Поняття про виробничий і технологічному процесах і їх структура
Виробничий процес (безвідносно виду об'єкта виробництва по ГОСТ 14.004-83) визначається як сукупність всіх дій людей і знарядь праці, необхідних на даному підприємстві для виготовлення продукції. У нього входять всі етапи переробки продуктів природи в предмети (машини, обладнання, матеріали, будівлі та т.п.), необхідні суспільству або окремій людині.
У машинобудуванні виробничим процесом називають сукупність окремих процесів, здійснюваних для отримання з матеріалів і напівфабрикатів готових виробів. В основу покладено технологічний процес виготовлення виробів. Для його забезпечення необхідні ще допоміжні та обслуговуючі процеси.
Виробничий процес на підприємстві включає:
• отримання і вхідний контроль матеріалів, заготовок, комплектуючих і їх складування;
• підготовку і обслуговування засобів виробництва заготовок (налагодження, регулювання, настройку верстатів та іншого технологічного обладнання);
• внутрішньозаводське транспортування заготовок до робочих місць;
• різні види обробки (механічну, електрофізикохімічної, термічну і т.д.);
• допоміжні процеси (контроль якості деталей, заточку і виготовлення інструменту і оснастки);
• складання виробів, їх випробування та регулювання;
• обробку, забарвлення і упаковку;
• зберігання і відправку готової продукції.
Найкращий результат дає той виробничий процес, в якому всі етапи строго організаційно узгоджені й економічно обгрунтовані.
Технологічним процесом по ГОСТ 3.1109-82 називають частину виробничого процесу, що містить цілеспрямовані дії по зміні і подальшому визначенню стану предмета виробництва.
Встановлено такі різновиди технологічного процесу: формоутворення, лиття, формування, спікання, гальванопластика, обробка тиском, термічна обробка, електрофізичну, електрохімічна і слюсарна обробка, нанесення покриттів, складання, зварювання, паяння, клепка, склеювання, монтаж, контроль якості виробів, маркування, консервація, запаковування.
Технологічні процеси виконують на робочих місцях за допомогою певного обладнання, оснащення та інструменту, в результаті чого змінюються фізико-хімічні властивості матеріалів, геометрична форма, розміри і відносне положення елементів деталей, якість поверхні, зовнішній вигляд об'єкта виробництва і т.д.
З метою забезпечення найбільш раціонального процесу виготовлення деталі складають план обробки із зазначенням: що, в якому порядку, яким способом і на якій поверхні деталі треба обробляти. У зв'язку з цим весь процес обробки розчленовується на окремі складові частини - операції, які бувають технологічними і допоміжними.
Структура технологічних процесів показана на рис. 1.1.
Рис. 1.1. Схема складових частин технологічного процесу
Операцією (технологічною операцією) називають закінчену частину технологічного процесу, виконувану на одному робочому місці одним або декількома робітниками, однією або декількома одиницями автоматичного обладнання.
Операція є основним елементом виробничого планування та обліку. Вона охоплює всі дії обладнання і робітників над одним або декількома спільно оброблюваними (збираються) об'єктами виробництва (заготовками). Заготівля може бути пересунуто або переставлена, але до обробки наступної всі дії, пов'язані з її обробкою, відносяться до однієї операції: наприклад, втулку можна обробити за одну операцію, обточуючи поверхню з одного боку, переставляючи в патроні і обточуючи її з іншого боку. Якщо все втулки даної партії обточують з одного боку, а потім - з іншого, обробку ведуть в дві операції.
На операцію звичайно розробляють і виписують всю облікову, технологічну та планову документацію; встановлюють норму часу.
Основними технологічними елементами, з яких формується операція, є переходи.
Технологічний перехід - закінчена частина операції, виконувана одними і тими ж засобами технологічного оснащення при постійних режимах і установці.
Наприклад, на рис. 1.2 наведена схема обробки центрального отвору 1 і виточки 3 у втулці, виконувана послідовно кількома інструментами на одному робочому місці (верстаті), тобто в одну операцію. Отвір обробляють в три переходи: свердління отвори, розточування отвору 2 і виточки 3.
Рис. 1.2. Обробка внутрішньої порожнини втулки в три переходи:
а - загальний вигляд перед першим переходом: б - схема обробки
Якщо внутрішню порожнину втулки обробляти окремо, тобто свердлити на одному верстаті, а розточувати на іншому, то обробка буде складатися з двох операцій.
Допоміжним переходом називається закінчена частина технологічної операції, що складається з дій людини і (або) обладнання, які не супроводжуються зміною форми, розмірів і шорсткості поверхні, але необхідні для виконання технологічного переходу, наприклад установка заготовки, зміна інструменту і т.д.
Переходи можуть бути суміщені в часі за рахунок одночасної обробки декількох поверхонь деталі декількома ріжучими інструментами. Їх можна виконувати послідовно, паралельно, наприклад одночасна обробка декількох поверхонь на агрегатних або багаторізцевих верстатах (рис. 1.3), і паралельно-послідовно (рис. 1.4).
Рис. 1.3. Одночасна обробка декількох циліндричних поверхонь за один перехід
Рис. 1.4. Одночасна обробка зовнішньої і внутрішньої поверхонь двома різцями
Робочим ходом називається закінчена частина технологічного переходу, що складається з однократного переміщення інструмента щодо заготовки, супроводжувана зміною її форми, розмірів, якості поверхні або властивостей.
На верстатах, оброблювальних тіла обертання, під робочим ходом розуміють безперервну роботу інструменту. Наприклад, па токарному верстаті - зняття різцем одного шару стружки безперервно, на строгательних верстаті - зняття одного шару металу по всій поверхні заготовки.
Якщо шар матеріалу не знімається, а піддається пластичної деформації (наприклад, при обкатці поверхні гладким роликом з метою її ущільнення), також застосовують поняття робочого ходу, як і при знятті стружки.
Допоміжним ходом називається закінчена частина переходу, що складається з однократного переміщення інструмента щодо заготовки, що не супроводжувана зміною її форми, розмірів, якості поверхні або властивостей, але необхідна для виконання робочого ходу.
Встановити називається частина технологічної операції, виконувана при незмінному закріпленні оброблюваних заготовок або збирається складальної одиниці.
Наприклад, на рис. 1.5 наведена схема обробки уступів заготовки деталі з двох сторін (I і II) в два установа. Уступи обробляють послідовно, без поворотного пристосування: спочатку обробляють уступ, наприклад, з боку I, потім заготовку знімають, повертають і знову закріплюють, після чого обробляють уступ з іншого боку II.
Рис. 1.5. Схема обробки уступів в два установа
Слід розрізняти поняття "установ" і "установка".
Установка - це фізичний процес установки заготовки (або деталі) в пристосування верстата або на конвеєрі з необхідною точністю.
Позиція - фіксоване положення, займане незмінно закріпленою оброблюваної заготівлею або збирається складальної одиницею спільно з пристосуванням щодо інструмента або нерухомої частини обладнання для виконання певної частини операції.
Наприклад, при обробці на багатошпиндельних напівавтоматах і автоматах деталь при одному закріпленні займає різні положення (позицію) щодо верстата шляхом обертання столу (або барабана), послідовно підводить її до різних інструментам.
Після установки заготовки в пристосування верстата або обладнання її необхідно закріпити.
Закріплення - додаток сил до предмета праці для забезпечення сталості його положення, досягнутого при базуванні.
Проходом називається одноразове відносний рух ріжучого інструменту і оброблюваної деталі, в результаті якого з поверхні заготовки знімається один шар матеріалу.
Всі дії робітника, здійснювані ним при виконанні технологічної операції, поділяються на окремі прийоми.
Прийом - це сукупність дій людини, застосовуваних при виконанні переходу або його частини, об'єднаних одним цільовим призначенням.
Зазвичай прийомами є допоміжні дії, наприклад постановка або зняття деталі, пуск верстата, перемикання швидкості або подачі і т.п. Це поняття використовують при технічному нормуванні операції.
Елементом прийому прийнято називати його елементарну частину, що характеризує закінчену частину елементарного дії працюючого (взяття деталі, підведення до пристосування, приміщення в пристосування, закріплення).
Наладка - підготовка технологічного устаткування і оснащення до виконання певної технологічної операції. До неї відносяться установка пристосування, перемикання швидкості і подачі, настройка заданої температури і т.д.
Підналагоджує - додаткова регулювання технологічного обладнання і (або) оснащення в процесі роботи для відновлення досягнутих при налагодженні значень параметрів.
Налаштування верстата на розмір - додання лезу інструменту необхідного розташування щодо баз заготовки.
Виготовлення певного виробу на машинобудівному підприємстві здійснюється в результаті виконання низки цілеспрямованих дій робітників і обладнання.
Таким чином, виробничий процес – це сукупність всіх дій людей і знарядь виробництва, необхідних на підприємстві для виготовлення певного виробу. Згідно з цим означенням кількість виробнхчий процесів на певному дорівнює кількості виробів, які на цьому підприємстві виготовляються.
Виробничий процес виготовлення машини охоплює виробництво заготовок деталей, їх обробку (механічну, термічну, хімічну тощо) зберігання на складах заготовок, деталей і вузлів, фарбування, складання вузлів і машини в цілому, регулювання, контроль якості, а також транспортування, випробування, пакування та ін.
Технологічний процес– це частина виробничого процесу, яка складається з цілеспрямованих дій на зміну та (або) визначення стану предмета праці [19].
Стосовно умов механоскладального виробництва наведене вище означення технологічного процесу можна викласти так: технологічний процес — це частина виробничого процесу, під час виконання якої відбувається послідовна зміна розмірів, форми, зовнішнього вигляду або внутрішніх властивостей предмета праці та їх контроль.
В машинобудування предметами праці є заготовки деталей, деталі, складальні одиниці, машини.
Важливою ознакою технологічного процесу є те, що під час його виконання відбуваються якісні зміни предмета праці.
У виробничий процес зазвичай входять декілька технологічних процесів. Як частини виробничого процесу, технологічні процеси, в залежності від змісту, мають уточнені назви, наприклад, розрізняють технологічні процеси виготовлення заготовок, їх механічної, термічної та інших видів обробки, вузлового складання, загального складання та ін.
Технологічний процес виконується робітниками за допомогою обладнання, інструментів і відповідного оснащення. Робітники і використовувані ними технологічні засоби розташовуються на певних ділянках виробничої площі, тобто на робочих місцях.
Робоче місце — це частина виробничої площі цеху, на якій розміщені один або декілька робітників, одиниця обладнання, яка ним (або ними) обслуговується, інструменти, технологічне оснащення, тимчасово заготовки і вироби, виготовлені на цьому робочому місці.
Структура технологічного процесу механічної обробки показана на рис. 1.
| ||
|
Рис. 1. Структура технологічного процесу механічної обробки
У відповідності з [19], технологічна операція — це завершена частина технологічного процесу, яка виконується на одному робочому місці.
Для умов механоскладального виробництва поняття операції (технологічної і допоміжної можна сформулювати так. Операція — це частина технологічного процесу, яка виконується безперервно на одному робочому місці над одним або декількома виробами, що одночасно обробляються або складаються, на одному робочому місці.
Під час виконання технологічної операції відбуваються якісні зміни предмета праці, тобто змінюються розміри, форма, зовнішній вигляд або внутрішні властивості предмета праці. Прикладами технологічних операцій є операції механічної обробки (токарні, фрезерні, шліфувальні тощо) операції термічної обробки, складальні операції та ін.
Під час виконання допоміжних операцій якісних змін предмета праці не відбувається, але ці операції необхідні для підготовки технологічних операцій. Прикладами допоміжних операцій є: транспортувальні, контрольні, маркувальні операції, операції видалення стружки з деталі чи заготовки.
Умова безперервності операції означає виконання передбаченої її змістом роботи без переходу до обробки або складання іншого виробу. Наприклад, обробка ступінчастого валика в центрах на токарному верстаті є однією технологічною операцією, якщо її виконують у такій послідовності: встановлюють заготовку валика в центрах, обточують з валик одного кінця, переустановлюють і обточують цей же самий валик з другого кінця. Потім у такій же послідовності обробляють решту валиків. Цю ж саму роботу можна виконати і за дві операції, якщо спочатку всі валики послідовно проточити з одного кінця (перша операція), а потім послідовно проточити всі валики з протилежного кінця (друга операція). У кожному конкретному випадку зміст операцій вибирають таким, щоб забезпечити найменшу собівартість виготовлення виробу.
Операція є основною одиницею виробничого планування і обліку. На основі операцій визначають трудомісткість виготовлення виробу, необхідну кількість робітників, обладнання, пристроїв та інструментів, собівартість обробки та складання. На основі операцій здійснюється також календарне планування виробництва, контроль якості та термінів виконання робіт. Операція є найменшою частиною технологічного процесу, на яка розробляється технологічна документація.
Технологічна операція складається з технологічних і допоміжних переходів.
Технологічний перехід — це завершена частина технологічної операції, яка характеризується постійністю застосовуваного інструмента і поверхонь, що утворюються під час обробки, або з’єднуються під час складання.
Стосовно умов механічної обробки означення технологічного переходу можна конкретизувати за допомогою такого формулювання: технологічний перехід — це завершена частина технологічної операції, яка виконується над однією або декількома поверхнями, одним або декількома одночасно працюючими інструментами, без змінення, або з автоматичним зміненням режимів роботи верстата. В ході виконання технологічного переходу відбуваються якісні зміни предмета праці, тобто змінюються його розміри, форма, зовнішній вигляд або внутрішні властивості.
З наведеного означення випливає, що технологічним переходом є частина операції, на якій здійснюється:
- обробка певної поверхні одним простим або фасонним інструментом;
- одночасна обробка декількох поверхонь комплектом інструментів (набором фрез, комбінованим інструментом, наприклад типу “свердло-зенкер”, багаторізцевою розточувальною оправкою тощо);
- обробка криволінійної поверхні, або комбінації декількох циліндричних і плоских поверхонь одним простим інструментом, наприклад, прохідним різцем (така обробка може виконуватись на верстаті з числовим програмним керуванням або на гідрокопіювальному верстаті).
Допоміжний перехід — це завершена частина технологічної операції, яка складається з дій робітника та (або) обладнання, які не супроводжуються якісними змінами предмета праці, але необхідні для виконання технологічно переходу.
Прикладами допоміжних переходів є: установлення заготовки у верстатний пристрій, знімання заготовки з верстатного пристрою, установлення різального інструмента в робочу позицію за рахунок повороту револьверної головки чи різцетримача, змінення режимів роботи верстата (подачі, частоти обертання шпинделя) робітником та ін.
Технологічна перехід складається з робочих і допоміжних ходів.
Робочий хід — це завершена частина технологічного переходу, яка складається з однократного переміщення інструмента відносно заготовки, яке супроводжується змінами розмірів, форми, зовнішнього вигляду або внутрішніх властивостей заготовки.
Допоміжний хід — це завершена частина технологічного переходу, яка складається з однократного переміщення інструмента відносно заготовки, яке не супроводжується змінами розмірів, форми, зовнішнього вигляду або внутрішніх властивостей заготовки але необхідна для підготовки наступного робочого ходу.
Під час проектування технологічних операцій використовуються поняття позиції і установу.
Установ — це частина технологічної операції, яка виконується з незмінним розташуванням оброблюваної заготовки або складальної одиниці, що збирається.
Позиція — фіксоване розташування, яке займає незмінно закріплена оброблювана заготовка або складальна одиниця, що збирається, разом з пристроєм відносно інструмента або нерухомої частини обладнання, для виконання певної частини операції.
.png)