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

Технологическая операция является основной единицей производственного планирования и учета. На основе операций определяется трудоемкость изготовления изделий и устанавливаются нормы времени и расценок, определяется потребное количество рабочих, средств технологического оснащения.

Установ - часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении заготовок или собираемых сборочных единиц. Обозначение установа А, Б, В, Г и т.д.

Позиция - фиксированное положение приспособления с неизменно закрепленной в нем заготовкой относительно рабочих органов оборудования для выполнения части технологической операции.

Технологический переход - законченная часть технологической операции, характеризуемая постоянством применяемого инструмента и поверхностей, образуемых при обработке или соединяемых при сборке. Сопровождается изменением состояния объекта производства.

Рабочий ход - законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно объекта производства, сопровождаемая изменением состояния объекта.

Вспомогательный переход - законченная часть технологической операции, состоящая из действий работника и оборудования. Не сопровождается изменением состояния объекта производства, но необходима для выполнения технологического перехода.

Вспомогательный ход- законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно объекта производства, и несопровождаемая изменением его состояния.

Алгоритм проектирования ТП изготовления деталей машин

1) анализ исходных данных; 2) поиск аналогов техпроцесса; 3) выбор исходной заготовки; 4) выбор технологических баз; 5) составление технологического маршрута обработки; 6) разработка технологических операций; 7) нормирование технологического процесса; 8) определение требований техники безопасности; 9) выбор оптимального варианта; 10) оформление техпроцесса.

Определение режимов резания при обработке (одно- и многоинструментальной)

Одноинструментная обработка .

1 ) Определяем глубину резания t по результатам расчета операционных припусков. При однопроходной обработке берем среднее значение припуска. Если два прохода, то за первый проход снимают 70% припуска, за второй - 30%.

2 ) Назначаем подачу s. Для обработки точением, сверлением, шлифованием определяют подачу на оборот заготовки S o или инструмента, для фрезерования - подачу на зуб инструмента S z . S z = S o /z, где z - число зубьев фрезы. При черновой обработке выбирают максимально допустимую подачу; при чистовой - в зависимости от требуемой точности и шероховатости обработки с учетом геометрических параметров режущей части инструмента. Определенную по нормативам или с помощью других методов (линейное программирование, симплекс-метод и т.д.) величину подачи необходимо согласовать с паспортными данными станка.

3 ) Определяем величину скорости резания v :

где значения коэффициентов определяем по справочникам.

4 ) Рассчитываем частоту n вращения заготовки или инструмента:

где v - скорость резания, м/мин; D - диаметр заготовки (инструмента) в мм.

5 ) Рассчитываем координатные составляющие усилия резания по формулам вида:

значения кроме t и S выбираем из справочных таблиц.

6) Проводим проверку режима резания по силовым и мощностным характеристикам станка. Для этого сравниваем полученное значение координатной составляющей Р x усилия резания, действующей в направлении подачи, с допустимым усилием воздействия на механизм подачи Р x доп.

Мощность резания:

N e =, кВт или по иным зависимостям с проверкой

N e ? N дв з,

где N дв - мощность двигателя привода главного движения станка, з - КПД привода.

В случае, если приведенные соотношения не выдерживаются, необходимо скорректировать выбранные значения подачи и скорости резания или произвести замену технологического оборудования.

Многоинструментная обработка.

В случае параллельной обработки глубину резания и подачу для каждого из инструментов выбирают из условия их независимой работы, т.е. по методике одноинструментной обработки. Затем определяют подачу блока инструментов - наименьшую технологически допустимую подачу из выбранных значений. Скорость резания определяется по предположительно лимитирующему инструменту. Ими могут быть инструменты, обрабатывающие участки наибольшего диаметра и наибольшей длины. Для нескольких предположительно лимитирующих инструментов находят коэффициенты времени резания:

где Lр - длина резания отдельного инструмента, Lрх - длина рабочего хода всего инструментального блока.

где Тм - нормированная стойкость инструмента.

По найденным значениям стойкости Т находят скорости резания для каждого из предположительно лимитирующих инструментов. Фактически лимитирующим будет инструмент с наименьшей определенной скоростью резания. Это значение принимается для работы всего блока инструментов. Далее определяется частота вращения n и проводится ее корректировка по паспорту станка. Далее рассчитываем суммарные усилия резания и мощность.

Технологическим переходом называют законченную часть технологиче­ской операции, выполняемой одними и теми же средствами технологического оснащения при постоянных технологических режимах и установке. Если при обточке валика сменяли инструмент, то обработка этим инструментом той же поверхности заготовки будет являться новым технологическим переходом (рис. 1.6). Но сама смена инструмента является вспомогательным переходом.

Рис. 1.7. Эскиз токарной операции

а – простые переходы;

б – сложный переход

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

Переходы могут быть совмещены во времени за счет одновременной обработки нескольких поверхностей, т. е. могут осуществляться последовательно (черновая, получистовая, чистовая обточка ступенчатого вала или сверления четырех отверстий одним сверлом), параллельно (обточка ступенчатого вала несколькими резцами или сверление четырех отверстий, сразу четырьмя сверлами) или параллельно-последовательно (после обточки ступенчатого вала одновременно несколькими резцами, одновременное снятие фасок несколькими фасочными резцами или сверление четырех отверстий последовательно двумя сверлами).

Установ

Установ - часть технологической операции, выполняемая при неизмененном закреплении обрабатываемых заготовок или собираемой сборочной единицы. Поворот деталей на какой-либо угол является новым установом. Если валик вначале обтачивают в трехкулачковом патроне с одного установа, а затем его перевернут и обточат, то это потребует два установа при одной операции (рис. 1.7).

2.2.4. Позиция. Установленная и закрепленная на поворотном столе заготовка, подвергаемая сверлению, рассверливанию и зенкерованию, имеет один установ, но с поворотом стола она будет занимать новую позицию.

Позицией называют фиксированное положение, занимаемое жестко закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования при выполнении определенной части операции. На многошпиндельных автоматах и полуавтоматах заготовка при одном ее закреплении занимает различные позиции относительно станка. Заготовка перемещается в новое положение вместе с зажимным устройством (рис. 1.8).

При разработке технологического процесса обработки заготовок, предпочтительно заменять установы позициями, так как каждый дополнительный установ вносит свои погрешности обработки.

Технологическим процессом называется часть производственного процесса, содержащая действия по изменению и последующему определению состояния предмета производства, т. е. по изменению размеров, формы, свойств материалов, контроля и перемещения заготовки.

Совокупность научно и практически обоснованных методов и приемов, применяемых для превращения материалов в готовую продукцию данного производства, называется технологией этого производства.

Технологический процесс разрабатывается на основании чертежа изделия и отдельных его деталей и определяет последовательность операций: изготовление заготовок деталей — литье, ковка, штамповка или первичная обработка из прокатного материала; обработка заготовок на металлорежущих станках для получения деталей с окончательными размерами и формами; сборка узлов и агрегатов, т. е. соединение отдельных деталей в сборочные единицы и агрегаты; окончательная сборка всего изделия; регулирование и испытание изделия; окраска и отделка изделия.

На каждом этапе производственного процесса по отдельным операциям технологического процесса осуществляется контроль за изготовлением деталей в соответствии с техническими условиями.

Технологический процесс механической обработки должен проектироваться и выполняться таким образом, чтобы посредством наиболее рациональных и экономичных способов обработки удовлетворялись требования к деталям (точность обработки и шероховатость поверхностей, взаимное расположение осей и поверхностей, правильность контуров и т. д.), обеспечивающие правильную работу собранного изделия.

Согласно ГОСТ 3.1109—82 технологический процесс может быть проектным, рабочим, единичным, типовым, стандартным, временным, перспективным, маршрутным, операционным, маршрутно-операционным.

Для обеспечения наиболее рационального процесса механической обработки заготовки составляется план обработки с указанием, какие поверхности надо обработать, в каком порядке и какими способами.

В связи с этим весь процесс механической обработки расчленяется на отдельные составные части — технологические операции.

Технологической операцией называют законченную часть технологического процесса, выполняемую на одном рабочем месте.

В зависимости от размера партии изделий, их конструкции, уровня техники и организации производства данного предприятия операция может быть укрупненной и расчлененной.

Например, в единичном производстве всю сборку деталей в изделие зачастую выполняет один рабочий на одном рабочем месте, причем ее планируют как одну операцию. Эту же работу в крупносерийном и массовом производстве разделяют на целый ряд мелких самостоятельных операций, выполняемых разными рабочими на различных рабочих местах.

Объем операции имеет очень важное значение. Как правило, чем крупнее и сложнее операции, тем ниже производительность труда и тем более высокая квалификация рабочего требуется.

И, наоборот, чем больше крупная операция расчленена на мелкие, тем выше производительность труда и меньше стоимость обработки изделия. Расчленение крупной операции позволяет рабочему лучше приспособиться к выполнению простых однообразных приемов работы и применить специальные приспособления.

Операция, в свою очередь, делится на элементы, число которых изменяется в зависимости от объема и методов ее выполнения. Основными элементами операции являются установ, технологический переход, вспомогательный переход, рабочий ход, вспомогательный ход, позиция.

Установом называют часть технологической операции, выполняемую при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или собираемой сборочной единицы.

Например, фаски 2X60° у втулки, изображенной на рис. 3.1, а обрабатывают за два установа, сначала фаску снимают у одного конца отверстия (рис. 3.1, в), а затем, переставив заготовку и закрепив ее вновь, снимают фаску у другого конца (рис. 3.1, г).

Рис. 3.1. Элементы операции

Технологическим переходом называют законченную часть технологической операции, характеризуемую постоянством применяемого инструмента и поверхностей, образуемых обработкой и соединяемых при сборке.

Когда изменится режим резания или режущий инструмент, начинается следующий переход.

Например, сверление отверстия Ø 9 мм у втулки (рис. 3.1, б) —первый переход (выполняется сверлом), а снятие фаски 2X60° (рис. 3.1, е) —второй переход (выполняется зенкером).

Вспомогательный переход — законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров и шероховатости поверхности, но необходимы для выполнения технологического перехода. Примерами вспомогательных переходов являются установка заготовки, смена инструмента и т. д.

Изменение только одного из перечисленных элементов (обрабатываемой поверхности, инструмента или режима резания) определяет новый переход. Переход состоит из рабочих и вспомогательных ходов.

Под рабочим ходом понимают законченную часть технологического перехода, состоящую из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, шероховатости поверхности или свойств заготовки.

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

Позицией называется каждое 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.

Примером позиционной обработки заготовки может служить выполнение операции сверления отверстий и нарезание в них резьбы на трехпозиционном поворотном приспособлении, изображенном на рис. 3.2.

Рис. 3.2.

На позиции 1 заготовку закрепляют, при повороте приспособления на позицию 2 на заготовке просверливают отверстия, затем при следующем повороте на позицию 3 в заготовке нарезают резьбу.

Операциям и переходам в технологической документации придают порядковые номера, причем операции обозначаются римскими цифрами, а переходы — арабскими. Порядковые номера переходов дают в каждой операции самостоятельно начиная с первого номера.

Установы обозначаются буквами, причем в каждой операции буквенное обозначение начинается с первой буквы алфавита. Ходы знаками не обозначают, но указывается их число.

Операции называются кратко по виду обработки.

Например:

• сверлильная ,
• токарная ,
• фрезерная
• и т. д.;

Переходы излагаются подробно с указанием наименования, порядкового номера или размера обрабатываемой поверхности.

Для более ясного и точного представления способа обработки технологический процесс иллюстрируется эскизами переходов обработки со схематическим указанием поверхностей обработки, способа крепления детали на станке (в приспособлении), положения детали, приспособления и инструментов. Таким образом, эти эскизы изображают технологические наладки для обработки поверхностей детали. Эскиз дается для каждого перехода отдельно. Примеры переходов обработки отверстия приведены на рис. 3.3.

Рис. 3.3. Примеры переходов обработки :

а — сверлить отверстие Ø D,

б — зенкеровать отверстие Ø D,

в — развернуть отверстие Ø D начерно (начисто),

г — зенковать фаску h X a при обработке отверстия

На машиностроительном (машиноремонтном) предприятии выполняют разнообразные процессы, связанные с изготовлением (ремонтом) изделий.

Производственный процесс – это совокупность взаимосвязанных действий людей и орудий производства, необходимых на данном предприятии для изготовления (ремонта) изделия.

В производственный процесс входят не только основные процессы, связанные с преобразованием исходных материалов для получения готовых изделий, но и вспомогательные, например производство инструмента, приспособлений, ремонт оборудования, а также обслуживающие процессы (внутризаводское транспортирование материалов и деталей, складские операции, контроль и др.), обеспечивающие возможность изготовления изделий. Рациональная организация производственного процесса невозможна без проведения тщательной технической подготовки производства.

Подготовка производства . Этот процесс включает в себя следующее:

1) конструкторскую подготовку производства (разработку конструкции изделия и создание чертежей общей сборки изделия, сборочных элементов и отдельных деталей изделий, запускаемых в производство с оформлением соответствующих спецификаций и других видов конструкторской документации);

2) технологическую подготовку производства, т.е. совокупность взаимосвязанных процессов, обеспечивающих технологическую готовность предприятий (или предприятия) к выпуску изделий заданного уровня качества при установленных сроках, объеме выпуска и затратах. К технологической подготовке производства относятся: обеспечение техно-логичности конструкции изделия, разработка технологических процессов, проектирование и изготовление средств технологического оснащения, управление процессом технологической подготовки производства;

3) календарное планирование производственного процесса изготовления в установленные сроки, в необходимых объемах выпуска и затратах.

Ответственной и трудоемкой частью технической подготовки производства является технологическое проектирование, трудоемкость которого составляет 30…40 % (в процентах от общей трудоемкости технической подготовки) в условиях мелкосерийного производства, 40…50 % при серийном и 50…60 % при массовом производстве.

Рост трудоемкости проектирования технологических процессов с увеличением выпуска продукции объясняется тем, что в крупносерийном и массовом производстве разработка процессов производится более тщательно, чем в серийном (увеличивается по общему объему, усложняется технологическая оснастка, подробнее разрабатывается документация).

Трудоемкость технологического проектирования в большинстве случаев заметно превосходит трудоемкость конструирования машин.

Технологический процесс (в широком смысле) – это часть производственного процесса, содержащая действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда.

В условиях машиностроительного производства технологический процесс – это часть производственного процесса, включающая в себя последовательное изменение размеров, формы, внешнего вида или внутренних свойств предмета производства и их контроль.

К предметам труда относятся заготовки и изделия. Технологический процесс может быть отнесен к изделию, его составной части или к методам обработки, формообразования и сборки, которые определены ГОСТ 3.1109–82.Технологические процессы строятся по отдельным методам их выполнения (процесс механической обработки, сборки, литья, термической обработки, покрытий и т.п.

Для обеспечения наиболее рационального процесса механической обработки заготовки составляется план обработки с указанием, какие поверхности надо обработать, в каком порядке и какими способами.

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

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

Например, обтачивание вала, выполняемое последовательно сначала на одном конце, а затем после поворота, т. е. перестановки вала в центрах, без снятия его со станка – на другом конце, является одной операцией. Если же все заготовки (валы) данной партии обтачиваются сначала на одном конце, а потом на другом, то это будет две операции.

Технологическая операция является основным элементом производственного планирования и учета. На выполнение операций устанавливают нормы времени и расценки. По операциям определяют трудоемкость и себестоимость процесса, необходимое количество рабочих по квалификациям и средств технологического оснащения.

В условиях автоматизированного производствапод операцией понимается законченная часть технологического процесса, выполняемая непрерывно на автоматической линии, которая состоит из нескольких станков, связанных автоматически действующими транспортно-загрузочными устройствами.

В условиях гибкого автоматизированного производства непрерывность выполнения может нарушаться направлением обрабатываемых заготовок на промежуточный склад в периоды между отдельными позициями, выполняемыми на разных технологических модулях.

Кроме технологических операций в состав технологического процесса в ряде случаев (например, в поточном производстве и особенно при обработке на автоматических линиях и в гибких технологических комплексах) включаются вспомогательные операции (транспортные, контрольные, маркировочные, по удалению стружки и т.

п.), не изменяющие размеров, формы, внешнего вида или свойств обрабатываемого изделия, но необходимые для осуществления технологических операций.

Установ – часть технологической операции, выполняемой при неизменном закреплении заготовки или собираемой сборочной единицы.

Например, обтачивание вала при закреплении в центрах на токарном станке – первый установ; обтачивание вала после его поворота и закрепления в центрах для обработки другого конца – второй установ. Эту же операцию можно выполнить за один установ на двустороннем станке, позволяющем проводить одновременную обточку с двух сторон.

При выполнении некоторых технологических операций установленная и закрепленная заготовка или собираемая сборочная единица должны занимать ряд последовательных положений относительно рабочих органов оборудования с помощью поворотных или перемещающих устройств, т. е. занимать различные позиции.

Позиция – фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной заготовкой или сборочной единицей для выполнения определенной части операции.

Например, на рис. 2.1 показано фрезерование поверхностей 1 и 2 в две позиции; заготовка закреплена на поворотной части 3 приспособления 4. Обработав поверхность 1 (первая позиция), заготовку, не раскрепляя, поворачивают с помощью поворотной части приспособления на 180°, фиксируют фиксатором 5 и фрезеруют поверхность 2 (вторая позиция).

Рис. 2.1. Фрезерование поверхностей 1 и 2 в две позиции

ГОСТ 3.1109–82 определены основные элементы технологических операций. Операция разделяется на технологические и вспомогательные переходы.

Технологический переход – это законченная часть технологической операции, характеризуемая постоянством применяемого инструмента и поверхностей, образуемых обработкой или соединяемых при сборке.

Например, последовательное точение резцом сначала одной ступени вала, а затем другой будет состоять из двух технологических переходов; если же выполнять обточку этих ступеней одновременно двумя резцами (рис. 2.2), то это будет обтачивание в один переход. Обработка одной и той же поверхности заготовки на черновом, а затем чистовом режиме будет состоять из двух технологических переходов, так как изменяются режимы резания.

Вспомогательный переход – это законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров и шероховатости поверхностей предмета труда, но необходимы для выполнения технологического перехода. Примерами вспомогательных переходов являются: установка заготовки перед обработкой, поворот резцовой головки, смена инструмента т.д.

Переход состоит из рабочих и вспомогательных ходов.

Рабочий ход – законченная часть технологического перехода в виде однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, шероховатости поверхности или свойств заготовки. За каждый рабочий ход снимается один слой материала заданной толщины при неизменном режиме обработки.

Вспомогательный ход – законченная часть технологического перехода в виде однократного перемещения инструмента относительно заготовки, не сопровождаемого изменением формы, размеров, шероховатости поверхности или свойств заготовки, но необходимого для выполнения рабочего хода. Например, вспомогательным ходом является перемещение суппорта токарного станка в исходное положение после выполнения обточки.

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

Технологическая операция - законченная часть технологического

процесса, выполняемая на одном рабочем месте. На операцию

определяется норма времени и операция является, таким образом,

единицей для планирования объема работы и рабочих мест в цехе

Технологическая операция является основной структурной единицей ТП. Эта часть техпроцесса, связанная с обработкой одной или нескольких одновременно обрабатываемых заготовок, одним или несколькими одновременно работающи-ми рабочими, на одном рабочем месте и непрерывно.

Условие непрерывности операции означает выполнение предусмотренной ею работы без перехода к обработке другого изделия или этого же изделия, но на другом рабочем месте. Например, обработка ступенчатого валика в центрах на токарном станке представляет собой одну технологическую операцию, если ее выполняют в такой последовательности: устанавливают заготовку в центрах, об-тачивают валик с одного конца, снимают заготовку, переустанавливают хомутик и вторично устанавливают заготовку в центрах, обтачивают валик с другого конца.

Аналогичную по содержанию работу над валиком можно выполнить и за две операции:

Закрепить хомутик, установить заготовку в центра, обточить с одного конца и снять хомутик

Закрепить хомутик на другом конце заготовки, установить ее в центрах и обто-чить с другого конца.

Однако эти действия будут входить в разные операции, если вторичная установ-ка и обработка второго конца валика последует не сразу после обработки перво-го конца, а с перерывом для обработки других заготовок партии (т.е. сначала все заготовки обрабатываются с одного конца, а потом все - с другого). Приведен-ный пример показывает, что состав операции устанавливают не только на основе чисто технологических соображений, но и с учетом организационной целесооб-разности.

Технологическая операция является основной единицей производственного пла-нирования и учета. На основе операций определяется трудоемкость изготовления изделий и устанавливаются нормы времени и расценки.

Технологический переход

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 /пример -

установка заготовки, смена инструмента и т.п./. Вспомогательные

переходы не записываются в карту технологического процесса. При

одновременной обработке несколькими инструментами нескольких

поверхностей переход называется совмещенным. Нередко встречаются

операции, состоящие всего из одного технологического перехода.

Рабочий ход - законченная часть технологического перехода,

состоящая из однократного перемещения инструмента относительно

заготовки и сопровождается изменением формы, размеров, качества

поверхности и свойств заготовки.