Технологический процесс и его структура

Технологическим процессом называется часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда.

В результате этих действий последовательно изменяются и контролируются размеры, форма, шероховатость поверхности, внешний вид и внутренние свойства изделий.

В зависимости от вида действий различают технологические процессы механической обработки, сборки, литья, обработки давлением, термообработки, нанесения покрытий и. т. д.

Технологический процесс состоит из технологических операций.

Технологической операцией называется законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте над одним изделием без перехода к обработке другого изделия.

Операция может включать неоднократную установку и снятие заготовки, смену инструмента, вида обработки, приспособлений, контрольно-измерительных устройств и. т. д.

В документации на технологический процесс наименование операции механической обработки записывается именем прилагательным от станочной группы, к которой принадлежит используемый на данной операции станок. Например: токарная, фрезерная, сверлильная и. т. д. Нумеруются операции цифрами кратными 5. Например: 005, 010, 015 и. т. д. Это необходимо для резервирования позиций в случае внесения изменений в технологический процесс.

Последовательность технологических операций обработки или сборки изделий, записанных в порядке их выполнения называется технологическим маршрутом.

Согласно ГОСТ 3.1109 ¾ 82 технологическая операция состоит из следующих элементов:

Установ - это часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или собираемой сборочной единицы. Если операция выполняется полностью при неизменном закреплении заготовки, то говорят, что она выполняется за один установ.

Технологический переход – это законченная часть технологической операции, выполняемая одними и теми же средствами технологического оснащения при постоянных технологических режимах и установке.

При механической обработке в пределах одного технологического перехода остаются неизменными обрабатываемая поверхность, инструмент и режимы работы станка. Наименование технологического перехода записывается глаголом в неопределенной форме, который соответствует методу механической обработки. Например: точить, сверлить, фрезеровать и. т. д.

Вспомогательный переход – это законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением свойств предметов труда, но необходимы для выполнения технологического перехода.

Примерами вспомогательного перехода являются установка, снятие и выверка заготовки на станке, настройка станка и.т. д. Наименование вспомогательного перехода записывается глаголом в неопределенной форме, который соответствует выполняемому действию. Например, установить, выверить, снять, закрепить, и т. д. Все переходы нумеруются цифрами 1, 2, 3, …

Структурными элементами технологического перехода являются рабочий ход и вспомогательный ход.

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

Вспомогательный ход – это законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, необходимого для подготовки рабочего хода. Примером вспомогательного хода является подвод инструмента к заготовке.

Структурным элементом перехода является прием.

Прием – этозаконченная совокупность действий человека, необходимых для выполнения перехода или его части и объединенных одним целевым назначением.

Например, вспомогательный переход «установить и снять заготовку» включает следующие приемы: взять заготовку, установить ее в приспособление, закрепить, включить вращение шпинделя станка, подвести инструмент, включить подачу, выключить подачу, отвести инструмент, выключить вращение шпинделя станка (после обработки), открепить заготовку, снять заготовку со станка.

При обработке заготовок на станках револьверного типа, в которых инструмент или заготовка закрепляются в различных поворотных устройствах, структурным элементом технологической операции является позиция.

Позиция – это фиксированное положение, занимаемое закрепленной заготовкой или собираемой сборочной единицей относительно инструмента или неподвижной части оборудования при выполнении определенной части операции.

Изменение позиции заготовки относительно инструмента производится с помощью различных поворотных устройств и на станках револьверноготипа.

В технологической документации правила записи содержания операций и переходов при обработке резанием определены ГОСТ 3.1702 ¾ 79.

Запись содержания операции выполняется в форме маршрутного или операционного описания. При маршрутном описании не предусматривается разделение операции на переходы. При операционном описании в операции приводится содержание каждого перехода.

Согласно ГОСТ 3.1702 ¾ 79 в содержание операции при маршрутном описании должно быть включено:

1. Ключевое слово, характеризующее метод обработки, выраженное глаголом в неопределенной форме, например: точить, сверлить, фрезеровать и. т. д.

2. Дополнительная информация в виде указания количества последовательно или одновременно обрабатываемых поверхностей, например 4 отверстия.

3. Дополнительная информация характеризующая обрабатываемую поверхность, например: глухое, сквозное кольцевая.

4. Наименование обрабатываемой поверхности, конструктивных элементов или предметов производства, например: поверхность, буртик, галтель, заготовка.

5. Информация по размерам или их условным обозначениям, например: размеры d₁ =…, d ₂ =…, l₁ =…, l₂ =… или размеры 1, 2, 3, 4, пронумерованные на чертеже.

6. Дополнительная информация характера обработки, например: одновременно, предварительно, окончательно, последовательно, одновременно, по копиру, согласно чертежу и. т. д.

Представленная запись операции называется полной и применяется при отсутствии графических иллюстраций к операции. При наличии графических иллюстраций применяют сокращенную запись. В этом случае в содержание операции включают п.п. 1; 4; 5.

Рассмотрим структуру операции и ее запись на следующем примерах.

При выполнении любой части операции или технологического процесса затрачивается какое-то количество труда рабочих надлежащей квалификации. Затраты эти измеряются продолжительностью, то есть временем.

Трудоемкость – количество времени, затрачиваемое работающим при нормальной интенсивности труда на выполнение технологического процесса или его части. Единица измерения – человеко-час. Для планирования затрат труда используют:

· норму времени – время, установленное рабочему, соответствующей квалификации на выполнение операции или технологического процесса в нормальных производственных с нормальной интенсивностью труда. Единица измерения – 3ч. 5-го разряда.

· норма выработки (для нормирования малотрудоемких работ) – установленное количество изделий, которое должно быть изготовлено в единицу времени. Единица измерения – 1000шт. в 1ч., 3-го разряда.

Цикл – отрезок календарного времени, определяющий длительность периодически повторяющейся технологической операции от начала до ее конца.

Интенсивность производства одинаковых изделий характеризуется тактом выпуска.

Такт – промежуток времени, через который периодически осуществляется выпуск изделия. Если говорят, что машину изготовляют с тактом в 5 мин, это значит, что через каждые 5 мин завод выпускает машину.

Ритм выпуска – величина обратная такту.

Под нормой выработки понимают то количество операций (объем работы), которое может выполнять рабочий в единицу времени (в смену, в час). Зная продолжительность смены (420 мин, при 7-часовом рабочем дне или 480 мин, при 8-часовом рабочем дне) и норму времени на одну операцию (Т), определяют норму выработки (420: Т или 480: Т).

Норма времени не является постоянной величиной, так как с повышением производительности труда норма времени снижается и увеличивается норма выработки.

При определении нормы предусматривается наилучшая организация труда и обслуживания рабочего места, т. е. в норму не должны входить потери времени из-за организационных неполадок по обслуживанию рабочего места.

Квалификация рабочего должна соответствовать выполняемой работе; станочник не должен выполнять таких работ, которые обязаны производить вспомогательные рабочие.

В норму не должны входить также потери времени на исправление брака или изготовление деталей, взамен забракованных.

При расчете нормы времени должны учитываться действительные режимы резания по данной операции, нормальные припуски на обработку, применение определенного инструмента и приспособления.

Техническая норма времени на операцию состоит из двух основных частей: нормы штучного времени и нормы подготовительно-заключительного времени.

Под нормой штучного времени понимают время, затрачиваемое на обработку детали на станке.

В норму штучного времени входят следующие величины:

Т_шт=Т_о+Т_в+Т_обсл+ Т_от,

где Т_о - основное (технологическое) время, мин; Т_в - вспомогательное время, мин; Т_обсл - время обслуживания рабочего места, мин; Т_от - время перерывов на отдых и естественные надобности, мин.

Вспомогательное время следует уменьшать за счет применения быстродействующих приспособлений, механизации и автоматизации контроля и управления станком. Чем меньше вспомогательное время, тем лучше будет использован станок.

Технологическая себестоимость — это сумма затрат на осуществление технологического процесса изготовления продукции, за исключением затрат на покупные детали и узлы.

В технологическую себестоимость входят такие затраты:

• на сырье, материалы, топливо, энергию;

• технологические нужды;

• заработную плату производственных рабочих с начислениями;

• технологическое обслуживание, ремонт и амортизацию оборудования, покупку инструментов и приспособлений, смазочных, охлаждающих и обтирочных материалов.

.1.2. В зависимости от формы организации технологического процесса различают три его вида:

- единичный;

- типовой;

- групповой.

Единичный технологический процесс строится для изделий одного наименования, типа, размера и исполнения. Он учитывает все конструктивные особенности данного изделия и поэтому позволяет создать такие условия изготовления, контроля, перемещения, которые более всего соответствуют данному конкретному изделию. Единичный процесс характерен специально изготовляемой технологической оснасткой под обрабатываемые детали и иногда специальным оборудованием.

Единичный процесс разрабатывается очень подробно. Чаще всего он используется в массовом производстве. Единичный процесс оформляется на специальных формах маршрутных карт. Условное обозначение единичного процесса в целом пли отдельной операции единичного процесса в коде характеристики документа - цифра 1.

Типовой технологический процесс характеризуется единством содержания большинства технологических операций (одинаковых установок, позиций, переходов) для группы изделий с общими (одинаковыми или близкими) конструктивными признаками.

Использование заранее разработанных технологических процессов, обеспечиваемых не только типовыми документами, но и типовым оборудованием, приспособлениями, режущими, измерительными и вспомогательными инструментами, позволяет значительно повысить производительность труда, ускорить процесс освоения новых изделий и уменьшить их себестоимость. Единая система технологической подготовки производства (ЕСТПП) предусматривает технические и организационные мероприятия для быстрейшего внедрения прогрессивной организации производства путем широкого использования типовых и даже стандартизованных технологических процессов. В кодах технологической документации типовые технологические процессы и отдельные операции имеют шифр - цифру 2.

Групповой технологический процесс характеризуется единством построения и содержания одной или нескольких технологических операций для групп изделий с различными конструктивными признаками.

Так, например, у деталей типа втулок и у валов с центральным отверстием можно производить шлифование отверстий, используя внутришлифовальный станок, трехкулачковый самоцентрирующий патрон (со сменными переналаживаемыми кулачками), одинаковые шлифовальные круги, калибры-пробки, режимы обработки. Разработанная для так называемой «комплексной детали» попереходная технология может почти без изменений использоваться для шлифования любой детали, входящей в группу. Группы деталей создаются для шлифовального, токарного, револьверного, фрезерного и других классов, т. е. для определенного вида обработки деталей. Одна и та же деталь может быть в группе токарного класса при токарной обработке, в группе сверлильного класса при сверлильной обработке, в третьей группе шлифовального класса и т. п. В каждой группе создается «комплексная деталь». Она содержит обрабатываемые поверхности такой формы, которая имеется у любой из деталей группы.

Групповая технология позволяет использовать переналаживаемую оснастку, чтобы, заменив лишь вкладыш у приспособлений и стандартный инструмент для получения требуемых размеров у разных деталей, можно было без переналадки станка обрабатывать любую из деталей данной группы. Групповая технология широко используется в мелкосерийном и серийном производстве, позволяя повысить коэффициент закрепления операций до 3-10 и создавая условия производства, близкие к крупносерийному и массовому. В кодах технологической документации групповые техпроцессы и операции имеют шифр - цифру 3.

2.8.3. Базы. Классификация баз по ГОСТ 21495. Правило 6 точек (золотое правило базирования). Основные схемы базирования. Погрешность базирования и закрепления заготовок при обработке. Правила выбора баз при обработке заготовок. Основные принципы базирования заготовок: принципы единства (совмещения) и постоянства баз. Условные обозначения опор и зажимов на операционных эскизах по ГОСТ 3.1107.