 |
Технологический процесс и его структура
|
|
|
|
Виды изделий
Изделие ¾ это предмет или набор предметов, полученных в результате целенаправленных трудовых действий.
ГОСТ 2.101-68 установлены следующие виды изделий.
Детали - изделия, изготовленные из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций: свинчивания, сварки, клепки и. т. д. Например: валик из одного куска металла, зубчатое колесо, корпус редуктора и. т. д.
Сборочные единицы - изделия, составные части которых подлежат соединению между собой на предприятии – изготовителе путем применения сборочных операций. Например: редуктор, станок, автомобиль и. т. д.
Комплексы – два и более специфицированных изделия, не соединенных на предприятии- изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций. Например: специализированный металлорежущий станок, робот для подачи в зону обработки заготовок, бункер-накопитель заготовок, объединение которых создает единую функциональную систему.
Комплекты – два и более изделия не соединенных на предприятии – изготовителе сборочными операциями и представляющие собой набор изделий, которые имеют общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера. Например: набор запасных, частей, инструментов и приспособлений, набор слесарного инструмента и. т. д.
Наиболее сложным изделием является машина.
Машиной называется устройство, выполняющее механические движения по преобразованию материалов, энергии и информации для облегчения физического и умственного труда человека.
Порядок создания нового изделия
Новоё изделие имеет усовершенствованные технические и потребительские свойства.
|
|
|
Процесссоздания нового изделия включает: выдачу технического задания, проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИР и ОКР), проектирование изделия и производственную деятельность.
Техническое задание разрабатывает заказчик нового изделия. В нем приводятся сведения о назначении изделия, условиях его эксплуатации, технические и другие параметры необходимые для проектирования.
НИР проводится в том случае, если существующий уровень науки и техники не позволяет решить поставленные задачи. НИР включает постановку задач исследования, проведение теоретических и экспериментальных исследований, обработку полученных результатов, выдачу рекомендаций и составление отчета. В результате проведения НИР получают новые научные результаты, которые используют при создании нового изделия с более высокими технико-экономическими показателями.
ОКР проводится для отработки конструкции изделия. ОКР включает проектирование, изготовление и испытания в лабораторных или производственных условиях опытного образца изделия. В результате проверяются технические решения, на основе которых разрабатывается это изделие. Необходимость проведения НИР и ОКР определяется в техническом задании.
Проектирование изделия по ГОСТ 2.103 - 68 включает следующие стадии: техническое предложение, эскизный проект, технический проект, рабочая конструкторская документация.
В техническом предложении (ГОСТ 2.118 - 73)рассматриваются вариант или варианты реализации требований технического задания
Эскизный проект (ГОСТ 2.119 - 73)содержит решения, которые дают общее представление о конструкции и принципе работы изделия, с указанием его основных параметров, например габаритов.
Технический проект (ГОСТ 2.120 - 73) включает чертежи общих видов с детальной проработкой конструкции изделия, достаточной для создания комплекта рабочей документации
|
|
|
Рабочая конструкторская документация разрабатывается на основе ЕСКД. Она включает комплект чертежей на сборочные единицы, детали и другие документы необходимые для изготовления, сборки, упаковки, хранения и транспортировки изделия.
Производственный процесс
Производственная деятельность на предприятии называется производственным процессом.
Производственный процесс по ГОСТ 14.004 - 83 - это совокупность всех действий людей и орудий труда, необходимых на данном предприятии для изготовления и ремонта продукции.
Производственный процесс в машиностроении включает: получение и хранение исходных материалов и полуфабрикатов, изготовление и сборку изделий, контроль качества продукции, маркировку, упаковку и хранение готовых изделий, транспортировку продукции на всех этапах ее изготовления, организацию и управление производством, снабжение и обслуживание рабочих мест, участков и цехов, технологическую подготовку производства, календарное планирование производственного процесса, обеспечение кадрами – рабочими и ИТР и многое другоё.
Производственный процесс осуществляется на машиностроительном предприятии или заводе. На машиностроительных заводах используются самые разнообразные методы получения и обработки изделий: литьё, ковка, штамповка, сварка, резание, термообработка, сборка и. т. д. Однако, методы механической обработки заготовок резанием со снятием стружки и сборка изделий являются доминирующими, т.е. основными. Примерно до 60% от общего времени затрачивается на обработку этими методами. Поэтому производство на машиностроительных заводах называется еще механосборочным. Структурным подразделением завода является цех. В состав машиностроительного завода входят самые разнообразные цеха, которые делятся на следующие группы:
1. Заготовительные: литейные и кузнечные. В литейных цехах производится получение отливок из черных и цветных металлов. В кузнечных цехах - ковка и штамповка заготовок.
2. Обрабатывающие: механические, сборочные, термические и др.
3. Вспомогательные: инструментальные, ремонтные, модельные и др.
Структура машиностроительного предприятия подробно изучается в курсе проектирование машиностроительного производства.
|
|
|
Заводские цеха поделены на производственные участки. Участок образован из рабочих мест.
Рабочее место по ГОСТ 14.004 ¾ 83 является элементарной структурной единицей предприятия, где размещены исполнители работы, обслуживаемое технологическое оборудование, часть конвейера, на ограниченное время оснастка и предметы труда. Иными словами, рабочее место ¾ это часть производственной площади, оборудованной в соответствии с выполняемой на ней работой.
Технологический процесс и его структура
Технологическим процессом называется часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда.
В результате этих действий последовательно изменяются и контролируются размеры, форма, шероховатость поверхности, внешний вид и внутренние свойства изделий. В зависимости от вида действий различают технологические процессы механической обработки, сборки, литья, обработки давлением, термической обработки, нанесения покрытий и. т. д.
Технологический процесс состоит из технологических операций.
Технологической операцией называется законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте.
Операция может включать неоднократную установку и снятие заготовки, смену инструмента, вида обработки, приспособлений, контрольно-измерительных устройств и. т. д.
В документации на технологический процесс наименование операции механической обработки записывается именем прилагательным от станочной группы, к которой принадлежит используемый на данной операции станок. Например: токарная, фрезерная, сверлильная и. т. д. Нумеруются операции цифрами кратными 5. Например: 005, 010, 015 и. т. д. Это необходимо для резервирования позиций в случае внесения изменений в технологический процесс.
Последовательность технологических операций обработки или сборки изделий, записанных в порядке их выполнения называется технологическим маршрутом.
|
|
|
Согласно ГОСТ 3.1109 ¾ 82 технологическая операция состоит из следующих элементов:
Установ - это часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или собираемой сборочной единицы. Если операция выполняется полностью при неизменном закреплении заготовки, то говорят, что она выполняется за один установ.
Технологический переход – это законченная часть технологической операции, выполняемая одними и теми же средствами технологического оснащения при постоянных технологических режимах и положении заготовки.
При механической обработке в пределах одного технологического перехода остаются неизменными обрабатываемая поверхность, инструмент, приспособление и режимы работы станка. Наименование технологического перехода записывается глаголом в неопределенной форме, который соответствует методу механической обработки. Например: точить, сверлить, фрезеровать и. т. д.
Вспомогательный переход - это законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением свойств предмета труда, но необходимых для выполнения технологического перехода.
Примерами вспомогательного перехода являются установка и снятие заготовки на станке, смена инструмента, взятие пробных стружек при настройке станка на размер и.т.д. Наименование вспомогательного перехода записывается глаголом в неопределенной форме, который соответствует выполняемому действию. Например, установить, снять, закрепить и т. д. В технологической документации технологические и вспомогательные переходы нумеруются цифрами 1, 2, 3,…
Структурными элементами технологического перехода являются рабочий ход и вспомогательный ход.
Рабочий ход – это законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемая изменениями формы, размеров, качества поверхности или свойств заготовки.
Вспомогательный ход – это законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, необходимого для подготовки рабочего хода. Примером вспомогательного хода является подвод инструмента к заготовке, перемещение его в исходное положение после выполнения рабочего хода и.т.д.
Структурным элементом перехода является прием.
Прием – этозаконченная совокупность действий человека, необходимых для выполнения перехода или его части и объединенных одним целевым назначением.
Например, вспомогательный переход «установить и снять заготовку» включает следующие приемы: взять заготовку, установить ее в приспособление, закрепить, открепить заготовку после обработки, снять заготовку со станка. Вспомогательный переход по замене инструмента включает такие приемы: взять инструмент, установить в шпиндель станка, извлечь его из шпинделя.
|
|
|
При обработке заготовок на станках револьверного типа, где инструмент или заготовка закрепляются в поворотных устройствах, структурным элементом технологической операции является позиция.
Позиция – это фиксированное положение, занимаемое закрепленной заготовкой или собираемой сборочной единицей относительно инструмента или неподвижной части оборудования при выполнении определенной части операции. Изменение позиции производится поворотом, заготовки или инструмента относительно друг друга. В технологической документации позиции обозначаются римскими цифрами I, II, III и.т.д.
В технологической документации правила записи содержания операций и переходов при обработке резанием определены ГОСТ 3.1702 - 79. Запись содержания операции выполняется в форме маршрутного или операционного описания. При маршрутном описании не предусматривается разделение операции на переходы. При операционном описании в записи операции приводится содержание каждого перехода. Для записи используются, соответственно, маршрутная и операционная карты.
Согласно ГОСТ 3.1702 - 79 в содержание операции при маршрутном описании должно быть включено:
1. Ключевое слово, характеризующее метод обработки, выраженное глаголом в неопределенной форме, например: точить, сверлить, фрезеровать и. т. д.
2. Дополнительная информация в виде указания количества последовательно или одновременно обрабатываемых поверхностей, например 4 отверстия.
3. Дополнительная информация характеризующая обрабатываемую поверхность, например: глухое, сквозное кольцевая.
4. Наименование обрабатываемой поверхности, конструктивных элементов или предметов производства, например: поверхность, буртик, галтель, заготовка.
5. Информация по размерам или их условным обозначениям, например: размеры d1 =…, d 2 =…, l1 =…, l2 =… или размеры 1, 2, 3, 4, пронумерованные на чертеже.
6. Дополнительная информация по характеру обработки, например: предварительно, окончательно, одновременно, последовательно, по копиру, согласно чертежу и. т. д.
Запись в указанном порядке называется полной и применяется при отсутствии графических иллюстраций к операции. При наличии графических иллюстраций применяют сокращенную запись. В этом случае в содержание операции включают п.п. 1; 4; 5.
Рассмотрим структуру операции и ее запись на следующем примерах.
Пример 1. Пусть требуется получить отверстие в сплошной заготовке (без отверстия) по чертежу на рис. 5.1,а в размер d = 20Н8. Отверстия такого размера и точности можно получить последовательной обработкой: сверлением, зенкерованием и развертыванием на вертикально-сверлильном станке.
При обработке используется следующая технология: заготовку устанавливают в самоцентрирующем трехкулачковом патроне, которым обеспечивается зажим заготовки и совмещение ее оси с осью шпинделя. В шпиндель устанавливают сверло диаметром 18 мм, которым сверлят отверстие в сплошном материале. Затем меняют сверло на зенкер и зенкеруют отверстие в размер 19,8 мм. Затем меняют зенкер на развертку, переключают частоту вращения шпинделя и развертывают отверстие в размер d = 20Н8. Далее заготовку открепляют и снимают со станка. Эскиз операции приведен на рис. 5.1,б.
При маршрутном описании полная запись содержания операции будет выглядеть так:
005. Сверлильная.
Сверлить, зенкеровать и развернуть сквозное отверстие, выдерживая размеры d = 18; d= 19,8; d = 20Н8, последовательно,согласно чертежу.
При сокращенной записи будем иметь
005. Сверлильная.
Сверлить, зенкеровать и развернуть отверстие d = 20Н8.
При операционном описании полная запись содержания операции будет выглядеть следующим образом:
005. Сверлильная.
1. Установить и снять.
2. Сверлить отверстие, выдерживая размер d =18.
3. Зенкеровать отверстие, выдерживая размер d = 19,8.
4. Развернуть отверстие, выдерживая размер d =20Н8
Рассмотренная операция содержит три технологических перехода и ряд вспомогательных. При операционном описании вспомогательные переходы по установке и снятию заготовки принято объединять в один: «Установить и снять». Вспомогательные переходы по замене инструмента объединены с технологическими переходами и отдельно не прописаны. Приемы, входящие в состав этих переходов, перечислены выше. Все переходы выполняются последовательно. Каждый технологический переход состоит из рабочего хода, связанного с обработкой отверстия, например сверления и вспомогательных ходов, связанных с подводом инструмента к заготовке и перемещением его в исходное положение. Кроме того, в технологические переходы включены приемы по включению (выключению) частоты вращения шпинделя и подачи инструмента.
Можно построить операцию с другой структурой, в которой все переходы будут выполняться параллельно. Для этого вертикально-сверлильный станок оснащается поворотным столом с четырьмя трехкулачковыми самоцентрирующими патронами и трехшпиндельной сверлильной головкой: первый шпиндель для сверла, второй для зенкера и третий для развертки. Шпиндели имеют разную частоту вращения, но одинаковую вертикальную подачу.
Схема этой операции приведена на рис. 5.1,в. Согласно схеме, на данной операции обрабатываются одновременно три детали. Обработка производится следующим образом. В первой позиции производится установка заготовки и снятие уже готовой детали. Вторая, третья и четвертая позиции используются для сверления, зенкерования и развертывания. Перемещение детали из позиции в позицию производится с помощью поворотного стола. Позиции обозначены римскими цифрами. Таким образом, операция имеет параллельную структуру. Технологические переходы совмещены и выполняются за один установ. Полная запись содержания операции при маршрутном описании выглядит следующим образом:
005 Сверлильная.
Сверлить, зенкеровать и развернуть сквозное отверстие, выдерживая размеры d = 18; d= 19,8; d = 20Н8, одновременно,согласно чертежу.
При операционном описании полная запись операции будет выглядеть так
005 Сверлильная.
1. Установить и снять
Одновременно:
2. Сверлить отверстие, выдерживая размер d =18
3. Зенкеровать отверстие, выдерживая размер d = 19,8
4. Развернуть отверстие, выдерживая размер d =20Н8
Пример 2. Пусть требуется обработать валик по чертежу (рис. 5.2,а). Чертеж заготовки представлен на рис. 5.2, б. Операция выполняется за два установа Эскизы установов представлены на рис. 5.2, в;г.
При маршрутном описании полная запись содержания операции будет выглядеть так:
005. Токарная.
Точить наружные поверхности, выдерживая размеры 1,2,3,4,5 последовательно, согласно чертежу.
При операционном описании будем иметь следующую запись:
005. Токарная.
1. Установить и снять.
2. Точить поверхность, выдерживая размер 1,4
3. Точить поверхность, выдерживая размер 2
4. Переустановить
5. Точить поверхность, выдерживая размер 3,5
Пример технологического маршрута механической обработки оси с записью содержания операций представлен в таблице 5.1.
|
|
|
