структура технологического процесса. Структура технологического процесса

• Название: Структура технологического процесса
• Дата: 17.02.2023
• Размер: 0.78 Mb.
• Имя файла: структура технологического процесса.docx
• Тип: Документы; #942609

Структура технологического процесса

Формообразование поверхностей детали начинается на заготовительной стадии и заканчивается на стадии механической обработки. При этом требуемая точность поверхностей и их взаимного положения закладывается на заготовительной стадии и достигается на чистовых (финишных) этапах механической обработки.

Технологический процесс — часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда (к предметам труда относятся детали, заготовки).

Структурно технологический процесс состоит из последовательно выполняемых технологических операций (рис. 1.2).

Технологическая операция — законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте и охватывающая все действия оборудования и рабочих над одним или несколькими совместно обрабатываемыми или собираемыми объектами производства.



Рис. 1.2. Структурная схема технологического процесса

Технологическая операция — это основной элемент технологического процесса. Она охватывает все действия оборудования и рабочего. Например, станочная операция механической обработки включает все действия рабочего, управляющего станком, автоматические движения узлов станка, осуществляемые в процессе обработки поверхностей заготовки до момента снятия ее со станка и перехода к обработке другой заготовки. При этом возможно: одновременная обработка нескольких заготовок (установочная партия); одновременная или последовательная обработка нескольких поверхностей заготовки одним или несколькими инструментами.

Содержание операции может изменяться в широких пределах: от работы, выполняемой на отдельном станке (или на сборочном стенде) в обычном производстве, до работы, выполняемой на автоматической линии, представляющей собой комплекс технологического оборудования, связанного единой транспортной системой и имеющей единую систему управления, в автоматизированном производстве.

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

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 (например, установка заготовки, смена инструмента и т.п.). Переход можно выполнять за один или несколько рабочих ходов.

Рабочий ход — это законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемая изменением формы, размеров, качества поверхности и свойств заготовки.

Позиция — это фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей или деталью совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования для выполнения определенной части операции.

Установ — часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемой заготовки или сборочной единицы.

При разработке маршрута изготовления детали и его структуры рекомендуется следующая последовательность работы:

— выбрать тип заготовки;

— произвести технологическую разметку чертежа, пронумеровав все поверхности, подвергаемые механической обработке;

— в соответствии с рекомендациями таблиц среднеэкономических достижимых точностей обработки выбрать для каждой из пронумерованных поверхностей требуемое количество операций (переходов);

— составить из выбранных таким образом операций маршрут изготовления детали и представить его в виде табл. 1.2;
Маршрут изготовления вала



Примечание: В таблице приведена только номенклатура необходимых операций, а не их количество, которое зависит от точности каждой обрабатываемой поверхности.



Рис. 1.4. Структурная схема технологического процесса

— в соответствии с примером разработать структурную схему маршрута изготовления детали (рис. 1.3).

Необходимо отметить, что для упрощения маршрута изготовления вала на его эскизе не полностью приведены его элементы и технические требования.

Название и краткое содержание операций, представленных в таблице, соответствуют требованиям стандарта ЕСТД (Правила записи операций и переходов. Обработка резанием).

На рис. 1.4 показана структурная схема маршрута для изготовления вала. При построении этой схемы, для расчета количества рабочих ходов можно воспользоваться следующими ориентировочными значениями максимальных глубин резания: при токарной обработке наружных, внутренних цилиндрических и торцовых поверхностей —4 мм; при фрезеровании плоскостей —5 мм; при зенкеровании - 2 мм; при развертывании —0,2 мм; при шлифовании —0,3 мм (при поперечной подаче шлифовального круга 0,005...0,015 мм) на двойной ход или оборот.







Характеристики технологического процесса

Стандарты ЕСТД устанавливают следующие основные характеристики технологических процессов:

— 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 определенного наименования типоразмера и исполнения;

— ритм выпуска — количество изделий определенного наименования типоразмера и исполнения, выпускаемых в единицу времени;

— норма времени — регламентируемое время выполнения некоторого объема работ в определенных производственных условиях одним или несколькими исполнителями соответствующей квалификации;

— норма выработки — регламентированное количество деталей, которое должно быть изготовлено в единицу времени;

— штучное время — интервал времени, равный отношению цикла технологической операции к числу одновременно изготовляемых или ремонтируемых изделий или равный календарному времени сборочной операции;

— технологическая себестоимость изготовления детали по всем операциям технологического процесса (цеховая себестоимость)

С_об=L+Z,

где L— основная заработная плата производственных рабочих;Z— сумма всех остальных цеховых расходов.

Лекция №1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ, ОТНОСЯЩИЕСЯ К РАЗРАБОТКЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

1.1 ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕССЫ,

ИХ ЭЛЕМЕНТЫ
Производственный процесс представляет собой совокупность действий, в результате которых исходные материалы и полуфабрикаты превращаются в готовую продукцию, соответствующую своему назначению. В производственный процесс входят не только процессы, непосредственно связанные с изменением формы и свойств обрабатываемых заготовок, но и все необходимые вспомогательные процессы (подготовка производства, контроль, цеховой и внутризаводской транспорт и др.).

Календарное время периодически повторяющегося производственного процесса, называется производственным циклом. Время, потребное для изготовления одного изделия, называется трудоемкостью.

Остальное время производственного цикла расходуется на пролеживание заготовок: на операциях в партии, между операциями, в контроле и на промежуточных складах.

Норма времени — регламентированное время выполнения технологической операции в определенных организационно-технических условиях одним или несколькими исполнителями соответствующей квалификации.

Норма выработки — регламентированное количество изделий, которое должно быть обработано или изготовлено в заданную единицу времени в определенных организационно-технических условиях одним или несколькими исполнителями соответствующей квалификации.
Штучное время — отношение календарного времени технологической операции к числу изделий, одновременно изготовляемых на одном рабочем месте.

Технологический процесс — часть производственного процесса, содержащая действия по изменению и последующему определению состояния предмета производства.

Технологический процесс изготовления прибора в общем случае включает в себя различные технологические процессы: изготовление исходных заготовок, термическая обработка, механическая обработка заготовок, нанесение покрытия, окраска, узловая и общая сборка приборов, регулировка и испытания.

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

Технологической операцией называется законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте одним рабочим или группой рабочих.

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

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

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

Рабочий ход — законченная часть технологического перехода, состоящая 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.

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.

Приспособление — технологическая оснастка, предназначенная для установки или направления заготовки или инструмента для выполнения технологической операции, например: тиски, кондуктор, патрон, оправка и т.п.

Инструмент — технологическая оснастка, предназначенная для воздействия на заготовку с целью изменения ее состояния.

Приемом называется часть операции, непосредственно связанная с подготовкой станка к выполнению отдельных переходов (подвод инструмента, пуск и останов станка, включение подачи и т.д.).

Приемы учитываются при нормировании операции.

Рассмотренная структура технологического процесса, включающая операции, установы, переходы и ходы, называется четырехступенчатой. Она характерна для обработки деталей на металлорежущих станках.

Сборочные и частично электротехнические процессы характеризуются более простой двухступенчатой структурой, включающей только два элемента: операции и переходы.

Средства технологического оснащения — совокупность орудий производства, необходимых для осуществления технологического процесса.

Рабочее место — часть производственной площади цеха, на которой размещены один или несколько исполнителей работы и обслуживаемая ими единица технологического оборудования или часть конвейера, а также оснастка и (на ограниченное время) предметы производства.

Рабочие места оснащаются:

а) технологическим оборудованием — средствами технологического оснащения, в которых для выполнения определенной части технологического процесса размещаются материалы или заготовки, средства воздействия на них, а также технологическая оснастка, и, при необходимости, источники энергии. К технологическому оборудованию относятся литейные машины, прессы, станки, печи, гальванические ванны, разметочные плиты, испытательные стенды и т.д.;

б) технологической оснасткой — средствами технологического оснащения, дополняющими технологическое оборудование для выполнения определенной части технологического процесса. К технологической оснастке относятся режущий инструмент, штампы, приспособления, калибры, пресс-формы, модели, литейные формы, стержневые ящики и т.п.;

в) вспомогательными средствами, включающими тару, инвентарь (совокупность всех материальных ценностей, принадлежащих предприятию), устройства, обеспечивающие безопасность работы.

Подготовка технологического оборудования и оснастки к выполнению определенной технологической операции называется наладкой. К наладке относятся установка приспособления, переключение скорости или подачи, настройка заданной температуры и т.д.

Подналадка — дополнительная регулировка технологического оборудования и (или) оснастки в процессе работы для восстановления достигнутых при наладке значений параметров.

Цикл технологической операции — интервал календарного времени от начала до конца периодически повторявшейся технологической операции независимо от числа одновременно изготовляемых изделий.

Такт выпуска — интервал времени, через который периодически производится выпуск изделий определенного наименования, типоразмера и исполнения.

Ритм выпуска — количество изделий определенного наименования, типоразмера и исполнения, выпускаемых в единицу времени.
1.2 ОБЪЕКТЫ ПРОИЗВОДСТВА

Изделие — это любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии, количество которых может исчисляться в штуках или экземплярах.

В зависимости от назначения различают изделия основного производства (предназначенные для поставки) и изделия вспомогательного производства (предназначенные только для собственных нужд предприятия, изготовлявшего их).

К покупным относят изделия, не изготовляемые на данном предприятии, а получаемые им в готовом виде.

Виды изделий: а) детали; б) сборочные единицы; в) комплексы; г) комплекты. В зависимости от наличия или отсутствия составных частей в изделиях их подразделяют на неспецифицированные (детали) — не имеющие составных частей, и специфицированные (сборочные единицы, комплексы, комплекты) — состоящие из двух и более составных частей.

Деталь — изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций, например: валик из одного куска металла; литой корпус; пластина из биметаллического листа; печатная плата.

Сборочная единица — изделие, составные части которого полежат соединению между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями (свинчиванием, клепкой, сваркой, пайкой, склеиванием и т.п.), например: автомобиль, станок, микромодуль, редуктор, сварной корпус.

Комплекс — два и более специфицированных изделия, не соединенные на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенные для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций, например: поточная линия станков, автоматическая телефонная станция; бурильная установка; изделие, состоящее из ракеты, пусковой установки и средств управления; корабль.

Комплект — два и более изделия, не соединенные на предприятии-изготовителе сборочными операциями и представляющие набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера, например: комплект запасных частей, комплект инструмента и принадлежностей, комплект измерительной аппаратуры, комплект упаковочной тары и др.

Полуфабрикат — изделие предприятия-поставщика, подлежащее дополнительной обработке или сборке.

Заготовка — предмет производства, из которого изменением формы, размеров, шероховатости поверхности и свойств материала изготовляют деталь или неразъемную сборочную единицу.
1.3 ТИПЫ ПРОИЗВОДСТВА
Различают три основных типа производства: единичное, серийное и массовое.

Единичным называется такое производство, при котором изготовление одного или нескольких изделий либо не повторяется совсем, либо повторяется через неопределенные промежутки времени.

Продукцией единичного производства являются изделия, не имеющие широкого применения и изготовляемые обычно по отдельным заказам.

Оснастка цехов и заводов единичного производства должна быть приспособлена к изготовлению разнообразной продукции и поэтому состоит из универсальных типов или, будучи специальной, изготовляется упрощенной.

Квалификация рабочих единичного производства должна быть высокой, что обусловлено разнообразным характером выполняемых работ.

Серийным называется такое производство, при котором изделия изготовляются партиями или сериями, регулярно повторяющимися через определенные промежутки времени. В зависимости от объема выпуска различают:

• мелкосерийное производство, приближающееся к единичному (разнообразная номенклатура и незначительные объемы выпуска), в котором применяются в основном универсальная оснастка и частично специальные приспособления, специальные режущие и измерительные инструменты,

• среднесерийное производство (более узкая номенклатура и более значительные объемы выпуска), в котором применяются универсальная, нормальная и реже специализированная и специальная оснастка;

• крупносерийное производство (ограниченная номенклатура и большой объем выпуска изделий), для которого характерно применение нормальной, специализированной, а в ряде случаев и специальной оснастки.

Массовым называется такое производство, при котором в течение длительного периода времени изготовление изделий ведется путем выполнения на рабочих местах одних и тех же постоянно повторяющихся операций.

Вся оснастка технологического процесса имеет узкоспециализированный характер, что является экономически оправданным в случае постоянства технологического процесса. При массовом производстве наиболее благоприятны условия для механизации и автоматизации. Существует две основные разновидности массового производства: поточное производство и производство непрерывным потоком.

Поточным методом производства называется такая организация производства, при которой рабочие места располагаются в соответствии с порядком выполнения операций, причем количество и производительность этих рабочих мест рассчитаны таким образом, что переход заготовок с одной операции на другую осуществляется без задержек и пролеживания.

Поточное производство характеризуется разной трудоемкостью операций; поэтому здесь станки загружены по времени неодинаково, и малозагруженные станки работают периодически.

При производстве непрерывным потоком время выполнения (период) каждой операции с учетом времени транспортировки равно или кратно такту выпуска. В результате согласованности этих периодов заготовки передаются от одного станка к другому непрерывно.

Такт выпуска в минутах определяется формулой

τ= η,
где T — определенный промежуток рабочего времени, мин; N — число объектов производства данного рода, изготовляемых за этот промежуток времени; h — коэффициент использования оборудования по времени.

Тип производства количественно характеризуется коэффициентом закрепления операций
Kз.о = N / n,
где N — число всех различных технологических операций, выполненных или подлежащих выполнению в течение месяца; n — число рабочих мест.

Для массового производства Kз.о равен 1, т.е. на каждом рабочем месте закрепляется выполнение одной постоянно повторяющейся операции. Для крупносерийного производства Kз.о равен от 1 до 10 включительно, для среднесерийного — свыше 10 до 20 включительно, для мелкосерийного — свыше 20 до 40 включительно, для единичного производства — свыше 40.
1.4 ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ТРУДА
Затраты труда измеряются количеством рабочего времени, затраченного на изготовление единицы продукции, и измеряются в ед. времени.

Единица времени труда является человеко-час.

Для определения нормы времени применяются расчетно-аналитические и статистические нормы.

Большинство операций нормируются сейчас только расчетно-аналитическим путем.

Техническая норма времени Т выражается формулой

Т=Т_шт+

где х- число деталей в партии;

Т_пз – подготовитель-заключительное время на партию в мин;

Т_шт – штучное время в мин;

Т_шт=Т_оп +Т_обс+ Т_пер=Т_о+Т_в+Т_обс+Т_пер

где Топ – оперативное время, равное Т_о+Т_в в мин;

Т_о – основное (технологическое) время;

Т_в – непрерываемое вспомогательное время в мин;

Т_обс – время обслуживания рабочего места (сумма времени технического и организационного обслуживания)

Т_пер – время перерывов на отдых в мин.

Основное (технологическое время) затрачивается на изменение размеров, формы, состояния поверхностного слоя, структуры материала заготовки или детали. Если все перечисленное производится без участия человека, то основное время называется машинным. Если рабочий процесс осуществляется с участием человека, то основное технологическое время называют руч­ным; при частичном участии человека - машинно-ручным. Подготовительно-заключительное время затрачивается на приемы, производимые один раз на всю партию собираемых сборочных единиц или обрабатываемых заготовок.

Это время затрачивается на ознакомле­ние с чертежом и технологическим процессом, подготовку рабочего мес­та, оборудования, приспособления и инструмента, приведение техноло­гической системы в порядок после окончания работы, настройку техно­логической системы.

Время обслуживания рабочего места затрачивается на уход за рабо­чим местом и поддержание его в рабочем состоянии в процессе изготов­ления всей партии изделий.

1.5 ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Одним из показателей эффективности производства является себестоимость продукции. Себестоимость продукции целесообразно разделить на текущие (прямые) расходы и расходы единовременного характера (накладные).

прямые – основные затраты, которые непосредственно связаны с процессом изготовления готовой продукции (оказанием услуг, выполнением работ). К таким затратам, в частности, относятся расходы на оплату труда персонала, затраты на приобретение материальных запасов (сырья);

накладные – дополнительные затраты, которые связаны с основным процессом изготовления готовой продукции (оказания услуг, выполнения работ), но их нельзя отнести к одному виду готовой продукции (работ, услуг). В накладные расходы включаются коммунальные расходы, расходы на услуги связи, иные прочие расходы;

Тогда себестоимость примет вид:

С = А + ;

где А - сумма текущих расходов;

В - накладных расходов

К текущим расходам относится следующие:

1. Расходы на материал М
М = С_Мq_М-С₀q₀
где q_М – вес расходуемого материала в кг4

С_М – цена за 1 кг материала;

q₀ – вес утилизируемых отходов в кг;

С₀ – цена утилизируемых расходов за 1 кг.
2. Заработная плата


где s – часовая зарплата, определяемая по тарифной сетке

Т_шт – штучное время в мин;

p – начисления на зарплату в % (12-14%)
3. Прочие расходы текущего характера.

Расход на 1 операцию


q_z – сумма всех расходов на 1 час.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
Технологический процесс фиксируется в соответствующих документах (картах технологического процесса, маршрутных картах, операционных картах и др.).

Степень детализации при проектировании технологического процесса и форма документации зависят от типа производства.

В единичном производстве при проектировании технологических процессов в большинстве случаев ограничиваются составлением маршрутных карт. В них дается последовательность операций, изложенных в повелительном наклонении, с указанием их целевого назначения (например, обточить под шлифование), но без указания переходов и режимов обработки; кроме того, для каждой операции приводятся цех, оборудование и норма времени.

В мелко- и среднесерийном производстве применяют обычно карты технологического процесса, предусматривающие разработку технологического процесса по переходам.

В условиях крупносерийного и массового производства применяют операционные карты, каждая из которых составляется на одну операцию и содержит значительно более подробные указания, чем технологическая. В этих картах содержание операций излагается с указанием переходов и режимов обработки и выполняются операционные чертежи, где заготовка изображается в том виде и лишь с теми размерами, которые должны быть получены в результате выполнения данной операции.
1.5 КАЧЕСТВО И ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ ПРОДУКЦИИ
Под качеством прибора понимают его соответствие заданным техническим требованиям.

Сюда всходят такие показатели как точность, надежность, долговечность.

Помимо размерной точности нужно обеспечить точность физических параметров: твердость теплостойкость, вес, электросопротивление и т.д.

Требование технологичности конструкции означает, что изделие должно быть сконструировано так, чтобы его можно было быстро освоить в производстве и изготовлять наиболее рациональными способами. Это требование нужно учитывать на всех этапах — от стадии проектирования изделия до выпуска рабочих чертежей.
Технологичной можно считать такую конструкцию изделия, которая, будучи эффективной и надежной в эксплуатации, является вместе с тем наименее трудоемкой и металлоемкой в изготовлении.
Общая трудоемкость изделия складывается из трудоемкости изготовления отдельных его деталей и трудоемкости сборки. Поэтому технологичность конструкции изделия можно рассматривать также как сумму технологичностей его сборочных единиц и деталей. Однако улучшение технологичности всего изделия может привести к ухудшению его конструкции. Это следует иметь в виду при поиске оптимального решения.

При составлении рабочих чертежей необходимо учитывать все требования к конфигурации и материалу детали, которые соответствуют намечаемым методам ее изготовления.

Большое значение имеет правильная простановка размеров, которая должна быть по возможности тесно увязана с технологией детали.

Наконец, в чертежах (или в технических условиях) должны содержаться и прямые указания технологического характера: о методах термической обработки, об окончательной отделке поверхности, о покрытиях и т.д.

К числу основных факторов, влияющих на технологичность конструкции, относятся: унификация и нормализация сборочных единиц, деталей и их элементов; рациональное назначение допусков и посадок, отклонений от правильной геометрической формы и взаимного расположения поверхностей; методы сборки; точность изготовления; масштаб производства. Развитие техники производства, внедрение передовых методов обработки и новых материалов неразрывно связаны с соответствующей модернизацией конструкций.

Количественно технологичность конструкции оценивают посредством системы показателей, которая включает:

• базовые (исходные) показатели технологичности конструкции представителя группы изделий, обладающих общими конструктивными признаками;

• показатели технологичности конструкции, достигнутые при разработке изделия;

• показатели уровня технологичности разрабатываемого изделия.
Степень технологичности нового изделия определяется или путем сопоставления с конструкцией уже находящегося на производстве изделия, или путем сравнения нескольких вариантов конструкции нового изделия.

2. Структура технологического процесса

В целях 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, позиции, переходы, ходы, приемы.

Технологической операцией называется часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте и охватывающая все последовательные действия рабочего (или группы рабочих) и станка по обработке заготовки (одной или нескольких одновременно).

Например, обтачивание вала, выполняемое последовательно сначала на одном конце, а потом после поворота, т.е. перестановки вала в центрах, без снятия его со станка, – на другом конце, является одной операцией.

Если же все заготовки данной партии обтачиваются сначала на одном конце, а потом на другом, то это составит две операции.

Установом называют часть операции, выполняемую при одном закреплении заготовки (или нескольких одновременно обрабатываемых) на станке или в приспособлении, или собираемой сборочной единицы.

Например, обтачивание вала при закреплении в центрах – первый установ; обтачивание вала после его поворота и закрепления в центрах для обработки другого конца – второй установ. При каждом повороте детали на какой-либо угол создается новый установ.

Установленная и закрепленная заготовка может изменять свое положение на станке относительно его рабочих органов под воздействием перемещающих или поворотных устройств, занимая новую позицию.

Позицией называется каждое отдельное положение заготовки, занимаемое ею относительно станка при неизменном ее закреплении.

Например, при обработке на многошпиндельных полуавтоматах и автоматах деталь при одном ее закреплении занимает различные положения относительно станка путем вращения стола (или барабана), последовательно подводящего деталь к разным инструментам.

Операция разделяется на переходы – технологические и вспомогательные.

Технологический переход – законченная часть технологической операции, характеризуемая постоянством применяемого инструмента, поверхностей, образуемых обработкой, или режима работы станка.

Вспомогательный переход – законченная часть технологической операции, состоящая из действия 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 часть технологического перехода, охватывающую все действия, связанные со снятием одного слоя материала при неизменности инструмента, поверхности обработки и режима работы станка.

На станках, обрабатывающих тела вращения, под рабочим ходом понимают непрерывную работу инструмента, например на токарном станке снятие резцом одного слоя стружки непрерывно, на строгальном станке – снятие одного слоя металла по всей поверхности. Если слой материала не снимается, а подвергается пластической деформации (например, при образовании рифлений или при обкатывании поверхности гладким роликом с целью ее уплотнения), также применяют понятие рабочего хода, как и при снятии стружки.

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.

Все действия рабочего, совершаемые им при выполнении технологической операции, расчленяются на отдельные приемы.

Под приемом понимают законченное действие рабочего, обычно приемами являются вспомогательные действия, например постановка или снятие детали, пуск станка, переключение скорости или подачи и т.п. Понятие прием используется при техническом нормировании операции.

В план механической обработки включают также промежуточные работы – контрольные, слесарные и др., необходимые для дальнейшей обработки, например спайка, сборка двух деталей, запрессовка сопрягаемых деталей, термическая обработка и т.д. Окончательные операции для других видов работ, выполняемых после механической обработки, вносятся в план соответствующих видов обработки.

Производственная структура предприятия с технологической специализацией
3. Трудоемкость технологической операции

Время и затраты на выполнение операций являются важнейшими критериями характеризующими ее эффективность в условиях заданной программы выпуска изделий. Программа выпуска изделий – это установленный для данного предприятия перечень изготовляемых изделий с указанием объема выпуска по каждому наименованию за планируемый период времени.

Объем выпуска это количество изделий, определенных наименований, типа размеров и исполнений, изготавливаемых в течение планируемого периода времени. Объем выпуска в значительной степени определяют принципы построения технологического процесса. Расчетный, максимально возможный в определенных условиях объем выпуска изделий за единицу времени называют производственной мощностью.

При заданном объеме выпуска, изделия изготавливают партиями. Это количество штук деталей или комплекта изделий одновременно запущенных в производство. Производственную партию или ее часть, поступившую на рабочее место для выполнения технологической операции, называют операционной партией.

Серия – это общее количество изделий, подлежащее изготовлению по неизменным чертежам.

Для выполнения каждой операции рабочий затрачивает определенное количество труда. Трудоемкость операции – это количество времени затраченное рабочим требуемой квалификации при нормальной интенсивности труда и условиях на выполнение данной работы. Единицы измерения – человеко/час.

4. Норма времени

Правильное нормирование затраты рабочего времени на обработку деталей, сборку и изготовление всей машины имеет большое значение для производства.

Норма времени – время, отведенное на производство единицы продукции или выполнение определенной работы (в часах, минутах, секундах).

Норму времени определяют на основе технического расчета и анализа, исходя из условий возможно более полного использования технических возможностей оборудования и инструмента в соответствии с требованиями к обработке данной детали или сборке изделия.

В машиностроительном производстве при обработке деталей на металлорежущих станках определяется норма времени на отдельные операции (комплекс операций) или норма выработки деталей (изделий) в штуках в единицу времени (час, смену).

Техническая норма времени, определяющая затрату времени на обработку (сборку или другие работы), служит основой для оплаты работы, калькуляции себестоимости детали и изделия. На основе технических норм рассчитываются длительность производственного цикла, необходимое количество станков, инструментов и рабочих, определяется производственная мощность цехов (или отдельных участков), производится все планирование производства.

Классификация норм труда

Заключение

Развитие технологии механической обработки и сборки и ее направленность определяются стоящими перед машиностроительной промышленностью задачами совершенствования технологических процессов, изыскания и изучения новых методов производства, дальнейшего развития и внедрения комплексной механизации и автоматизации производственных процессов на базе достижений науки и техники, обеспечивающих наиболее высокую производительность труда при надлежащем качестве и наименьшей себестоимости выпускаемой продукции. Для совершенствования технологического процесса в любом производстве необходимо использовать управленческий, научно-исследовательский, опытно-конструкторский, а также человеческий потенциал.

Использованная литература

1. Егоров М.Е. и др. Технология машиностроения. Учебник для втузов. Издание 2-е, доп. М., «Высш. школа», 1976.

2. Гусев А.А., Ковальчук Е.Р., Комсов И.М. и др. учебник для машиностроит. спец. вузов. 1986.

3. Схиртладзе А.Г. Технологические процессы в машиностроении. Для студентов машиностроительных специальностей ВУЗов, «Высшая школа», 2007.

Понятие технологического процесса. Структура и организация технологических процессов

Технологический процесс представляет собой основную часть производственного процесса, строго определенную последовательность действий по созданию продукции, основанную на использовании естественных (природных) процессов и человеческой деятельности.

На уровне технологического процесса всю совокупность действий можно подразделить на функциональные и вспомогательные действия.

Функциональной, основной частью элементарного акта преобразования предмета труда в продукт является однократное непосредственное воздействие инструмента на предмет труда. Эту элементарную часть технологического процесса называют рабочим ходом.

Рабочий ход приводит к элементарному изменению свойств предмета труда в направлении свойств получаемого продукта.

Вспомогательной частью элементарного акта преобразования предмета труда в продукт является процесс совмещения инструмента с предметом труда. Эту элементарную часть технологического процесса называют вспомогательным ходом.

Вспомогательный ход изменяет, как правило, пространственные характеристики (положение) инструмента и предмета труда. Его назначение - подготовить инструмент и предмет труда к выполнению очередного рабочего хода. Выполнение вспомогательного хода всегда предшествует выполнению рабочего при обработке некоторой порции или единицы сырья.

Вид рабочего хода изменяется при изменении вида инструмента, типа воздействия инструмента на сырье, а также режима такого воздействия.

Вид вспомогательного хода предопределяется видом рабочего хода и функционально зависит от него.

Последовательное чередование рабочих и вспомогательных ходов образует технологический переход. Для выполнения последующих технологических переходов, как правило, необходимо осуществить свою группу вспомогательных действий более высокого иерархического уровня. Она включает действия по закреплению инструмента и деталей, включению – выключению, переналадке оборудования и т.д. Все эти действия называют вспомогательным переходом.

Последовательность технологических и вспомогательных переходов образует следующий иерархический элемент технологического процесса — технологическую операцию.

Для ее выполнения также необходима своя относительно обособленная группа вспомогательных действий. Например, технологической операции предшествует транспортирование предмета труда от одного вида оборудования к другому. Эту группу вспомогательных действий называют вспомогательной технологической операцией.

Совокупность всех технологических и вспомогательных операций приводит к изготовлению продукта, что и является целью технологического процесса. Следовательно, эта совокупность действий образует технологический процесс (рис. 4):



Рис. 4 Схема структуры технологического процесса

 

Как видно, в конечном счете, вся структура технологического процесса складывается из рабочих и вспомогательных действий.

К рабочим действиям относятся: рабочий ход, технологический переход, технологическая операция; к вспомогательным - вспомогательный ход, вспомогательный переход, вспомогательная операция.

Причем на каждом иерархическом уровне рабочим действиям соответствует своя группа вспомогательных действий. Рабочие элементы более высокой иерархии состоят из рабочих и вспомогательных элементов более низкого иерархического уровня, образуя структуру, построенную по принципу "матрешки".

Отличительной чертой технологической операции является неизменность метода воздействия на сырье, ее реализация на определенном виде технологического оборудования.

Характерной чертой технологического перехода выступает постоянство режима обработки предмета труда. При его смене, соответственно, изменяется технологический переход.

Главной чертой рабочего хода является характер (вид) элементарного воздействия инструмента на предмет труда.

Именно рабочий ход предопределяет все достоинства и недостатки технологического процесса.

Вся вышеперечисленная иерархия технологических действий включает рабочие и вспомогательные действия, на выполнение которых необходимы затраты труда (человеческого и машинного).

Именно поэтому трудозатраты на осуществление технологического процесса можно сокращать только путем целесообразного видоизменения рабочих и вспомогательных действий.

Необходимо отметить, что, кроме рабочих и вспомогательных технологических действий, в процессе производства продукции присутствует также ряд так называемых обслуживающих действий. К ним относятся действия по наладке и техническому обслуживанию оборудования, контролю качества продукции, ремонту оборудования, техническому испытанию изделий, изготовлению инструментов и др. Группа обслуживающих действий не участвует в непосредственном процессе преобразования предмета труда в продукт, поэтому в строгом смысле эти действия не относятся к технологическим.

Совокупность рабочих действий технологического процесса функционально зависит от свойств предмета труда. Причем каждый вид рабочего хода базируется на некотором одном или нескольких свойствах материала. Ряд других свойств сырья чаще всего остается неиспользованным. Именно неиспользованные ранее свойства предмета труда могут стать источником новых видов рабочих действий, новых технологий.

В условиях производства технологические процессы могут быть по-разному организованы в пространстве и времени. Их подразделяют на дискретные, непрерывные и комбинированные.

Дискретные, или периодические (прерывные) технологические процессы характеризуются чередованием вспомогательных и рабочих действий во времени и выполнением всех технологических действий на одном и том же месте.

Таким образом, дискретные процессы компактны в пространстве и «растянуты» во времени. При этом в стадии обработки находится единица или одна порция сырья, над которой поочередно выполняются рабочие и вспомогательные технологические действия.

Дискретные технологические процессы преобладают в машиностроении, лёгкой промышленности, капитальном строительстве, добывающих отраслях промышленности. Исторически они появились первыми.

Противоположны по своей организации непрерывные процессы, характеризующиеся непрерывным и одновременным выполнением рабочих и вспомогательных технологических действий.

В этом случае в стадии обработки находится несколько единиц или порций сырья. Пока над одной порцией выполняются, например, рабочие действия, над другой, в это же время, но в другой части агрегата выполняются вспомогательные.

Таким образом, непрерывные процессы компактны во времени, но «растянуты» (разнесены) в пространстве.

Наиболее распространены непрерывные процессы в химической промышленности, металлургии, энергетике, производстве строительных материалов и изделий.

Непрерывные процессы названы так условно, поскольку существуют вынужденные остановки рабочих действий на техническое обслуживание, ремонт, при авариях. Ясно, что необходимо стремиться к сокращению таких остановок за счет использования более долговечных материалов, повышающих срок службы оборудования; повышения качества ремонтов и сокращения их сроков и т.д.

На рис. 5 схематично представлены дискретные и непрерывные технологические процессы.

 Время

Вспомо­гательные действия

Рабочие действия

Вспомо­гательные действия

Рабочие действия

...

а)

Время

спомогательные действия
Рабочие действия	…

б)

Рис. 5 Схемы технологических процессов

а) дискретный технологический процесс;

б) непрерывный технологический процесс

 

В силу своих особенностей дискретные и непрерывные технологические процессы имеют ряд преимуществ и недостатков.

Преимущества непрерывных процессов6

- непрерывные технологические процессы компактны во времени, позволяют производить большое количество продукции в единицу времени, поэтому применяются в массовом и серийном производстве товаров;

- постоянство режимов работы оборудования, что улучшает условия его работы и удлиняет срок службы;

- возможность максимальной механизации и автоматизации процесса, т.к. режим работы оборудования стабилен во времени;

- создание благоприятных условий для использования вторичных энергоресурсов (например, тепла отходящих газов).

Однако непрерывные процессы имеют и ряд недостатков:

- занимают большие производственные площади;

- требуют больших затрат на запуск производства;

- требуют большего количества перемещений предмета труда, то есть имеют бóльшую долю вспомогательных действий;

- непригодны при изготовлении крупногабаритных видов продукции, нецелесообразны при единичном производстве, при изготовлении пробных партий продукции.

Существует принципиальная возможность комбинирования двух видов процессов. Например, можно получать непрерывные процессы из ряда прерывных, что ускоряет процесс изготовления продукции.

В реальных условиях производства технологические процессы по признаку кратности обработки сырья могут иметь:

- разомкнутую (открытую),

- замкнутую (закрытую),

- комбинированную схемы организации потока сырья, подвергаемого превращению в готовую продукцию:

- в процессах с открытой схемой обработки сырьё за один технологический цикл обработки превращается в готовую продукцию;

- в процессах с закрытой схемой требуется многократное повторение цикла обработки для более полного превращения сырья в продукт;

- в комбинированных схемах основное сырьё может превращаться в целевой продукт за один цикл, в то время как вспомогательные материалы могут использоваться многократно.