (trecerile (T₁.T_k), fazele (F₁.F_I), operatiile(O₁.O_m)) au ele insele o anumita structura si organizare. In procesele tehnologice de prelucrari mecanice, elementele de structura ale sistemului sunt conditionate de generarea suprafetelor pe masini-unelte.

q Fluxurile procesului tehnologic ca sistem

Cunoscand scopul si structura procesului tehnologic ca sistem, ramane de precizat problema fluxurilor prezente in acest sistem complex. Se recomanda existenta in procesul tehnologic a trei fluxuri si anume: fluxul materialelor, fluxul energetic si fluxul informatiilor (figura 1.4). Referitor la fluxul materialelor se impune tratarea diferentiata in functie de tipul procesului tehnologic de baza (figura 1.2). Referitor la fluxul energetic in procesul tehnologic, se impune necesitatea tratarii diferentiate in functie de tipul procesului. In figura 1.4 este prezentat modelul schematic al acestei interactiuni.

Modelul se extinde la nivelul fazelor, trecerilor (figura 1.3), fiind de retinut necesitatea studierii bilantului energetic al procesului tehnologic. Fluxul de informatii in procesul tehnologic este legat direct de dinamica sistemului. Materialele sufera transformari diferite, datorita energiei folosite. Energia interactioneaza cu materialul prin intermediul sculelor, utilajului tehnologic, dispozitivelor, etc. Intregul proces este format din succesiuni de actiuni cu durate determinate. Momentul actiunii, durata, tipul actiunii, reclama un flux al informatiilor asociat celorlalte doua fluxuri.

Figura 1.4

Cu aceasta precizare, prin proces tehnologic ca sistem, in constructia de masini, se intelege o succesiune ordonata de subsisteme om-masina, cu un obiectiv bine precizat prin functia tehnico-economica si un flux al materialelor, energiei si informatiilor planificat.

Necesitatea tratarii ca sistem (sistemice) a proceselor tehnologice constituie punctul de plecare in vederea optimizarii acestor procese, si totodata calea de obtinere a unor "iesiri" din acest sistem ce vor constitui "intrarile" in activitatile de organizare si conducere a intreprinderilor constructoare de masini. Actul de decizie este un atribut al omului, deoarece decizia implica alegerea constienta a unei actiuni din mai multe actiuni posibile.

Aparitia necontenita de noi date privind procesele tehnologice, face imposibila acumularea tuturor cunostintelor si ca rezultat, experienta si intuitia nu mai pot tine pasul cu nivelul informatiilor, facand practic imposibila luarea deciziilor tehnologice in mod arbitrar. In locul rutinei si experientei se apeleaza astazi tot mai mult la teoria deciziilor, bazata pe informatii, rationament si calcul. Pe aceste baze procesul tehnologic poate fi apreciat cantitativ si poate fi optimizat, folosind in acest scop metodele matematice.

1.5. Tipurile de productie si caracterizarea lor

In industria constructoare de masini exista trei tipuri principale de productie: individuala, de serie si de masa [DRA84, EPU73, IVA80, PET74. POP67, VLA96]. Aceste tipuri de productie se caracterizeaza in functie de urmatorii parametri: cantitatea produselor de acelasi fel ce urmeaza a fi executate si nomenclatorul produselor, ciclul de fabricatie, caracterul utilajelor, a sculelor si dispozitivelor utilizate, modul de amplasare al utilajelor, calificarea executantilor, etc.

Productia individuala sau de unicate se caracterizeaza prin aceea ca produsul se executa intr-un singur exemplar sau intr-un numar redus de exemplare, de exemplu: fabricarea prototipurilor si a masinilor speciale mari. La fiecare loc de munca se executa o mare varietate de operatii, care nu se mai repeta, sau se repeta la intervale neegale de timp. Datorita caracterului sau, productia individuala se executa pe masini unelte universale cu scule si dispozitive avand destinatie generala . Amplasarea masinilor-unelte se face pe grupe de masini de acelasi fel; reglarea sculelor se face dupa trasaj sau treceri de proba; documentatia tehnologica este sumara (fisa tehnologica) ; necesita personal cu calificare inalta; semifabricatele folosite au precizie redusa si adaosuri mari de prelucrare, fiind obtinute prin turnare , forjare libera, sudare, etc.

Productia de serie se caracterizeaza prin aceea ca la fiecare loc de munca, se executa cu regularitate, dupa anumite perioade de timp prestabilite, aceleasi prelucrari asupra unor loturi (serii) de piese. In functie de marimea loturilor de piese si a repetabilitatii acestora in timp, productia poate fi: de serie mica , serie mijlocie si serie mare.

Productia de serie mica se executa in loturi mici de fabricatie, la intervale neegale de timp;

Productia de serie mijlocie se caracterizeaza prin numar relativ mare de piese executate, care se repeta cu regularitate la intervale de timp. Utilajul tehnologic este universal si in parte special. Este indicata folosirea masinii unelte cu conducere numerica. Amplasarea masinilor unelte se face in flux tehnologic. Prelucrarea se realizeaza cu scule reglate la cota. Documentatia tehnologica este amanuntita, sub forma de planuri de operatii, iar mana de lucru este de calificare medie. Realizarea semifabricatelor se face cu precizie ridicata, prin turnare in cochilii, formare cu modele metalice, modele usor fuzibile, sub presiune, forjare in matrite, etc.; asamblarea pieselor se face prin metodele interschimbabilitatii totale sau partiale;

Productia de serie mare se caracterizeaza prin stabilitatea lucrarilor executate. Loturile de fabricatie se succed cu regularitate, permitand folosirea unor metode superioare de organizare a fabricatiei;

Productia de masa se caracterizeaza prin aceea ca, la fiecare loc de munca, se realizeaza pe o perioada indelungata, aceeasi operatie in general simpla, ceea ce confera productiei o mare stabilitate. Caracterul stabil al productiei da posibilitate organizarii pe linii tehnologice in flux continuu, utilizandu-se masini unelte de mare productivitate, permitand automatizarea operatiilor de prelucrare si control, precum si mecanizarea si automatizarea transportului in sectiile productive. Amplasarea masinilor unelte se face in flux tehnologic sau pe linii de fabricatie. Documentatia tehnologica folosita este sub forma de planuri de operatii si fise de reglare. Realizarea semifabricatelor se face cu precizie ridicata (prin metode moderne de turnare, matritare, etc.), iar asamblarea pieselor se efectueaza prin metoda interschimbabilitatii totale.

In afara de elementele de baza amintite, cele trei tipuri de productie mai au inca o serie de caracteristici ilustrate in tabelul 1.2 [DRA84

Tabelul 1.2

1.5.1. Calculul ritmului si stabilirea caracterului productiei liniei tehnologice

Conditia de baza care trebuie indeplinita la proiectarea proceselor tehnologice pe linii tehnologice in flux continuu, este asigurarea sinconizarii operatiilor, adica realizarea fiecarei operatii intr-un timp egal sau cu putin mai mic decat ritmul de lucru al liniei tehnologice [DRA84, IVA80, PIC74]. In functie de marimea ritmului de lucru al liniei tehnologice se stabileste numarul de operatii, se aleg utilajele si se proiecteaza SDV-urile necesare.

Marimea ritmului de lucru al liniei tehnologice se determina cu relatia:

(min/buc), (1.1)

in care: F_r este fondul real de timp ( ore/ an ); P_p este planul de productie anuala, in (buc/an).

Fondul real de timp se determina cu relatia:

F_r =K F_n, (1.2)

unde: K este coeficientul de incarcare a utilajului (care variaza intre 0,94 si 0,97, in functie de complexitatea utilajului si numarul de schimburi); F_n este fondul nominal de timp, care reprezinta numarul de ore de lucru ale utilajului ( ore/ an ) si poate fi determinat cu relatia:

F_n=z s h,    (1.3)

in care: z este numarul de zile lucratoare intr-un an; s este numarul de schimburi pe zi; h este numarul de ore de lucru intr-un schimb.

Productivitatea liniei tehnologice se calculeaza cu relatia:

Q = P_P / F_r [buc/ora], (1.4)

si reprezinta numarul de piese obtinute pe linia tehnologica in unitatea de timp (ore sau minute).

In vederea stabilirii caracterului productiei, este necesar sa se determine coeficientul de sericitate [VLA96] a fiecarei operatii a procesului tehnologic, si anume:

K_si = R_l / t_ei , (1.5)

in care: R_l este ritmul liniei tehnologice, in (min/ buc); t_ei este timpul efectiv de lucru pentru operatia i, in (min/ buc).

In functie de valorile coeficientului de sericitate (Ks), operatiile de prelucrare pot fi incadrate in urmatoarele tipuri de productie [VLA96]: pentru Ksi<1,productie de masa; pentru 1<Ksi<10, productie de serie mare; pentru 10<Ksi<20, productie de serie mijlocie; pentru Ksi>20, productie de serie mica.

Pentru acelasi proces tehnologic, operatiile pot fi caracterizate prin coeficienti de sericitate diferiti. Tipul productiei se determina in acest caz in functie de coeficientul de sericitate cu frecventa cea mai mare pe ansamblul operatiilor din procesul tehnologic.

1.6 Tehnologicitatea constructiei pieselor

Dezvoltarea impetuoasa a industriei constructoare de masini a impus necesitatea proiectarii si fabricarii unei diversitati mari de masini, utilaje si aparate cu eficienta ridicata si siguranta in exploatare. Datorita progreselor inregistrate in stiinta si tehnica s-a creat posibilitatea realizarii unor masini si utilaje complexe cu un grad mare de automatizare, care pot asigura o productivitate ridicata [VLA96].

Productivitate ridicata si siguranta in functionare a masinilor si utilajelor reprezinta conditii necesare, dar nu si suficiente pentru aprecierea constructiei acestora. Masinile si utilajele moderne de larga competitivitate, trebuie sa aiba totodata si un grad ridicat de tehnologicitate a constructiei.

Tehnologicitatea este insusirea constructiei piesei subansamblului, masinii sau instalatiei prin care acestea fiind eficiente si sigure in functionare, se pot executa la volumul de productie stabilit, cu un consum de materiale si manopera minime si cu cheltuieli cat mai scazute [DRA84, PET69, PRU81,VLA96].

Minimalizarea importantei tehnologicitatii, poate duce la marirea substantiala a volumului de munca si a consumului de materiale necesare fabricarii acestora si, in consecinta, la cresterea cheltuielilor de executie.

La aprecierea tehnologicitatii constructiei masinilor, utilajelor si instalatiilor trebuie luate in considerare urmatoarele elemente importante [VLA96]:

- functionalizarea schemelor tehnologice a masinilor, utilajelor si instalatiilor;

- rationalizarea schemelor tehnologice a masinilor, utilajelor si instalatiilor;

- rationalizarea schemelor cinematice ale acestora;

- unificarea (tipizarea, normalizarea, standardizarea) pieselor si ansamblurilor, precum si a materialelor si diverselor elemente constructive ale pieselor, ca: filete, module ale rotilor dintate, diametre ale gaurilor, canale de pana, caneluri, raze de racordare, etc. si a preciziei si rugozitatii suprafetelor prelucrate;

- masa masinii si consumul de materiale necesare fabricarii acesteia;

- concordanta formei constructive a pieselor cu particularitatile diferitelor metode si procedee de prelucrare optima a acestora.

1.6.1. Indicii tehnico-economici folositi pentru aprecierea tehnologicitatii constructiei pieselor

Aprecierea tehnologicitatii constructiei se face cu ajutorul unor indici tehnico-economici (absoluti sau relativi), ca de exemplu [VLA96] :

• masa masinii sau instalatiei, m;

gradul de utilizare a materialului in care m_c reprezinta masa materialului consumat pentru fabricarea masinii :

(1.6)

gradul de unificare (normalizare sau standardizare) a pieselor, unde n_u este numarul de repere unificate si n_t numarul total de repere al masinii sau instalatiei:

, (1.7)

gradul de unificare a diferitelor elemente constructive ale pieselor (diametrele gaurilor, filetele, canelurile, canalele de pana, etc.), in care n_et este numarul total de elemente constructive de tipul respectiv si n_td numarul de tipodimensiuni unificate al unui anumit element constructiv:   

, (1.8)

gradul de repetabilitate a pieselor unde n_tp este numarul total de piese ale masinii si n_pr numarul de piese din fiecare reper:

, (1.9)

volumul de munca pentru fabricarea produsului in care T_ni este norma tehnica de timp pentru fabricarea unei piese oarecare:

(1.10)

1.6.2. Corelarea formei constructive a pieselor cu particularitatile tehnologice ale metodelor si procedeelor de prelucrare

Un criteriu important de apreciere a tehnologicitatii constructiei masinilor il constituie concordanta dintre forma constructiva a pieselor si subansamblurilor masinii cu procedeele tehnologice folosite pentru fabricarea acestora. Neconcordanta dintre formele constructive ale pieselor si subansamblurilor masinii stabilite la proiectare, cu procedeele tehnologice pentru executarea lor, duce la cresterea volumului de munca pentru fabricarea masinilor, a consumului de materiale si, in consecinta la marirea costului acestora.

Progresul continuu in tehnologia constructiei de masini a determinat imbunatatirea metodelor si procedeelor de executie a semifabricatelor si pieselor, precum si pentru asamblarea acestora, in scopul maririi preciziei, productivitatii si economicitatii. Tendinta moderna consta in apropierea tot mai mult a formei si dimensiunilor semifabricatului de forma si dimensiunile pieselor finite, obtinand astfel, micsorarea, iar uneori chiar eliminarea prelucrarilor prin aschiere.

Pentru a evidentia importanta pe care o are realizarea concordantei formei constructive a pieselor cu particularitatile procedeelor tehnologice de executie a acestora, se prezinta in continuare cateva din multitudinea cerintelor tehnologice de proiectare a semifabricatelor si pieselor.

Tehnologicitatea semifabricatelor turnate [VLA96]. Un defect frecvent al semifabricatelor turnate il constituie sulfurile, care se datoresc, uneori, si formei constructive neadecvate a semifabricatelor, prin aceea ca nu permite evacuarea completa a gazelor din forma de turnare. Un astfel de exemplu este acela cand la turnarea metalului topit in forma, datorita suprafetelor plane mari, bulele de aer se aduna in partea superioara a acestor suprafete si, ca urmare, pe suprafetele respective apar sulfuri si zone poroase care scad rezistenta materialului. Pentru evitarea acestor defecte se recomanda sa se utilizeze suprafete inclinate care permit ca bulele de aer si impuritatile sa se ridice in maselota.

In vederea micsorarii volumului de munca necesar executarii semifabricatelor turnate, la proiectarea pieselor se va urmari ca forma constructiva a acestora sa fie constituita din elemente cu forme geometrice cat mai simple si cat mai avantajoase executarii modelelor de formare, cutiilor de miezuri, formei de turnare, curatirii semifabricatelor, etc. Se vor evita asa-numitele "colturi moarte" si "adanciturile". Se recomanda in aceste cazuri, folosirea suprafetelor plane tangente la suprafetele cilindrice. De asemenea trebuie evitata marirea, in mod nejustificat, a dimensiunilor de gabarit intr-o anumita directie a piesei, deoarece creste consumul de material si volumul de munca pentru executarea formei de turnare, in comparatie cu semifabricatele a caror dimensiuni in planul de separatie sunt marimi apropiate.   

Forma constructiva a semifabricatelor turnate trebuie sa corespunda cerintelor de rezistenta mecanica si sa impiedice aparitia defectelor interne de turnare. Pentru evitarea aparitiei defectelor interne de turnare este necesar ca pentru fiecare material de turnare sa se stabileasca dimensiunile optime ale sectiunilor semifabricatelor. Valorile minime ale grosimii peretilor semifabricatelor turnate, pentru diferite materiale si procedee de turnare sunt indicate in tabelele 1. 3,.,1. 6.

Grosimea minima a peretilor semifabricatelor considerata

tehnologica la turnarea in forme temporare cu pereti grosi

Tabelul 1. 3

Grosimea minima a peretilor semifabricatelor la turnarea in forme coji

Tabelul 1. 4

Grosimea minima a peretilor semifabricatelor la turnarea in cochilii

Tabelul 1. 5

Grosimea minima a peretilor semifabricatelor la turnarea sub presiune

Tabelul 1.6

Micsorarea exagerata a grosimii peretilor inrautateste conditiile de umplere a formei si duce deseori la aparitia fisurilor. Trebuie evitate si grosimile prea mari ale peretilor semifabricatelor, deoarece in sectiunile mai groase rezistenta poate fi mai mica, datorita inrautatirii structurii metalului sau unor defecte de turnare care pot aparea in special in zonele de trecere de la sectiunile mai subtiri la cele mai groase. Este preferabila marirea rigiditatii constructiei piesei prin consolidarea peretilor cu nervuri. De asemenea, trecerea lina de la sectiunile mai mici ale peretilor semifabricatelor la sectiuni mai mari si racordarea corecta a peretilor asigura obtinerea unor piese turnate fara defecte de tipul porozitatilor, crapaturilor. Miezurile fixate in consola, in special cele subtiri si lungi, prezinta pericolul deformarii sau ruperii la umplerea formei, fiind recomandate miezurile rezemate la capete. Miezurile, in general, complica forma de turnare, maresc pericolul de rebutare a pieselor si ridica sensibil costul semifabricatelor turnate. De aceea, se impune renuntarea la folosirea miezurilor ori de cate ori acest lucru este posibil.

Tehnologicitatea semifabricatelor forjate si matritate [VLA96]. Pentru semifabricatele forjate si matritate la cald este necesar ca la proiectarea lor sa se aiba in vedere unele cerinte specifice procedeelor de prelucrare si volumului de productie considerat. Astfel, suprafata de separatie la semifabricatele matritate trebuie sa aiba o pozitie care sa permita matritarea usoara si productiva, sa asigure reducerea la minimum a deseurilor de metal, sa permita scoaterea usoara a semifabricatului din matrita, debavurarea simpla si prelucrarea usoara prin aschiere. In acest scop, se recomanda ca suprafata de separatie sa fie plana si cuprinsa in planul de simetrie al semifabricatului, deoarece in acest caz se reduce costul matritei, se usureaza executarea semifabricatului, debavurarea si respectiv centrarea lui in vederea prelucrarii prin aschiere.

Peretii subtiri, nervurile, trebuie evitate la proiectare, deoarece schimbarile bruste de sectiuni impiedica repartitia corecta a metalului in timpul matritarii si provoaca umplerea incompleta a cavitatii matritei. Semifabricatele matritate, in comparatie cu cele turnate, trebuie sa aiba o forma mult mai simpla, in special, in cazul productiei de serie mica. De aceea, uneori, in cazul semifabricatelor matritate cu forma complicata, se recomanda impartirea acestora in mai multe bucati, care vor fi imbinate ulterior prin sudare.

Piesele perechi - dreapta sau stanga - trebuie sa aiba forma astfel incat, semifabricatele lor sa fie executate cu aceeasi matrita si sa poata fi prelucrate prin aschiere cu aceleasi dispozitive. Constructia piesei trebuie sa permita executarea semifabricatului prin procedeul care asigura obtinerea unui grad ridicat de apropiere intre forma si dimensiunile semifabricatului cu forma si dimensiunile piesei finite.

Tehnologicitatea semifabricatelor sudate [VLA96]. Sudabilitatea este o notiune complexa definita pe baza unui ansamblu de factori constructivi, de exploatare si tehnologii prin care se apreciaza capacitatea unui metal sau aliaj de a forma imbinari sudate de buna calitate in conditii de realizare economice.

Aprecierea comportarii la sudare a unui metal sau aliaj se poate face pe baza unor metodologii ce tin de influenta unui numar restrans de factori. O metoda indirecta de apreciere a sudabilitatii este aceea a stabilirii continutului de carbon echivalent (C_e%). Cunoscand ca fiecare element de aliere continut intr-un otel influenteaza proprietatile fizico-chimice, precum si sudabilitatea acestuia. Pentru a tine seama de influenta elementelor de aliere s-a introdus notiunea de carbon echivalent, definit ca fiind procentul de carbon al unui otel nealiat, care are aceeasi sudabilitate ca si a otelului aliat utilizat. STAS-ul 7194 recomanda urmatoarea relatie de calcul a carbonului echivalent:

(1.11)

Se considera o sudabilitate buna daca C_e% £ 0,45%, iar daca C_e% > 0,45%, se recomanda masuri speciale, cum ar fi: preincalzirea pieselor, folosirea unor materiale de adaos si a unor procedee de sudare adecvate, etc.

La proiectarea si realizarea rationala a organelor de masini prin tehnologia sudarii se va tine seama de urmatoarele recomandari:

- utilizarea unor oteluri sudabile cu tenacitate ridicata;

- amplasarea imbinarilor sudate in afara zonelor de solicitare maxima;

- evitarea intersectarii cusaturilor;

- evitarea introducerii unor tensiuni paralele si orientate in acelasi sens cu eforturile maxime;

- in cazul sudarii unor subansambluri sau ansambluri se va alege ordinea optima de sudare a elementelor componente astfel incat deformatiile termice si tensiunile remanente sa fie minime;

- in cazul asamblarilor solicitate la forte orientate perpendicular pe cordonul de sudura se vor folosi, pe cat posibil, numai imbinari sudate cap la cap;

trebuie evitate imbinarile intre piese cu diferente mari de sectiune;

la imbinarea a doua piese cu raportul sectiunilor S₂ / S₁ ³ 1,25 se va recurge la subtierea piesei cu sectiune mai mare.

Tehnologicitatea pieselor sub aspectul prelucrarii lor prin aschiere [VLA96]. Forma constructiva a piesei limiteaza, in general, posibilitatea aplicarii anumitor procedee de prelucrare, uneori chiar a celor de productivitate si economicitate ridicata. In cazul prelucrarii alezajelor in carcase este necesar ca dispunerea alezajelor sa se realizeze fie in ordine crescatoare dintr-o singura parte, fie in ordine crescatoare din ambele parti.

Accesibilitatea usoara a sculelor aschietoare la suprafata de prelucrat este de mare importanta in ceea ce priveste volumul de munca necesar prelucrarii pieselor, influentand asupra alegerii procedeului de prelucrare, productivitatii acestuia, constructiei sculelor si dispozitivelor.

In cazul prelucrarii prin brosare, forma pieselor trebuie proiectata tinandu-se seama de anumite conditii tehnologice, si anume:

- suprafetele exterioare prelucrate prin brosare plana trebuie sa se afle in acelasi plan, spre deosebire de cazul prelucrarii cu joc de freze, cand aceasta cerinta nu mai este obligatorie;

- normalizarea dimensiunilor gaurilor brosate duce la reducerea numarului de brose necesare prelucrarii anumitor piese;

- micsorarea dimensiunilor suprafetelor brosate contribuie la cresterea durabilitatii broselor si a productivitatii prelucrarii.

Din cele prezentate rezulta necesitatea ca in mod permanent la proiectarea pieselor, subansamblelor si ansamblurilor, de a tine seama de concordanta constructiei impusa de cerintele functionale cu particularitatile care permit aplicarea celor mai eficiente si productive tehnologii de fabricatie a acestora la volumul de productie stabilit.

1.7. Prelucrabilitatea materialelor

Prelucrabilitatea este proprietatea unui material de a putea fi prelucrat prin operatii mecanice, pana la obtinerea produsului finit, consumand lucru mecanic sau energie cat mai putina, la viteze de aschiere cat mai mari. Prelucrabilitatea rezulta din complexul proprietatilor fizice si tehnologice ale materialului de prelucrat, si din anumite caracteristici ale sculei aschietoare. Prelucrabilitatea materialelor trebuie analizata in doua etape si anume: la proiectarea si respectiv, la fabricarea produselor deoarece aceasta influenteaza atat costul cat si calitatea produselor realizate [EPU83. IVA80, PIC74, POP67, PRU81].

La proiectare este necesar sa se prevada pentru toate piesele componente ale unui produs materiale cu prelucrabilitate cat mai buna. Recomandarea este insa limitativa, ea putand fi respectata, in special, in cazul pieselor obisnuite. In anumite cazuri insa, cand conditiile de functionare sunt deosebite si anume: functionarea in medii nocive, corozive sau la temperaturi ridicate, se impune utilizarea unor materiale cu caracteristici fizico-chimice speciale, greu prelucrabile (de exemplu, otelurile inoxidabile sau refractare).

La proiectarea tehnologiei de prelucrare a pieselor trebuie sa se tina seama de prelucrabilitatea materialelor, intrucat aceasta influenteaza consumul de manopera, de scule aschietoare si de energie. De asemenea, calitatea suprafetelor prelucrate este influentata defavorabil, in cazul in care prelucrabilitatea este scazuta.

Pentru imbunatatirea prelucrabilitatii materialelor, se recomanda unele masuri, cum ar fi: aplicarea tratamentelor termice primare, optimizarea regimului de aschiere, etc. Prelucrabilitatea nu poate fi masurata si exprimata valoric, ea fiind o notiune complexa, rezultata din interactiunea unui numar mare de factori. Astfel, un material poate avea calitati superioare privind prelucrabilitatea prin strunjire (cu viteze ridicate) si in acelasi timp poate fi greu prelucrabil prin brosare, mortezare (unde se lucreaza cu viteze reduse). Calitatile suprafetelor prelucrate in cele doua cazuri pot fi total diferite. Este necesara, in consecinta sa se aprecieze prelucrabilitatea materialelor pentru fiecare metoda de prelucrare: strunjire, frezare, brosare, rectificare, etc. Tinand seama totodata ca prelucrabilitatea aceluiasi material poate sa difere uneori de la degrosare la finisare, caracterizarea materialelor din punct de vedere al prelucrabilitatii trebuie sa se faca nu numai functie de metoda (procedeul) de prelucrare, ci si functie de tipul prelucrarii. Prelucrabilitatea materialelor se poate aprecia cu ajutorul unor indicatori, si anume:

- intensitatea uzurii sculelor aschietoare;

- valoarea vitezei de aschiere corespunzatoare unei durabilitati a sculei aschietoare de 60 minute;

- volumul specific de aschie indepartat;

- calitatea suprafetei prelucrate;

- marimea apasarii specifice de aschiere;

- unghiul de forfecare;

- coeficientul termic al materialului prelucrat.

In anumite cazuri particulare, trebuie sa fie luati in considerare si alti indicatori ai prelucrabilitatii. De exemplu, la prelucrarile pe strunguri automate sau la filetarea alezajelor adanci, nepatrunse, un indicator important al prelucrabilitatii este forma aschiei si usurinta indepartarii acesteia.

Unghiul de forfecare j, poate fi determinat analitic. Cea mai cunoscuta este relatia rezultata din conditia ca unghiul de forfecare sa aiba o astfel de valoare incat lucrul mecanic de aschiere sa fie minim [OPR81]:

, (1.12)

in care: g este unghiul de degajare; r este unghiul de frecare de-a lungul liniei de contact dintre scula si aschie. Unghiul de frecare r se determina experimental pentru diverse materiale si conditii de lucru.

Principalii factori care influenteaza prelucrabilitatea materialelor sunt: natura materialului; compozitia chimica; procedeul de elaborare; materialul si geometria partii active a sculei aschietoare; regimul de aschiere, etc. Fiecare dintre factorii mentionati influenteaza indicatorii de prelucrabilitate. Sensul acestor influente este dat de grafice de dependenta. In functie de marimea acestei influente se pot stabili conditiile cele mai favorabile de prelucrabilitate a materialelor.

DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Vizualizari: 2218
Importanta:

Comenteaza documentul:

Te rugam sa te autentifici sau sa iti faci cont pentru a putea comenta

Creaza cont nou

Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2024 . All rights reserved