Master's Thesis

Rationalization of the pinion housing machining process

Final Thesis 2.19 MB Appendix 5.4 MB

Author of thesis: Ing. Josef Kollert

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Petra Sliwková, Ph.D.

Reviewer: doc. Ing. Josef Chladil, CSc.

Abstract:

This master’s thesis deals with the rationalization of the machining process of a pinion housing intended for railway vehicle gearboxes manufactured by Wikov MGI. The aim of the thesis is to analyze the existing manufacturing technology, identify unproductive stages of the production process, and propose a more efficient manufacturing method. The thesis describes the function and design of the component, including the requirements for dimensional and geometric accuracy. Subsequently, the current technological process is analyzed, including rough and finish turning, drilling, milling, heat treatment, and grinding.The thesis also includes a review of issues related to the machining of the pinion housing and the selection of suitable manufacturing equipment. Based on technical and economic requirements, the DMG MORI NTX3000 turn-mill center was selected, enabling the integration of multiple operations into a single workstation. Furthermore, a new manufacturing technology is proposed, and the creation of a CNC program in a CAD/CAM environment is described.The final part contains a technical and economic evaluation of the proposed solution. This includes a comparison of the production times and costs of the original and the new technology, as well as the determination of the minimum production batch required to achieve economic efficiency. The proposed solution contributes to reduced production times, lower costs, and increased manufacturing productivity.

Keywords:

machining, production rationalization, pinion housing, CNC machining, CAD/CAM, technological process

Date of defence

16.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Diplomant seznámil komisi s obsahem a výsledky své diplomové práce a zodpověděl otázky vedoucího, oponenta a dalších členů komise. V průběhu obhajoby byly zodpovězeny následující doplňující otázky: 1. Kde byl problém ve stávající technologii? Z kolika možných návrhů na racionalizaci procesu jste vycházel? zodpovězeno 2. Jak je to s návratností daného stroje? zodpovězeno 3. V jakých softwarech jste v průběhu návrhu pracoval? zodpovězeno Otázky členů komise byly zodpovězeny.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Manufacturing Technology

Study programme

Manufacturing Technology (N-STG-P)

Specialization

Manufacturing Technology (STG)

Composition of Committee

prof. Ing. Josef Sedlák, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Jozef Majerík, PhD., EUR ING (místopředseda)
mjr. doc. Ing. David Dobrocký, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Igor Barényi, PhD., EUR ING (člen)
doc. Ing. Pavel Zeman, Ph.D. (člen)
prof. Dr. Ing. František Holešovský (člen)
Ing. Martin Petrenec, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Petra Sliwková, Ph.D.

Tato diplomová práce se zabývá racionalizací procesu obrábění pouzdra pastorku určeného pro převodovky kolejových vozidel vyráběné společností Wikov MGI.

Student získával potřebné informace a podklady na pravidelných konzultacích, velice dobře se studentem spolupracovalo. Podklady potřebné pro svoji práci student čerpal převážně z elektronických zdrojů. Prezentované výsledky jsou přehledně uspořádány pomocí tabulek, obrázků a grafů. Po grafické stránce je práce zpracována na velmi dobré úrovni. Práce je přehledná a srozumitelná. Kladně je nutné hodnotit, že studentovi návrhy jsou aplikovány v dané firmě.

Diplomová práce je zpracována v souladu se zadáním a splňuje náležitosti dané příslušnými předpisy pro vysokoškolské kvalifikační práce. Doporučuji diplomovou práci k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods A
Scholarly contribution and originality A
Ability to interpret achieved results and draw conclusions A
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout A
Grafic layout, used style and language level A
Work with used sources including quotations A
Student's independence when working on the topic A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
doc. Ing. Josef Chladil, CSc.

Diplomová práce je zaměřená na racionalizací výroby dílců  převodovek pro kolejová vozidla. Vybraná součást pro proces obrábění je pouzdro pastorku převodovky.  Práce je vypracována v rozsahu 66 stran textu v 6 kapitolách a Závěr, následují literární zdroje a 6 Příloh. Příloha 5. zde nemá žádnou vypovídací hodnotu. Uspořádání práce je logicky uspořádáno v souladu se zadáním. 

Práce s literaturou obsahuje 85 položek a je dokladována odkazy v úvodních dvou popisových kapitolách. Textová část je vhodně doplněna odpovídajícími obrázky.

Autor práce v jednotlivých teoretických kapitolách vykazuje odborné znalosti z uvedené problematiky.

Ve dvou závěrečných kapitolách je provedeno praktické porovnání vybraných případů pro technickou přípravu výroby a odpovídající technologii.
Cíle zadání práce jsou splněny.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods A
Scholarly contribution and originality B
Ability to interpret achieved results and draw conclusions A
Applicability of results in practice or theory B
Logical arrangement of thesis and its layout A
Grafic layout, used style and language level A
Work with used sources including quotations A
Topics for thesis defence:
  1. Na s. 40 je věta "Po přemodelování pouzdra na střed tolerance následuje činnost spojená s tvorbou přídavků pro broušení označovaná v softwaru jako fáze přípravy pro obrábění.", kterou doporučuji objasnit proč je třeba uvedené přemodelování ?
  2. Není vhodné provést korekce mezi modelem CAD a technologií CAM u příbuzných sw SOLIDWORKS a SOLIDCAM?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová