Tecnica della produzione e laboratorio - Soluzione 2006

FOGLIO ANALISI FASE COMMITTENTE Compilatore :

Descrizione fase : Tornitura, Tornio parallelo Nr. Fase : 20

Nr. pezzi: Foglio : 2/5

Utensili - Attrezzi Calibri

Nr. Ut. per esterni

1 Punta da centro

2 Ut. per filettatura Centesimale

3 Ut. per gola sp 3,5

4 Ut. per smusso

5

Tempo preparazione macchina (min) 20/N

Parametri di taglio TEMPI

V n p a C N° Operatore Macch.

t

DESCRIZIONE OPERAZIONI t t t t t

mm

m/min m/min mm/g mm pass a ml mm aa m

Montare pezzo 0.25

Accensione 0.05

Cambio Utrensile, giri 0.15

Avvicinamento e accostamento 0.15

Intestare Dm=26 130 1600 1 0.1 28 1 0.18

Stacco e allontanamento 0.15

Cambio Utrensile, giri 0.15

Avvicinamento e accostamento 0.15

Forare con punta da centro 0.2

Stacco e allontanamento 0.15

Cambio Utrensile, giri avanzamento 0.15

Avvicinamento e accostamento 0.15

Tornire Øe. 28,1 Dm=40 130 1030 2 0.2 77 6 2.24

Stacco e riposizionamento 0.90

Tornire Øe 20 Dm=24 130 1720 2 0.2 30 2 0.17

Stacco e riposizionamento 0.30

Cambio Utrensile, giri 0.15

Avvicinamento e accostamento 0.15

Finire Øe. 28 150 1700 0.2 0.10 49 1 0.29

Stacco e allontanamento 0.15

Cambio Utensile, giri , avanzamento 0.15

Avvicinamento e accostamento 0.15

Eseguire smusso 130 2070 2 0.05 4 1 0.04

Stacco e allontanamento 0.15

Cambio Utensile, giri , avanzamento 0.15

Avvicinamento e accostamento 0.15

Filettare M20 10 160 0.2 2.5 76 8 1.52

Stacco e riposizionamento ( 8 volte) 1.20

Smontare pezzo 0.25

Girare e montare pezzo 0.25

Cambio Utensile, giri , avanzamento 0.15

Avvicinamento e accostamento 0.15

Intestare Dm=26 130 1590 1 0.1 28 2 0.35

Stacco e allontanamento 0.30

Cambio Utensile, giri 0.15

Avvicinamento e accostamento 0.15

Foratura con punta da centro 0.2

Stacco e allontanamento 0.15

Cambio Utensile, giri 0.15

Avvicinamento e accostamento 0.15

Tornire Øe. 50 130 830 1 0.2 37 1 0.22

Stacco e allontanamento 0.15

Cambio Utensile, giri 0.15

Avvicinamento e accostamento 0.15

Finire Øe. 50 150 950 0.1 0.05 37 1 0.78

Stacco e allontanamento 0.30

Cambio Utensile, giri 0.15

Avvicinamento e accostamento 0.15

Tornire la gola Øe 46 x 3,5 Dm=48 130 860 2 0.05 4 1 0.09

Stacco, allontanamento e spegnere 0.20

Smontare pezzo 0.15

Controllo 0.10

Tot. 8.45 0.44 5.85

Tempo Tot. T = (escuso PM) 19.14

T = 1,33(ta+tmm+0,25tml)+0,1(ta+tmm+taa+tm)+taa+tm+tpm/N

FOGLIO ANALISI FASE COMMITTENTE Compilatore :

Descrizione fase : Nr. Fase : 30

Rettifica Nr. pezzi: da calcolare 3/5

Foglio :

Nr. Utensili - Attrezzi Calibri

Mola

1 100x45 20/N

Tempo preparazione macchina (min)

Parametri di taglio TEMPI

V n p a C N° Operatore Macch.

t

DESCRIZIONE OPERAZIONI t t t t t

mm

m/min m/min mm/g mm pass a ml mm aa m

Montare pezzo 0.25

Accensione e avvicinamento 0.15

Rettificare Øe 28 e spallamento 20 240 0.10 5 2 0.42

Stacco, allontanamento e spegnimento 0.15

Smontare pezzo 0.2

Controllo 0.3

Tot. 1.05 0.42

Tempo Tot. T = (escuso PM) 2.10

T = 1,33(ta+tmm+0,25tml)+0,1(ta+tmm+taa+tm)+taa+tm+tpm/N

CARTELLINO DI LAVORAZIONE COMMITTENTE

Oggetto : Materiale : Compilatore : Foglio: 4/5

Maturità 2006 C40

Ciclo M. Utensili a CNC

Stato grezzo : Quantità : N Data : Dis. Num. :

Barra Øe.52 da calcolare

Descrizione

Fase Schizzo Macchina Utensile Calibri T

Prelevare materiale

10 Preparare Macchina Tornio CNC

20 60 / N

Intestare

Tornire Øe 50.1 (j6 +11/-5 micron) Ut. per esterni

Tornire Øe 28,1 Ut per gola 3,5

Tornitura Øe 20 Ut. per filettatura

Prefinitura D =33 mm

med

20/1 Finitura D =33 mm 10.28

med

Filettare M20

Eseguire gola Øe 46 x 3,5

Troncare pezzo

Preparare Macchina Rettifica *

30 20 /N

Rettificare Øe 28 g6 Mola 2.10

Eseguire spallamento

30/1 Micrometro

Collaudo

40 0.3

* N.B. L' operazione di rettifica

è effettuata in entrambe le soluzioni Tempo Totale 12.68

con macchina tradizionale. Preparazione Macchina 80 / N

COMMITTENTE

FOGLIO ANALISI FASE Compilatore :

Descrizione fase : Nr. Fase : 20

Tornitura Tornio CNC Nr. pezzi: da calcolare Foglio : 5/5

Nr. Utensili - Attrezzi Calibri

Ut. per esterni

1 Ut. per filettatura

2 Ut. per gola sp 3,5

3

Tempo preparazione macchina (min) 60/N

Parametri di taglio TEMPI

V n p a C N° Operatore Macch.

t

DESCRIZIONE OPERAZIONI t t t t t

mm

m/min m/min mm/g mm pass a ml mm aa m

Montare pezzo 0.25

Avviare macchina 0.05

Cambio utensile 0.06

Avvicinamento e posizionamento 0.06

Intestare Dm=26 mm 130 1600 1 0.2 28 1 0.09

Tornire Øe 50,1 130 830 2 0.2 120 1 0.72

Tornire Øe 28,1 Dm=39 mm 130 820 4 0.2 80 6 2.93

Tornire Øe 20 Dm=24 mm 130 1060 4 0.2 35 2 0.33

Prefinitura Dmedio 130 1480 0.4 0.1 130 1 0.88

Cambio utensile e posizionamento 0.06

Finitura Dmedio 150 1700 0.2 0.05 130 1 1.53

Cambio utensile e posizionamento 0.06

Filettare M20 20 320 0.4 2.5 76 10 0.95

Stacco e riposizionamento 0.06

Cambio utensile 0.06

Avvicinamento e posizionamento 0.06

Eseguire gola Dm=48 mm 130 860 2 0.05 5 1 0.12

Stacco e posizionamento 0.06

Troncare pezzo 50 610 0.05 28 1 0.92

Controllo 0.20

Note:

Profondita di passata su diametro

Prefinitura/fin C=110+(50-20)/2+3 smusso+2 mm=130 mm

Dmedio=(20*28+28*47+50*35)/110=28 mm Tot. 0.30 0.20 0.48 8.46

Tempo Tot. T = (escuso PM) 10.28

t = 1,33(ta+tmm+0,25tml)+0,1(ta+tmm+taa+tm)+taa+tm+tpm/N

Soluzione Maturità 2006

Note:

a) risulta impossibile realizzare la filettatura del pezzo proposto, perché deve finire almeno

φ

3 mm prima della battitura 28, oppure bisogna prevedere una gola di scarico.

b) le velocità di taglio sono considerati didatticamente uguali sia a CM che a CNC, anche

se in realtà le velocità di taglio a CNC devono essere almeno 30% più elevate di quelle

a CM.

I cartellini con i fogli di fase completi del calcolo dei tempi sono allegati (fogli 1-5).

Per determinare il lotto limite che permette di passare convenientemente dall’uso delle MU

tradizionali a CN occorre calcolare il costo unitario di produzione nei due casi.

La formula del costo totale di un pezzo è la seguente :

C = Cmp + Am + Aa + MO + SG + SV

Dove :

Cmp = Costo della materia prima MO = costo manodopera

Am = quota ammortamento macchinari SG = quota spese generali

Aa = quota ammortamento attrezzature SV = spese varie

Nell’organo meccanico oggetto della comparazione non sono previste attrezzature e

lavorazioni in conto lavoro né trattamenti termici e pertanto sono nulle sia la quota di Aa che

le spese varie SV.

Si deve applicare la formula del costo sia con i costi derivanti dall’uso di Mu tradizionali

che con CN lasciando come incognita N (numero di pezzi) :

C (MU) = C (CN)

Calcolo delle varie voci del costo :

Costo materia prima Cmp

Si assumono i seguenti valori : φ52

Lunghezza barra 6000 mm diametro grezzo (0.52 dm)

Lunghezza utile 6000 – 50 = 5950 (sfrido 25 mm per parte)

Lunghezza grezzo = 110 + 10 =120 mm (sfrido 5 mm per parte)

Nr. Pezzi ricavabili da barra = 5950 / 120 = 49

Lunghezza grezzo per calcolo costo = 6000 / 49 = 122 mm = 0,122 m =1,22 dm

3

Massa del semilavorato m=ρ·V dove: ρ=7.8 kg/dm

π ⋅ 2

0 . 52

= ⋅ = 2

Il volume V 1 . 22 0 . 26 dm

4

La massa risulta m=7.8·0.26=2.02 kg

Cmp = 2.02·1,60 = 3,23 €

Ammortamenti Am e Aa a

⋅ ⋅ +

T C (1 i)

=

Si utilizza la seguente formula : Am (min) ⋅

a 96000

Dove T è il tempo totale operazione, C è il capitale iniziale e a sono gli anni di

ammortamento con interesse i. 1

Si assumono i seguenti valori :

Costo iniziale complessivo MU tradizionali (dal testo d’esame) = 32.000 €

Costo iniziale complessivo MU CN (dal testo d’esame) = 65.000 €

=

Anni di ammortamento 10

Interesse = 3% 10

Am = T·32000 · (1,03) /(10 · 96000) = 0,044 € ·T

(MU) 10

Am = T·65000 · (1,03) /(10 · 96000) = 0,090 € ·T

(CN)

Manodopera MO

Si utilizza la seguente formula : MO = T · costo (al minuto)

Si assumono i seguenti valori :

Si considera uno stipendio medio mese di 1000 € moltiplicato per 1,73 (spese azienda) e

diviso per 20·8=160 che sono le ore lavorative al mese, poi con 60 minuti.

Costo (al minuto) = 1000·1.73/(160· 60) = 0,18 €/min

MO = T · costo (al minuto)=0.18·T

(MU,CN)

Spese generali SG

Si utilizza la seguente formula : SG = T · SGh / 60

Dove T è il tempo totale operazione, SGh sono il costo delle spese generali orarie.

SGh (dal testo d’esame) = 9 € /h

SG = 0,15 € · T

(MU,CN)

Il tempo di produzione risulta

T = 19.14+ 20/N vedere il ciclo

(MU)

T = 10.28 + 60/N vedere il ciclo

(CN)

Calcolo del lotto minimo: C = Am + MO + SG

Si trascura il costo della materia prima perché uguale nei due casi

C(MU) = (0,044+0.18+0.15)·( 19.14+ 20/N) = 7.2 + 7.5/N

C(CN) = (0,090+0.18+0.15)·( 10.28+ 60/N) = 4.3 +25.2/N

Poiché C(MU) = C(CN)

7.2+ 7.5/N = 4.3 + 25.2/N

2.9 = 17.7/N

da cui si ricava N = 17.7/2.9 = 6.1

Il lotto minimo per l’ utilizzo economico di macchine a CNC è di 6 pezzi. 2