5 Технологічний процес у машинобудуванні, його складові частини і структура

Слово "технологія" має ще одне значення - це наука про способи і методи реалізації ВП різної фізичної природи, такі технології ще називають галузевими. Будь яку виробництво має певну організаційну структуру своїх підрозділів, в кожному із яких і на виробництві в цілому реалізуються ВП, а внутрішній зміст його визначається їх технологією, тобто технологічним процесом.

Технологічний процес- частина виробничого процесу, що містить цілеспрямовані дії по зміні і визначенню стану предмету праці. Під зміною стану предмету праці розуміється зміна його фізичних, хімічних, механічних властивостей, геометрії, зовнішнього вигляду. Окрім цього, в технологічний процес включені додаткові дії, безпосередньо зв'язані або супутні якісній зміні об'єкту виробництва; до них відносять контроль якості, транспортування і ін.

Для здійснення технологічного процесу необхідна сукупність знарядь виробництва - засобів технологічного оснащення і робоче місце (а також предмет праці).

Робоче місце- частина виробничої площі, де розміщені виконавці роботи, технологічне устаткування, підйомно-транспортні засоби, ріжучий і контрольно-вимірювальний інструмент, пристрої, оснащення, засоби охорони праці, елементи системи управління, предмети праці і ін.

Технологічне устаткування- це засоби технологічного оснащення, в якому для виконання певної частини технологічного процесу розміщують матеріали або заготівки, засоби дії на них, а також технологічне оснащення. До устаткування відносять ливарні і ковальські машини, преси, верстати, термічні печі, випробувальні стенди і т.д.

Технологічне оснащення- це знаряддя виробництва, що додається до технологічного обладнання для виконання певної частини технологічного процесу із заданою продуктивністю і точністю, наприклад штампи, прес-форми, ріжучий і вимірювальний інструмент, пристрої для верстатів, для чищення, обрубування, мийки і т.д. Для технологічного оснащення основними являються вимоги по забезпеченню необхідної точності і найменших витрат праці і часу на установку, вивірку і закріплення деталей.

Пристрояминазиваються додаткові елементи до устаткування, за допомогою яких можна отримати необхідне положення деталі або складальної одиниці по відношенню до устаткування, інструменту або робочого місця.

За цільовим призначенням пристрої підрозділяються на пристрої для метало ріжучих верстатів, для складання, контролю, випробувань і т.д. (патрони, затиски, люнети, обмежувачі, упори, кондуктори). По ступеню спеціалізації верстатні пристрої розділяються на універсальні, спеціальні, агрегатні, спеціалізовані (переналагоджувані), збірні, нерозбірні і т.д.

Із організаційних, технічних і економічних причин технологічний процес ділять на частини, які прийнято називати операціями.

Технологічною операцією(ТО) називається закінчена частина технологічного процесу, що виконується на одному робочому місці. Операція охоплює всі дії устаткування і робітників над одним або декількома об'єктами виробництва. При обробці на верстатах операція включає всі дії робітника, що управляє технологічною системою, установку і зняття предмету праці, а також рухи робочих органів технологічної системи.

Число операцій в технологічному процесі змінюється від однієї (виготовлення деталі на автоматі) до десятків (виготовлення турбінних лопаток, складних корпусних деталей).

Формують операцію, головним чином, за організаційним принципом, оскільки вона є основним елементом виробничого планування і обліку. На операцію звичайно розробляється вся планова, облікова і технологічна документація.

У свою чергу, технологічна операція також складається з ряду елементів: технологічних і допоміжних переходів, установів, позицій, робочих ходів.

Технологічний перехід- закінчена частина технологічної операції, виконувана одними і тими ж засобами технологічного оснащення при постійних технологічних режимах і установці.

Допоміжний перехід- це закінчена частина технологічної операції, що складається з дій людини і (або) устаткування, які не супроводжуються зміною властивостей предметів праці, але необхідні для виконання технологічного переходу (наприклад, установка заготівки, зміна інструменту і т.п.). Перехід можна виконувати в один або декілька робочих ходів.

Робочий хід- це закінчена частина технологічного переходу, що складається з однократного переміщення інструменту щодо заготівки, супроводжувана зміною форми, розмірів, якості поверхні і властивостей заготівки. При обробці заготівки із зніманням шару матеріалу використовують термін "припуск".

Припускомназивають шар матеріалу, що видаляється з поверхні заготівки в цілях досягнення заданих розмірів і властивостей поверхні деталі при її обробці.

Допоміжній хід- не зумовлює названих змін, але є необхідним для виконання робочого ходу.

Прийом- закінчені дії робітника при виконанніТО, як правило, допоміжного характеру - пуск верстата, переключення швидкості, подачі, закріплення інструменту та ін. Прийоми і елементи прийомів (взяти, завернути, покласти і ін.) використовується в технічному нормуванні.

Підготовка технологічного устаткування і технологічного оснащення до виконання певної технологічної операції називається наладкою. До наладки відносяться установка пристроїв, ріжучого інструменту, встановлення швидкостей і подач, і т.д.

В деяких випадках для виконання частини технологічного процесу предмет праці разом з пристроями повинні займати одне або декілька послідовних положень. У зв'язку з цим було введено поняття позиції.

Позиція- це фіксоване положення, займане незмінно закріпленою заготівкою або складальною одиницею, або деталлю спільно з пристроями щодо інструменту або нерухомої частини устаткування для виконання певної частини операції.

Установ- частина технологічної операції, виконувана при незмінному закріпленні оброблюваної заготівки або складальної одиниці. Наприклад, при обробці валу на фрезерно-центруючому верстаті фрезерування торців валу з двох сторін і їх центрування виконують послідовно за один установ заготівки. Підрізування торців і їх центрування можуть бути виконаний, наприклад, і на токарно-гвинторізному верстаті послідовно за два установи заготовки: спочатку обробляють торець і зацентровують вал з одного боку, а потім, переустановивши заготовку, роблять те ж саме з другого боку.

Маршрут(етапи) ТП – впорядкована послідовність якісного перетворення предмету праці у виріб. Техніко-організаційно – це конкретний варіант раціональної послідовності технологічних операцій, необхідних для забезпечення заданих характеристик предмету праці і ефективності виробництва.

Наведена структура ТП по суті і термінологічно характерна для процесів механічної обробки заготівок деталей машин. В наш час їй необхідно придати більш загальний вигляд, який охоплює весь спектр методів технологічного впливу. Існують ТП і операції, в яких предметом обробки можуть бути не штучні заготівки, а сипучий матеріал (порошковий, композиційний) чи рідина (розплав, розчин). Тому поділ ТП на операції і переходи, визначення установів і позицій вимагає конкретизації.

Для наочності ТП, який складається з окремих частин, операцій, установів, переходів тощо зручно зображати у виді графічної структури. Операціям і переходам в технологічній документації придають назви і номери, операціям – 005 Токарна, 010 Свердлильна,переходам – арабські – 1, 2, 3 і т.д.,установи означають прописними буквами А, Б, В, ходи не означають, але вказують їх число.

Наприклад, виготовлення деталі може складатися з наступних етапів (частин): литво, обробка тиском, обробки різанням, хіміко-термічна обробка (ХТО), контроль якості (КЯ). Кожен з цих етапів являється самостійним технологічним процесом і має свою структуру.

Структура ТП

Частини ТП: Литво Обр. тиском Обр. різанням ХТО КЯ

Операції: 005 010 015 020 005 010 005 010 015 020 005 010 005

Установи: А АБВ А Б АБ А А А

Переходи: 1; 2 1, 2, 3 1 1

Ходи: взяти, перемістити, поставити, зняти...

Частинами ВП являються: формування, лиття, кування, обробка різанням, слюсарна обробка, зварювання, маркування, консервація, упаковування тощо.

Прикладами ТО лиття заготівки можуть бути: 005 - приготування формовочної суміші, 010 - виготовлення елементів форми, -015 - складання форми, 020 - приготування розплаву металу, 025 - заливання форми.

Технологічними переходами для виготовлення виливків можуть бути: 1 - установка опоки на плиті, 2 - заповнення опоки формувальною сумішшю, 3 - ущільнення суміші в опоці, 4 - знімання готової опоки з модельної плити.

Операціями обробки тиском можуть бути: 005 - нагрівання вихідних заготівок, 010 – обробка тиском (кування, штампування, пресування, вальцювання), 015 - зачищення кованок від облою та вигоранки тощо.

Обробка різанням може складатися з операцій: 005 - токарна, 010 - фрезерна, 015 – шліфувальна і т.д.

Склад операцій і переходів з указуванням їх номерів і букв для зображень установів, найменування обладнання, оснащення і інструменту, режимів роботи, норм часу та інші дані, необхідні для виконання ТП указуються в технологічній документації, туди ж включають також допоміжні і контрольні операції.

Запускання виробів у виробництва може виконуватись одноразово, періодично або безперервно. Групу виробів одного найменування та типорозміру, яку беруть для обробки одночасно чи безперервно на протязі деякого інтервалу часу називають виробнича партія.

Серія- загальна кількість виробів, яка підлягає випуску по незмінним кресленням (вироби одного типу і найменування). Поняття серія частіше відноситься до більш складних виробів - машин, верстатів тощо, відносно деталей зазвичай використовується поняття партія.

Виробничий цикл ()- проміжок календарного часу, який визначає продовжність періодично повторюваного виробничого процесу від запуску у виробництво до отримання готового виробу.

Такт випуску (Т)- інтервал часу, через який періодично випускають вироби одного найменування, типорозміру і виконання - машини, складальні одиниці чи деталі.

Штучний час (T_ШТ )- час виконання однієї окремої операції (обробки чи складання).

Ритм випуску - кількість виробів за одиницю часу, величина, зворотна такту.