Что такое структура технологического процесса

Рис. 2.2. Технологические переходы

а – два простых перехода (Ι и ΙΙ); б – один сложный (пояснения в тексте)

На рис. 2.2 показана операция по прошиванию отверстий электрохимическим методом. Как видно из рис. 2.2, а осуществляется последовательное получение отверстий при реализации переходов Ι и ΙΙ. Для повышения производительности часто объединяют несколько простых переходов в один сложный переход (рис. 2.2, б); это позволяет одновременно обрабатывать несколько поверхностей.

Технологический переход может содержать несколько проходов. Проход – это часть перехода, во время которого снимается (наносится) один слой металла. Деление на проходы необходимо в тех случаях, когда за один прием (по условиям прочности инструмента, жесткости станка, требованиям по точности и др.) удалить (нанести) весь слой металла не представляется возможным.

Операция может выполняться за один или несколько установок обрабатываемой детали. Установ представляет собой часть технологической операции, выполняемой при одном закреплении заготовки.

Во многих случаях операции делят на позиции. Позиция – фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой совместно с приспособлением, относительно инструмента или неподвижной части оборудования для выполнения определенной части операции. Таким образом, позиция – это каждое из различных положений заготовки относительно инструмента или инструмента относительно заготовки при одном ее закреплении, например фрезерование каждой из четырех граней головки винта при одном его закреплении в делительном приспособлении.

Различие между позицией и установом состоит в том, что в каждом новом установе новое взаимное положение заготовки и инструмента достигается путем перезакрепления заготовки, а в каждой новой позиции – без открепления заготовки, перемещением или поворотом заготовки или инструмента в новое положение. Замена установов позициями всегда дает сокращение времени на обработку, поскольку поворот приспособления с заготовкой или головки с инструментом занимает меньше времени, чем открепление, переустановка и закрепление заготовки.

Источник

Структура технологического процесса

Технологический процесс обработки деталей проектируется и выполняется с таким расчетом, чтобы посредством наиболее рациональных и экономичных способов обработки удовлетворялись требования к качеству выпускаемой продукции, т.е. – точности, чистоте поверхности, надежности и долговечности отдельных деталей и машин в целом. Для выполнения технологического процесса необходимо надлежащим образом оборудовать рабочее место.

Рабочее место представляет собой часть площади цеха, предназначенной для работы одного или группы рабочих, на которой размещены технологическое оборудование, инструмент, подъемно-транспортное устройство, стеллажи для хранения заготовок, деталей и т.д.

В целях обеспечения наиболее рационального процесса механической обработки детали составляется план обработки с указанием, какие поверхности детали надо обрабатывать, в котором порядке и каким способом.

В связи с этим весь процесс механической обработки расчленяется на отдельные составные части: операции, установки, позиции, переходы, проходы, приемы.

Операцией (ГОСТ 3.11.09-82) называется часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте и охватывающая все последовательные действия рабочего и станка по обработке детали. Например, обтачивание шеек вала, выполняемое последовательно сначала на одном конце, а потом после поворота, т.е. переустановки вала в центрах, без снятия его со станка – на другом, является одной операцией. Если же все детали (вала) данной партии обтачиваются сначала на одном конце, а потом – на другом, то это составит две операции.

Технологическая операция является основной единицей производственного планирования и учета, на основе операций определяется трудоемкость изготовления изделий и устанавливаются нормы времени и расценки; задается требующееся количество рабочих, оборудования, приспособлений и инструментов; определяется себестоимость обработки; производится календарное планирование производства и осуществляется контроль качества и сроков выполнения 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 гибкого автоматизированного производства непрерывность выполнения операции может нарушаться направлением обрабатываемых заготовок на промежуточный склад в периоды между отдельными позициями, выполняемыми на разных технологических модулях.

Кроме технологических, в состав процесса, могут включаться вспомогательные операции (транспортные, контрольные, маркировочные, по удалению стружки и т.п.), не изменяющие размеров, формы, внешнего вида или свойств обрабатываемого изделия, но необходимые для осуществления основных технологических операций.

Установкой называется часть операции, выполняемая при одном закреплении детали на станке или в приспособлении. Например, обтачивание вала при закреплении в центрах – первая установка; обтачивание вала после его поворота и закреплении в центрах для обработки другого конца – вторая установка.

Установленная и закрепленная деталь может изменять свое положение на станке относительно его рабочих органов под воздействием перемещающих или поворотных устройств, занимая новую позицию.

Позицией называется каждое отдельное положение детали, занимаемое ею относительно станка при неизменном ее закреплении. Например, при обработке на многошпиндельных полуавтоматах и автоматах деталь при одном ее закреплении занимает различные положения относительно станка путем вращения стола, последовательно подводящего деталь к разным инструментам. Операция делится на отдельные переходы.

Переходом называется часть операции (установки), которая характеризуется неизменностью обрабатываемой поверхности (или несколько одновременно обрабатываемых поверхностей), режущего инструмента (или несколько одновременно работающих инструментов) и режима работы станка.

Изменение только одного из перечисленных элементов (обрабатываемой поверхности, инструмента или режима резания) определяет новый переход.

Переход состоит из проходов.

Под проходом понимают часть перехода, охватывающего все действия, связанные с удалением одного слоя материала при неизменности поверхности обработки, режущего инструмента и режима работы станка.

На станках, обрабатывающих тела вращения, под проходом понимают непрерывную работу инструмента; например, на токарном станке проходом называется снятие резцом одного слоя стружки непрерывно. На строгальном станке, проходом называют снятие одного слоя материала по всей поверхности.

Все действия рабочего, совершаемые им при выполнении технологической операции, расчленяются на отдельные приемы.

Под приемом понимают законченное действие рабочего. Обычно приемами являются вспомогательные действия рабочего, например, постановка или снятие детали, пуск станка, переключение скорости или подачи.

В план механической обработки включают также промежуточные работы – контрольные, слесарные и другие, необходимые для дальнейшей механической обработки, например, спайка, заливка, запрессовка сопрягаемых деталей, термическая обработка и т.д. Операциям и переходам присваивают порядковые номера. Операции обозначаются в технологической документации следующим образом – 005, 010, 015 и т.д., а переходы – арабскими цифрами (1, 2, 3 и т.д.). Установки обозначаются буквами (А, Б, В и т.д.), причем в каждой операции буквенное обозначение начинается с первой буквы алфавита. Операции формулируются кратко по виду обработки, например, токарная, фрезерная, шлифовальная и т.д.; переходы излагаются подробно с указанием наименования, порядкового номера, размера обрабатываемой поверхности.

Например: 005. Токарная черновая (чистовая).

1. Обточить с ÆD до ÆD₁ на длине ℓ начерно (начисто).

Для более точного представления плана и способа обработки технологический процесс иллюстрируется графическими изображениями (эскизами) переходов обработки со схематическим указанием поверхностей обработки, способа закрепления детали на станке (в приспособлении), положения детали, приспособления и инструментов. Эскиз дается для каждого перехода отдельно.

Производственная программа машиностроительного завода содержит номенклатуру изготовляемых изделий (с указанием их типов и размеров), количество изделий каждого наименования, подлежащих выпуску в течение года, перечень и количество запасных деталей к выпускаемым изделиям.

На основании общей производственной программы завода составляется подетальная производственная программа по цехам, указывающая: наименование, количество, черный и чистый вес (массу) деталей, подлежащих изготовлению и обработке в каждом цехе; деталей, проходящих обработку в нескольких цехах.

К производственной программе прилагаются чертежи общих видов машин, чертежи сборочных единиц и отдельных деталей, спецификации деталей, а также описание конструкций машин и технические условия на их изготовление и сдачу.

Литература: [2, с. 10-11]; [3, с. 11-13]; [4, с. 145-146]; [5, с. 13-20].

Источник

Понятие технологического процесса. Структура и организация технологических процессов

Технологический процесс представляет собой основную часть производственного процесса, строго определенную последовательность действий по созданию продукции, основанную на использовании естественных (природных) процессов и человеческой деятельности.

На уровне технологического процесса всю совокупность действий можно подразделить на функциональные и вспомогательные действия.

Функциональной, основной частью элементарного акта преобразования предмета труда в продукт является однократное непосредственное воздействие инструмента на предмет труда. Эту элементарную часть технологического процесса называют рабочим ходом.

Рабочий ход приводит к элементарному изменению свойств предмета труда в направлении свойств получаемого продукта.

Вспомогательной частью элементарного акта преобразования предмета труда в продукт является процесс совмещения инструмента с предметом труда. Эту элементарную часть технологического процесса называют вспомогательным ходом.

Вид рабочего хода изменяется при изменении вида инструмента, типа воздействия инструмента на сырье, а также режима такого воздействия.

Вид вспомогательного хода предопределяется видом рабочего хода и функционально зависит от него.

Последовательное чередование рабочих и вспомогательных ходов образует технологический переход. Для выполнения последующих технологических переходов, как правило, необходимо осуществить свою группу вспомогательных действий более высокого иерархического уровня. Она включает действия по закреплению инструмента и деталей, включению – выключению, переналадке оборудования и т.д. Все эти действия называют вспомогательным переходом.

Последовательность технологических и вспомогательных переходов образует следующий иерархический элемент технологического процесса — технологическую операцию.

Для ее выполнения также необходима своя относительно обособленная группа вспомогательных действий. Например, технологической операции предшествует транспортирование предмета труда от одного вида оборудования к другому. Эту группу вспомогательных действий называют вспомогательной технологической операцией.

Совокупность всех технологических и вспомогательных операций приводит к изготовлению продукта, что и является целью технологического процесса. Следовательно, эта совокупность действий образует технологический процесс (рис. 4):

Рис. 4 Схема структуры технологического процесса

Как видно, в конечном счете, вся структура технологического процесса складывается из рабочих и вспомогательных действий.

Причем на каждом иерархическом уровне рабочим действиям соответствует своя группа вспомогательных действий. Рабочие элементы более высокой иерархии состоят из рабочих и вспомогательных элементов более низкого иерархического уровня, образуя структуру, построенную по принципу «матрешки».

Отличительной чертой технологической операции является неизменность метода воздействия на сырье, ее реализация на определенном виде технологического оборудования.

Характерной чертой технологического перехода выступает постоянство режима обработки предмета труда. При его смене, соответственно, изменяется технологический переход.

Главной чертой рабочего хода является характер (вид) элементарного воздействия инструмента на предмет труда.

Именно рабочий ход предопределяет все достоинства и недостатки технологического процесса.

Вся вышеперечисленная иерархия технологических действий включает рабочие и вспомогательные действия, на выполнение которых необходимы затраты труда (человеческого и машинного).

Именно поэтому трудозатраты на осуществление технологического процесса можно сокращать только путем целесообразного видоизменения рабочих и вспомогательных действий.

Необходимо отметить, что, кроме рабочих и вспомогательных технологических действий, в процессе производства продукции присутствует также ряд так называемых обслуживающих действий. К ним относятся действия по наладке и техническому обслуживанию оборудования, контролю качества продукции, ремонту оборудования, техническому испытанию изделий, изготовлению инструментов и др. Группа обслуживающих действий не участвует в непосредственном процессе преобразования предмета труда в продукт, поэтому в строгом смысле эти действия не относятся к технологическим.

Совокупность рабочих действий технологического процесса функционально зависит от свойств предмета труда. Причем каждый вид рабочего хода базируется на некотором одном или нескольких свойствах материала. Ряд других свойств сырья чаще всего остается неиспользованным. Именно неиспользованные ранее свойства предмета труда могут стать источником новых видов рабочих действий, новых технологий.

В условиях производства технологические процессы могут быть по-разному организованы в пространстве и времени. Их подразделяют на дискретные, непрерывные и комбинированные.

Дискретные, или периодические (прерывные) технологические процессы характеризуются чередованием вспомогательных и рабочих действий во времени и выполнением всех технологических действий на одном и том же месте.

Таким образом, дискретные процессы компактны в пространстве и «растянуты» во времени. При этом в стадии обработки находится единица или одна порция сырья, над которой поочередно выполняются рабочие и вспомогательные технологические действия.

Дискретные технологические процессы преобладают в машиностроении, лёгкой промышленности, капитальном строительстве, добывающих отраслях промышленности. Исторически они появились первыми.

Противоположны по своей организации непрерывные процессы, характеризующиеся непрерывным и одновременным выполнением рабочих и вспомогательных технологических действий.

В этом случае в стадии обработки находится несколько единиц или порций сырья. Пока над одной порцией выполняются, например, рабочие действия, над другой, в это же время, но в другой части агрегата выполняются вспомогательные.

Таким образом, непрерывные процессы компактны во времени, но «растянуты» (разнесены) в пространстве.

Наиболее распространены непрерывные процессы в химической промышленности, металлургии, энергетике, производстве строительных материалов и изделий.

Непрерывные процессы названы так условно, поскольку существуют вынужденные остановки рабочих действий на техническое обслуживание, ремонт, при авариях. Ясно, что необходимо стремиться к сокращению таких остановок за счет использования более долговечных материалов, повышающих срок службы оборудования; повышения качества ремонтов и сокращения их сроков и т.д.

На рис. 5 схематично представлены дискретные и непрерывные технологические процессы.

Время

Рис. 5 Схемы технологических процессов

а) дискретный технологический процесс;

б) непрерывный технологический процесс

В силу своих особенностей дискретные и непрерывные технологические процессы имеют ряд преимуществ и недостатков.

Преимущества непрерывных процессов6

— непрерывные технологические процессы компактны во времени, позволяют производить большое количество продукции в единицу времени, поэтому применяются в массовом и серийном производстве товаров;

— постоянство режимов работы оборудования, что улучшает условия его работы и удлиняет срок службы;

— возможность максимальной механизации и автоматизации процесса, т.к. режим работы оборудования стабилен во времени;

— создание благоприятных условий для использования вторичных энергоресурсов (например, тепла отходящих газов).

Однако непрерывные процессы имеют и ряд недостатков:

— занимают большие производственные площади;

— требуют больших затрат на запуск производства;

— требуют большего количества перемещений предмета труда, то есть имеют бóльшую долю вспомогательных действий;

— непригодны при изготовлении крупногабаритных видов продукции, нецелесообразны при единичном производстве, при изготовлении пробных партий продукции.

Существует принципиальная возможность комбинирования двух видов процессов. Например, можно получать непрерывные процессы из ряда прерывных, что ускоряет процесс изготовления продукции.

В реальных условиях производства технологические процессы по признаку кратности обработки сырья могут иметь:

— комбинированную схемы организации потока сырья, подвергаемого превращению в готовую продукцию:

— в процессах с открытой схемой обработки сырьё за один технологический цикл обработки превращается в готовую продукцию;

— в процессах с закрытой схемой требуется многократное повторение цикла обработки для более полного превращения сырья в продукт;

— в комбинированных схемах основное сырьё может превращаться в целевой продукт за один цикл, в то время как вспомогательные материалы могут использоваться многократно.

Источник

• ← Что такое высокий пульс
• Что такое романтизм 19 век →