Методы определения параметров шероховатости

Известные методы определения параметров шероховатости различаются по следующим признакам: по измерению пара­метров— прямые и косвенные, контактные и бесконтактные, дискретные и интегральные; по принципу действия и устройству используемых приборов — механические, пневматические, опти­ческие, индукционные, емкостные, ультразвуковые, высокоча­стотные; по виду представляемой информации — профилометри-ческие и профилографические.

 

 

 

Прямые методы позволяют определять значение параметр; непосредственным измерением его величины. Косвенные — ш основании измерения величин, связанных с определяемым пара метром, вычисляют значение его расчетом. Контактные методь осуществляются благодаря контакту измерительного органг с поверхностью, параметр шероховатости которой определяется. Бесконтактный метод позволяет измерить параметр без кон­такта рабочего органа с поверхностью, для которой определя­ется параметр шероховатости. Дискретные, или дифференци­альные, методы дают конкретное единичное значение измеря­емого параметра в каждом месте измерения. Интегральные методы дают усредненное значение измеряемого параметра на определенном участке поверхности.

Название принципа действия соответствует конструктивным формам осуществления метода: механические основаны н-а принципе механики, оптические — на принципе оптики и т. д. Профилометрические методы позволяют измерять параметр по ходу его изменения вдоль профиля нормального сечения, без необходимости графического представления этого профиля. Профилографические методы основаны на получении чертежа — графика модели профиля в увеличенном масштабе, и по дан­ным этой профилограммы определяют все параметры профиля. Профилографические методы дают больше информации о ше­роховатости поверхности, чем Профилометрические. В соответ­ствии с перспективной классификационной схемой, принятой ИСО ТК57, приборы и устройства для оценки шероховатости делятся на две группы: 1) приборы для оценки шероховатости по поверхности; они применяются при интегральном методе; в качестве критерия используют образцы сравнения; 2) при­боры для измерения шероховатости профильным методом; они делятся в свою очередь на приборы последовательного преобра­зования профиля — щуповые профилометры и профилографы, и поиборы одновременного преобразования, теневого и светового сечения. Принцип действия и устройства приборов могут быть различными в соответствии с принятым методом. поскольку принятые параметры шероховатости могут определяться только с помощью приборов профильного метода, они считаются основ­ными, хотя принцип оценки шероховатости поверхности интс-ральным методом на практике является более корректным.

Наибольшее практическое значение и применение получили прямые методы, в частности профильные методы. Профильными называют методы, основанные на получении тем или иным спо­собом профиля сечения контролируемой поверхности и оценке ее шероховатости по этому профилю. Получение профиля конт­ролируемой поверхности возможно разными способами, однако чаще всего для этой цели пользуются способами светового се­чения или ощупывания поверхности. Существует две разновид-

 

 

ности способа светового сечения поверхности, сущность кото­рых показана на рис. 49, в, г.

Основанный на первом способе двойной микроскоп имеет два тубуса, расположенных в одной плоскости под углом 45° к контролируемой поверхности 90° друг к другу. С помощью первого тубуса (назовем его осветительным) на поверхность проектируется тонкая прямая световая полоска. На поверх­ности изображение световой полоски оказывается более или менее изломанным соответственно профилю поверхности. Изоб­ражение световой полоски на поверхности наблюдают через микроскоп и с помощью винтового окулярмикрометра произво­дят измерение неровностей. Двойной микроскоп позволяет из­мерять неровности высотой примерно от 1 до 100 мкм. Для бо­лее грубых поверхностей с высотой неровностей от нескольких десятков до нескольких сотен микрометров возможно примене-ниие более простых приборов, работающих по способу теневого сечения поверхности (ТСП) или способу тени от ножа. По этому способу контролируемую поверхность освещают также под углом 45° пучком параллельных лучей света, которые па­дают на лезвие ножа, свободно лежащего на контролируемой поверхности. Прямолинейная кромка ножа отбрасывает на по­верхность тень, нижняя граница которой искривляется соответ­ственно профилю поверхности. Как и в двойном микроскопе, наблюдение и измерение неровностей выполняют с помощью микроскопа. Оба прибора пригодны в основном для измерения единичных неровностей поверхности и только в случаях, если высота и шаг неровностей поверхности мало отличаются друг от друга. Это связано с тем, что оба прибора дают увеличение неровностей, мало отличающееся по их высоте и шагу. Если обозначить шаг неровности через /, а высоту ее через Н, то оче­видно, что при увеличении объектива микроскопа, равном ύ, в фокальной плоскости окуляра будет наблюдаться неровность, увеличенная по длине (шагу) в ύ раз, т. е. 1 = 1ύ, где L —вели­чина шага неровности в фокальной плоскости окуляра. Так как неровности поверхности в обоих случаях освещаются под углом а = 45°, проекция высоты их тени, наблюдаемая в микроскоп, будет, очевидно, h ' = h cos 45°. Общее увеличение неровности по высоте в фокальной плоскости окуляра будет равно

 

Н = h'ύ = h /соs 45° ύ ≈1,4ύ, (66)

где Н — высота неровности в фокальной плоскости окуляра. Таким образом, в обоих приборах увеличение по высоте неров­ностей только в 1,4 раза больше увеличения по шагу. Между тем высота неровностей поверхности древесины и древесных материалов, как правило, на один-два порядка меньше их шага. Например, на фрезерованных поверхностях древесины при длине шага (волны) в несколько миллиметров высота волн со-

 

ставляет только десятки микрометров. В этих условиях приме­нение микроскопов малоэффективно: при применении объекти­вов с небольшим увеличением неровности малоразличимы в мик­роскопе; при применении объективов с большим увеличением в поле зрения микроскопа оказывается только часть неров­ности. Этого недостатка нет в приборах, основанных на прин­ципе ощупывания контролируемой поверхности.

Простейшим ощупывающим прибором для контроля шеро­ховатости может служить индикаторный глубиномер, представ­ляющий собой индикаторную головку часового типа, закреп­ленную в специальной колодке с плоской опорной поверхностью так, чтобы стержень индикатора выступал на 1,5—2 мм ниже опорной поверхности. Пользуясь отверстиями в колодке, при­бор можно установить на контролируемой поверхности так, чтобы конец стержня индикатора касался дна впадины, глубину которой хотят измерить. Индикаторный глубиномер пригоден для контроля шероховатости только грубых поверхностей. В де­ревообработке им пользуются для контроля шероховатости пи­ломатериалов, выпиленных на лесопильных рамах, круглопильных станках с большой подачей на зуб и т. п.

Значительно большее распространение получили ощупываю­щие приборы — профилографы и профилометры, в которых твердый щуп (чаще всего им служит алмазная игла) скользит по контролируемой поверхности, неровности которой вызывают соответствующие им вертикальные колебательные перемещения щупа. Перемещения щупа с помощью соответствующих механиз­мов могут быть преобразованы в отклонения светового луча, механические перемещения пера или, чаще всего, в электриче­ские импульсы и с многократным увеличением записаны на фо­топленке или бумаге в виде кривой профиля (профилограммы) или зафиксированы на показывающем приборе. Соответственно различают щуповые приборы — профилографы, служащие для записи неровностей поверхности в виде профилограмм, и щупо­вые приборы — профилометры, дающие усредненный результат измерения неровностей в числовом выражении того или иного высотного параметра шероховатости. Масштаб вертикального увеличения в профилографах может быть очень большим, в сов­ременных приборах он нередко достигает кратности увеличения X 10⁵ и более. Масштаб горизонтального увеличения редко превышает увеличения X 10². Поэтому профилограммы пред­ставляют собой искаженный гипертрофированный по высоте профиль поверхности, но именно это позволяет выявить и оце­нить даже мельчайшие его подробности. Очень важными харак­теристиками ощупывающих приборов являются радиус закруг­ления острия ощупывающей иглы и давление ее на контроли­руемую поверхность. При очень малом радиусе закругления игла может царапать поверхность, при слишком большом —

 

 

может происходить искажение профиля за счет недоощупыва-ния, т. е. недоставания концом иглы дна впадины. Усилие при­жима иглы к поверхности должно быть незначительным, меньше предела смятия волокон древесины, иначе возможно смятие контролируемой поверхности, особенно у такого мягкого мате­риала, как древесина. В то же время оно должно быть доста­точным для того, чтобы исключить проскакивание иглы через отдельные неровности при ее поступательном перемещении по поверхности. Таким образом, ощупывающие приборы должны отвечать очень высоким требованиям и основные параметры их нормируются государственными стандартами. В современных приборах контактного действия колебания иглы преобразуются в электрические сигналы с помощью индуктивных, механотроп-ных, пьезоэлектрических, емкостных и других преобразовате­лей. Сигналы регистрируются по частоте и амплитуде колеба­ний иглы, с помощью ЭВМ выдается численное значение одного из параметров оценки шероховатости, с помощью графопострои­теля дается профилограмма профиля поверхности. Параметр шероховатости поверхности изделий из древесины и древесных материалов определяется по ГОСТ 15612—78. В зависимости от предельных значений параметров шероховатости поверхности ре­комендуется применять следующие приборы: индикаторный глу­биномер для измерения шероховатости по параметру Rm max в пределах Rm max = 500 ÷1600 мкм; ТСП-4С для Rm max = 60÷1600 мкм; МИС-11 для Rm max = 1,5÷63 мкм. На приборах по­следовательного преобразования профиля профилографе-про-филометре модели 201, 252 измеряют параметр R _я от 0,02 до 100, R _г и R _т от 0,02 до 200 мкм на базе до 2,5 мм. На приборах светового сечения типа ПСС-2 (МИСИ), ОРИМ измеряют параметры R _г, Rm от 0,4 до 40 мкм на базе до 2,5 мм; на ПТС-1 — R_z и Rmот 40 до 320 мкм на базе до 8 мм. Кроме приборных профильных методов определения параметров шеро­ховатости поверхности древесных материалов, могут использо­ваться органолептические методы интегральной оценки шеро­ховатости по образцовым деталям.

Контроль осуществляют путем визуального сравнения конт­ролируемой поверхности с поверхностью образцовой детали-эта­лона, параметры шероховатости которой предварительно опре­делялись в лаборатории приборным методом по одному или не­скольким параметрам. Размеры образцов для определения ше­роховатости должны быть не менее 200X300 мм или соответ­ствовать размеру контролируемой поверхности. Такой метод позволяет однозначно определить только соответствие или несоответствие шероховатости контролируемой поверхности эталону. Этот метод широко используется в производственных условиях.

Имеются приборы для сравнения контролируемой поверх­ности с поверхностью эталона. Применение таких приборов по-

вышает надежность сравнения, снижает трудоемкость контроля и сохраняет эталон. Поверхность эталона необходима только для градуировки прибора.

Конкретные значения параметров шероховатости поверх­ности древесины приведены в нормативной документации. Осо­бенно жесткие требования предъявляются к операциям, форми­рующим поверхность под отделку. Вид отделки и толщина по­крытия предопределяют допустимую шероховатость. Так, под отделку нитроцеллюлозными лаками шероховатость по R _{т тах} должна быть менее 16 мкм; под отделку полиэфирным лаком она может быть до 63 мкм; под отделку кроющими красками и эмалями — до 125 мкм. Поверхности, предназначенные под склеивание массивной древесины, могут иметь шероховатость по R _ттах до 200 мкм, а волнистость поверхности после про­дольного фрезерования до 3 мм. Поверхности, облицованные бумагами, имеют шероховатость не свыше R _{m max} = 60 мкм.

Шероховатость поверхности и точность размеров взаимосвя­заны. Максимальная высота выступа профиля на поверхностях, ограничивающих размер, является его составной частью. Слу­чайные колебания выступов R_{m max} образуют одну из значитель­ных случайных погрешностей размера. Чем точнее требуется выполнить размер, тем менее шероховатыми должны быть по­верхности, ограничивающие этот размер. Обоснование шерохо­ватости поверхности при назначении точности размера может исходить из следующих предположений. Параметр R _{m max} вхо­дит составной частью в ошибку измерения, которая не должна превосходить '/₆ допуска детали. Допуская, что ошибка размера из-за параметра R_{m max} не должна превосходить величину при­борной погрешности, можно считать, что сумма значений пара­метра R_{m max}, не ограничивающих размер поверхностей, не должна быть более '/₆ допуска. Исходя из этих допущений, можно легко нормировать шероховатость поверхности в зави­симости от допуска детали. Например, допуск для деталей раз­мером от 18 до 30 мм по ГОСТ 6449—82 для 12-го квалитета равен 0,21 мм, а для 14-го — 0,52 мм. Шероховатость поверхно­стей для деталей, изготовленных по 12-му квалитету, должна быть не более R_{m max} = 0,21 (2-6) 1000=17,5 мкм, а для 14-го квалитета может быть неболее R_{m max} = 0,52/(2-6) 1000 = 43,3 мкм.

Требования к шероховатости поверхности устанавливают без учета дефектов поверхности. При нормировании шероховатости пользуются ГОСТ 7016—82, где даны унифицированные значе­ния параметров R_{m max,} Rz и Ra в виде рядов предпочтительных чисел. Обычно при нормировании шероховатости ограничивают верхнее предельное значение параметра. В некоторых случаях указываются оба ограничения. Нормируемое значение шерохо­ватости поверхности обозначают на чертеже на всех поверхно­стях изделия по ГОСТ 2.309—73. Для этого используются три

 

 

знака. Знак √ применяется, когда не оговаривается вид об­работки. Если при изготовлении детали не допускается удале­ние поверхностного слоя или разделение материала, то приме­няют знак √. Если необходимо удалить поверхностный слой или использовать разделение материала, то применяют знак √

Когда необходимо нормировать вид обработки и базовую длину, знак шероховатости поверхности изображают с полкой. Значение параметра /?_а указывают без символа, а значения остальных параметров указывают после их символов. Напри­мер, Я_г 10, ЯттахЮО, 5_г08. При указании ограничительных пределов значений параметров шероховатости они размещаются в две строки, например Rm max 100, Sz 08. При указании ограничительных пределов значений параметров шероховатости они размещаются в две строки, например Rm max₆₃.

Типы направления неровностей указывают в условном обоз­начении в нижней части знака под указанием базовой длины: параллельное √=; перпендикулярное √┴; перекрещивающееся √ Х; кругообразное √ С; радиальное √R; произвольное √М. Обычно шероховатость древесины измеряется в направлении перпендикулярном волокнам. При обозначении одинаковой шероховатости для всех поверхностей, на которых не указана шероховатость, в правом верхнем углу чертежа помещают обоз­начение одинаковой шероховатости, после которого ставят знак V. Ворсистость не допускается при R_{m max}<8 мкм; мшистость при R_{m max}< 100 мкм.

 

 

Раздел II

____________________________________________

 

 

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС

Глава 5 СТРУКТУРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

§ 25. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС КАК СИСТЕМА

 

Производство — это сложная система. Посредством функци­онирования она превращает ресурсы природы в промышленную продукцию. Промышленность — ведущая отрасль производств, она делится в зависимости от используемых ресурсов природы на добывающую и обрабатывающую. На рис. 50 представлена принципиальная упрощенная схема производства как сложной системы, включающей множество подсистем.

 

Процесс изготовления изделий на современном деревообра­батывающем предприятии состоит из непосредственной обра­ботки материала (например, сушки древесины, механической обработки деталей, склеивания, сборки и т. д.) и сопутствую­щих ей процессов транспорта и хранения материалов на скла­дах, контроля качества, обеспечения рабочих мест энергией, инструментом, учета выработанной продукции, управления про­изводством и т. д. Производственный процесс включает в себя все необходимое для планомерного и рационального изготов­ления изделий: проектирование, основное производство, техни­ческое, материальное и общее обслуживание.

 

Рис. 50. Составные элементы производства изделий из древесины

 

Производственный процесс — совокупность всех совместных действий людей и средств производства, в результате которой из исходных материалов, заготовок и составных частей полу­чают продукцию определенного назначения и требуемого каче­ства. Технологический процесс — законченная часть основного производства, в результате выполнения которой достигается из­менение формы, размеров, положения, состояния и свойств ма­териалов или заготовок или последовательное соединение со­ставных частей в соответствии с требованиями технической документации.

Технологией производства называют научно и практически обоснованную систему знаний, методов воздействия и приемов превращения сырья и материалов в готовую продукцию.

Технология изделия из древесины является научной и прак­тической деятельностью о наиболее рациональных и эффектив-

 

 

ных способах изготовления изделий из древесных материалов. Технологический процесс включает не только механическую обработку древесины резан'ием, прессованием, гнутьем, соедине­ние деталей, но и физические процессы нагрева и сушки мате­риалов, химические явления при склеивании и отделке.

Процессы сушки и отделки древесины отличаются от про­цессов механической обработки, поэтому они являются предме­том самостоятельных учебных дисциплин.

Изделия из древесных материалов отличаются сложной кон­струкцией и состоят из большого количества разнообразных деталей, форма и размеры которых заданы чертежом изделия. В изделиях детали могут быть цельными и составными (кле­еными). Цельные детали вырабатывают из массивной древе­сины, а составные или клееные — из составных частей, склеи­вают из шпона или вырезают из клееной фанеры, столярной плиты и т. д. Каждая деталь отличается своими характерными признаками, имеет свой технологический процесс изготовления. Технологический процесс производства всего изделия — это со­вокупность технологических процессов изготовления его дета­лей, сборки их в изделие и, если необходимо, обработки собран­ного изделия до полной готовности.

Технологический процесс изготовления каждой детали и из­делия может быть разделен на ряд этапов — стадий, отличаю­щихся друг от друга характером обработки (например, гнутье, резание, склеивание и т. д.) или различием цели, которая ста­вится на данном этапе (раскрой, механическая обработка и др.).

Технологический процесс изготовления изделий из древесины может быть разделен на типичные стадии в той или иной по­следовательности, которые встречаются почти на каждом пред­приятии.

Сырьем для всех изделий служат древесные материалы в виде досок, древесностружечных, древесноволокнистых или столярных плит, фанеры и облицовочных материалов. Методы обработки древесных материалов в большей степени определя­ются их свойствами. Использовать в производстве древесные материалы необходимо при определенной влажности. Сушка или досушка древесины и материалов перед запуском их в об­работку— одна из первых стадий технологического процесса любого предприятия, изготавливающего изделия из древесины.

Механическая обработка древесных материалов на станках обычно начинается с раскроя, деления досок, фанеры, столяр­ных плит и других материалов на отрезки определенных раз­меров, из которых путем фрезерования и других операций могут быть получены нужные детали. Такие отрезки после раскроя называют черновыми заготовками деталей.

При раскрое древесных материалов на заготовки необхо­димо добиваться наиболее рационального использования сырья,

 

т. е. получения наибольшего количества заготовок, по качеству отвечающих установленным требованиям, которые регламенти­руются допустимыми дефектами на древесные материалы.

Раскрой древесных материалов на заготовки также типич­ная стадия технологического процесса. Последовательность пер­вых стадий технологического процесса (сушки и раскроя) зависит от конструкций изделий и может быть различной. Воз­можна сначала сушка древесных материалов, а затем раскрой их и, наоборот, сначала раскрой, а затем сушка заготовок. На практике находит применение и тот и другой порядок.

Заготовки обычно проходят две стадии механической обра­ботки. На первой стадии заготовки обрабатывают с четырех сторон по сечению и оторцовывают для придания правильной геометрической формы и точных размеров. Эту стадию обра­ботки называют механической обработкой черновых заготовок. В результате ее выполнения получаются чистовые заготовки. Вторая стадия обработки заготовок включает формирование шипов и проушин, сверление отверстий, выборку гнезд, шлифо­вание и т. д. Эту стадию называют механической обработкой чистовых заготовок. В результате ее выполнения получают го­товые детали заданной в соответствии с чертежами формы.

Такая последовательность превращения заготовок в детали необходима потому, что только на заготовках с обработанными поверхностями, имеющих правильную форму и точные размеры, могут быть точно сформированы шипы, высверлены отверстия, гнезда и т. д. Приведенные две стадии превращения заготовок в готовые детали характерны только для деталей из цельной древесины. Составные (клееные) или облицованные детали проходят еще одну стадию — склеивание и облицовывание. При этом сначала склеивают и облицовывают, а затем произ­водят окончательную механическую обработку заготовок.

Процесс сборки изделий из готовых деталей также можно разделить на ряд стадий. Первая из них — сборка деталей в сборочные единицы (рамки, щиты, коробки и т. д.). Такие сборочные единицы, прежде чем собирать в изделия, обрабаты­вают на станках для снятия провесов, выверки размеров и, если нужно, сверления гнезд, отборки профилей и т. д.

Последовательность дальнейших стадий технологического процесса зависит от конструктивных решений и может быть различной. Возможна сначала сборка подготовленных сбороч­ных единиц в изделие, а затем отделка собранного изделия и, наоборот, сначала отделка сборочных единиц и деталей, а за­тем сборка их в изделия или упаковка в разобранном виде.

Общую структуру технологического процесса производства изделий можно представить в виде схемы (рис. 51).

Рассматривать технологический процесс производства изде­лий целесообразно в указанной на схеме последовательности,

 

 

 

 

 

 

исключив стадии сушки и отделки, изучаемые в специальных курсах. При более детальном рассмотрении технологического процесса видим, что каждая стадия обработки разделена наряд технологических операций. Технологической операцией называ­ется законченная часть технологического процесса, выполняе­мая непрерывно на одном рабочем месте при изготовлении одной и той же продукции. Например, стадия раскроя досок на заготовки обычно состоит из операций распиливания досок по­перек (торцевания) и полученных отрезков вдоль. Каждую из этих операций выполняют на разных станках и обычно разные рабочие. Иногда к операциям поперечного и продольного рас­пиливания добавляется самостоятельная операция предвари­тельной разметки досок. Технологическая операция является основной единицей производственного планирования. На ее основе оценивают трудоемкость изделия, нормы времени, рас­ценки, оборудование, календарное планирование, себестоимость, контроль качества.

Операция не является неизменной частью технологиче­ского процесса. В большинстве случаев операция состоит из ряда рабочих приемов обработки детали (или изделия). В за­висимости от уровня техники и организации производства она может состоять из большего или меньшего количества рабочих приемов. Например, фрезерование брусков (делянок) с трех сторон для склеивания в щиты можно выполнить на фуговаль­ном станке и считать за одну операцию, если она поручена одному рабочему. Эту же обработку могут выполнить последо­вательно разные рабочие и на разных станках. Обработка ши­рокой стороны (пласти) может быть выполнена на фуговальном станке, а обработка узких сторон (кромок) на фрезерном. В этом случае обработка будет состоять из двух операций. Такое деление операций называют дифференциацией.

Особенно большие колебания в степени дробности операций наблюдаются в технологических процессах сборки. В мелких производствах всю сборку деталей в изделия поручают одному рабочему (или бригаде рабочих). В этих случаях все изделия собирают на одном рабочем месте, планируют и учитывают как одну операцию. Такой прием называют укрупнением операции. Ту же работу в крупносерийных и массовых производствах обычно разделяют на самостоятельные операции, выполняемые отдельными рабочими на различных рабочих местах.

На современных предприятиях технологическая операция осуществляется с помощью технологической системы, включаю­щей технологические машины, приспособления, инструмент с не­сущими элементами, заготовку, которые подготовлены к выпол­нению технологической операции. Рабочим местом называют участок помещения, на котором в определенном порядке рас­положены оборудование (станок, верстак, приспособления),

 

материалы и инвентарь, необходимые рабочему при выполне­нии технологической операции, это — единица структуры пред­приятия.

Объем технологической операции имеет очень важное про­изводственное значение. Чем крупнее и сложнее операция, тем Н'иже производительность труда и тем выше должна быть ква­лификация рабочего. Дифференциация операции на более мел­кие способствует повышению производительности труда, так как позволяет рабочему лучше освоить приемы выполнения несложной операции и применить специальные приспособления с меньшими умственными напряжениями. Каждая операция может быть разделена на части, состав и число которых может изменяться в зависимости от характера и объема операции.

В составе операции различают технологический переход, проход, установку и позицию.

Технологическим переходом называют законченную часть технологической операции, заключающуюся в обработке какой-либо одной поверхности заготовки одним и тем же инструмен­том, без ступенчатого изменения режимов работы. Например, в упоминавшемся примере обработки заготовки с трех сторон на фуговальном стан'ке операция состоит из трех переходов: первый — обработка пласти, второй и третий — последователь­ная обработка сначала одной, затем другой кромки. Эти, как и другие, переходы могут выполняться раздельно и последова­тельно, например на обычных фуговальных станках, и одно­временно, если обработка будет сразу со всех сторон заготовки, например на трех- и четырехсторонних продольно-фрезерных станках. Очевидно, что в последнем случае обработка будет от­личаться наиболее высокой производительностью. Часть техно­логической операции, при которой не происходит изменения со­стояния предмета труда (смена инструмента, закрепление за­готовки и т. п.), называют вспомогательным переходом.

В свою очередь переход может состоять из одного или не­скольких проходов. Следовательно, рабочий ход (проход) пред­ставляет собой часть технологического перехода, при котором снимается один слой материала и который выполняется за одно перемещение инструмента относительно заготовки. Эти опера­ции называются проходной обработкой, выполняемой при не­прерывном движении материала относительно инструмента, на фуговальных, рейсмусовых, многосторонних продольно-фрезер­ных станках, станках для продольного распила и др. Такая об­работка отличается наиболее высокой производительностью, так как в большинстве случаев заготовки проходят через ста­нок только в одном направлении, не требуется затрат времени на возврат заготовок из станка или на обратный ход инстру­мента. Заготовки можно подавать без разрывов, торец в торец, обработка осуществляется непрерывно. Производительность еще более увеличивается, когда одновременно

 

обрабатывают несколько заготовок (многоручьевая обработка) или несколько сторон одной заготовки (одновременное выполнение нескольких переходов). Однако проходную обработку не всегда можно осу­ществить. В ряде случаев, например при сверлении в заготовке гнезд и отверстий, осуществляется позиционная обработка. Часть технологического перехода, при которой происходит не обработка заготовки, а перемещение инструмента, называется вспомогательным (холостым) ходом.

Позиционной обработкой называют такую, при которой за­готовку сначала устанавливают неподвижно и закрепляют в оп­ределенном положении на рабочем столе, в станке или в при­способлении, а затем надвигают на нее рабочий инструмент. Примером позиционной обработки может служить высверлива­ние в заготовке отверстий на сверлильном станке, выборка гнезд на цепно-долбежном станке и т. д. При позиционной об­работке операция в зависимости от сложности может состоять из одной или нескольких установок.

Установкой называют часть технологической операции, вы­полняемую при одном закреплении заготовки в станке или при­способлении. Так, сверление нескольких отверстий в заготовке на многошпиндельном сверлильном станке может выполняться за одну установку, т. е. при одном закреплении заготовки на столе станка. Эта же операция при выполнении на одношпин-дельном сверлильном станке без специальных приспособлений потребует столько установок заготовки, сколько в ней будет сверлиться отверстий.

технологической операции или определенном положении заго-инструмента или станка без ее в заготовке нескольких отвер­стий на одношпиндельном станке при помощи кондуктора мо­жет быть выполнено за одну установку (одно закрепление за­готовки в кондукторе), позиция заготовки относительно инстру­мента будет меняться столько раз, сколько будет сверлиться отверстий.

Таким образом, одна и та же технологическая операция мо­жет быть выполнена при одной установке и одной позиции, при одной установке и нескольких позициях, при нескольких уста­новках и нескольких позициях. На изменение установки и пози­ции требуется затратить труд и время. Производительность ра­бочего будет наивысшей при наименьшем числе установок и по­зиций. Поэтому сокращение числа установок в операции имеет большое значение. При обработке древесины время, затрачи­ваемое на выполнение самого резания, значительно меньше времени, затрачиваемого на перемещение заготовки на столе станка, 'закрепление, раскрепление ее и т. д. Сокращением

 

 

числа установок достигается лучшее использование станка и повышение производительности труда. Для выполнения основной технологической операции иногда необходимо осуществить вспомогательные операции, ънапример, установить заготовку в приспособление и пр.

Рассмотренное деление операции на переходы, проходы, установки и позиции не является исчерпывающим. Анализируя технологические операции, видим, что они состоят из рабочих приемов, повторяющихся при обработке каждой новой заготовки, например: взятии заготовки из штабеля, перемещения ее к станку, закрепления в станке, включения подачи чтанка и т.д. Некоторые приемы могут выполнения операции, имеют большое значенис при учете затрат времени. Они являются предметом изучения технологического процесса разделение операциеий рабочего места. В структуре технологического процесса разделение операций на рабочие приемы в большинстве случаев излишне. Это крайне важно при обучении рабочих этим приемам и организации рабочего места. В структуре технологического процесса важное значение имеет объем технологической операции. В некоторых случаях целесообразно совмещать технологические операции, в других – дифференцировать. Если изделие и его детали имеют значительные размеры, то перемещение их для осуществлекния технологических операций с одного рабочего места на другое нецелесообразно, а иногда технически трудноосуществимо. При изготовлении клееных строительных конструкций длиной более 30 м перемещение их в цехе сложно. Аналогичная ситуация создается при изготовлении деревянных судов. В таких случаях все технологические операции осуществляются при неподвижном изделии на одном месте.

Концентрация технологических операций обычно всегда требует более высокой квалиыикации рабочих, сложной оснастки и оборудования, но сокращает длительность производственного цикла и потребность в производственной площади. Концентрация операции в производстве изделий тиз древесины широко используется на стадии и механической обработки в пределах не ограничивающих технические возможности организации поточных форм производства. Концентрация технологических оперций может иметь три формы: последовательную, параллельную и последовательно-параллельную. Достигается это созданием устройств, автоматически меняющих инструмента, способного осуществить весь объем работ на укрупненной операции. Параллельная концентрация может быть получена методом агрегатирования или созданием манипуляторов, выполняющих весь

 

объем укрупненной операции. В более простом случае этот эффект достигается совмещением инструментов, применяемых на различных операциях. Элементарным примером такого решения является совмещение сверла и зенкера. Параллельно-последовательная концентрация применяется в поточных линиях механической обработки щитов и брусков.

Одним из моментов, характеризующих структуру технологического процесса, является форма управления ходом технологического процесса. Это имеет особое значение в поточном производстве. Технологический процесс в поточном производстве может иметь три формы управления: централизованное, путевое и смешанное. При централизованном управлении весь технологический процесс контролируется с одного пульта. При путевом управлении подача команд и контроль ведутся последовательно по ходу выполнения технологических операций с предыдущей к последующей. Смешанное управление предусматривает централизованное управление в пределах каждого из этих участков.

В производстве изделий из древесины чаще всего используют смешанную форму управления. Для осуществления управления необходима надежная связь между управляющим и управляемым объектами. При централизованном управлении используются простые и сложные устройства дистанционного управления. К простым устройствам относится телефонная связь. К сложным – автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП) с приеменением микропцессоров и т.п.

При путевом управлении связь между технологическими системами может быть трех видов: жесткая, гибкая и

⇐ Предыдущая16171819202122232425Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: