MPT – curs 1

Inginer-specialist cu pregatire tehnica, teoretice practica, capabil sa presteze, o activitate de conceptie, proiectare, de organizare si conducere a proceselor tehnologice dintr-o intreprindere.

CAPITOL 1

1.1.1 Procesul de productie

Procesul de productie consta in totalitatea activitatilor tehnico-productive interdependente si mijloacelor de munca pentru transformarea directa sau indirecta, proiectata, programata, organizata, condusa, realizata, controlata de operatori umani sau automati, a obiectelor muncii in cadrul organizat al unitatilor de productie.

Conditiile necesare desfasurarii procesului de productie sunt asigurate de o pregatire corespunzatoare a fabricatiei care cuprinde:

-pregatirea tehnica

-pregatirea materiala

-lansarea in fabricatie

Pregatirea tehnica a fabricatiei depinde de modul de organizare al intreprinderii respective si in special de tipul de productie.

Ca regula generala fazele la punerea in fabricatie a unui produs sunt urmatoarele:

-proiectarea produsului,

-proiectarea tehnologiei de fabricatie a produsului,

-proiectare sculelor, dispozitivelor si verificatoarelor (SDV) necesare,

-executia si omologarea SDV-urilor,

-realizarea, experimentarea si omologarea prototipului,

-realizarea si omologarea seriei zero.

Pregatirea tehnica a fabricatiei poate fi realizata fie de institute specializate (ICPE, IPA, ICM, s.a.) care urmeaza sa predea intreprinderilor toata documentatia tehnica, verificata prin realizarea prototipului si a seriei zero.

O conceptie necorespunzatoare nu poate fi imbunatatita printr-o tehnologie foarte bine pusa la punct, dupa cum si un proiect bun poate fi compromise de o tehnologie necorespunzatoare.

Calitatea unui produs se proiecteaza prin proiectul tehnic de executie si proiectul tehnologic de fabricatie.

Numai dupa ce proiectul si tehnologiile de fabricatie au fost verificate prin realizarea si testarea prototipului si a seriei zero reusind a se obtine parametrii prevazuti, cu tehnologiile si dotarile existente in intreprinderea respective se poate spune ca pregatirea tehnica a fabricatiei este terminate si este posibila lansarea in fabricatie.

Pregatirea materiala a fabricatiei se face in conformitate cu consumurile specifice stabilite in faza de pregatire a fabricatiei

Lansarea in fabricatie constituie ultima etapa a pregatirii fabricatiei si consta in lansarea comenzilor de fabricatie in sectiile de productie urmata de defalcarea lucrarilor pe om si masina.

1.1.2 Notiuni generale

Produsul este obiectul productiei si este inclus in nomerclatorul productiei intreprinderii.

Piesa denumita deseori reper este o parte a produsului ce se executa individual, fara utilizarea operatiei de asamblare, adica este un element primar al asamblarii.

Subansamblul reprezinta o legatura separabila sau nu a unor parti component ale produsului. Subansamblul este o parte a produsului, executata independent de celelalte parti ale sale intr-un subansamblu se regasesc piese, alte subansamble mai simple sau produse component de alti producatori.

1.1.3. Tipurile principale de productie

Cel mai important factor care determina desfasurarea procesului de productie intr-o unitate de productie este volumul productiei de acest fel. In functie de numarul produselor ce se fabrica exista 3 tipuri de productie cu particularitati specific de natura tehnologica si organizatorica:

1.productie de unicate/ 2.productie de serie/ 3. Productie de masa

Productia de unicate corespunde executiei unui numar mic de produse sau chiar a unei singure bucati.

Productia de serie presupune executia unor loturi de produse. Operatiile fiind repetate periodic se pot folosi masini specializate si scule adecvate (SDV) care determina cresterea productivitatii si reducerea costurilor. Este cel mai raspandit tip de productie in industrie.

Productia de masa presupune executia unor cantitati mari de produse in mod continuu, pe o perioada lunga de timp. In acest caz productivitatea este foarte mare si costurile de productie sunt minime.

1.2. Procesul tehnologic

Procesul tehnologic reprezinta cea mai importanta parte a procesului de productie si cuprinde toatlitatea transformarilor de natura fizico-chimica in scopul modificarilor proprietatilor, a dimensiunior si a formei materiei prime si a materialelor in vederea obtinerii produsului finit.

Alegera procesului tehnologic trebuie sa asigure atingerea urmoatoarelor obiective:

-realizarea performantelor impuse asupra produsului

-realizarea volumului de productie stability

-un constum minim de materialor

-realizarea aspectuli commercial al produsului.

Atingerea acestor obiecte presupune:

-organizarea corespunzatoare a procesului de fabricatie

-prevederea unor adaosuri de prelucrare cat mai mici

-folosirea celor mai adecvate SDV-uri

-divizarea operatiilor complexe in operatii elementare care permit specializarea fortei de munca si folosirea eficienta a utilajelor

-optimizarea ciclului de fabricatie in scopul reducerii timpului global de productie

-alegerea celor mai eficiente procedee si mijloace de control etc.

Din punct de vedere tehnologic si organizatoric, procesul tehnologic se descompune in urmatoarele elemente: operatia, faza, trecerea tehnologica, manuirea si miscarea.

Oprirea tehnologica reprezinta acea parte a procesului tehnologic care se executa neintrerupt la un singur loc de munca, asupra unui obiect sau a mai multor obiecte, de cate un operator uman sau automat, sau de catre o echipa de lucru. (de ex. Operatia de stantare a tolelor)

Operatia tehnologica este elemental de baza al planificarii industriale. Pe baza insumarilor timpilor diferitelor operatii se determina timpul de executie necesar al unui produs, forta de munca, se planifica incarcarea utilajelor etc.

O operatie tehnologica poate fi contituita din una sau mai multe faze. Faza este acea parte a operatiei tehnologice ce se caracterizeaza prin utilizarea acelorasi unelte de munca si a aceluiasi regim tehnologic, obiectul muncii suferind o singura transformare tehnologica, ramanand neschimbate asezarea si poazitia obiectului muncii, suprafata prelucrata, unealta folosita. De exemplu, strunjirea de degrosare, strunjirea de finisare, gaurirea etc. sunt faze ale operatiei de strunjire.

O faza tehnologica se poate subdiviza in treceri tehnologice. Trecerea reprezinta acea parte a procesului tehnologic care se repeat identic si se executa la o singura deplasare a sculei pe suprafata de prelucrat. De exemplu adaosul de pe suprafata unei piese poate fi indepartat prin una sau mai multe treceri.

1.2.2 Clasa proceselor tehnologice

Procese de elaborare pentru obtinerea de metale, aliaje industrial etc.

Procese de prelucrare pentru obtinerea de semifabricate sau piese prin modificarea formei si a dimensiunilor

Procese de tratament in decursul carora se modifica proprietatile fizico-chimice ale materialului.

1.2.3 Principii tehnologice de baza

Tehnologicitatea este principiul pe baza caruia se alege o astfel de forma piesei si astfel de material incat procesul tehnologic sa fie cat mai simplu.

Interschimbabilitatea este principiul conform caruia o piesa sa permita oricand inlocuirea cu alta de acelasi fel, astfel incat performantele echipamentului (aparatului) sa nu se schimbe. Acest principiu presupune un process de fabricatie stabil cu incadrarea caracteristicilor pieselor in limitele de toleranta admise.

Optimul tehnico-economic este un principiu potrivit caruia un proces tehnologic trebuie sa conduca la obtinerea caracteristicilor tehnice impuse produselor cu cheltuieli minime.

1.2.4 Elaborarea procesului tehnologic

Procesul tehnologic reprezinta partea cea mai importanta a proceselor de productie si cuprind etapele successive prin care se realizeaza modificarea formei a dimensiunilor, acalitatii suprafetei pieselor, a proprietetii materialelor, precum si controlul tehnic, mecanic si electric, care sa atesteze modificarile impuse in limitele de precizie stabilite prin domcumentatia produsului.

Elaborarea procesului tehnologic presupune mai intai analiza caracteristicilor constructive si dimensionale ale piesei sau subansamblului, a conditiilor de precizie dimensionala si de forma, cat si a calitatii suprafetelor prelucrate. Alegerea variantei tehnologice trebuie sa tina cont de proiectul de executie al produsului, utilaje disponibile, caracterul productiei, semifabricatele folosite, organizarea procesului de fabricatie, clasificarea fortei de munca.

Documentul de bazapentru elaborarea procesului tehnologic il constituie proiectul de executie al produsului. Acesta trebuie sa cuprinda: lista (borderoul) de desene, desenul de ansamblu, desenele de subansamblu, desenele de detaliu pentru fiecare reper, memorial justificativ al calculelor, documentele tehnice (caietul de sarcini, memoriul tehnic, car:tea tehnica etc.)

Elementele de care trebuie sa se tina seama la proiectarea procesului tehnologic sunt : caracterul produsctiei, utilajul disponibil, semifabricatelor folosite, organizarea procesului de fabricatie, calificarea fortei de munca, conditiile de munca etc.

La elaborarea unui process tehnologic, trebuie sa se inceapa prin analizarea caracteristicilor constructive si dimensionale ale piesei sau ale subansamblului, a conditiilor de precizie dimensionala si de forma, cat si a calitatii suprafetelor prelucrate.

Volumul productiei pentru un anumit produs influenteaza si determina proiectarea tehnologiei de executie, alegerea utilajelor si sculelor, precum si amplasarea masinilor unelte.

1.2.5 Intocmirea documentatiei tehnologice

Documentatia tehnologica reprezinta totalitatea documentelor de uz intern ale unei intreprinderi prin care se sistematizeaza elementele procesului tehnologic

Planul de operatii face parte din documentatita tehnologica si se alcatuieste avand ca element de baza operatia tehnologica. El se refera la o singura piesa si prezinta operatiile de executie in succesiunea lor.

Operatiile sunt tratate fiecare in parte, amanuntit, la indemana executantului toate detaliile necesare unei intelegeri clare a modului in care trebuie executata operatia, cu indicarea tuturor cotelor pe desenul de executie, a preciziei necesare, a netezimii suprafetelor si a celorlalte conditii ce trebuie asigurate pentru respectarea desenului de executie

Din planul de operatii trebuie sa reiasa cu claritate:

-produsul, ansamblul si subansamblul din care face parte piesa;

-sectia si atelierul caruia ii revine executarea piesei;

-seria de fabricatie;

-modul de obtinere a semifabricatului, forma, dimensiunile si calitatea materialului;

-filmul tehnologic si operatiilor de prelucrare, divizate pe faze, manuiri, miscari, etc;

-desenul piesei, dimensiunile suprafetei care se prelucreaza, tolerantele si rugozitatea suprafetelor;

-marimea adaosului de prelucrare;

-masina unealta sau utilajul folosit;

-timpii normati pe operatia tehnologica si pe faza;

-scule, dispositive, verificatoare utilizate

-numarul de repere;

Nomenclatorul de piese se foloseste in unele intreprinderi pentru o privire de ansamblu asupra productiei. El este util pentru stabilirea necesarului de material si pentru urmarirea ansamblarii peiselor finite.

1.2.6 Aspectul organizatoric si economic

Organizarea procesului de executie permite asigurarea unei productii ritmice cu eficienta ridicata si presupune:

-Stabilirea caracterului productiei;

-Stabilirea numarului de utilaje, gradul de incarcare al acestora, numarul de muncitori si gradul lor de calificare;

-Calculul productivitatii muncii cu ajutorul relatiei: Q=c/t, unde [c] este costul unei anumite cantitati de produse, iar [t] timpul consumat pentru prelucrarea lor;

-Calculul costului piesei sau al produsului;

-Estimarea eficientei economice a procesului tehnologic adoptat;

1.3 Fluxul tehnologic

Fluxul tehnologic este drumul, traseul pe care trebuie sa-l urmeze fiecare piesa sau subansamblu de intrare ca material sau semifabricat, pana la iesire, ca piesa finite.

Carcasa din table sudata

tabla trasare->debitare->roluire->sudare->detensionare->prelucrare=>\

IMPACHETARE IN

Miez magnetic statoric din tabla MIEZ MAGANETIC

tabla debitare->stantare->debavurizare->sortare=>/

1.3.1 Procesul tehnologic de banda

Procesul tehnologic in banda, in flux sau in linie se caracterizeaza prin executarea la locurile de munca a acelorasi operatii (in cadrul productiei de masa) sau a unui numar de operatii tip (la productia de serie). Liniile tehnologice in flux reprezinta ansamblul de masini de lucru, instalatii si mijloace de transport dintr-o sectie de fabricatie dispuse in ordinea de succesiune a operatiilor procesului tehnologic. Liniile tehnologice in flux se organizeaza in special pentru productia de serie mare si de masa a unui produs sau a unei parti a acestuia.

In functie de nivelul deinzestrare tehnica se deosebesc linii tehnologice in flux manuale, mecanizate, autoamatizate si robotizate.

In functie de felul in care se succed diferitele tipuri de obiecte ale muncii, se deosebesc linii cu flux continuu si linii cu flux intermittent.

Liniile cu flux continuu sunt linii fara stationary ale obiectelor muncii intre locurile de munca, respectiv intre operatii. Aceste linii constituie baza organizarii fabricatiei in flux in cazul productiei de masa si de serie mare.

Liniile cu flux intermittent permit sa se fabric alternative de regula pe loturi, piese sau porduse diferite atunci cand volumul pieselor de un anumit fel nu este sufficient de mare pentru a asigura incarcarea complete a unei linii tehnologice date. Aceste linii stau la baza organizarii fabricatiei in flux pentru productia de serie mijlocie si mica.

1.4 (CTC) Controlul Tehnic de Calitate

Controlul tehnic de calitate se compune din totalitatea verificarilor effectuate asupra pieselor, subansamblelor si produselor finite prin care se stabileste concordanta parametrilor obtinutin in procesul de fabricatie cu caracteristicile tehnice impuse prin proiect.

Opeatiile de control se prevad obligatoriu dupa:

-cele mai importante operatii in procesul de productie pentru a se garanta respectarea dimensiunilor si parametrilor de baza necesari prelucrarilor ulterioare

-operatii la care este posibila aparitia de greseli de fabricatie,

-operatii finale.

Dpdv al naturii verificarilor in productia de masini si aparate electrice distingem verificari mecanice si verificari electrice.

Dpdv al fazei in cere se executa controlul se deosebeste:

-controlul de receptive,

-controlul pieselor prelucrate,

-controlul final.

1.5 Alegerea variantei optime a procesului tehnologic

Pe baza cerintelor impuse procesului tehnologic se pot intocmi mai multe variante de procese tehnologice capabile sa asigure calitatea produselor, productivitatea necesara, respectarea conditiilor de protectie a muncii etc. Dintre aceste procese tehnologice se alege pentru aplicare varianta optima , ea trebuie sa fie cea mai economica cu minim de cheltuieli pe materii prime, pe material auxiliare, pe utilaje tehnologice, pe retributia fortei de munca etc.

1.6 Elemente de normare tehnica in procesul tehnologic

1.6.1 Structura normei de timp

Norma tehnica de timp reprezinta durata de timp necesara pentru executarea unui produs, aceasta fiind alcatuita din:

-Timpul de pregatire-incheiere

-Timpul operativ

-Timpul de deservire a locului de munca

-Timpul de intreruperi regulamentare

1.7 Precizia de prelucrare a pieselor si produselor.

Tolerante si ajustaje

1.7.1 Generalitati

Precizia geometrica a pieselor si produselor reprezinta o caracteristica esentiala a procesului tehnologic de fabricatie. Respectarea parametrilor geometrici ale reperelor mecanice este o conditie determinanta a calitatii acestora.

Datorita influentei unui numar de factori obiectivi si subiectivi, dintre care cei mai multi sunt legati de imperfectiunea mijloacelor de productie si de control, procesele tehnologice de fabricatie nu permit respectarea dimensiunilor prescrise decat cu o anumita precizie.

Pe de alta parte, practica productive arata ca respectarea rigurasa a dimensiunilor pieselor nu este necesara deoarece o piese poate fi utilizata corespunzator daca dimensiunea nomibala variaza intre anumite limite.

Corelatie cost – precizie nu este o functie liniara.

O precizie de prelucrare ridicata (zona 3) impune un process tehnologic mai laborios, cu utilaje mai scumpe, personal cu calificare inalta, rezultand un cost al prelucrarii ridicat. In zona 2 exista o legatura de proportionalitate intre cost si precizie, astfel incat la o scadere a preciziei corespunde o scadere echivalenta a costului. In zona 1 scaderea preciziei nu mai antreneaza scaderea costului in mod semnificativ. Deci, se poate vorbi de o precizie economica de prelucrare

Pentru a asigura o precizie economica de prelucrare proiectantul trebuie sa aiba in vedere urmatoarele aspecte:

-proiectarea unei constructii tehnologice rationale;

-stabilirea unei tolerante cat mai largi a dimensiunilor, a formelor si pozitiilor suprafetelor, in conditiile asigurarii interschimbabilitatii totale la productia de masa;

-stabilirea rationala a calitatii suprafetelor;

-stabilirea anumitor procedee si regimuri capabile sa asigure precizia si calitatea suprafetelor la costul cel mai redus.

1.7.2 Precizia dimensiunilor

1.7.2.1 Dimensiuni, abateri si tolerante

Dimensiunea este caracteristica geometrica liniara care determina marimea piesei si poate fi:

-dimensiune de montaj daca foloseste la asamblarea cu alte piese;

-dimensiune libera daca nu foloseste cla asamblarea cu alte piese.

La asamblarea a doua piese care intra una in alta se deosebesc doua suprafete conjugate:

a) Suprafata cuprinsa , numita arbore pentru cotele careia vom folosi notaiile cu litere mici;

b) Suprafata cuprinzatoare , numita alezaj pentru cotele careia vom folosi notatiile cu litere mari.

Dimensiunea nominala N este valoarea de baza in caracterizarea unei anumite dimensiuni, inscrisa in desenul de executie, valoare independenta de abaterile permise si conditiile tehnice. Dimensiunea nominala este determinata de proiectant prin calucule sau este aleasa din considerentele constructive.

Dimensiunile limita sunt cele doua dimensiuni inscrise de proiectant pe desenul de executie, sub forma abaterilor si anume:

-Dimensiunea limita maxima Dmax, dmax;

-Dimensiunea limita minima Dmin, dmin.

Dimensiunea efectiva E este dimensiunea realizata prin executia a carei valoare se obtine prin masurare.

Dimensiunile pieselor fabricate prezinta abateri care trebuie sa inscrie in limitele prevazute, astfel piesa poate deveni rebut.

Abaterea este diferenta dintre o dimensiune (efectiva, maxima etc.) si dimensiunea nominala corespunzatoare.

Abaterea efectiva A este diferenta dintre dimensiunea efectiva si dimensiunea nominala: A=E-N

Abaterea superioara As este diferenta dintre dimensiunea maxima si dimensiunea nominala: As=Dmax-N

Abaterea inferioara Ai este diferenta dintre dimensiunea minima si dimensiunea nominala: Ai=Dmin-N

Abaterile pot fi pozitive, negative sau nule si se noteaza in felul urmator:

Toleranta reprezinta valoarea dinainte stabilita a intervalului de variatie a dimensiunilor, limita fiind totdeauna o marime pozitiva:

T=Dmax-Dmin=As-Ai

Campul de toleranta este zona cuprinsa intre dimensiunea maxima si dimensiunea minima.

Linia de zero in reprezentari grafice este linia de referinta fata de care se masoara abaterile, pozitia ei fiind determinata de dimensiunea nominala. Prin conventie abaterile pozitive se situeaza deasupra acestei linii, iar abaterile negative se afla dedesubtul ei.

1.7.2.2 Jocul si strangerea

Dupa raportul in care se gasesc diametrele alezajului si arborelui se disting:

Asamblari cu joc cand diametrul alezajului este mai mare ca diametrul arborelui;

Asamblari cu strangere cand diametrul alezajului este mai mic ca diametrul arborelui.

Jocul J este diferenta dintre diametrul efectiva al alezajului si diametrul efectiv al arborelui cand prinmule este mai mare decat al doilea.

Jocul maxim Jmax este diferenta dintre diametrul maxim al alezajului si diametrul minim al arborelui: Jmax=Dmax-Dmin

Jocul minim Jmin este diferenta dintre diametrul minim al alezajului si diametrul maxim al arborelui: Jmin=Dmin-Dmax

Toleranta jocului este: Tj=Jmax-Jmin

Strangerea S este diferenta dintre diametrul efectiv al arborelui si diametrul efectiv al alezajului cand primul este mai mare decat al doilea.

Strangerea maxima Smax este valoarea absoluta a diferentei dintre diametrul minim al alejazului si diametrul maxim al arborelui: Smax=|Dmax-Dmin|

Toleranta strangerii este: Ts=Smax-Smin

Ajustajul reprezinta ansamblul arbore-alezaj din punct de vedere al raportului in care se gasesc cele doua piese, montate una in alta, privitor la valoarea jocului sau a strangerii.

Clasificarea Justajelor:

1. Ajustaje cu joc cand diametrul oricarui alezaj este mai mare ca diametrul oricarui arbore;

2. Ajustaje cu strangere cand diametrul oricarui alezaj este mai mic ca diametrul oricarui arbore;

3. Ajustaje intermediare la care pot rezulta atat asamblari cu joc cat si asamblari cu strangere.

Toleranta ajustajului este diferenta dintre jocurile maxime si minime, respectiv strangerile maxime si minime.

Tj = Jmax – Jmin

Ts = Smax – Smin

Ajustaje cu Joc Ajustaje intermediare

Ajustaje cu strangere

1.7.3 Lanturi de dimensiuni

Lantul de dimensiuni reprezinta totalitatea dimensiunilor succesive dintr-un sir care formeaza un contur inchis. Dimensiunile conturului pot fi linare sau unghiulare.

Dimensiuni liniare Diminsiuni unghiulare

Dimensiunile unui lant pot fi:

dimensiuni primare (de ex. D si d)

dimensiuni de inchidere (de ex. J si S)

Lanturile de dimensiuni pot fi:

lanturi de dimensiuni in paralel

lanturi de dimensiuni in serie

lanturi de dimensiuni mixte

Paralel Serie

Mixte

1.7.4 Sistemul de tolerante si ajustaje

In vedere asigurarii interschimbabilitatii diferitelor piese si subansamble, indiferent de unitatea executanta, s-a intocmit pe baza unor considerente teoretice si practice un sistem de tolerante si ajustaje ISO (International Standards Organization) clasificate pe categorii specifice.

Acest sistem contine:

- un sistem de tolerante avand 18 tolerante fundamentale,- un sistem de ajustaje intre 1 si 3150 mm,- un sistem de dimensiuni limita pentru calibre, destinat verificarii pieselor.

Unitate de baza pentru toleranta in sistem ISO este treapta de precizieexistand 18 astfel de trepte simbolizate prin cifre: 01, 0, 1, 2, ..., 15, 16

Domeniul de utilizare Precizia ISO

Mecanica de precizie 01 – 0

Constructie de SDV 1 – 4

Elemente componente ale aparatelor electrice 5 – 9

Piese ce formeaza ajustaje 5 – 11

Piese cu dimensiuni libere 12 - 16

Intervalele de Toleranta se noteaza cu simbolul IT urmat de treptele de precizie: IT01, IT0, IT1, ..., IT16

Pozitia campului de toleranta fata de linia de zero se simbloizeaza cu una sau doua litere (litere mici pentru arbori si litere mari pentru alezaje).

Pentru arbori: a, b, c, cd, d, e, ef, f, fg, g, h, j, js, k, m, n, p, r, t, u, v, x, y, z, za, zb, z;

Pentru Alezaje: A, B, C, CD, D, E, EF, F, FG, G, H, J, Js, K, M, N, P, R, S, T, U, V, X, Y, Z, ZA, ZB, Z.

Alezaj unitar

Arbore unitar