СУЩНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Различают производственный процесс и технологический процесс. Производственный процесс включает в себя все без исключения работы, связанные с изготовлением изделий на предприятии. В производственный процесс входят обработка материала (сырья) с целью превращения его в изделия (продукцию), выпускаемые заводом; работы по доставке, хранению и распределению сырья; изготовление и ремонт инструментов: ремонт оборудования; снабжение электроэнергией, светом, теплом, паром и т. д. Технологический процесс охватывает работы, непосредственно связанные с превращением сырья в готовую продукцию. Технологический процесс - основная часть производства (производственного процесса). Технологический процесс состоит из целого ряда производственных операций, которые выполняются в строго определенной последовательности. Производственной операцией называется часть технологического процесса, выполняемая на определенном рабочем месте определенным инструментом или на определенном оборудовании. Операции следуют в технологическом процессе в строго установленном порядке. Степень пооперационной расчлененности технологического процесса зависит от объема работы по изготовлению данного изделия, от количества рабочих, занятых изготовлением изделия, от размеров производственного помещения (рабочей площади), от характера оборудования рабочих мест и других условий производства. Самым глубоким расчленением технологического процесса на операции нужно считать такое, когда каждая операция выполняется за один прием без смены инструмента. Чем меньше операция, тем она проще и доступнее для выполнения. Поэтому, чем глубже пооперационное расчленение технологического процесса, тем выше производительность труда и меньше потребность в высокой квалификации работающих. Технологический процесс может быть общим на изготовление всего изделия или охватывать, например, только операции обработки деталей, только операции сборки или операции отделки изделий. Не следует смешивать технологический процесс с технологией производства. Под технологией производства нужно понимать не только последовательность выполняемых операций, но также приемы и способы выполнения этих операций. Технология производства должна строиться на основе новейших достижений науки и техники, с учетом опыта работы новаторов и рационализаторов. Место в производстве, на котором выполняется какая-либо производственная операция, называется рабочим местом. Установленные на рабочем месте станки, механизмы, стационарные приспособления, т. е. приспособления постоянные, укрепленные неподвижно, составляют оборудование рабочего места. От того, как организовано рабочее место, от обеспеченности его инструментами и приспособлениями, от расположения материалов, инструментов и приспособлений относительно постоянного оборудования рабочего места и относительно самого рабочего, от подготовленности оборудования, инструмента и материалов к работе, от качества ухода за рабочим местом и оборудованием - от всего этого зависит производительность труда и качество продукции.

Деление технологического процесса соответственно цехам позволяет:

1) наиболее рационально оборудовать каждый цех станками, еханизмами, приспособлениями, соответственно характеру выполняемых в нем работ;

2) создать в цехе наилучшие условия труда с учетом особенностей работы в нем;

3) приспособить помещение и оборудование цеха к выполнению работ в соответствии с требованиями техники безопасности, охраны труда и противопожарной охраны, предъявляемыми к этим видам работ;

4) наиболее оперативно и квалифицированно руководить работой цеха, полнее осуществлять качественный контроль за работой;

5) рационально организовать рабочие места.

Разделение технологического процесса по стадиям обработки позволяет:

1) разместить в наилучшей производственной последовательности станки, механизмы и другое оборудование, обеспечить механизированную подачу к ним материалов;

2) организовать труд бригадами и звеньями.

Технологическая операция - это часть технологического процесса, выполняемая непрерывно на одном рабочем месте, над одним или несколькими одновременно обрабатываемыми или собираемыми изделиями, одним или несколькими рабочими. Условие непрерывности операции означает выполнение предусмотренной ею работы без перехода к обработке другого изделия. Технологическая операция является основной единицей производственного планирования и учета. На основе операций определяется трудоемкость изготовления изделий и устанавливаются нормы времени и расценки, задается требуемое количество рабочих, оборудования, приспособлений и инструментов, определяется себестоимость обработки, производится календарное планирование производства и осуществляется контроль качества и сроков исполнения работ. В условиях автоматизированного производства под операцией понимается законченная часть технологического процесса, выполняемая непрерывно на автоматической линии, которая состоит из нескольких станков, связанных автоматически действующими транспортно-загрузочными устройствами. В условиях ГАП (гибкое автоматическое производство) непрерывность выполнения операций может нарушаться направлением обрабатываемых заготовок на промежуточный склад в периоды между отдельными позициями, выполняемыми на различных технологических модулях. Кроме технологических операций в состав ТП входят вспомогательные операции. К вспомогательным операциям относятся – транспортные, контрольно-измерительные и т.д., т.е. операции не изменяющие размеров, формы, внешнего вида или свойств изделия, но необходимые для осуществления технологических операций.

Прочность в определенный срок при твердении в нормальных условиях зависит главным образом от активности цемента и водоцементного отношения. Rб=А, зависимость вытекает из физической сущности формирования структуры бетона и графически изображается виде гиперболический кривых.

график зависимости от прочности бетона и В/Ц. 1:n – отношение массы цемента к заполнителю. 1. Бетон на щебне, 2.Бетон на гравии. Цемент на твердении в зависимости от своего качества и сроков твердения присоединяет только 15-20% воды. Вместе с тем для придания бетонной смеси пластичности в бетон добавляют воду, т.е.е 40-70% от массы цемента. При В/Ц = 0,2-0,25 смесь получается сухая и качественно перемешать и уложить мы не можем. Когда мы добавляем больше воды, избыток воды или остается, или капиллярах бетона или испаряется. Таким образом закон В/Ц выражается зависимость прочности бетона от плотности и пористости. Закон В/Ц выполняется в определенных пределах при очень низких В/Ц, даже при повышенном расходе Ц и В не удается получить удобоукладываемость смеси и необходимую плотность бетона. Прочность бетона может снижаться. Для гидратации цемента всегда необходим некоторый избыток воды примерно в 2-3 раза, по сравнению с тем количеством, которое непосредственно вступает с цементом.

Зависимость прочности от В/Ц наблюдается только в тех случаях, когда бетон испытывается на одинаковых материалах и близких удобоукладываемости бетонной смеси и при применении одинаковых методов формирования и уплотнения.

На прочность бетона значительно влияет вид и качество заполнителей, способы приготовления и другие факторы. На самом деле имеется одна строгая кривая выражающая зависимость прочности от В/Ц, а некоторая полоса, область в которую в которую укладывается большинство испытаний. Формула по определению прочности бетона зависящая от качества цемента, заполнителей и других факторов, учитывает путем применение эмпирических коэффициентов. На практики действительная прочность бетона может отличаться от расчетной в 1,3 – 1,5 раза по этому составы бетона, получаемые в расчетах всегда проверяют на контрольных образцах. На практики в формулах применяются независимые прочности от В/Ц, а обратная зависимость прочности бетона от Ц/В. При изменении Ц/В отношения в пределах 1,2-2,5 зависимость является прямолинейной и определяется по формуле Rб=ARц(Ц/В-с), А,с – эмпирические коэффициенты, учитывающие влияние заполнителей, в общем случае А=0,3; с=0,5 Это зависимость справедлива для плотно уложенного бетона. В жестких бетонах смесях которые требуют тщательного уплотнения, может сохраняться вовлеченный воздух, в этом случае количество вовлеченного воздуха прибавляет к объему пор оставшегося от воды затворения.

Короткий путь http://bibt.ru

§ 22. СТРУКТУРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Составной частью и основой производства является технологический процесс.

Технологический процесс - это часть производственного процесса непосредственно связанная с последовательным превращением предмета в продукт производства. В ходе технологического процесса происходит изменение формы и размеров, физических и химических свойств предметов труда и в результате создаются отдельные детали, узлы, агрегаты и изделия в целом. Технологический, т.е. относящийся к технологии, к обработке материала, изделия по строго установленной технологии. Технологическому процессу в производственной системе (цех, завод) принадлежит главенствующая роль потому, что именно его совершенствование определяет направления преобразования обеспечивающей части производственной системы и, в конечном итоге, совершенствование самой производственной системы. Различие производственных процессов обусловлено разнообразием продуктов производства, сырья, исходных материалов, способов производства, приёмов и методов работы и других специфических факторов. Можно выделить отрасли, технологический процесс в которых базируется на химических способах обработки сырья (например, металлургия, отрасли химической, пищевой промышленности и др.), и отрасли, связанные с механической обработкой сырья и полуфабрикатов (машиностроение, текстильная, деревообрабатывающая и др.). В первых из них производство характеризуется непрерывностью технологических процессов, во вторых - их прерывностью. Соответственно, технологические процессы классифицируются на непрерывные и прерывные. Увеличение степени непрерывности способствует повышению эффективности производства .

Технологический процесс состоит из ряда технологических операций. Операция состоит из ряда действий над каждым предметом труда. Среди этих действий можно выделить:

Рабочий ход;

Вспомогательный ход.

Рабочий ход - законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождающегося изменением формы, размеров, чистоты поверхности или свойств заготовки.

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

Разделение операции на рабочие и вспомогательные ходы позволяют выявить пути закономерности развития технологических процессов. Технологические операции могут быть:

Позиционными;

Проходными;

Позиционно - проходными.

Позиционными операциями называются такие, при которых обрабатываемая деталь закрепляется в станке, а инструмент в процессе обработки получает необходимое движение (шлифование деталей, на шлифовально-ленточном станке с подвижным столом).

Проходными операциями называются такие, при которых обрабатываемые детали в процессе обработки непрерывно продвигаются по станку (обработка детали на строгальном станке). Эти операции отличаются высокой производительностью труда, т.е. заготовки проходят через станок в одном направлении.

Позиционно-проходные операции - операции, при которых деталь в процессе обработки передвигается по станку, а затем останавливается для выполнения операции и снова перемещается в конец станка (однопролётный пресс с автоматической загрузкой и выгрузкой).

Технологическая операция может быть расчленена на несколько операций или несколько операций могут быть заменены одной. Количество операций, входящих в технологический процесс зависит от уровня техники и организации производства на данном предприятии. Укрупнение или расчленение операции имеет важное производственное значение. Например, расчленение операции на несколько операций позволяет рабочему лучше приспособиться к их выполнению, что способствует повышению производительности труда. В структурный состав технологической операции входит установка, позиция, переход, проход.

Технологический процесс состоит из ряда операций, которые могут выполняться при одной или нескольких установках деталей.

Часть технологического процесса по обработке одной или нескольких деталей, выполняемого на одном рабочем месте непрерывно, до перехода к обработке следующей детали, называется операцией .

Структуру технологической операции лучше всего рассмотреть на примере металлообработки . В состав технологической операции входят установка, позиция, переход, проход. Часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или сборочной единицы называется установкой. Например, сверление нескольких отверстий в заготовке на многошпиндельном сверлильном станке может выполняться за одну установку, т.е. при одном закреплении заготовки на столе станка. Если эту операцию выполнять на одношпиндельном станке, то потребуется столько установок (закреплений) заготовки, сколько в ней будет сверлильных отверстий.

Позиция - фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования для выполнения определенной части операции. Например, сверление в заготовке нескольких отверстий на односверлильном станке при помощи кондуктора может быть выполнено за одну установку (одно закрепление заготовки в кондукторе); позиция же заготовки относительно инструмента будут меняться столько раз, сколько необходимо просверлить отверстий. Таким образом, одна и та же операция может быть выполнена при одной установке и одной позиции или при одной установке и нескольких позициях. Производительность труда наивысшая при меньшем числе установок и позиций. Сокращением числа установок достигается лучшее использование станка. Технологическая операция может выполняться за один или несколько переходов.

Переход - это законченная часть технологической операции, характеризующаяся обработкой одной поверхности заготовки, одним и тем же инструментом при данном режиме резания. Например, обработка заготовки на фуговальном станке с трёх сторон, операция состоит из трёх переходов - обработки пласти и последовательной обработки двух кромок. В то же время переход может состоять из одного или нескольких проходов.

Проход - это часть операции, выполняемая за одно перемещение заготовки, когда снимается один слой обрабатываемого материала. Например, для выравнивания пласти заготовки на фуговальном станке в зависимости от её кривизны может потребоваться не один, а несколько проходов заготовки через станок.

Технологический процесс можно разбить на отдельные части, стадии. Это зависит от сложности изделия. Зная структуру технологической операции, можно представить технологический процесс в виде схемы (рис.8.21)

В производственной системе можно выделить 2 составные части:

1. технологический процесс производства и обеспечение его функционирования;

2. развитие производственной системы в целом.

Под производственной системой следует понимать организационно - целостное структурно подразделение, в котором реализуется совокупность взаимосвязанных производственных процессов, направленных на изготовление конкретной продукции. Это - цех, завод, комбинат и т.д.

Для анализа и характеристики технологических процессов применяются различные параметры, которые выбираются в зависимости от поставленных целей, так, для выделения конкретного технологического процесса из ряда однотипных применяются параметры собственно технологического процесса. Например, температура и давление рабочего тела, его состав, схема технологического оборудования и т.п.

Для сравнения однотипных процессов применяются параметры, характеризующие этот ряд процессов. Например, энергоёмкость, расход материальных ресурсов на единицу продукции и т.п. Такие параметры широко применяются, они дают достаточно полную характеристику технологического процесса и позволяют проследить динамику его развития в сравнении с ему подобным, но они не вскрывают глубинной сущности процесса, позволяющей сопоставлять его со всем многообразием технологических процессов.

Для выявления закономерностей развития технологических процессов в общем виде используются параметры, обладающие наибольшей точностью, живой и прошлый труд, затрачиваемый внутри технологического процесса. Совершенствование любого технологического процесса осуществляется за счёт повышения эффективности использования прошлого труда и снижение затрат живого труда. Показать соотношение живого и прошлого труда в конкретном технологическом процессе, значит дать однозначную характеристику процесса, а выявить относительную величину изменения живого и прошлого труда, значит наглядно показать динамику развития процесса .

Для того, чтобы можно было применять данные показатели при изучении динамики развития любых технологических процессов, следует использовать удельные показатели: технологическую вооружённость труда и технологические фонды.

Технологические фонды представляют собой годовые затраты прошлого труда в технологическом процессе и определяются как сумма годовых амортизационных отчислений от стоимости оборудования и всех остальных годовых затрат в технологическом процессе, за исключением затрат на предмет труда.

Технологическая вооружённость труда представляет собой долю технологических фондов конкретного технологического процесса, приходящуюся на одного работающего в этом процессе. Технологическая вооружённость труда показывает количество прошлого труда, переносимого на предмет труда одним работающим в данном технологическом процессе.

Изделие получается в результате производственного процесса.

Производственный процесс это совокупность всех действий людей и орудий производства, необходимых на данном предприятии для изготовления или ремонта выпускаемых изделий.

Производственный процесс включает не только основные процессы, непосредственно связанные с изготовлением деталей и сборочных единиц, но и все необходимые процессы, например: подготовку производства; получение, транспортирование , контроль и хранение материалов (полуфабрикатов); ремонт оборудования и др.

Технологическим процессом (ТП) называется часть производственного процесса, содержащая действия по изменению и последующему определению состояния предмета производства.

Технологический метод - совокупность правил, определяющих последовательность и содержание действий при выполнении формообразования, обработки или сборки, перемещения, включая технический контроль, испытания в технологическом процессе изготовления или ремонта, установленных безотносительно к наименованию, типоразмеру или исполнению изделия.

По методу выполнения различают три основных части технологического процесса: формообразование, обработку и сборку.

При изменении положения обрабатываемой заготовки операция может состоять из нескольких установов и позиций.

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

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

Прием - законченная совокупность действий человека, применяемых при выполнении перехода или его части и объединенных одним целевым назначением. Например, вспомогательный переход "установка заготовки в приспособление" включает приемы: взять заготовку, установить в приспособление и закрепить.

Общим припуском на обработку называется слой материала, представляющий собой разность между размерами заготовки и размерами окончательно обработанной детали.

Базовой поверхностью обрабатываемой заготовки называется поверхность, которой заготовку устанавливают в приспособление и ориентируют при обработке на станке относительно режущего инструмента.

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.