Table Of ContentMADE EASY I A text book on
PRODUCTION
ENGINEERING
(Useful for IAS, IES, GATE, PSUs & Other Competitive Exams.)
Dr. Swadesh Kumar Singh
- - MADE EASY
MADE EASY Publications
unit o MADE EASY Group MADE
www.madeeasfIrk
AA tteexxtt bbooookk oonn
PPRROODDUUCCTTIIOONN
EENNGGIINNEEEERRIINNGG
UUsseeffuull ffoorr IIAASS,, IIEESS,, GGAATTEE,, PPSSUUss aanndd ootthheerr ccoommppeettiittiivvee eexxaammiinnaattiioonnss
DDrr.. SSwwaaddeesshh KKuummaarr SSiinngghh
BB..TTeecchh..,, MMeecchhaanniiccaall EEnnggiinneeeerriinngg,, AAMMUU AAlliiggaarrhh ((GGoolldd MMeeddaalliisstt))
MM.. TTeecchh..,, PPhh..DD.. ((IIIITT DDeellhhii)) PPrroodduuccttiioonn EEnnggiinneeeerriinngg
PPrrooffeessssoorr GGRRIIEETT,, HHyyddeerraabbaadd
EExx.. IIEESS ooffffiicceerr
`•
MADE EASY Publications
AA uunniitt ooff MMAADDEE EEAASSYY GGrroouu„i. .,
CCoorrppoorraattee OOffffiiccee:: 4444--AA//11,, KKaaklui SSaarraaii,, NNeeww DDeellhhii--1166 II RReeggdd.. OOffffiiccee:: 2255--AA,, BBeerr SSaarraaii,, NNeeww DDeellhhii--1166
WWeebbssiittee:: wwwwww..mmaaddeeeeaassyyppuubblliiccaattiioonnss..oorrgg II PPhhoonnee:: 001111--2266556600886622,, 001111--3322005599886622
MMAADDEE EEAASSYY PPuubblliiccaattiioonnss
CCoorrppoorraattee OOffffiiccee:: 4444--AA//11,, KKaalluu SSaarraaii,, NNeeww DDeellhhii--1166;; RReeggdd.. OOffffiiccee:: 2255--AA,, BBeerr SSaarraaii,, NNeeww DDeellhhii--1166
WWeebbssiittee:: wwwwww..mmaaddeeeeaassyyppuubblliiccaattiioonnss..oorrgg;; PPhhoonnee:: 001111--2266556600886622,, 001111--3322005599886622
EE--mmaaiill:: iinnffoo@@mmaaddeeeeaassyyppuubblliiccaattiioonnss..oorrgg;; iieessmmaaddeeeeaassyy@@yyaahhoooo..ccoo..iinn
PPrroodduuccttiioonn EEnnggiinneeeerriinngg ((TTeexxtt bbooookk))
CCooppyyrriigghhtt ©© 22001100,, bbyy MMAADDEE EEAASSYY PPuubblliiccaattiioonnss..
AAllll rriigghhttss aarree rreesseerrvveedd.. NNoo ppaarrtt ooff tthhiiss ppuubblliiccaattiioonn mmaayy bbee rreepprroodduucceedd,, ssttoorreedd iinn oorr iinnttrroodduucceedd iinnttoo
aa rreettrriieevvaall ssyysstteemm,, oorr ttrraannssmmiitttteedd iinn aannyy ffoorrmm oorr bbyy aannyy mmeeaannss ((eelleeccttrroonniicc,, mmeecchhaanniiccaall,, pphhoottoo--
ccooppyyiinngg,, rreeccoorrddiinngg oorr ootthheerrwwiissee)),, wwiitthhoouutt tthhee pprriioorr wwrriitttteenn ppeerrmmiissssiioonn ooff tthhee aabboovvee mmeennttiioonneedd
Ppuubblliisshheerr ooff tthhiiss bbooookk..
FFiirrsstt EEddiittiioonn:: 22001100
TTyyppeeeett aatt:: MMAADDEE EEAASSYY PPuubblliiccaattiioonnss,, NNeeww DDeellhhii--111100001166
TToo mmyy tteeaacchheerr,,
WWhhoo nnoott oonnllyy ttaauugghhtt mmee BBhhaaggaavvaadd--GGiittaa AAss IItt IIss
bbuutt aallssoo ttrraaiinneedd mmee hhooww ttoo ffoollllooww iittss tteeaacchhiinnggss..
FFOORREEWWOORRDD
""IInnvveennttiioonn ooff ttoooollss ttoo eexxtteenndd tthhee ccaappaabbiilliittiieess ooff tthheeiirr bbaarree hhaannddss hhaass bbeeeenn oonnee ooff tthhee ggrreeaatteesstt
aaddvvaanncceess mmaaddee bbyy tthhee aanncciieenntt hhuummaannss tthhaatt hheellppeedd iinn tthhee pprrooggrreessss ooff cciivviilliizzaattiioonn.. AAsssseemmbblliinngg
iinnddiivviidduuaall ttoooollss hhaavviinngg ddiiffffeerreenntt ffuunnccttiioonnss iinnttoo hhaarrmmoonniioouuss uunniittss ccaalllleedd mmaacchhiinneess wwhhiicchh ccoouulldd
ppeerrffoorrmm aa rraannggee ooff ccoommpplleexx ffuunnccttiioonnss wwaass tthhee nneexxtt mmaajjoorr sstteepp tthhaatt uusshheerreedd iinn aann iinndduussttrriiaall
ssoocciieettyy wwhhiicchh bbrroouugghhtt uunnpprreecceeddeenntteedd pprroossppeerriittyy ttoo aa vvaasstt mmaajjoorriittyy ooff ppeeooppllee.. TTooddaayy''ss ccoommffoorrttaabbllee
lliiffeessttyylleess wwhhiicchh wwee ssoo ttaakkee ffoorr ggrraanntteedd oowwee nnoott aa lliittttllee ttoo tthhee mmaannuuffaaccttuurriinngg sseeccttoorr tthhaatt pprroodduucceess
nnoott oonnllyy tthhee ggooooddss tthhaatt aarree iinnddiissppeennssaabbllee ttoo oouurr eexxiisstteennccee bbuutt aallssoo aallll tthhee mmaacchhiinneerryy tthhaatt mmaakkeess
tthhoossee ggooooddss.. PPrroodduuccttiioonn EEnnggiinneeeerriinngg iiss tthhee ssuubbjjeecctt tthhaatt ddeeaallss wwiitthh tthhee tteecchhnniiqquueess ooff ccoonnvveerrttiinngg
aa vvaarriieettyy ooff rraaww mmaatteerriiaallss iinnttoo uusseeffuull aarrttiicclleess..
MMeettaallwwoorrkkiinngg iiss oonnee ooff tthhee oollddeesstt pprrooffeessssiioonnss pprraaccttiisseedd bbyy hhuummaann bbeeiinnggss.. FFrroomm tthhee aanncciieenntt
vviillllaaggee bbllaacckkssmmiitthhyy ttoo tthhee pprreesseenntt ddaayy rroobboottiicc ccoonnttrroolllleedd aauuttoommaattiicc mmaannuuffaaccttuurriinngg,, pprroodduuccttiioonn
tteecchhnnoollooggyy hhaass mmaaddee mmiinndd bboogggglliinngg aaddvvaanncceess.. TTooddaayy''ss pprroodduuccttiioonn tteecchhnnoollooggiieess eennccoommppaassss aa
bbrreeaatthh ttaakkiinngg rraannggee aanndd ccaann ssaattiissffaaccttoorriillyy aaddddrreessss hhuummoonnggoouuss cchhaalllleennggeess.. BBee iitt tthhee ffaabbrriiccaattiioonn
ooff ffllaawwlleessss iinnddiivviidduuaall ccoommppoonneennttss wweeiigghhiinngg aa ffeeww hhuunnddrreedd ttoonnss eeaacchh ssuucchh aass tthhee bbuullkkhheeaaddss
ooff ffuussiioonn rreeaaccttoorrss oorr nnaannoo--ssccaallee rroobboottss tthhaatt ccoouulldd pprrooppeell tthheemmsseellvveess tthhrroouugghh tthhee bbllooooddssttrreeaamm
ooff aa hhuummaann bbeeiinngg,, bbee iitt tthhee mmaakkiinngg ooff vveerryy--hhiigghh tteemmppeerraattuurree rreessiissttaanntt nnoossee ccoonnee ooff aa bbaalllliissttiicc
mmiissssiillee oorr tthhee llaayyeerr--bbyy--llaayyeerr bbuuiillddiinngg--uupp ooff mmiilllliioonnss ooff ttrraannssiissttoorrss aanndd ootthheerr eelleeccttrroonniicc ccoommppoonneennttss
oonn aa ssiinnggllee ccrryyssttaall ooff ssiilliiccoonn ttoo mmaakkee aa VVLLSSII cchhiipp ooff aa ffeeww mmmm ssiizzee,, ttooddaayy''ss tteecchhnnoollooggiieess hhaavvee
tthhee aannsswweerrss..
AAnncciieenntt mmaann mmaayy hhaavvee uusseedd oonnllyy aa ssiimmppllee ssttoonnee ttoo mmaakkee hhiiss ttoooollss ((tthhee fflliinntt ttoooollss ooff pprreehhiissttoorriicc
mmaann)),, bbuutt tthhee pprreesseenntt ddaayy eennggiinneeeerr hhaass aa bbeewwiillddeerriinngg vvaarriieettyy ooff mmaatteerriiaallss ttoo wwoorrkk wwiitthh.. AAlltthhoouugghh
ssttiillll mmoosstt pprreeooccccuuppiieedd wwiitthh tthhee ffoorrmmiinngg ooff mmeettaallss aanndd aallllooyyss ((eessppeecciiaallllyy sstteeeellss)) uussiinngg ttrraaddiittiioonnaall
mmeetthhooddss ssuucchh aass ccaassttiinngg,, ffoorrggiinngg,, rroolllliinngg,, eexxttrruussiioonn,, mmaacchhiinniinngg aanndd wweellddiinngg,, hhee hhaass ttoo mmaasstteerr
tthhee tteecchhnnoollooggiieess rreeqquuiirreedd ttoo sshhaappee aa nnuummbbeerr ooff ootthheerr mmaatteerriiaallss ssuucchh aass cceerraammiiccss ((sslliipp ccaassttiinngg,,
ssooll--ggeell pprroocceessssiinngg eettcc)),, ppoollyymmeerriicc mmaatteerriiaallss ((bbllooww mmoouullddiinngg,, ppuullttrruussiioonn eettcc)),, ccoommppoossiitteess ((ccoo--
eexxttrruussiioonn,, ssiinntteerriinngg,, ppoollyymmeerriicc ccuurriinngg eettcc)) aanndd eelleeccttrroonniicc mmaatteerriiaallss ((pphhoottooggrraavvuurriinngg,, CCVVDD,,
llaasseerr pprroocceessssiinngg eettcc)).. EEvveenn aa mmeerree eennuummeerraattiioonn aanndd bbrriieeff ddeessccrriippttiioonn ooff tthhee llaarrggee nnuummbbeerr ooff
pprroodduuccttiioonn tteecchhnnoollooggiieess iiss aa ddaauunnttiinngg ttaasskk.. BBuutt aa ffuullll uunnddeerrssttaannddiinngg ooff tthheessee tteecchhnnoollooggiieess ccaann
oonnllyy ccoommee aabboouutt bbyy aa s stutuddyy o,ofdf rtief uunnddeerrllyyiinngg sscciieennccee aanndd mmaatteerriiaall bbeehhaavviioouurr uunnddeerr ddiiffffeerreenntt
o
ccoonnddiittiioonnss ooff ssttrreessss,, tteemmppeerraattuurree aanndd eennvviirroonnmmeenntt.. TThhiiss llaatttteerr ppaarrtt rreeqquuiirreess aa tthhoorroouugghh kknnoowwlleeddggee
ooff tthhee ssttrruuccttuurree ooff mmaatteerriiaallss ffrroomm tthhee aattoommiicc ssccaallee ttoo tthhee mmiiccrroossccooppiicc ssccaallee aanndd iittss ccoorrrreellaattiioonn
ttoo tthhee eexxtteerrnnaallllyy oobbsseerrvveedd pprrooppeerrttiieess aanndd mmeecchhaanniiccaall bbeehhaavviioouurr.. FFuurrtthheerr,, pprreecciissee mmaatthheemmaattiiccaall
aannaallyyssiiss ooff tthhee rreessppoonnssee ooff mmaatteerriiaallss ttoo aapppplliieedd ssttrreessss,, ssttrraaiinn rraattee aanndd tteemmppeerraattuurree iiss aa nneecceessssaarryy
ccoonnccoommiittaanntt ttoo aa ccoommpprreehheennssiivvee ddeessccrriippttiioonn ooff tthhee pprroodduuccttiioonn pprroocceesssseess.. SSttuuddyy ooff tthhee ssuubbjjeecctt
ooff PPrroodduuccttiioonn EEnnggiinneeeerriinngg iiss tthhuuss nnoott oonnllyy uusseeffuull aanndd pprraaccttiiccaall bbuutt aallssoo hhiigghhllyy eexxcciittiinngg aanndd
rreewwaarrddiinngg iinn vviieeww ooff iittss mmuullttiiddiimmeennssiioonnaall rreeaacchh aanndd aapppprrooaacchh.. ""
VV VV KKuuttuummbbaarraaoo
FFoorrmmeerrllyy PPrrooffeessssoorr DDeeppaarrttmmeenntt ooff MMeettaalllluurrggiiccaall EEnnggiinneeeerriinngg,, IITT BBHHUU
FFoorrmmeerrllyy DDiirreeccttoorr,, JJaawwaahhaarrllaall NNeehhrruu AAlluummiinniiuumm RReesseeaarrcchh,, DDeessiiggnn && DDeevveellooppmmeenntt CCeennttrree,, NNaaggppuurr
""AAnn iinntteerreessttiinngg bbooookk ffoorr aallll uunnddeerrggrraadduuaatteess ffoorr uunnddeerrssttaannddiinngg ccoonncceeppttss ooff PPrroodduuccttiioonn TTeecchhnnoollooggyy
tthhrroouugghh pprroobblleemm ssoollvviinngg.. TThhee vvaarriieettyy ooff pprroobblleemmss pprreesseenntteedd sshhoouulldd pprroovvee ttoo bbee aa ccoonnffiiddeennccee
bboooosstteerr ttoo aallll aassppiirraannttss ffoorr hhiigghheerr ssttuuddiieess""
JJaannddhhyyaallaa NN MMuurrtthhyy
BBTTeecchh,, MMSS,, PPhhDD,, PPrriinncciippaall,, GGRRIIEETT,, HHyyddeerraabbaadd
PP R1EEFFAACCEE
II hhaavvee ggrreeaatt pplleeaassuurree iinn wwrriittiinngg tthhee bbooookk ooff ccoorree ssuubbjjeecctt ooff MMeecchhaanniiccaall EEnnggiinneeeerriinngg vviizz.. PPrroodduuccttiioonn
TTeecchhnnoollooggyy// EEnnggiinneeeerriinngg.. AA tthhoorroouugghh uunnddeerrssttaannddiinngg ooff tthhee ccoonncceeppttss ddeevveellooppeedd iinn tthhiiss bbooookk wwiillll
pprreeppaarree tthhee rreeaaddeerr ffoorr mmoorree aaddvvaanncceedd ccoouurrssee oonn tthhee ssuubbjjeecctt.. TThhee eennttiirree ssyyllllaabbuuss ooff PPrroodduuccttiioonn
EEnnggiinneeeerriinngg iiss pprreesseenntteedd iinn aa ssiimmppllee aanndd lluucciidd ssttyyllee ttoo mmaakkee iitt ccoommpprreehheennssiibbllee ttoo aann aavveerraaggee
ssttuuddeenntt..
IInn tthhiiss bbooookk II ttrriieedd ttoo pprreesseenntt tthhee aapppprrooaacchh nnoott oonnllyy ffoorr ccoommppeettiittiivvee eexxaammiinnaattiioonnss lliikkee GGAATTEE,, IIEESS
aanndd IIAASS bbuutt aallssoo ffoorr uunniivveerrssiittyy eexxaammiinnaattiioonnss ooff JJNNTTUU,, UUPPTTEECC eettcc.. eessppeecciiaallllyy oonn tthhee ssuubbjjeeccttss lliikkee
MMaatteerriiaall SScciieennccee,, MMeettrroollooggyy aanndd PPrroodduuccttiioonn PPrroocceesssseess.. II aallssoo uunnddeerrssttoooodd bbyy tteeaacchhiinngg vvaarriioouuss
ccaatteeggoorriieess ooff ssttuuddeennttss tthhaatt iitt bbeeccoommeess eeaassyy ffoorr tthhee ssttuuddeennttss wwhheenn tthhiinnggss aarree eexxppllaaiinneedd bbyy ggooiinngg
tthhrroouugghh tthhee ffuunnddaammeennttaallss.. SSoo iinn tthhee pprreesseenntt bbooookk II ttrriieedd ttoo eexxppllaaiinn mmoosstt ooff tthhee ttooppiiccss tthhrroouugghh
tthhee bbaassiiccss.. TThhee qquueessttiioonnss wwhhiicchh aallrreeaaddyy aappppeeaarreedd iinn ccoommppeettiittiivvee eexxaammiinnaattiioonnss lliikkee GGAATTEE,, IIEESS
aanndd uunniivveerrssiittyy eexxaammss ((bbootthh ssuubbjjeeccttiivvee aanndd oobbjjeeccttiivvee)) aarree iinnccoorrppoorraatteedd iinn eeaacchh cchhaapptteerr..
II wwoouulldd lliikkee ttoo tthhaannkk AAllll IInnddiiaa CCoouunncciill ffoorr TTeecchhnniiccaall EEdduuccaattiioonn ((AAIICCTTEE)),, DDeeppaarrttmmeenntt ooff SScciieennccee
aanndd TTeecchhnnoollooggyy ((DDSSTT)) GGoovvtt.. ooff IInnddiiaa,, DDeeffeennccee MMeettaalllluurrggiiccaall RReesseeaarrcchh LLaabboorraattoorryy ((DDMMRRLL)) aanndd
mmyy pprreesseenntt ppllaaccee ooff wwoorrkk GGRRIIEETT ffoorr ggiivviinngg mmee ooppppoorrttuunniittyy ttoo lleeaarrnn aanndd kkeeeepp iinn ttoouucchh wwiitthh
rreecceenntt aaddvvaanncceess iinn tthhee pprroodduuccttiioonn tteecchhnnoollooggyy eeiitthheerr bbyy ssuuppppoorrttiinngg tthhee rreesseeaarrcchh oorr pprroovviiddiinngg
tthhee ffoorruumm ooff eemmiinneenntt ppeerrssoonnaalliittiieess ttoo ddiissccuussss vvaarriioouuss tteecchhnnoollooggyy rreellaatteedd iissssuueess..
II wwoouulldd lliikkee ttoo eexxpprreessss mmyy hheeaarrttffeelltt rreeggaarrdd aanndd ggrraattiittuuddee ttoo mmyy tteeaacchheerr ffrroomm wwhhoomm II hhaavvee lleeaarrnneedd
tthhee ssuubbjjeecctt mmaatttteerr aanndd wwhhiicchh ggaavvee mmee iinnssppiirraattiioonn ttoo wwrriittee tthhiiss bbooookk.. II tthhaannkk MMaahheesshh,, AAppuurrvv,,
DDeevviisshhaannkkaarr GGooyyaall,, SSwwaatthhii aanndd BBaannddhhaavvii ffoorr ttyyppiinngg,, ddrraawwiinngg vvaarriioouuss ffiigguurreess aanndd pprrooooffrreeaaddiinngg
tthhee tteexxtt..
#
II wwoouulldd lliikkee ttoo tthhaannkk MMAADDEE EEAASSYY ssttaaffff wwhhoo hhaavvee ppuutt tthheeiirr ssiinncceerree eeffffoorrttss ttoo ddeevveelloopp tthhiiss bbooookk
ttiimmeellyy.. II wwoouulldd aallssoo lliikkee ttoo tthhaannkk MMrr.. BB..SSiinngghh ((CChhiieeff MMaannaaggiinngg DDiirreeccttoorr,, MMAADDEE EEAASSYY GGrroouupp)) ffoorr
ccoonnssttrruuccttiivvee ssuuggggeessttiioonnss aanndd ssuuppppoorrtt..
DDrr.. SSwwaaddeesshh SSiinngghh
CCOO NMTIEENNTTSS
11.. MMeettrroollooggyy
11..11 IInnttrroodduuccttiioonn 11
11..22 AAccccuurraaccyy aanndd PPrreecciissiioonn 55
11..33 IInntteerrcchhaannggeeaabbiilliittyy aanndd SSeelleeccttiivvee AAsssseemmbbllyy 66
11..44 SSeelleeccttiivvee AAsssseemmbbllyy 77
11..55 LLiimmiittss,, FFiittss aanndd TToolleerraanncceess 88
11..66 AAlllloowwaannccee 1100
11..77 TToolleerraannccee SSiinnkk 1177
11..88 DDeessiiggnn ooff LLiimmiitt GGaauuggeess 1188
11..99 VViioollaattiioonn ooff TTaayylloorr''ss PPrriinncciippllee iinn GGaauuggee DDeessiiggnn 2200
11..1100 GGaauuggee MMaatteerriiaall 2200
11..1111 SSlliipp GGaauuggeess 2222
11..1122 AAnnggllee BBlloocckkss 2233
11..1133 SSiinnee BBaarr 2233
11..1144 PPrreecciissiioonn BBaallll MMeeaassuurreemmeenntt 2244
11..1155 VVeerrnniieerr CCaalliippeerrss aanndd MMiiccrroommeetteerr 2266
11..1166 TTyyppeess ooff EErrrroorrss 2266
11..1177 II nntteerrffeerroommeettrryy 2277
11..1188 SSttrraaiigghhttnneessss 3300
11..1199 FFllaattnneessss 3311
11..2200 CCoommppaarraattoorr 3311
11..2211 SSuurrffaaccee FFiinniisshh 3377
11..2222 SSccrreeww TThhrreeaadd MMeettrroollooggyy 4411
.
11..2233 AAcccceeppttaannccee TTeessttss 4433
PPrraaccttiiccee QQuueessttiioonnss 4477
