Чтобы быстро и правильно обработать деталь, нужно заранее предусмотреть наиболее целесообразную последовательность обработки, выбрать станок, на котором должна производиться обработка, выбрать режущие и измерительные инструменты, а также приспособления, необходимые для обработки, назначить режимы резания. Эти данные, определяющие весь процесс обработки заготовки до ее превращения в готовую деталь, установленные заранее техническим документом, составляют технологический процесс .

Технологический процесс является основой организации всего производства. На основании разработанного технологического процесса определяется количество необходимого оборудования, инструмента и приспособлений, число рабочих и обслуживающего персонала для выполнения заданной программы по выпуску деталей.

Технологический процесс связывает между собой все звенья производства. Поэтому точное соблюдение установленного технологического процесса является необходимым условием правильной организации производства. Технологический процесс на производстве является законом, который никому нельзя нарушать.

2. Элементы технологического процесса

Технологический процесс может состоять из одной или нескольких операций.

Операцией называется законченная часть технологического процесса обработки одной или нескольких деталей, которая выполняется на одном станке одним рабочим.

Новая операция начинается тогда, когда рабочий, закончив часть обработки у всей партии деталей, приступает к дальнейшей обработке той же партии деталей, либо переходит к обработке новых деталей.

Поясним понятие «операция» на примере обработки конуса муфты (рис. 281), изготовляемого из литой заготовки, имеющей отверстие диаметром 38 мм.

На рис. 282 показана схема последовательности обработки для случая, когда рабочий обрабатывает каждую деталь от начала до конца. Такое построение технологического процесса применяют только при изготовлении единичных деталей. Заготовка устанавливается в патрон и обрабатывается с одной стороны: подрезается торец (рис. 282, а); обтачивается цилиндрическая поверхность до 80Х 4 на длину 65 мм (рис. 282, б); растачивается отверстие 40А 3 (рис. 282, в); вытачивается фаска 2 X 45° (рис. 282, г); вытачивается канавка шириной 10 мм до 064 мм (рис. 282, д). Затем заготовка устанавливается обточенной поверхностью 80Х 4 в патрон с расточенными кулачками; подрезается второй торец в размер 90мм (рис. 282, е); вытачивается фаска 2x45° (рис. 282, ж); обтачивается конус с углом уклона 10° (рис. 282, з). После окончательного изготовления первой детали рабочий переходит к изготовлению следующей детали. Технологический процесс, построенный таким образом, состоит из одной операции .

На рис. 283 показан пример, когда партия тех же деталей обрабатывается за две операции. Сначала все детали партии обрабатываются последовательно по всем размерам с одной стороны (рис. 283, а-д) - это составляет I операцию. Затем у всех деталей партии, последовательно устанавливаемых другой стороной, обрабатываются остальные поверхности детали (рис. 283, е-з). Это составляет II операцию технологического процесса.

Иногда технологический процесс расчленяют на более мелкие операции рис. 284. Например, сначала последовательно у всех деталей партии подрезают торец и обтачивают наружную цилиндрическую поверхность (рис. 284, а-б); это будет I операция. Затем подрезают торец в размер 90 мм у всех деталей партии, растачивают отверстие 40А 3 насквозь и вытачивают фаску 2 х 45° (рис. 284, в-д) - это будет II операция. Затем обтачивают отдельно коническую поверхность (рис. 284, е), что составляет III операцию. Наконец вытачивают канавку шириной 10 +0,1 мм до 64 мм и фаску 2 X 45° (рис. 284, ж-д). Это будет IV операция.

Таким образом, операция может быть простой, содержащей один-два вида обработки (см. рис. 284, е, ж,з), и сложной, содержащей несколько видов обработки.

Установка . Операция может состоять из одной или нескольких установок. Установкой называется часть операции, которая выполняется в период между закреплением заготовки и ее раскреплением.

Рассмотрим это на примере обработки конуса муфты. В первом варианте (см. рис. 282) технологический процесс состоит из одной операции, но в этой операции две установки. Первая установка А включает в себя всю обработку заготовки с одной стороны и растачивание сквозного отверстия диаметром 40А 3) (см. рис. 282, а-д), после чего деталь снимается со станка. Вторая установка Б начинается с закрепления заготовки другой стороной и включает в себя подрезание торца в размер 90 мм, вытачивание фаски 2 X 45° и обтачивание конуса (см. рис. 282, е-з).

Во втором варианте (см. рис. 283), когда партия тех же деталей обрабатывается за две операции, общее число установок остается то же, но здесь каждая операция состоит из одной установки.

В третьем варианте (см. рис. 284), когда партия деталей обрабатывается за четыре операции, число установок будет также четыре. Могут быть случаи, когда одна из операций содержит две установки, а остальные - по одной и наоборот.

Переход . Операция может состоять из одного или нескольких переходов. Переходом называется часть операции, выполняемая над поверхностями детали при неизменной установке инструментов и неизменных режимах резания. Следующий переход начинается тогда, когда изменится какое-либо из этих условий: либо изменится поверхность обработки, либо режущий инструмент, либо режимы резания.

Для пояснения используем рассмотренные выше примеры обработки конуса муфты. При изготовлении этой детали за одну операцию (см. рис. 282) первый переход заключается в подрезании торца (см. рис. 282, а). Обработка в этом случае производится проходным отогнутым резцом с определенным режимом резания.

При обтачивании цилиндрической поверхности диаметром 80Х 4 (см. рис. 282, б) резец остается тот же, не изменяется и режим резания, изменяется только поверхность обработки: вместо торца обрабатывается цилиндрическая поверхность заготовки, следовательно, меняется - переход. Таким образом, обтачивание цилиндрической поверхности 80Х 4 является вторым переходом. При растачивании отверстия (см. рис. 282, в) изменяются режим обработки, режущий инструмент и поверхность обработки, следовательно, меняется и переход. Вытачивание канавки (см. рис. 282, д), где вновь меняются резец, режим резания и поверхность обработки, будет пятым переходом, подрезание второго торца (см. рис. 282, е) - шестым, вытачивание фаски - седьмым, обтачивание конуса - восьмым переходом.

Таким образом, технологический процесс изготовления конуса муфты в первом варианте (см. рис. 282) состоит из одной операции и двух установок. В первой установке имеется пять переходов, во второй - три. Технологический процесс во втором варианте (см. рис. 283) состоит из двух операций. Первая операция содержит одну установку и пять переходов, а вторая - одну установку и три перехода. В третьем варианте (см. рис. 284) технологический процесс состоит из четырех операций и четырех установок; первая установка содержит два перехода, вторая - три перехода, третья-один переход и четвертая - два перехода.

Проход . Переходы делятся в свою очередь на проходы. Проходом называется часть перехода, которая охватывает все действия, связанные со снятием одного слоя металла. Если припуск на обработку велик и его снимают одним и тем же инструментом за два приема, то в этом случае переход состоит из двух проходов. Нарезание резьбы резцом обычно производится за несколько проходов.

З. Принципы построения технологического процесса

Технологический процесс можно строить:
а) по принципу укрупнения операций, когда в одной операции сосредоточивается большое число переходов;
б) по принципу расчленения операций, когда процесс обработки расчленяется на ряд отдельных простейших операций, в которых иногда каждый переход выполняется за отдельную установку.

При укрупнении операций полнее обеспечивается соосность и большая точность взаимного расположения обрабатываемых поверхностей, так как обработка их производится за одну установку.

По этому принципу построен технологический процесс обработки конуса муфты за одну операцию (см. рис. 282).

При укрупнении операций уменьшается, как правило, общее число установок, что весьма важно при обработке таких деталей, установка которых требует значительной затраты времени.

По принципу укрупнения операций работают револьверные и многорезцовые токарные станки, полуавтоматы и автоматы.

При расчленении операций на ряд простейших наладка станка для выполнения каждой операции производится только один раз для первой детали партии, остальные детали обрабатываются по этой настройке.

Принцип расчленения операций дает возможность широко использовать упоры, позволяет более рационально организовать рабочее место, развивать автоматичность рабочих движений, связанных с установкой и снятием заготовки, подводом и отводом режущего инструмента.

При расчленении операций значительно увеличивается число установок, поэтому необходимо иметь быстродействующие установочные приспособления, обеспечивающие быструю и точную установку заготовки для каждой операции.

По принципу расчленения операций построен технологический процесс изготовления конуса муфты за четыре операции (см. рис. 284).

4. Выбор способа обработки

При обработке деталей нужно стремиться снять весь имеющийся припуск за один проход, однако это не всегда возможно. Обычно обрабатываемая заготовка имеет неравномерный припуск вследствие неровностей ее поверхностей, неточного центрирования при установке и др. Вследствие неравномерного припуска различные участки обрабатываемой поверхности обрабатываются при различных условиях резания. Это может вызвать на различных участках обработки различный по величине отжим резца и детали, что отразится на точности формы и размерах обрабатываемых поверхностей.

Поэтому при обработке поверхностей, где требуется точное выполнение формы и размеров (в пределах 2-3 классов), обработку делят на черновую и чистовую.

При черновой обработке снимается большая часть припуска, срезаются неровности припуска, а при чистовой заготовке окончательно обрабатывают до требуемого размера.

При обработке деталей значительными партиями рекомендуется черновую и чистовую обработки производить на разных станках - обдирочных и отделочных. Это нужно для того, чтобы продлить срок службы отделочных станков, от которых зависит точность и чистота обработанных поверхностей детали.

Отдельные поверхности детали могут быть обработаны различными способами. Например, обработку отверстий можно выполнить сверлом; сверлом и резцом; сверлом и зенкером; сверлом, зенкером и разверткой. При этом обработка сверлом является наиболее производительным способом, но наименее точным, обработка же сверлом, зенкером и разверткой наиболее точным, но наименее производительным.

Нарезание наружной резьбы может быть выполнено резьбовым резцом, резьбовой гребенкой, плашкой. В случае нарезания резьбы небольшого диаметра наиболее производительным является нарезание плашкой.

При выборе способа обработки нужно стремиться использовать в первую очередь наиболее производительные способы обработки . В тех случаях, когда эти способы могут обеспечить требуемую точность и чистоту поверхности, ими следует пользоваться вплоть до окончательного изготовления детали. Например, если требуется обработать отверстие с точностью до 0,1 мм, а чистота обработанной поверхности допускается в пределах 3, обработку такого отверстия следует производить сверлением как наиболее высокопроизводительным способом обработки.

Если же высокопроизводительные способы обработки не могут обеспечить необходимой точности и чистоты обработанной поверхности или других технических условий, нужно стремиться возможно большую часть предварительной обработки выполнить высокопроизводительными способами, а окончательную обработку производить другими способами, иногда и менее производительными, но обеспечивающими необходимые технические требования.

5. Понятие о базах

Для правильного построения технологического процесса очень важно заранее выбрать поверхность, по которой должна производиться установка заготовки на станке. Такая поверхность называется установочной базой .

Выбор баз является одной из важнейших задач, которые решаются при составлении технологического процесса. От того, как осуществляется базирование, в большинстве случаев зависит выполнение технических требований к взаимному расположению поверхностей деталей (соосность, перпендикулярность и т. д.).

Установочную базу, используемую на первой установке, называют первичной базой . Первичной базой обычно пользуются один раз на первой установке. На этой базе обычно обрабатывают ту поверхность, которая на последующих установках должна служить установочной базой.

При выборе первичных баз нужно исходить из следующих основных положений.

1. За первичную базу следует принимать такую поверхность заготовки, которая позволяет подготовить базу для последующей обработки других поверхностей.

Поясним это на примере. Пусть требуется обработать деталь, показанную на рис. 285. За первичную базу следует принять поверхность а фланца и на этой базе обработать цилиндрический участок диаметром 80 мм, подрезать торец фланца и торец цилиндрического участка. Поверхность обработанного цилиндра диаметром 80 мм будет служить базой второй установки для обработки второго наружного торца фланца.

Если в качестве первичной базы принять поверхность необработанного цилиндрического участка диаметром 80 мм и обработать на этой базе торец фланца, то база для дальнейшей обработки детали с другой стороны не будет подготовлена (обработанный торец фланца может служить базой только при условии закрепления детали на планшайбе со сложной установкой). Следовательно, поверхность цилиндрического участка за первичную базу принимать нельзя.

2. Для деталей, которые обрабатываются не по всем поверхностям, за первичную базу следует принимать ту поверхность, которая не обрабатывается (остается в черном виде), так как в этом случае базовые поверхности будут иметь наименьшее смещение относительно обработанных поверхностей. Например, при обработке детали,показанной на рис. 286, за базу следует принять необрабатываемую поверхность а. В этом случае смещение отверстия диаметром 40А 3 относительно наружной поверхности будет наименьшим.

3. Для деталей, обрабатываемых кругом, за первичную базу следует принимать поверхности, имеющие наименьший припуск на обработку. В. этом случае будет наибольшая гарантия, что не получится брака из-за неправильного распределения припуска.

4. Нужно стремиться, чтобы поверхности, принимаемые за первичные базы, были по возможности чистыми и ровными.

5. Поверхности, принимаемые за первичные базы, должны позволять надежно закрепить заготовку, чтобы можно было производить обработку со скоростными режимами резания.

Надежность закрепления заготовки особо важна при черновой обработке, которую ведут с большими сечениями стружки. В этих случаях нужно стремиться к максимальной жесткости установки. Поэтому при черновой обработке, где точность не имеет большого значения, рекомендуется широко использовать комбинированное крепление заготовки: одним концом - в патрон, другим - в центр задней бабки, так как этот способ крепления самый надежный.

Чистовыми базами называются обработанные поверхности, используемые в качестве баз при выполнении операций, на которых поверхности детали получают окончательные размеры.

При выборе чистовой базы следует исходить из следующих основных положений.

1. В качестве чистовой базы следует принимать такую обработанную поверхность, которая может служить базой для обработки возможно большего числа поверхностей.

2. При обработке точных деталей за чистовую базу следует принимать по возможности ту поверхность, на которой готовая деталь устанавливается при работе в машине. В этом случае точность установки детали при обработке будет наибольшей. Например, при обработке зубчатого колеса (рис. 287) за чистовую базу лучше всего принять обработанное отверстие диаметром 40А3, так как колесо этим же отверстием устанавливается на вал машины. Рассмотрим примеры выбора чистовых баз и способов закрепления заготовок на этих базах.

1. При обтачивании деталей типа вал в качестве базы принимают центровые отверстия на торцах вала. Преимущество таких баз заключается в том, что они позволяют в процессе обработки многократно устанавливать детали без дополнительной выверки и без специальных установочных приспособлений, что особо важно в тех случаях, когда технологический процесс строится по принципу расчленения операций.

2. При обтачивании деталей типа втулка , когда наружная поверхность имеет форму цилиндра и отверстие гладкое цилиндрическое, в качестве чистовой установочной базы иногда принимают отверстие, а иногда - наружную цилиндрическую поверхность.

Если за чистовую базу намечено принять поверхность обработанного отверстия, то поверхность этого отверстия обрабатывается на одной из первых операций. Установку заготовки по отверстию можно производить на оправке.

При обработке деталей, у которых имеются внутренние поверхности с пологими конусами, за базу часто принимают коническую поверхность. Пологая коническая поверхность является очень удобной базой, так как она может служить одновременно и надежным средством для закрепления заготовки при обработке.

Способ закрепления заготовки на конусе обеспечивает точное центрирование, быстроту установки и снятия заготовки. Чаще всего в качестве базы используют коническое отверстие, устанавливая заготовку коническим отверстием на конусную оправку (рис. 288).

6. Дисциплина в технологическом процессе

Строгое соблюдение технологического процесса, оформленного в виде технологической карты, т. е. соблюдение технологической дисциплины, - основной закон нормального хода производства. Где не соблюдается технологический процесс, обычно не выполняется программа и почти всегда получается большой брак деталей. Нарушение технологической дисциплины недопустимо на социалистическом предприятии.

Однако технологический процесс любого производства не является мертвой буквой, он должен непрестанно совершенствоваться и подвергаться рационализации.

В нашей стране токари активно участвуют в рационализаторской работе.

В социалистическом производстве методы рационализации технологического процесса должны явиться основным рычагом усовершенствования обработки, удешевления себестоимости продукции, ускорения производства и повышения качества изделия. Поэтому для рабочего-новатора открыты широкие возможности рационализации технологического процесса.

Однако это не значит, что можно изменять технологию самочинно, без разрешения работников, ведающих технологией на заводе. Такое самочинное изменение технологии вместо пользы может принести ущерб производству.

Всякое усовершенствование технологического процесса, предложенное рабочим, должно быть оформлено в виде рационализаторского предложения; после рассмотрения и одобрения усовершенствование вносится в технологическую документацию, т. е. становится частью технологического процесса.

На заводах существуют отделы рабочего изобретательства (БРИЗ), которые имеют своей задачей привлекать рабочих к совершенствованию технологических процессов. За каждое реализованное рационализаторское предложение автору выплачивается денежная премия, величина которой зависит от суммы полученной экономии.

Контрольные вопросы 1. Из каких элементов состоит технологический процесс?
2. Привести пример обработки детали в одну операцию и расчленить ее на установки и переходы.
3. Что называют проходом?
4. Для чего служит технологическая карта?
5. Что называется чистовой базой?
6. Что называется установочной базой?
7. В чем заключается дисциплина в технологическом процессе?

Лекция 2

План

1. Структура технологического процесса.

2. Элементы технологической операции и характеристика технологического процесса.

3. Технологическая характеристика различных типов производства.

1. Структура технологического процесса (по ГОСТ 3.1109–82)

Производственным процессом называют совокупность всех действий людей и орудий производства, необходимых для изготовления или ремонта изделий, выпускаемых на данном предприятии.

Технологический процесс – часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению (или определению) состояния предмета труда. Различают технологические процессы изготовления изделия или его части, получения заготовки, литья, термической обработки, электрофизической обработки, электрохимической обработки, сборки, контроля качества продукции, ремонта и т.д.

При обработке осуществляется заданное изменение формы, размеров, шероховатости поверхности или свойств заготовки, а при сборке – образование разъемных или неразъемных соединений составных частей заготовки или изделия.

Помимо основных технологических процессов производственные процессы включают вспомогательные процессы – транспортировку, складирование, учет и отчетность.

Технологический процесс состоит из операций.

Технологическая операция – законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте.

Рабочее место – часть производственной площади цеха, на которой размещены один или несколько исполнителей работы, обслуживаемая единица технологического оборудования или часть конвейера, а также оснастка и предметы труда.

Операция является основной единицей производственного планирования. Подход к операции как к единице планирования позволяет разобраться во многих спорных случаях, когда неясно, следует ли данный комплекс действий считать за одну или несколько операций.

Пример 1.

Пусть при токарной обработке партии ступенчатых валиков у всех заготовок сначала обтачивается одна шейка, потом вторая и т.д. В этом случае обработку каждой ступени можно рассматривать как законченную часть технологического процесса, составляющую одну операцию. На каждую из этих операций может быть выписан отдельный наряд. Однако часто для упрощения планирования и отчетности выписывают один общий наряд на токарную обработку валиков, которую в этом случае следует рассматривать как одну концентрированную операцию.

Пример 2.

В тяжелом машиностроении часто на одном рабочем месте с помощью переносных различных станков различными рабочими выполняется обработка различных поверхностей одной и той же заготовки.

В таких случаях работу разбивают на операции, каждая из которых выполняется с помощью определенного станка. Если же станки работают последовательно и обслуживаются одной бригадой рабочих, то возможно объединение этих операций в одну.

Пример 3.

Рабочий, который обслуживает автолинию из нескольких станков, выписывается один наряд. Поэтому автолинию следует считать одним рабочим местом, на котором выполняется одна операция.

2. Элементы технологической операции

и характеристика технологического процесса

Установ – часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемой заготовки или собираемой сборочной единицы. Например, обтачивание двух ступеней валика может производиться не за две операции, а за одну, имеющую две установки (рис.2.1). Обработка производится на настроенном оборудовании с поворотным резцедержателем.

Рис.2.1. Обработка валика за одну операцию в две установки

Позиция – фиксированное положение, занимаемое низменно закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования при выполнении определенной части операции.

Например, операция – фрезерование четырех сторон квадрата содержит позиции (рис.2.2,а).

Многопозиционная обработка характерна для агрегатных станков многошпиндельных токарных автоматов и полуавтоматов.

Например, обработка отверстий корпусной детали может производится на агрегатном станке и включать 4 позиции (рис.2.2,б)

Позиционная обработка дает сокращение времени на установку заготовки и обычно обеспечивает повышение производительности.

Рис. 2.2. Позиционная обработка

Технологическим переходом называется законченная часть технологической операции, выполняемая одними и теми же средствами технологического оснащения при постоянных технологических режимах и установке.

Вспомогательным переходом называется законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и оборудования, которые не сопровождаются изменением свойств предметов труда, но необходимы для выполнения технологического перехода. Примерами вспомогательных переходов являются закрепление заготовки, смена инструмента и т.д.

Рабочий ход – законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, качества поверхности или свойств заготовки.

Вспомогательный ход – законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки и необходимая для подготовки рабочего хода.

Цикл технологической операции и такт выпуска являются основной характеристикой биологической процесса.

Цикл технологической операции – интервал календарного времени от начала до конца периодически повторяющейся технологической операции независимо от числа одновременно изготовляемых или ремонтируемых изделий.

Такт выпуска – интервал времени, через который периодически производится выпуск изделий или заготовок определенных наименований, типоразмеров и исполнений.

3. Технологическая характеристика

различных типов производства

В зависимости от широты номенклатуры, стабильности и объема выпуска изделий различают единичное, серийное и массовое производство.

Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой изделий и малым объемом выпуска. Примерами изделий, изготавливаемых в единичном производстве, являются уникальные станки, крупные турбины, опытные образцы машин.

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом выпуска. В зависимости от количества изделий в партии (серии) и значения коэффициента закрепления операций различают мелко–, средне– и крупносерийное производства (табл.2.1).

Таблица 2.1

Характеристики серийного производства

Коэффициент закрепления операций – отношение числа всех различных технологических операций, выполняемых в течение месяца, к числу рабочих мест.

Объем серии – это общее количество изделий определенных наименований, типоразмера и исполнения, изготовляемых или ремонтируемых по неизменяемой конструкторской документации.

Производственная партия – группа заготовок одного наименования типоразмера и исполнения, запускаемых в обработку одновременно или непрерывно в течение определенного интервала времени.

Операционная партия – производственная партия или ее часть, поступающая на рабочее место для выполнения технологической операции.

Примером серийной продукции являются универсальные станки, некоторые насосы, двигатели.

Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготавливаемых в течение продолжительного времени. В массовом производстве на рабочем месте обычно выполняется только одна повторяющаяся операция. Так изготавливаются подшипники качения, часы, автомашины.

Для различных типов производства характерны различная глубина разработки технологических процессов, различная документация, различные способы получения заготовок, себестоимость, производительность и т.д. В частности, в массовом производстве обеспечивается наибольшая производительность труда и наименьшая себестоимость продукции, применяются самые точные заготовки, документация разрабатывается очень подробно и т.д.

Что касается организации производства, то различают два его вида: поточный и непоточный. Под поточным видом организации понимается такой вид, при котором заготовки детали и собираемые изделия в процессе их производства находятся в движении, причем последнее с постоянной величиной такта. Это значит, что поступившая на первую операцию заготовка сразу же после окончания операции передается на вторую, после окончания второй – на третью и т.д. до последней операции, после окончания которой готовая деталь сразу подается на сборку. Время пролеживания заготовки между операциями в таких случаях равно или кратно такту. На сборку готовые детали подаются через равные промежутки времени.

Под неточным видом организации производственного процесса понимается такой его вид, при котором заготовки, детали или собираемые изделия в процессе их производства находятся в движении с различной продолжительностью операций и пролеживания между ними, в результате чего процесс осуществляется с меняющейся величиной такта.

Поточный вид организации производственного процесса прежде всего можно использовать в массовом производстве. Серийное производство, особенно при больших величинах партий, также может быть организованно с использованием поточного вида. Отличительной особенностью такого производства является его периодичность во времени в связи с периодичностью запуска партий, поэтому оно получило название переменно–поточного (группового) производства. Переменно–поточное производство наиболее часто используется для изготовления изделий, близких по служебному назначению, а следовательно, и по технологическим процессам.

В состав технологической операции входят следующие работы.

1. Изучение конструкторской и технологической документации, относящейся к этой операции.

2. Проверка сопроводительной документации на объект производства с описанием предшествующих операций и состояния объекта производства к моменту появления на рабочем месте, а также проверка документации на вспомогательные материалы и средства технологического оснащения.

3. Подготовка средств технологического оснащения к выполнению операции.

4. Начальная настройка режимов операции.

5. Подготовка поверхностей объекта производства к выполнению операции.

6. Установка (базирование и закрепление) объекта производства в технологической оснастке.

7. Выполнение операции над объектом производства при режимах, заданных в технологической документации.

8. Освобождение объекта производства от закрепления.

9. Удаление объекта производства из технологической оснастки.

10. Установка нового объекта производства из партии в технологическую оснастку и повторение над ним работ, описанных в пп. 6-9.

11. Удаление отходов производства (непрерывно или периодически) в процессе выполнения работ по пп. 7-10.

12. Приведение средств технологического оснащения в исходное состояние после завершения работ над производственной партией объектов производства.

Выполнение технологической операции начинается после подачи на рабочее место производственной партии объектов производства в количестве N п штук. Обработка объектов производства на рабочем месте может осуществляться группами в количестве N о штук.

Работы, соответствующие пп. 1-5 и п. 12 описания технологической операции (см. выше), проводятся единовременно при поступлении партии объектов производства на рабочее место. Работы по пп. 6-9 выполняются над каждым объектом производства. Из перечисленных работ только работы, описанные в п. 7, связаны непосредственно с воздействием на объект производства. Остальные работы либо предшествуют непосредственному воздействию на объект производства, либо завершают его.

В процессе выполнения операции для того, чтобы восстановить уровень точности параметров объектов производства, а также удалить с рабочего места отходы производства, периодически производят подналадку (дополнительную регулировку) средств технологического оснащения.

В операции могут быть задействованы один или несколько исполнителей разных профессий и квалификаций. Исполнители могут закрепляться за рабочим местом или привлекаться из специальных служб предприятия для выполнения необходимых работ по наладке, профилактическому обслуживанию и ремонту технологического оборудования, устранению его внезапных отказов, по настройке режимов выполнения операции, по уборке и ремонту производственной площади и т. д.

Структуру технологической операции – основного элемента технологического процесса – можно представить составляющими ее элементами: установами, позициями, технологическими и вспомогательными переходами, рабочими и вспомогательными ходами (рис. 9.5).

В технологической практике используют понятия «установ» и «позиция».

Установ – это часть технологической операции, выполняемая при неизменном базировании и закреплении обрабатываемых заготовок или собираемой сборочной единицы.

Позиция – это фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования.

Рис. 9.5. Элементы, составляющие технологическую операцию и их соподчинение

Технологическим переходом называют законченную часть технологической операции, выполняемую одними и теми же средствами технологического оснащения при постоянных технологических режимах и одном установе.

Применительно к условиям механической обработки определение перехода можно уточнить следующей формулировкой: технологический переход представляет собой законченную часть технологической операции, выnолняемую над одной или несколькими nоверхностями заготовки, одним или несколькими одновременно работающими инструментами без изменения или при автоматическом изменении режимов работы станка .

Из приведенного определения следует, что одним переходом является не только часть операции, относящаяся к обработке одной простой поверхности или фасонной поверхности простым или фасонным инструментом, но и одновременная обработка нескольких поверхностей комплектом режущих инструментов (набором фрез, многорезцовая обработка), а также обработка криволинейных поверхностей простым инструментом, движущимся по контуру или заданной программе (фрезерование кулачков, рабочего профиля турбинной лопатки и т.п.).

В токарной операции, эскиз которой изображен на рис. 9.6, а , выполняются два технологических перехода. Такие переходы называются простыми или элементарными. Элементарный переход – часть технологического перехода, выполняемая одним инструментом, над одним участком поверхности обрабатываемой заготовки, за один рабочий ход без изменения режима работы станка.

Понятие элементарного перехода удобно при проектировании технологической операции и расчете основного времени обработки заготовок на станках с ЧПУ, когда внутри технологического перехода производятся изменения режимов работы станка. Так, например, при обработке фасонных контуров на станках с ЧПУ во многих случаях внутри перехода изменяется припуск на обработку или условия резания (работа фрезы «на подъем контура» и «на снижение контура»), что делает целесообразным введение в программу другой величины подачи на соответствующих участках обрабатываемого контура.

Длина участков поверхности, обрабатываемой с неизменной подачей, и соответствующее ей основное время обработки определяют величину элементарного перехода. Совокупность переходов, когда в работе одновременно участвуют несколько инструментов, называют сложным переходом (рис. 9.6, б ).

Рис. 9.6. Эскиз токарной операции:

а – простые переходы; б – сложный переход

По аналогии с технологической операцией технологические переходы также можно разделить на преобразующие и информационные.

Преобразующими технологическими переходами операции являются, например, обработка наружной поверхности проходным резцом, токарная обработка торца подрезным резцом, обработка внутренней поверхности расточным резцом, сверлом, зенкером и т. д. Примерами информационных технологических переходов являются технические измерения и испытания всех видов.

Вспомогательным переходом называют законченную часть технологической операции, в процессе которой свойства объекта производства не изменяются и который состоит из действий человека и (или) манипуляций оборудования, необходимых для выполнения технологических переходов.

Часть вспомогательных переходов непосредственно связана с выполняемыми технологическими переходами, например:

· подготовка средств технологического оснащения для выполнения технологических переходов;

· подготовка объекта производства к обработке с помощью средств технологического оснащения;

· подналадка режимов выполнения переходов.

Вспомогательные переходы могут быть не связаны с технологическими переходами, например:

· приведение средств технологического оснащения в исходное состояние после обработки операционной партии N п объектов производства;

· установка объекта производства в технологической оснастке, его съем, укладка в специальную тару;

· перемещение и складирование объектов производства на рабочем месте;

· профилактические и ремонтные работы для поддержания работоспособности средств технологического оснащения;

· сбор и транспортирование отходов производства.

Переходы в операции могут выполняться как последовательно, так и параллельно (одновременно) – см. рис. 9.3 и 9.4.

Технологический переход состоит из рабочих и вспомогательных ходов . Законченная часть технологического перехода, связанная с изменением формы, размеров, качества поверхности и свойств объекта производства в процессе однократного перемещения инструмента относительно обрабатываемой поверхности определяется как рабочий ход (проход). Вспомогательный ход – это законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно обрабатываемой поверхности без изменения свойств этой поверхности.

Число рабочих ходов, выполняемых в одном технологическом переходе, выбирают исходя из обеспечения оптимальных условий обработки, например уменьшения глубины резания при съеме значительных слоев материала (рис. 9.7).

Рабочие и вспомогательные ходы могут быть объединены в приемы – устойчивые последовательности ходов, обладающие оптимальными свойствами.

Рис.9.7. Схема выполнения технологического перехода:

А З – размер заготовки; А О – размер обработанной поверхности; 1 – 3 – номера рабочих ходов

Рабочие и вспомогательные ходы могут быть объединены в приемы – устойчивые последовательности рабочих и вспомогательных ходов, обладающие оптимальными свойствами.

Объединение рабочих и вспомогательных ходов в переходы условно и может осуществляться по разным принципам.

Самым очевидным является принцип объединения одна установка (установ) – один инструмент, один технологический режим.

Принцип объединения рабочих и вспомогательных ходов при неизменной установке (установе) объекта производства по постоянству инструмента и технологических режимов, устанавливаемых на регуляторах технологического оборудования (например, при токарной обработке), подразумевает следующее.

Во-первых, при установленном числе оборотов шпинделя скорость относительного перемещения рабочей поверхности инструмента может изменяться в широком диапазоне. Рабочие ходы (проходы) токарной обработки цилиндрической поверхности, выполняемые при одинаковом числе оборотов, подаче и глубине резания имеют разную скорость перемещения инструмента относительно заготовки (по мере уменьшения диаметра заготовки при многопроходной обработке).

Во-вторых, при одних и тех же режимах возможно формирование нескольких поверхностей детали (заготовки). Например, при токарной обработке формирование ступенчатого вала с коническими поверхностями и цилиндрическими поверхностями разного диаметра. При фрезеровании колодцев с «островами» также формируются дно и стенки колодца и «островов».

Составной частью и основой производства является технологический процесс.

Технологический процесс - это часть производственного процесса непосредственно связанная с последовательным превращением предмета в продукт производства. В ходе технологического процесса происходит изменение формы и размеров, физических и химических свойств предметов труда и в результате создаются отдельные детали, узлы, агрегаты и изделия в целом. Технологический, т.е. относящийся к технологии, к обработке материала, изделия по строго установленной технологии. Технологическому процессу в производственной системе (цех, завод) принадлежит главенствующая роль потому, что именно его совершенствование определяет направления преобразования обеспечивающей части производственной системы и, в конечном итоге, совершенствование самой производственной системы. Различие производственных процессов обусловлено разнообразием продуктов производства, сырья, исходных материалов, способов производства, приёмов и методов работы и других специфических факторов. Можно выделить отрасли, технологический процесс в которых базируется на химических способах обработки сырья (например, металлургия, отрасли химической, пищевой промышленности и др.), и отрасли, связанные с механической обработкой сырья и полуфабрикатов (машиностроение, текстильная, деревообрабатывающая и др.). В первых из них производство характеризуется непрерывностью технологических процессов, во вторых - их прерывностью. Соответственно, технологические процессы классифицируются на непрерывные и прерывные. Увеличение степени непрерывности способствует повышению эффективности производства .

Технологический процесс состоит из ряда технологических операций. Операция состоит из ряда действий над каждым предметом труда. Среди этих действий можно выделить:

Рабочий ход;

Вспомогательный ход.

Рабочий ход - законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождающегося изменением формы, размеров, чистоты поверхности или свойств заготовки.

Вспомогательный ход- законченная часть технологического перехода состоящая, из однократного перемещения инструмента относительно заготовки не сопровождающегося изменением формы, размеров, чистоты поверхности или свойств заготовки, но необходимого для выполнения рабочего хода.

Разделение операции на рабочие и вспомогательные ходы позволяют выявить пути закономерности развития технологических процессов. Технологические операции могут быть:

Позиционными;

Проходными;

Позиционно - проходными.

Позиционными операциями называются такие, при которых обрабатываемая деталь закрепляется в станке, а инструмент в процессе обработки получает необходимое движение (шлифование деталей, на шлифовально-ленточном станке с подвижным столом).

Проходными операциями называются такие, при которых обрабатываемые детали в процессе обработки непрерывно продвигаются по станку (обработка детали на строгальном станке). Эти операции отличаются высокой производительностью труда, т.е. заготовки проходят через станок в одном направлении.

Позиционно-проходные операции - операции, при которых деталь в процессе обработки передвигается по станку, а затем останавливается для выполнения операции и снова перемещается в конец станка (однопролётный пресс с автоматической загрузкой и выгрузкой).

Технологическая операция может быть расчленена на несколько операций или несколько операций могут быть заменены одной. Количество операций, входящих в технологический процесс зависит от уровня техники и организации производства на данном предприятии. Укрупнение или расчленение операции имеет важное производственное значение. Например, расчленение операции на несколько операций позволяет рабочему лучше приспособиться к их выполнению, что способствует повышению производительности труда. В структурный состав технологической операции входит установка, позиция, переход, проход.

Технологический процесс состоит из ряда операций, которые могут выполняться при одной или нескольких установках деталей.

Часть технологического процесса по обработке одной или нескольких деталей, выполняемого на одном рабочем месте непрерывно, до перехода к обработке следующей детали, называется операцией .

Структуру технологической операции лучше всего рассмотреть на примере металлообработки . В состав технологической операции входят установка, позиция, переход, проход. Часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или сборочной единицы называется установкой. Например, сверление нескольких отверстий в заготовке на многошпиндельном сверлильном станке может выполняться за одну установку, т.е. при одном закреплении заготовки на столе станка. Если эту операцию выполнять на одношпиндельном станке, то потребуется столько установок (закреплений) заготовки, сколько в ней будет сверлильных отверстий.

Позиция - фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования для выполнения определенной части операции. Например, сверление в заготовке нескольких отверстий на односверлильном станке при помощи кондуктора может быть выполнено за одну установку (одно закрепление заготовки в кондукторе); позиция же заготовки относительно инструмента будут меняться столько раз, сколько необходимо просверлить отверстий. Таким образом, одна и та же операция может быть выполнена при одной установке и одной позиции или при одной установке и нескольких позициях. Производительность труда наивысшая при меньшем числе установок и позиций. Сокращением числа установок достигается лучшее использование станка. Технологическая операция может выполняться за один или несколько переходов.

Переход - это законченная часть технологической операции, характеризующаяся обработкой одной поверхности заготовки, одним и тем же инструментом при данном режиме резания. Например, обработка заготовки на фуговальном станке с трёх сторон, операция состоит из трёх переходов - обработки пласти и последовательной обработки двух кромок. В то же время переход может состоять из одного или нескольких проходов.

Проход - это часть операции, выполняемая за одно перемещение заготовки, когда снимается один слой обрабатываемого материала. Например, для выравнивания пласти заготовки на фуговальном станке в зависимости от её кривизны может потребоваться не один, а несколько проходов заготовки через станок.

Технологический процесс можно разбить на отдельные части, стадии. Это зависит от сложности изделия. Зная структуру технологической операции, можно представить технологический процесс в виде схемы (рис.8.21)

В производственной системе можно выделить 2 составные части:

1. технологический процесс производства и обеспечение его функционирования;

2. развитие производственной системы в целом.

Под производственной системой следует понимать организационно - целостное структурно подразделение, в котором реализуется совокупность взаимосвязанных производственных процессов, направленных на изготовление конкретной продукции. Это - цех, завод, комбинат и т.д.

Для анализа и характеристики технологических процессов применяются различные параметры, которые выбираются в зависимости от поставленных целей, так, для выделения конкретного технологического процесса из ряда однотипных применяются параметры собственно технологического процесса. Например, температура и давление рабочего тела, его состав, схема технологического оборудования и т.п.

Для сравнения однотипных процессов применяются параметры, характеризующие этот ряд процессов. Например, энергоёмкость, расход материальных ресурсов на единицу продукции и т.п. Такие параметры широко применяются, они дают достаточно полную характеристику технологического процесса и позволяют проследить динамику его развития в сравнении с ему подобным, но они не вскрывают глубинной сущности процесса, позволяющей сопоставлять его со всем многообразием технологических процессов.

Для выявления закономерностей развития технологических процессов в общем виде используются параметры, обладающие наибольшей точностью, живой и прошлый труд, затрачиваемый внутри технологического процесса. Совершенствование любого технологического процесса осуществляется за счёт повышения эффективности использования прошлого труда и снижение затрат живого труда. Показать соотношение живого и прошлого труда в конкретном технологическом процессе, значит дать однозначную характеристику процесса, а выявить относительную величину изменения живого и прошлого труда, значит наглядно показать динамику развития процесса .

Для того, чтобы можно было применять данные показатели при изучении динамики развития любых технологических процессов, следует использовать удельные показатели: технологическую вооружённость труда и технологические фонды.

Технологические фонды представляют собой годовые затраты прошлого труда в технологическом процессе и определяются как сумма годовых амортизационных отчислений от стоимости оборудования и всех остальных годовых затрат в технологическом процессе, за исключением затрат на предмет труда.

Технологическая вооружённость труда представляет собой долю технологических фондов конкретного технологического процесса, приходящуюся на одного работающего в этом процессе. Технологическая вооружённость труда показывает количество прошлого труда, переносимого на предмет труда одним работающим в данном технологическом процессе.

Технологический процесс (ТП) (сокращенно тп) -- это упорядоченная последовательность взаимосвязанных действий, выполняющихся с момента возникновения исходных данных до получения требуемого результата.

Технологический процесс -- это часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда. К предметам труда относят заготовки и изделия.

ГОСТ 3.1109-82

Практически любой технологический процесс можно рассматривать как часть более сложного процесса и совокупность менее сложных (в пределе -- элементарных) технологических процессов. Элементарным технологическим процессом или технологической операцией называется наименьшая часть технологического процесса, обладающая всеми его свойствами. То есть это такой ТП, дальнейшая декомпозиция которого приводит к потере признаков, характерных для метода, положенного в основу данной технологии. Как правило, каждая технологическая операция выполняется на одном рабочем месте не более, чем одним сотрудником. Примером технологических операций могут служить ввод данных с помощью сканера штрих-кодов, распечатка отчета, выполнение SQL-запроса к базе данных и т. д.

Технологические процессы состоят из технологических (рабочих) операций, которые, в свою очередь, складываются из технологических переходов.

Технологическим переходом называют законченную часть технологической операции, выполняемую с одними и теми же средствами технологического оснащения.

Вспомогательным переходом называют законченную часть технологической операции, состоящей из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением свойств предметов труда, но необходимы для выполнения технологического перехода.

Для осуществления техпроцесса необходимо применение совокупности орудий производства -- технологического оборудования, называемых средствами технологического оснащения .

Установка -- часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемой заготовки или сборочной единицы.

Виды техпроцессов[править | править исходный текст]

В зависимости от применения в производственном процессе для решения одной и той же задачи различных приёмов и оборудования различают следующие виды техпроцессов:

• · Единичный технологический процесс (ЕТП). Разрабатывается индивидуально для конкретной детали.
• · Типовой технологический процесс (ТТП). Создается для группы изделий, обладающих общностью конструктивных признаков. Разработку типовых технологических процессов осуществляют на общегосударственном и отраслевом уровнях, а также на уровнях предприятия в соответствии с общими правилами разработки технологических процессов.
• · Групповой технологический процесс (ГТП).

В промышленности и сельском хозяйстве описание технологического процесса выполняется в документах, именуемых операционная карта технологического процесса (при подробном описании) или маршрутная карта (при кратком описании).

• · Маршрутная карта -- описание маршрутов движения по цеху изготовляемой детали.
• · Операционная карта -- перечень переходов, установок и применяемых инструментов.
• · Технологическая карта -- документ, в котором описан: процесс обработки деталей, материалов, конструкторская документация, технологическая оснастка.

Технологические процессы делят на типовые и перспективные.

• · Типовой техпроцесс имеет единство содержания и последовательности большинства технологических операций и переходов для группы изделий с общими конструкторскими принципами.
• · Перспективный техпроцесс предполагает опережение (или соответствие) прогрессивному мировому уровню развития технологии производства.

Управление проектированием технологического процесса осуществляется на основе маршрутных и операционных технологических процессов.

• · Маршрутный технологический процесс оформляется маршрутной картой, где устанавливается перечень и последовательность технологических операций, тип оборудования, на котором эти операции будут выполняться; применяемая оснастка; укрупненная норма времени без указания переходов и режимов обработки.
• · Операционный технологический процесс детализирует технологию обработки и сборки до переходов и режимов обработки. Здесь оформляются операционные карты технологических процессов.

Этапы ТП[править | править исходный текст]

Технологический процесс обработки данных можно разделить на четыре укрупненных этапа:

· Начальный или первичный . Сбор исходных данных, их регистрация (прием первичных документов, проверка полноты и качества их заполнения и т. д.) По способам осуществления сбора и регистрации данных различают следующие виды ТП:

механизированный -- сбор и регистрация информации осуществляется непосредственно человеком с использованием простейших приборов (весы, счетчики, мерная тара, приборы учета времени и т. д.); автоматизированный -- использование машиночитаемых документов, регистрирующих автоматов, систем сбора и регистрации, обеспечивающих совмещение операций формирования первичных документов и получения машинных носителей; автоматический -- используется в основном при обработке данных в режиме реального времени (информация с датчиков, учитывающих ход производства -- выпуск продукции, затраты сырья, простои оборудования -- поступает непосредственно в ЭВМ).

• · Подготовительный . Прием, контроль, регистрация входной информации и перенос ее на машинный носитель. Различают визуальный и программный контроль, позволяющий отслеживать информацию на полноту ввода, нарушение структуры исходных данных, ошибки кодирования. При обнаружении ошибки производится исправление вводимых данных, корректировка и их повторный ввод.
• · Основной . Непосредственно обработка информации. Предварительно могут быть выполнены служебные операции, например, сортировка данных.
• · Заключительный . Контроль, выпуск и передача результатной информации, ее размножение и хранение.

Техпроцессы в электронной промышленности[править | править исходный текст]

Основная статья: Технологический процесс в электронной промышленности

При производстве полупроводниковых интегральных микросхем применяется фотолитография и литографическое оборудование. Разрешающая способность этого оборудования (т. н. проектные нормы) и определяет название применяемого техпроцесса.