Елементи технологічного процесу механічної обробки

Технологічний процес виконують на робочому місці. Робочим місцем називається ділянка виробничої площі, обладнана відповідно до специфікації роботи, яку виконують.

Основною складовою частиною технологічного процеса є операція. У машинобудівному виробництві розрізняють технологічні, транспортні та контрольні операції. Технологічною операцією називається частина технологічного процесу, що виконується на одному робочому місці й охоплює всі дії обладнання та робітників над ним. При верстатній обробці операція включає всі дії робітника, який керує верстатом, а також автоматичні рухи вузлів верстата, що здійснюють у процесі обробки поверхонь заготовки до моменту зняття її з верстата та переходу до обробки іншої заготівки. Наприклад, якщо партію валів треба шліфувати по циліндричній поверхні з двох кінців, то обробка може бути виконана на круглошліфувальних верстатах за одну або дві операції. При шліфуванні за одну операцію всі вали обробляють на одному верстаті: спочатку кожний вал шліфують у центрах з одного кінця, а потім його переставляють на верстаті, та виконують шліфування з іншого кінця. Шліфування валу за дві операції виконують на одному або двох верстатах: спочатку всі вали шліфують тільки з одного кінця, а потім – з другого.

Операції концентрують наступними способами: послідовним, паралельним і змішаним. При послідовній концентрації операції різальні інструменти, що входять до її налагоджування, працюють послідовно, при паралельній – більшість різальних інструментів працює одночасно. Змішана (паралельно-послідовна) концентрація операції використовується в технологічному процесі багатосерійного й масового виробництва. Операція служить основою під час проектування ліній обробки або складання, планування та калькуляції технологічного процесу виготовлення деталей (складання виробів) і за ними визначається трудомісткість процесу, необхідна кількість робітників та матеріально-технічне забезпечення (обладнання, інструмент, пристрої).

Операція може виконуватися за один або кілька установ. Установом називається частина операції, що виконується при незмінному закріпленні оброблюваної заготівки (вузла, що складається). Наприклад, одночасне центрування обох торців валика на двобічному центрувальному верстаті є однією операцією, що виконується за один установ. У той же час послідовне центрування торців на однобічному верстаті являє собою одну операцію, але виконують її вже за дві установи.

За обсягом виконуваної роботи технологічна операція може складатися з переходів, проходів і прийомів.

Перехід – частина операції, що характеризує незмінність оброблюваної поверхні, робочого інструменту (або кількох інструментів, що одночасно використовується) та режиму верстата. Під час складання перехід характеризується незмінністю спряжених поверхонь і застосованого інструменту. При зміні одного з цих елементів з’являється новий технологічний перехід, який може виконуватися за один або кілька робочих ходів.

Робочий хід – закінчена частина технологічного переходу, що складається з однократного переміщення інструменту відносно оброблюваної заготовки, який супроводжується зміною форми, розмірів, якості поверхні та властивостей заготовки. Під час виконання технологічної операції або переходу існують також допоміжні перехід і хід.

Допоміжним переходом називається закінчена частина технологічної операції, що складається з дій людини та обладнання, які не супроводжуються зміною властивостей предметів праці, але потрібні для виконання даного переходу (установлення заготовки та її закріплення, зміна інструменту та ін.).

Допоміжним ходом називається закінчена частина технологічного переходу, що складається з однократного переміщення інструменту відносно заготовки, потрібного для виконання робочого ходу. Технологічний процес обробки різанням може мати велику кількість операцій і небагато переходів і кожний з них і, навпаки, малу кількість операцій і багато переходів.

Прохід – частина переходу, при якій знімається один шар металу при незмінності інструменту, поверхні обробки та режиму роботи верстата.

Для пояснення двох цих понять розглянемо наступний приклад. В одній площині, при одній установі свердлять послідовно кілька отворів однакового діаметра та довжини одним свердлом при однаковій подачі й швидкості різання. Свердління кожного отвору в цьому випадку представляє один прохід, а всіх отворів – один перехід. Під час нарізання різьби в цих отворах ця операція складає другий перехід, бо вона буде здійснюватися іншим різальним інструментом.

Більш дрібним елементом операції є робочий прийом. Прийом – закінчена сукупність окремих рухів робітника у процесі виконання операції. Робочі прийоми можуть бути пов’язані або з даною операцією чи установом у цілому (наприклад, установка та зняття деталі), або з окремими переходами та проходами (зміна інструменту, проведення контрольного проміру).

Кожний перехід або прохід включає в себе не тільки власне процес обробки різанням (зняття стружки), але й робочі прийоми, тобто елементи операції, до яких доводиться розкладання технологічного процесу при точному розрахунку норми часу. Елемент прийому або руху – це найменша частина процесу, що піддається спостереженню. Мета його полягає у наступному: раціоналізувати ручні прийоми на основі аналізу їх елементів і усунення зайвих рухів; точно розрахувати тривалість цих прийомів і відповідних операцій при технічному нормуванні робіт у великосерійному та масовому виробництві.

Оброблювана заготовка чи складуваний вузол, що знаходиться у пристрої, за допомогою поворотних пристроїв змінює своє положення відносно робочих елементів обладнання, тобто займатиме різні позиції. Позицією називається кожне з різних положень незмінно закріпленого предмету відносно обладнання, виконуючого роботу. Наприклад, заготовка у процесі обробки на багатошпиндельному токарному автоматі під час повороту шпиндельного барабана займає нову позицію. На кожній позиції виконується певна обробка. Слід зазначити, що чим менше в технологічному процесі установ і більше позицій, тим вище точність та продуктивність обробки.

Нижче розглянемо схему розкладу технологічного процесу виготовлення валика на складові (рис.1.3).

Незалежно від розглядуваної класифікації елементів технологічного процесу всі роботи, які виконуються при будь-якої виробничій операції в машинобудівному виробництві розподіляються на такі види: основна, допоміжна та підготовчо-заключна.

Основною називається робота, спрямована безпосередньо на зміну форми, стану або положення предмета праці (виробу, матеріала), якщо це передбачено виробничим (технологічним) процесом.

На металорізальних верстатах основна робота полягає в різанні металу, в результаті чого деталі надають потрібну форму й розміри. Зміна стану матеріалу є метою технологічного процесу при плавленні металу або термообробці. У свою чергу, зміна положення предмета праці являє собою мету виробничого процесу при транспортних операціях.

Допоміжна робота спрямована на виконання даного технологічного процесу, але не викликає в предметі праці змін згідно з метою технології виготовлення. Вона має на меті включити або виключити фактори, потрібні для виконання основної роботи. Так, при верстатних роботах до допоміжної відносяться постановка деталі на верстат, визволення і зняття або перестановка оброблюваної деталі, установка та зняття інструменту на ін.

Над окремим виробом основна та допоміжна роботи повторюється регулярно при кожній операції. При виготовленні серії деталей зазначені види робіт повторюються стільки разів, скільки штук деталей входить в її склад.

Підготовчо-заключна робота розподіляється на підготовчу та заключну.

Підготовчою називається та робота, яка повинна бути виконана робітником в порядку підготовки до обробки партії (серії) деталей. Сюди відносять: отримання наряда, креслення, технологічні карти, матеріала або заготівки, пристосувань і інструментів, що потребується для обробки деталей; налагоджування верстата на обробку деталей і т.п. Під заключною розуміють роботу, яку треба виконати по закінченню обробки партії деталей (здача

 

 

Рис.1.3 – Схема елементів технологічного процеса виготовлення валика:

1 – чорнова обробка; 2 – чистова обробка; 3 – нарізання різьби; 4 – відрізка виробу від заготівки; 5 – свердлення отвору; 6 – розточка отвору

закінченої роботи, зняття з верстата та здача інструментів і пристосувань). У відміну від зазначених видів підготовчо-заключна робота виконується тільки один раз на всю партію деталей.

Крім того, всі роботи, що виконуються у виробництві, можуть бути розподілені ще на три категорії: машинну, машинно-ручну та ручну.

Машинною називається робота, яка здійснюється верстатом без участі мускульної сили робітника, тобто при автоматичній подачі. До машинно-ручної відноситься робота, яка виконується одночасно верстатом, що здійснює головний робочий рух, і робітником, який керує інструментом або переміщує його (обробка з ручною подачею). Щодо поняття „ручна робота”, то вона не потребує пояснень.

При роботі на верстатах – автоматах як основна, так і допоміжна робота є машинною. На верстатах без автоматизованого завантаження та керування основна робота є машинною або машинно-ручною, а допоміжна - в основному ручною.