что такое переход в машиностроении
Термины и определения
Технология машиностроения — наука, изучающая и устанавливающая закономерности протекания процессов обработки и параметры, воздействие на которые наиболее эффективно сказывается на интенсификации процессов обработки и повышении их точности. Предметом изучения в технологии машиностроения является изготовление изделий заданного качества в установленном производственной программой количестве, при наименьших затратах материалов и минимальной себестоимости.
Деталь — это составная часть изделия, изготовленная из однородного материала без применения сборочных операций. Характерный признак детали — отсутствие в ней разъёмных и неразъёмных соединений. Деталь — это первичный сборочный элемент каждой машины.
Сборочная единица — это изделие, соединённое из составных частей, собранных обособленно от остальных элементов изделия. В качестве составных частей сборочной единицы могут выступать как отдельные детали, так и составные части более низших порядков.
Производственный процесс представляет собой совокупность взаимосвязанных действий, в результате которых исходные материалы и полуфабрикаты превращаются в готовые изделия. В понятие производственный процесс входит:
В машиностроении различают три типа производств: массовое, серийное и единичное.
В массовом производстве изделия изготавливают непрерывно, в больших количествах и в течение продолжительного времени (до нескольких лет). В серийном — партии (серии) изделий, регулярно повторяющиеся через определённые промежутки времени. В единичном — изделия изготавливают в малых количествах и, зачастую, индивидуально.
Критерием, определяющим тип производства, является не количество выпускаемых изделий, а закрепление за рабочим местом одной или нескольких технологических операций (т. н. коэффициент закрепления технологических операций kз).
Коэффициент закрепления операций — это отношение числа всех технологических операций, выполненных или подлежащих выполнению, к числу рабочих мест.
Другим отличительным признаком типов производств является такт выпуска.
Такт выпуска, — интервал времени, через который периодически производится выпуск изделий.
Такт выпуска определяется по формуле:
где ФЭ — годовой, эффективный фонд времени рабочего места, участка или цеха, ч
П — годовая производственная программа выпуска рабочего места, участка или цеха, шт.
;
Производственная программа завода — это годовое количество выпускаемых изделий выраженное в трудоёмкости:
где П1,П2 и Пn — производственные программы по изделиям, чел·час.
Производственная программа судоремонтного завода (СРЗ)
Трудоёмкость работ по кварталам, чел·час. | |||||
Наименование | I | II | III | IV | ИТОГО: |
Судоремонт: | |||||
— навигационный | ХХХ | ХХХ | ХХХ | ХХХ | П1 |
— текущий | ХХХ | ХХХ | ХХХ | ХХХ | П2 |
— средний | ХХХ | ХХХ | ХХХ | ХХХ | П3 |
— капитальный | ХХХ | ХХХ | ХХХ | ХХХ | . |
Судостроение | ХХХ | ХХХ | ХХХ | ХХХ | . |
Машиностроение | ХХХ | ХХХ | ХХХ | ХХХ | . |
Прочие работы | ХХХ | ХХХ | ХХХ | ХХХ | Пn |
ВСЕГО: | ХХХХ | ХХХХ | ХХХХ | ХХХХ | 320000 |
ПРИМЕЧАНИЕ: под значком ХХХ или ХХХХ в таблице понимается какое-либо число человеко-часов. Номенклатура — годовое количество выпускаемых изделий, выраженное в наименованиях.
Номенклатура СРЗ
Технологическим процессом (ТПР) называют часть производственного процесса, содержащую действия по изменению состояния предмета производства.
По последовательности выполнения в производственном процессе различают следующие тех. процессы:
В технологических процессах изготовления исходных заготовок происходит превращение исходного материала в заготовки заданных размеров и конфигурации. Заготовки получают методами резки проката, различных видов литья, ковки и штамповки.
В технологических процессах термообработки происходят структурные превращения, изменяющие механические свойства материала заготовки. Зачастую случается, что термообработка внедряется в середину технологических процессов механической обработки.
В технологических процессах механической обработки заготовок происходит последовательное изменение состояния предмета труда от исходной заготовки до получения готовой детали. Сюда входят все действия, направленные на изменение геометрических форм и размеров заготовки, качества её поверхностей. Такие действия как установка и снятие заготовок, пуск и остановка станка, подвод и отвод режущего инструмента и т. п. не изменяют состояния заготовки, однако они настолько связаны с выполнением обработки, что не могут быть отделены от технологического процесса. Они называются вспомогательными действиями.
В технологических процессах сборки изделий производится образование разъёмных и неразъёмных соединений составных частей изделия. Для его выполнения также необходимо произвести вспомогательные действия.
Технологический процесс расчленяют на операции.
Технологической операцией называют законченную часть технологического процесса, выполняемую на одном рабочем месте. Она охватывает все действия оборудования и рабочих над одним или несколькими совместно обрабатываемыми
Операция может состоять из одного или нескольких установов.
Установ — часть операции, выполняемая при неизменном закреплении заготовок.
При одном установе деталь может обрабатываться с одной или нескольких позиций.
Позицией называется положение, занимаемое неизменно закреплённой заготовкой, фиксированное относительно режущего инструмента или неподвижной части оборудования для выполнения определённой части операции. Если применить поворотное приспособление, позволяющее изменять и фиксировать положение заготовки без её снятия, то в этом случае речь идёт об одном установе и нескольких позициях.
Технологическая операция состоит из переходов.
Переходом называется законченная часть операции, характеризуемая постоянством применяемого инструмента и поверхностей, образуемых обработкой.
Вспомогательным переходом называется законченная часть операции, не сопровождаемая обработкой, но необходимая для выполнения данной операции (установка и снятие заготовки, инструмента, контрольный промер).
Рабочим ходом (проходом) называется законченная часть перехода, состоящая из однократного перемещения режущего инструмента относительно заготовки и сопровождаемая изменением формы, размеров и шероховатости поверхности или свойств заготовки.
Вспомогательным ходом называется законченная часть перехода, состоящая из однократного перемещения режущего инструмента относительно заготовки не сопровождаемая изменением формы, размеров и шероховатости поверхности или свойств заготовки, но необходимая для выполнения рабочего хода.
Технологическая документация (ТД) — комплекс текстовых и графических документов, определяющих в отдельности или в совокупности технологический процесс изготовления или ремонта изделия и содержащих необходимые данные для организации производства.
Госстандартом принята «Единая система технологической документации» (ЕСТД), где определены взаимосвязанные правила и положения о порядке разработки, оформления и обращения ТД.
К технологической документации общего назначения относятся:
Все выше перечисленные карты относятся к основным технологическим документам. Кроме них существуют ещё и другие документы: технологическая инструкция, ведомость расцеховки, ведомость оснастки, ведомость материалов и др.
Технологическая операция: определение, назначение, составляющие
Наладка производственного процесса предусматривает применение различных стандартов, которые позволяют существенно упростить проводимую процедуру. В большинстве случаев механическая обработка осуществляется при применении станков и ручного инструмента.
Довольно широкое распространение получило понятие технологическая операция. Она определяет законченную часть технологического процесса, который выполняется на одном рабочем месте.
Рассматривая подобное определение стоит учитывать, что оно может существенно отличаться, все зависит от конкретного налаженного производства. Операции технологического процесса должны проводится исключительно над определенной заготовкой одной группой рабочих. При этом часто производство проводится непрерывно на одном рабочем месте, что можно назвать ключевой особенностью технологического процесса.
Виды операций
Выделяют довольно большое количество различных видов операций, которые могут проводится для получения той или иной заготовки, а также конечного изделия. Наименование операций может отличаться в зависимости от особенностей налаженного производства. Выделяют следующие виды технологических операций:
Встречается довольно большое количество технической документации, в которой указывается основная информация. При этом некоторым операциям присваиваются определенные номера.
Основные элементы
Выделяют самые различные элементы технологической операции. Основными можно назвать следующие:
В целом можно сказать, что технологическая операция является сложной процедурой, которая состоит из довольно большого количества различных частей
Классификаторы
Классификация технологических операций позволяет стандартизировать проводимые процедуры. При этом применяется различная система стандартизации, а также кодировки. Структура кода проводимой операции может существенно отличаться, все зависит от конкретного случая.
В последнее время применяется классификатор 1 85 151, который является общесоюзным. Он применяется для решения следующих наиболее распространенных задач:
Встречаются также различные временные характеристики, для этого применяется справочник. Стоит учитывать тот момент, что классификация проводится по ступенчатой системе. При этом для каждой ступени применяется собственный номер, который позволяет быстро определить основные показатели.
Классификационная таблица выглядит следующим образом:
В заключение отметим, что существует довольно большое количество различных технологических операций, которые могут проводится для получения заготовок и деталей требуемой формы. В большинстве всего они заносятся в соответствующие технологические карты и отмечаются соответствующим символом. Встречается много различной технической документации, которая применяется при выпуске различной продукции.
Виды технологических переходов
Технологический переход является самым простым элементом ТП, входящим как составная часть в позицию, при обработке детали на настроенном станке, или, входящим как составная часть в установ, при обработке детали на ненастроенном станке.
— постоянством обрабатываемых поверхностей;
— постоянством режимов обработки;
— постоянством положения обрабатываемой детали.
Технологический переход в зависимости от:
б) стадии обработки (вида обработки) можно разделить на различные виды:
— на элементарные ЭП;
— на совокупные .
Под элементарнымпереходом понимается обработка одним простым инструментом одной поверхности при постоянном режиме резания.
Под совокупным технологическим переходом понимается законченная часть позиции или установа, характеризуемая единством настройки или установки инструментов при выполнении нескольких элементарных переходов в автоматическом режиме.
Совокупный технологический переход может быть представлен в виде разновидностей:
1. ИПинструментальный переход;
2. БП блочный переход;
3. КП комбинированный переход:
— КИП комбинированный инструментальный переход;
— КБПкомбинированный блочный переход.
4. СПсовмещенный переход.
ИП – законченная часть позиции по последовательной обработке одним простым инструментом нескольких поверхностей с конкретными условиями резания в автоматическом режиме.
Характерен при обработке на универсальных токарных станках, токарных копировальных станках, станках с ЧПУ.
БП – блочный переход – законченная часть позиции по одновременной параллельной обработке нескольких поверхностей несколькими инструментами, закрепленными в одном инструментальном блоке (суппорте, головке и т.д.) в автоматическом режиме.
Характерен при обработке с конкретными режимами резания на многорезцовых токарных автоматах и п/а, исключая станки с ЧПУ.
Рис.7. I и II – блочные переходы (БП).
КП – комбинированный переход – часть позиции выполняемая комбинированным инструментом по обработке одной или нескольких поверхностей.
сверло – сверло сверло – зенкер зенкер – развертка
Рис.8. Комбинированный переход (КП).
КИП – комбинированный инструментальный переход – переход, когда одним инструментом последовательно обрабатывается одна поверхность.
сверло – зенкер или зенкер – развертка
Рис.9. Комбинированный инструментальный переход (КИП).
КБП –комбинированный блочный переход – переход, когда одним комбинированным инструментом параллельно обрабатываются несколько поверхностей. Характерен при обработке деталей на токарно-револьверном, многошпиндельном станке.
Рис.10. Комбинированный блочный переход (КБП).
СП – совмещенный переход – переход по обработке 2 х смежных поверхностей одним простым инструментом.
Примером такой обработки могут быть совместные обработки наружной цилиндрической поверхности и торца, торцевой поверхности и канавки стандартным инструментом. Совмещенный переход может быть самостоятельным, так и в составе инструментального, блочного или комбинированного переходов.
Рис.11. Совмещенный переход (СП).
Характерен для ненастроенных станков для любого оборудования.
Технологическая операция
Технологическая операция — это часть технологического процесса, выполняемая непрерывно на одном рабочем месте, над одним или несколькими одновременно обрабатываемыми или собираемыми изделиями, одним или несколькими рабочими.
Условие непрерывности операции означает выполнение предусмотренной ею работы без перехода к обработке другого изделия.
Технологическая операция является основной единицей производственного планирования и учета. На основе операций определяется трудоемкость изготовления изделий и устанавливаются нормы времени и расценки, задается требуемое количество рабочих, оборудования, приспособлений и инструментов, определяется себестоимость обработки, производится календарное планирование производства и осуществляется контроль качества и сроков исполнения работ.
В условиях автоматизированного производства под операцией понимается законченная часть технологического процесса, выполняемая непрерывно на автоматической линии, которая состоит из нескольких станков, связанных автоматически действующими транспортно-загрузочными устройствами.
В условиях ГАП непрерывность выполнения операций может нарушаться направлением обрабатываемых заготовок на промежуточный склад в периоды между отдельными позициями, выполняемыми на различных технологических модулях.
Кроме технологических операций в состав ТП входят вспомогательные операции. К вспомогательным операциям относятся – транспортные, контрольно-измерительные и т.д., т.е. операции не изменяющие размеров, формы, внешнего вида или свойств изделия, но необходимые для осуществления технологических операций.
Установ — часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или собираемой СЕ.
Технологический переход представляет собой законченную часть технологической операции, выполняемую над одной или несколькими поверхностями заготовки, одним или несколькими одновременно работающими инструментами без изменения или при автоматическом изменении режимов работы станка.
Элементарный переход — часть технологического перехода, выполняемая одним инструментом над одним участком поверхности обрабатываемой заготовки за один рабочий ход без изменения режима работы станка.
Вспомогательный переход — законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров и шероховатости поверхностей предметов труда, но необходимы для выполнения технологического перехода (установка заготовки, смена инструмента и т.д.).
Рабочий ход — это законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, качества поверхности и свойств заготовки.
Вспомогательный ход — законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, не сопровождающаяся изменением формы, качества поверхности или свойств заготовки, но необходимая для подготовки рабочего хода.
Операция — это технологический процесс системы, направленный на достижение цели, посредством управляемого преобразования продуктов операции. В зависимости от того, на каком уровне той или иной системы выполняется операция, ее можно отнести к одному из видов:
В зависимости от миссии системы, системные операции делят на образовательные, военные, медицинские, производственные, торговые, спасательные и т. д.
Так, например, в рамках медицинской системы, осуществляются системные хирургические операции. Системная хирургическая операция, в свою очередь, состоит из трех технологических операций: базовой технологической операции (удаление аппендицита), технологической операции управления (координирует последовательность выполнения действий базовой хирургической операции) и технологической операции оптимизации (каким способом удалять аппендицит, или в каком режиме). В свою очередь, технологическая операция состоит из комплексных операций. Например, для того, чтобы в нужном месте сделать разрез, необходимо осуществить комплексную (вычислительную операцию): собрать данные, сделать расчет, выдать результат.
Комплексная операция состоит из базовой операции и сервисных операций. Так, комплексная хирургическая операция разреза ткани состоит из базовой операции разреза и сервисных операций — приема и передачи хирургического инструмента. Каждая базовая и сервисная операция является простой операцией. Простая операция это всегда одно действие в виде отдельного процесса (подача скальпеля, прием скальпеля, выполнение разреза, передача скальпеля).
Осуществление операции обеспечивают системы и системные объекты. Такими системными объектами являются: базовые и сервисные механизмы, комплектные механизмы, подсистемы и сами системы.
Простые операции определяют по названию действия базового механизма. Определяют, например, операцию измельчения, сортировки, нагрева, охлаждения, вычисления и т. д. Повышение степени абстрагирования приводит к формированию укрупненных категорий операций (рис.1).
3.2 Технологический переход
Технологическим переходом называют законченную часть технологической операции, выполняемая одними и теми же средствами технологического оснащения при постоянных технологических режимах и установе. Если при обточке валика сменяли инструмент, то обработка этим инструментом той же поверхности заготовки будет являться новым технологическим переходом (рисунок 3.3). Но сама смена инструмента является вспомогательным переходом.
Вспомогательным переходом называют законченную часть технологической операции, состоящей из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением свойств предмета труда, но необходимы для выполнения технологического перехода. Переходы могут быть совмещены во времени за счет одновременной обработки нескольких поверхностей, т. е. могут осуществляться последовательно (черновая, получистовая, чистовая обточка ступенчатого вала или сверления четырех отверстий одним сверлом), параллельно (обточка ступенчатого вала несколькими резцами или сверление четырех отверстий, сразу четырьмя сверлами) или параллельно-последовательно (после обточки ступенчатого вала одновременно несколькими резцами, одновременное снятие фасок несколькими фасочными резцами или сверление четырех отверстий последовательно двумя сверлами).
Установ – часть технологической операции, выполняемая при неизмененном закреплении обрабатываемых заготовок или собираемой сборочной единицы. Поворот деталей на какой-либо угол является новым установом. Если валик вначале обтачивают в трехкулачковом патроне с одного установа, а затем его перевернут и обточат, то это потребует два установа при одной операции (рисунок 3.4).
Установленная и закрепленная на поворотном столе заготовка, подвергаемая сверлению, рассверливанию и зенкерованию, имеет один установ, но с поворотом стола она будет занимать новую позицию.
Позицией называют фиксированное положение, занимаемое жестко закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования при выполнении определенной части операции. На многошпиндельных автоматах и полуавтоматах заготовка при одном ее закреплении занимает различные позиции относительно станка. Заготовка перемещается в новое положение вместе с зажимным устройством (рисунок 3.5).
При разработке технологического процесса обработки заготовок, предпочтительно заменять установы позициями, так как каждый дополнительный установ вносит свои погрешности обработки.
3.4 Рабочий и вспомогательный ход
Рабочим ходом называют законченную часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, качества поверхности и свойств заготовки. Рабочий ход обычно сопровождает непрерывную обработку одного слоя заготовки, например, на токарном станке – обработка вала на проход, на строгальном станке – одно перемещение резца при резании.
Вспомогательным ходом называют законченную часть технологического перехода, состоящую из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, необходимого для подготовки рабочего хода. Например, при черновой обточке вала резец возвращается в исходное положение, совершая вспомогательный ход.
Приемом называют законченную совокупность действий человека, применяемых при выполнении технологического перехода или его части и объединенных одним целевым назначением. Обычно приемом является вспомогательное действие оператора при управлении станком (вручную), измерение заготовки. Элемент приема – нажатие кнопки, перемещение рукоятки и т. д.
Важными характеристиками технологического процесса и операции являются цикл, технологической операции, такт и ритм выпуска.
3.6 Цикл, такт и ритм выпуска
Циклом технологической операции называют интервал календарного времени от начала до конца периодически повторяющейся технологической операции независимо от числа одновременно изготавливаемых изделий.
Тактом называют интервал времени, через который периодически производится выпуск изделий или заготовок определенных наименований, типоразмера и исполнения.
Ритмом выпуска называют количество изделий или заготовок определенных наименований, типоразмеров и исполнений, выпускаемых в единицу времени.
Желательно, чтобы время, затрачиваемое на выполнение одной операции, было равным времени такта выпуска или кратным ему. Такое корректирование затрачиваемого времени на операцию достигается той или иной степенью концентрации операций, применением оптимальных режимов обработки, сокращением вспомогательного времени за счет многоместных приспособлений, автоматизации загрузки, транспортирования, использованием более высокопроизводительного оборудования, параллельной работы на однотипных станках-дублерах и др.
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).