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.

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

Различают следующие виды технологических операций.

Типовая технологическая операция - технологическая операция, характеризуемая единством содержания и последовательности технологических переходов для группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками.

Групповая технологическая операция - технологическая операция совместного изготовления группы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками.

Структурными единицами технологической операции являются технологический переход, вспомогательный переход, позиция, рабочий ход, вспомогательный ход, прием, наладка и подналадка.

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

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

Установ - часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или собираемой сборочной единицы.

Поворот детали на какой-либо угол или переустановка для обработки другого торца является новым установом.

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

Установленная и закрепленная на поворотном столе заготовка подвергаемая сверлению, рассверливанию, зенкерованию и развертыванию, имеет один установ, но с каждым поворотом стола будет занимать новую позицию. На многошпиндельных станках заготовка при одном ее закреплении занимает различные позиции относительно станка. Заготовка перемещается в новое положение вместе с зажимным устройством (шпиндельным блоком).

Рабочий ход - 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, необходимого для подготовки рабочего хода.

Прием - законченная совокупность действий человека, применяемых при выполнении перехода или его части и объединенных одним целевым назначением.

Наладка - подготовка технологического оборудования и технологической оснастки к выполнению технологической операции. Примеры оформления наладок на операции приведены в прил. 3, 4.

Подналадка - дополнительная регулировка технологического оборудования и (или) технологической оснастки при выполнении технологической операции для восстановления достигнутых при наладке значений параметров.

Технологический процесс можно построить по принципу концентрированных или дифференцированных операций.

Концентрированной технологической операцией называют такую операцию, которая включает в себя большое количество технологических переходов. Как правило, данная операция имеет многоинструментальную наладку. Пределом концентрации операций является полная обработка детали на одной операции.

Различают три основных вида концентрации операций 18.

• 1. Последовательная концентрация операций. При этом переходы выполняются один за другим (каждый инструмент выполняет свой рабочий ход последовательно один за другим).
• 2. Параллельная концентрация операций. В этом случае переходы совмещены в один сложный переход, то есть выполняются одновременно (все инструменты совершают рабочий ход одновременно).
• 3. Параллельн-последовательная концентрация операций. В данном случае последовательно одновременно обрабатываются несколько поверхностей.

Дифференцированной называют операцию , состоящую из минимального количества переходов. Пределом дифференциации является выполнение технологической операции, состоящей из одного перехода.

Классификация технологических операций создает предпосылки для стандартизации операций и автоматического проектирования технологических процессов на основе единства обозначений технологических операций при изготовлении изделий машиностроения и приборостроения.

Классификатор технологических операций машиностроения и приборостроения 16 устанавливает основные положения и систему классификации и кодирования технологических операций, а также структуру кода технологической операции (рис. 2).

Рис. 2 Структура кода технологической операции

Технологические операции обработки резанием классифицируют по признаку рабочего места, то есть по наименованию применяемого оборудования - станка.

Классификатор технологических операций следует применять при технологической подготовке и управлении производством совместно с другими классификаторами технико-экономической информации для формирования кодов технологических операций.

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».

Короткий путь http://bibt.ru

§ 22. СТРУКТУРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА.

Операции, установы, позиции, переходы, рабочие и вспомогательные ходы и вспомогательные переходы.

Технологический процесс расчленяется на операции, установы, позиции, переходы, рабочие и вспомогательные ходы и вспомогательные переходы.

Технологической операцией называют законченную часть технологического процесса, выполняемую на одном рабочем месте и охватывающую все действия рабочего и оборудования, производимые с одной или несколькими одновременно обрабатываемыми деталями. Обработку другой детали или другой поверхности в партии одинаковых деталей считают новой операцией. Например, шлифование одной плиты на одном плоскошлифовальном станке с двух сторон выполняют за одну операцию. Если же шлифуют по одной плите партию плит сначала с одной стороны, а затем с другой, то при этом выполняются две операции.

Установом называют часть технологической операции, выполняемой при неизменном закреплении обрабатываемой заготовки или группы одновременно обрабатываемых заготовок. Съем детали со станка с последующим закреплением считается новым установом.

Позицией называется фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования, для выполнения определенной части операции.

Технологическим переходом называют законченную часть технологической операции, характеризующуюся постоянством применяемого инструмента и поверхностей, образуемых обработкой. Следовательно, переход от обработки одной поверхности заготовки к другой поверхности является следующим переходом.

Рабочий ход - это законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, шероховатости или свойств заготовки.

Вспомогательный переход - законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и оборудования или одного оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров и шероховатости поверхностей, но необходимы для выполнения технологического перехода (пуск станка, останов станка, включение подачи и т. д.).

Вспомогательным ходом называют законченную часть технологического перехода, состоящую из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, не сопровождаемого изменением формы, размеров, шероховатости поверхности или свойств заготовки, но необходимого для выполнения рабочего хода.

Технологической операцией называется законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте. Операция является основным элементом производственного планирования и учёта.

Эта часть технологического процесса выполняется:

– над определённой заготовкой;

– одним или группой рабочих;

– непрерывно;

– на одном рабочем месте.

Операция может выполняться на отдельном технологическом оборудовании (станке) в обычном производстве или на автоматической линии, представляющей собой комплекс технологического оборудования. Такое оборудование связанно единой транспортной системой с технологической оснасткой и единой системой управления и контроля.

Основные элементы технологической операции:

1. Установ – часть технологической операции, которая выполняется при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или собираемых сборочных единиц.

2. 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.

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

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

5. Вспомогательный переход – законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров, качества и свойств обрабатываемых поверхностей, но необходимы для выполнения технологического перехода.

6. Вспомогательный ход – законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки детали, которое не сопровождается изменением формы, размеров, качества и свойств поверхности заготовки, и необходимого для выполнения рабочего хода.

7. Наладка – подготовка технологического оборудования и оснастки к выполнению технологической операции. К наладке относится установка приспособления на станке, выверка на размер режущего инструмента и т.д.

8. Подналадка – дополнительная регулировка технологического оборудования или технологической оснастки при выполнении технологической операции для восстановления достигнутых при наладке параметров.

9. Технологическое оборудование – это средства технологического оснащения, в которых для выполнения определенной части технологического процесса размещаются материалы или заготовки, средства воздействия на них, а также технологическая оснастка.

10. Технологическая оснастка – средства технологического оснащения, дополняющие технологическое оборудование для выполнения определенной части технологического процесса.