Рабочая профессия_Учебное пособие. Рабочая профессия
 Скачать 3.93 Mb.
|
|
1 МИНОБРНАУКИ РОССИИ ———————————— Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования « Омский государственный технический университет» РАБОЧАЯ ПРОФЕССИЯ Учебное текстовое электронное издание локального распространения Рекомендовано редакционно-издательским советом Омского государственного технического университета Омск Издательство ОмГТУ 2021 ————————————––––––————————–––––——————————— Сведения об издании: 1 , 2 © ОмГТУ, 2021 ISBN 978-5-8149-3364-5 2 УДК 621.7(075) ББК 34.5-7я73 Р13 Составитель Е. И. Пастухова Рецензенты: В. Г. Чуранкин, канд. техн. наук, зав. кафедрой «Технология машиностроения» ОмГТУ; В. С. Щербаков, д-р техн. наук, профессор кафедры «Автоматизация производственных процессов и электротехника» СибАДИ Рабочая профессия : учеб. пособие / Минобрнауки России, Ом. гос. техн. ун-т ; сост. Е. И. Пастухова. – Омск : Изд-во ОмГТУ, 2021. – 1 CD-ROM (3,95 Мб). – Си- стем. требования: процессор с частотой 1,3 ГГц и выше ; 256 Мб RAM и более ; сво- бодное место на жестком диске 300 Мб и более ; Windows XP и выше ; разрешение экрана 1024×768 и выше ; CD/DVD-ROM дисковод ; Adobe Acrobat Reader 5.0 и вы- ше. – Загл. с титул. экрана. – ISBN 978-5-8149-3364-5. В пособии рассмотрены вопросы обеспечения точности в машиностроении и представлены элементы технологического программирования. Приведены примеры расчета посадок и размерных цепей. Предназначено для обучающихся по направлению 15.03.04 «Автоматизация тех- нологических процессов и производств». Может быть полезно как студентам вузов, так и молодым людям, решившим освоить рабочую профессию. Редактор А. Ю. Леонтьева Компьютерная верстка О. Г. Белименко Для дизайна этикетки использованы материалы из открытых интернет-источников –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Сводный темплан 2021 г. © ОмГТУ, 2021 Подписано к использованию 18.10.21. Объем 3,95 Мб. 3 ВВЕДЕНИЕ Развитие машиностроения неразрывно связано с совершенствованием и разработкой новых технологий обработки заготовок деталей машин, применением более совершенных конструкционных материалов и повы- шением качества обработки деталей. Механическая обработка деталей – процесс снятия металла с заготов- ки режущими инструментами с целью получения необходимой формы, точности размеров и чистоты поверхности, заданных чертежом детали. Точность и чистота поверхности деталей машин, назначаемые конструк- торами, в подавляющем большинстве случаев обеспечиваются лишь обра- боткой резанием на металлорежущих станках. Обработка резанием является универсальным методом размерной об- работки и позволяет обрабатывать поверхности деталей различной формы и размеров с высокой точностью и заданной шероховатостью. Данный ме- тод обработки обладает малой энергоемкостью и высокой производитель- ностью. Вследствие этого обработка резанием является основным, наибо- лее часто используемым в промышленности процессом размерной обра- ботки деталей. Процесс технологической подготовки к обработке детали на станке с числовым программным управлением включает следующие этапы: 1. Анализ чертежа обрабатываемой детали, определение требуемого вида обработки (фрезерование, точение, шлифование и др.). 2. Определение базовых плоскостей крепления деталей и начальных координат. 3. Проработка пооперационной технологии обработки: − анализ типа материала детали, требуемой точности обработки и производительности; − определение типа и количества необходимого инструмента; − подбор режимов резания, числа проходов, определение необходи- мости охлаждения. 4 4. Определение типа станка, пригодного для обработки детали. 5. Проектирование приспособления для крепления детали. 6. Определение базовых нулевых точек отсчета станка и детали. 7. Изучение языка технологического программирования системы ЧПУ, его специальных возможностей. 8. Написание технологической программы обработки детали и её предварительная отладка в режиме тестирования на системе ЧПУ. 9. Подбор постпроцессора при необходимости. 10. Подбор средств измерения и контроля. 11. Внедрение программы в производство. Операции по изготовлению деталей на металлорежущих автоматиче- ских и полуавтоматических станках и линиях станков выполняет опера- тор, профессиональная деятельность которого регламентирована профес- сиональным стандартом «Оператор автоматических и полуавтоматиче- ских станков и линий станков» (номер 248). Основная цель профессиональной деятельности оператора заключает- ся в обеспечении качества и производительности изготовления деталей на металлорежущих автоматических и полуавтоматических станках и линиях станков. Обладать знаниями в области нормирования точности, производить расчет размерных цепей, знать допуски и посадки сопрягаемых поверхно- стей должен рабочий, трудовые функции которого регламентированы профессиональным стандартом «Специалист по механизации, автомати- зации и роботизации технологического оборудования и процессов пище- вой и перерабатывающей промышленности» (номер 1353). Основная цель профессиональной деятельности специалиста заклю- чается в создании и внедрении прогрессивных технологий механизации, автоматизации и роботизации технологических линий по производству продукции. 5 1. РАБОЧАЯ ПРОФЕССИЯ – ОПЕРАТОР АВТОМАТИЧЕСКИХ И ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКИХ СТАНКОВ И ЛИНИЙ СТАНКОВ 1.1. Т РУДОВЫЕ ФУНКЦИИ ОПЕРАТОРА Автоматический станок с программным управлением представляет собой некий синтез персонального компьютера и металлорежущего стан- ка. Есть также модели, которые проводят весь комплекс по выточке слож- ных объемных деталей, чередуя несколько различных операций. Станок с числовым программным управлением (ЧПУ) представляет собой закрытую камеру, в которой размещается заготовка и обрабатыва- ется инструментом по заданной программе. Человек при этом не участву- ет в процессе, за него всё делает автоматика. Изготовление изделия происходит по заранее написанному алгорит- му, который выполнен в программном коде компьютера станка с ЧПУ. Функции оператора автоматического станка с программным управ- лением: − следить за исправностью его работы; − вводить нужные команды с пульта управления; − помещать заготовки в камеру, извлекать готовые детали; − выполнять подналадку, подстройку его отдельных узлов и соеди- нений. Опытные специалисты имеют право управлять группами станков, а также руководить работой подчиненных. Кроме того, квалифицирован- ные работники помогают наладчикам станков с ЧПУ в настройке обору- дования и составлении программ обработки. Нередко при этом оператор совмещает две эти должности. Станки с ЧПУ широко применяются во всех сферах производства – от машиностроения до деревообработки. К примеру, если взять любой со- временный автомобиль, то больше половины деталей в нем (коробки пе- 6 редач, карданные и коленчатые валы и т. д.) будут выточены именно на фрезерно-токарных станках с ЧПУ. Обработка металлов – наиболее рас- пространенная область для применения такого рода машин. На современных станках с ЧПУ можно проводить сложный цикл об- работки, затратив вдвое меньше времени и на порядок снизив себестои- мость продукции. Однако управлять такими агрегатами могут только вы- сококвалифицированные специалисты, хорошо разбирающиеся в элек- тронике. К профессии оператора станков с программным управлением предъ- являются весьма высокие требования. Он должен знать: − устройство и назначение различных станков с ЧПУ; − правила наладки станков и составление программ; − код и правила чтения программ для станка; − способы установки и выверки деталей перед началом производ- ственного цикла; − систему допусков и посадок для изделий различного типа; − правила чтения чертежей для различных деталей; − методы использования контрольно-измерительных приборов. Работник высокой квалификации должен уметь разбираться во всех видах станков с ЧПУ, в том числе производящих детали сложной формы и требующих большого количества переходов. Информацию о необходи- мых специалисту умениях и знаниях можно получить в профессиональ- ном стандарте (табл. 1) [1]. Для подобной работы требуется внимательность, технический склад ума и умение разбираться в компьютерной технике, высокая дисциплини- рованность, аккуратность. Работодатели ценят владение навыками про- граммирования (параметрического), знания в области электротехники, по- лупроводниковой электроники. 7 Таблица 1 Трудовые функции оператора автоматических и полуавтоматических станков и линий станков третьего уровня квалификации [1] Трудовые функции Содержание трудовых функций Трудовые действия Анализ результатов изготовления деталей с точностью размеров поверхностей по 6–10-му квалитету и (или) значением параметра шероховатости до Ra 1,6 мкм Подналадка приспособлений для обработки заготовок деталей с точностью размеров поверхностей по 6–10-му квалитету и (или) значением параметра шероховатости до Ra 1,6 мкм Подналадка режущих инструментов для обработки заготовок дета- лей с точностью размеров поверхностей по 6–10-му квалитету и (или) значением параметра шероховатости до Ra 1,6 мкм Подналадка автоматических и полуавтоматических станков и ли- ний станков при обработке деталей с точностью размеров поверх- ностей по 6–10-му квалитету и (или) значением параметра шерохо- ватости до Ra 1,6 мкм Контроль параметров деталей с точностью размеров поверхностей по 6–10-му квалитету и (или) значением параметра шероховатости до Ra 1,6 мкм после подналадки Поддержание технического состояния технологической оснастки (приспособлений, измерительных и вспомогательных инструмен- тов), используемой для выполнения подналадки Поддержание состояния рабочего места в соответствии с требова- ниями охраны труда, пожарной, промышленной и экологической безопасности, правилами организации рабочего места Необходимые умения Читать и применять техническую документацию (рабочий чертеж, технологическую карту) на детали с точностью размеров поверх- ностей по 6–10-му квалитету и (или) значением параметра шерохо- ватости Ra 1,6 мкм Использовать персональную вычислительную технику для работы с внешними носителями информации и устройствами ввода- вывода информации Использовать персональную вычислительную технику для работы с файлами Использовать персональную вычислительную технику для про- смотра текстовой и графической информации 8 Продолжение табл. 1 Трудовые функции Содержание трудовых функций Печатать конструкторскую и технологическую документацию с использованием устройств вывода графической и текстовой ин- формации Выполнять подналадку приспособлений для обработки деталей с точностью размеров поверхностей по 6–10-му квалитету и (или) значением параметра шероховатости до Ra 1,6 мкм на автоматиче- ских и полуавтоматических станках и линиях станков Поднастраивать на размер режущие инструменты для обработки с точностью размеров поверхностей по 6–10-му квалитету и (или) значением параметра шероховатости до Ra 1,6 мкм на автоматиче- ских и полуавтоматических станках и линиях станков Заменять пришедшие в негодность режущие инструменты для обра- ботки заготовок с точностью размеров поверхностей по 6–10-му ква- литету и (или) значением параметра шероховатости до Ra 1,6 мкм Выполнять подналадку автоматических и полуавтоматических станков и линий станков, используемых в организации, при обра- ботке деталей с точностью размеров поверхностей по 6–10-му ква- литету и (или) значением параметра шероховатости до Ra 1,6 мкм Выполнять контроль параметров деталей с точностью размеров поверхностей по 6–10-му квалитету и (или) значением параметра шероховатости до Ra 1,6 мкм после подналадки Выполнять техническое обслуживание технологической оснастки, используемой для выполнения подналадки Поддерживать состояние рабочего места в соответствии с требова- ниями охраны труда, пожарной, промышленной и экологической безопасности, правилами организации рабочего места Применять средства индивидуальной и коллективной защиты при выполнении подналадки автоматических и полуавтоматических станков и линий станков Необходимые знания Содержание технологической документации, используемой при наладке автоматических и полуавтоматических станков и линий станков Правила чтения технологической документации, используемой при наладке автоматических и полуавтоматических станков и линий станков 9 Продолжение табл. 1 Трудовые функции Содержание трудовых функций Порядок работы с персональной вычислительной техникой, устройствами ввода-вывода информации и внешними носителями информации Порядок работы с файловой системой Основные форматы представления электронной графической и текстовой информации Прикладные компьютерные программы для просмотра текстовой и графической информации: наименования, возможности и поря- док работы в них Виды, назначение и порядок применения устройств вывода графи- ческой и текстовой информации Система допусков и посадок, квалитеты точности, параметры ше- роховатости Обозначение на рабочих чертежах допусков, размеров, формы и взаимного расположения поверхностей, шероховатости поверх- ностей Устройство и правила использования автоматических и полуавто- матических станков и линий станков, применяемых в организации Органы управления автоматических и полуавтоматических станков и линий станков, используемых в организации Устройство, правила применения приспособлений, используемых на автоматических и полуавтоматических станках и линиях стан- ков для закрепления деталей для обработки с точностью размеров поверхностей по 6–10-му квалитету и (или) значением параметра шероховатости до Ra 1,6 мкм Конструкции, назначение, геометрические параметры и правила использования режущих инструментов для обработки с точностью размеров поверхностей по 6–10-му квалитету и (или) значением параметра шероховатости до Ra 1,6 мкм Приемы и правила установки, закрепления и настройки на размер режущих инструментов для обработки с точностью размеров по- верхностей по 6–10-му квалитету и (или) значением параметра ше- роховатости до Ra 1,6 мкм на автоматических и полуавтоматиче- ских станках и линиях станков 10 Окончание табл. 1 Трудовые функции Содержание трудовых функций Способы и приемы подналадки автоматических и полуавтоматиче- ских станков и линий станков, используемых в организации Способы контроля параметров деталей с точностью размеров по- верхностей по 6–10-му квалитету и (или) значением параметра ше- роховатости до Ra 1,6 мкм, обработанных на автоматических и по- луавтоматических станках и линиях станков Конструкции и правила применения контрольно-измерительных ин- струментов и приборов, используемых в организации для контроля деталей, обработанных на автоматических и полуавтоматических станках и линиях станков, с точностью размеров поверхностей по 6– 10- му квалитету и (или) значением параметра шероховатости до Ra 1,6 мкм Состав работ и приемы выполнения технического обслуживания технологической оснастки, используемой для выполнения под- наладки Требования к планировке и оснащению рабочего места при выпол- нении работ Порядок и состав регламентных работ по техническому обслужи- ванию рабочего места Правила хранения технологической оснастки и инструментов, ис- пользуемых для подналадки Опасные и вредные факторы, требования охраны труда, пожарной, промышленной, экологической безопасности и электробезопас- ности Виды и правила применения средств индивидуальной и коллектив- ной защиты при выполнении работ на автоматических и полуавто- матических станках и линиях станков Опытный специалист может за раз обслуживать несколько станков с ЧПУ, следя за непрерывностью цикла производства. Это требует боль- шой внимательности и навыков, а также умения грамотно рассчитывать время обработки. 11 1.2. С ТАНДАРТ КАК НОРМАТИВНАЯ ОСНОВА ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Обобщенные результаты науки и техники и практический опыт, на- правленные на получение оптимальной пользы для общества, находят от- ражение в стандартах и нормативных документах. Стандарт – официальный государственный или нормативно-техни- ческий документ отрасли, предприятия, устанавливающий необходимые качественные характеристики, требования, которым должен соответство- вать данный вид продукции, товара или услуги. Стандартизация – деятельность по разработке (ведению), утвержде- нию, изменению (актуализации), отмене, опубликованию и применению документов по стандартизации и иная деятельность, направленная на до- стижение упорядоченности в отношении объектов стандартизации [2]. Цели стандартизации: − повышение уровня безопасности жизни и здоровья граждан, со- хранности имущества физических и юридических лиц, государственного и муниципального имущества, безопасности жизни и здоровья животных и защиты растений; − обеспечение конкурентоспособности; − обеспечение качества продукции (работ, услуг); − единство измерений; − экономия и рациональное использование ресурсов; − взаимозаменяемость технических средств; − техническая и информационная совместимость; − содействие соблюдению требований технических регламентов; − стимулирование научно-технического прогресса. Первые упоминания о стандартах в России встречаются во времена Ивана Грозного, когда были введены для измерения пушечных ядер стан- дартные калибры – кружала. 12 В развитии стандартизации важную роль сыграл Петр I (1686–1725), по приказу которого были построены серии судов стандартной конструк- ции. При нем появились типоразмерные ряды в артиллерии, стандартные элементы в строительстве, были упорядочены наименования видов доку- ментов и т. д. Царь, стремясь к расширению торговли с другими странами, не только ввел технические условия, учитывающие повышенные требова- ния иностранных рынков к качеству отечественных товаров, но и органи- зовал правительственные бракеражные комиссии в Петербурге и Архан- гельске. В обязанность комиссий входила тщательная проверка качества экспортируемого Россией сырья (древесины, льна, пеньки и др.). В середине XIX века в России была создана Главная палата мер и весов. В начале ХХ века в мире достигли значительных успехов в развитии техники и промышленности, а также в концентрации производства. В свя- зи с этим промышленно развитые страны стали стремиться к организо- ванной национальной стандартизации, в большинстве случаев завершив- шейся созданием соответствующих национальных организаций. Так, в 1901 г. в Англии был создан Комитет стандартов, главной задачей кото- рого было содействие росту экономического потенциала страны путем разработки и внедрения стандартов на сырье, промышленные изделия и военную технику. Происходила ускоренная милитаризация стран, кото- рая требовала производства большого количества военной и другой тех- ники. Соблюсти условие взаимозаменяемости составных частей, было возможно только при наличии стандартов. Неудивительно, что во время Первой мировой войны и сразу после нее было основано несколько наци- ональных организаций по стандартизации: в Голландии (1916 г.), Герма- нии (1917 г.), Франции, Швейцарии, США (1918 г.) и других странах. С развитием транснациональных компаний стандартизация начала осуществляться в международном масштабе. Постоянное расширение международного товарообмена и необходимость более тесного сотрудни- 13 чества в области науки и техники привели к основанию Международной организации по стандартизации (ИСО), в состав которой первоначально вошли 33 страны. В настоящее время их число достигает 106. Основные положения стандартизации базируются на организацион- ных, методических и практических разработках, которые эффективно ис- пользуются во всех сферах народного хозяйства. Иерархия нормативно-технических документов в области стандарти- зации по приоритетности их применения в Российской Федерации пока- зана на рис. 1. Наиболее употребительными являются следующие обо- значения: − ISO – стандарт Международной организации по стандартизации (International Organization for Standardization); − IEC – стандарт Международной электротехнической комиссии; − ILO – стандарт Международной организации труда; − ICAO – стандарт Международной организации гражданской авиации; − Guide – руководство; − TR – технический отчет; − IMO – документы Международной морской организации; − РМРС (PC) – правила Международного технического (классифика- ционного) общества «Российский морской регистр судоходства»; − DNV – правила Международного технического (классификацион- ного) общества Det Norske Veritas; − LR – правила Международного технического (классификационно- го) общества Lloyd’s Register; − GL – правила Международного технического (классификационно- го) общества Germanischer Lloyd; − ABS – правила и стандарты Американского бюро судоходства; − BV – правила Международного технического (классификационно- го) общества Bureau Veritas; 14 − ANSI – стандарты Американского национального института стан- дартов (национальная организация по стандартизации США). Рис. 1. Иерархия нормативно-технических документов в области стандартизации 15 Отраслевые требования, руководящие документы, методические ука- зания, методики, инструкции и нормы, в соответствии со статьей 13 Феде- рального закона от 27 декабря 2002 года № 184-ФЗ «О техническом регу- лировании», не включены в состав российских документов по стандарти- зации. |