Что такое операция в машиностроении
Технологическая операция
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.
В условиях ГАП выполнение операций может нарушаться направлением обрабатываемых заготовок на промежуточных модулях.
Кроме технологических операций в состав технологического процесса входят транспортные, контрольно-измерительные и т.д., т.е. операции не изменяющие размеров, формы, внешнего вида или свойств изделия, но необходимые для осуществления технологического процесса.
Установочная часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или собираемой сборочной единицы.
Технологический переход представляет собой законченную часть технологической операции, выполняемую над одной или несколькими поверхностями заготовки, одним или несколькими одновременно работающими инструментами без изменения или при автоматическом изменении режимов работы станка.
Элементарный переход — часть технологического перехода, выполняемая одним инструментом над одним участком поверхности обрабатываемой заготовки за один рабочий ход без изменения режима работы станка.
Вспомогательный переход — законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров и шероховатости поверхностей предметов труда, но необходимы для выполнения технологического перехода (установка заготовки, смена инструмента и т.д.).
Рабочий ход — это законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, качества поверхности и свойств заготовки.
Вспомогательный ход — законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, не сопровождающаяся изменением формы, качества поверхности или свойств заготовки, но необходимая для подготовки рабочего хода.
Операция — это технологический процесс системы, направленный на достижение цели, посредством управляемого преобразования продуктов операции.
В зависимости от того, на каком уровне той или иной системы выполняется операция, её можно отнести к одному из видов:
системная операция.В зависимости от миссии системы, системные операции делят на образовательные, военные, медицинские, производственные, торговые, спасательные и т. д.
Так, например, в рамках медицинской системы, осуществляются системные хирургические операции. Системная хирургическая операция, в свою очередь, состоит из трех технологических операций: базовой технологической операции (удаление аппендицита), технологической операции управления (координирует последовательность выполнения действий базовой хирургической операции) и технологической операции оптимизации (каким способом удалять аппендицит, или в каком режиме). В свою очередь, технологическая операция состоит из комплексных операций. Например, для того, чтобы в нужном месте сделать разрез, необходимо осуществить комплексную (вычислительную операцию): собрать данные, сделать расчет, выдать результат.
Комплексная операция состоит из базовой операции и сервисных операций. Так, комплексная хирургическая операция разреза ткани состоит из базовой операции разреза и сервисных операций — приема и передачи хирургического инструмента.
Каждая базовая и сервисная операция является простой операцией.
Простая операция это всегда одно действие в виде отдельного процесса (подача скальпеля, прием скальпеля, выполнение разреза, передача скальпеля).
Осуществление операции обеспечивают системы и системные объекты. Такими системными объектами являются: базовые и сервисные механизмы, комплектные механизмы, подсистемы и сами системы.
Простые операции определяют по названию действия базового механизма. Определяют, например, операцию измельчения, сортировки, нагрева, охлаждения, вычисления и т. д. Повышение степени абстрагирования приводит к формированию укрупненных категорий операций (рис.1).
Технологическая операция: определение, назначение, составляющие
Наладка производственного процесса предусматривает применение различных стандартов, которые позволяют существенно упростить проводимую процедуру. В большинстве случаев механическая обработка осуществляется при применении станков и ручного инструмента.
Довольно широкое распространение получило понятие технологическая операция. Она определяет законченную часть технологического процесса, который выполняется на одном рабочем месте.
Рассматривая подобное определение стоит учитывать, что оно может существенно отличаться, все зависит от конкретного налаженного производства. Операции технологического процесса должны проводится исключительно над определенной заготовкой одной группой рабочих. При этом часто производство проводится непрерывно на одном рабочем месте, что можно назвать ключевой особенностью технологического процесса.
Виды операций
Выделяют довольно большое количество различных видов операций, которые могут проводится для получения той или иной заготовки, а также конечного изделия. Наименование операций может отличаться в зависимости от особенностей налаженного производства. Выделяют следующие виды технологических операций:
Встречается довольно большое количество технической документации, в которой указывается основная информация. При этом некоторым операциям присваиваются определенные номера.
Основные элементы
Выделяют самые различные элементы технологической операции. Основными можно назвать следующие:
В целом можно сказать, что технологическая операция является сложной процедурой, которая состоит из довольно большого количества различных частей
Классификаторы
Классификация технологических операций позволяет стандартизировать проводимые процедуры. При этом применяется различная система стандартизации, а также кодировки. Структура кода проводимой операции может существенно отличаться, все зависит от конкретного случая.
В последнее время применяется классификатор 1 85 151, который является общесоюзным. Он применяется для решения следующих наиболее распространенных задач:
Встречаются также различные временные характеристики, для этого применяется справочник. Стоит учитывать тот момент, что классификация проводится по ступенчатой системе. При этом для каждой ступени применяется собственный номер, который позволяет быстро определить основные показатели.
Классификационная таблица выглядит следующим образом:
В заключение отметим, что существует довольно большое количество различных технологических операций, которые могут проводится для получения заготовок и деталей требуемой формы. В большинстве всего они заносятся в соответствующие технологические карты и отмечаются соответствующим символом. Встречается много различной технической документации, которая применяется при выпуске различной продукции.
Термины и определения
Технология машиностроения — наука, изучающая и устанавливающая закономерности протекания процессов обработки и параметры, воздействие на которые наиболее эффективно сказывается на интенсификации процессов обработки и повышении их точности. Предметом изучения в технологии машиностроения является изготовление изделий заданного качества в установленном производственной программой количестве, при наименьших затратах материалов и минимальной себестоимости.
Деталь — это составная часть изделия, изготовленная из однородного материала без применения сборочных операций. Характерный признак детали — отсутствие в ней разъёмных и неразъёмных соединений. Деталь — это первичный сборочный элемент каждой машины.
Сборочная единица — это изделие, соединённое из составных частей, собранных обособленно от остальных элементов изделия. В качестве составных частей сборочной единицы могут выступать как отдельные детали, так и составные части более низших порядков.
Производственный процесс представляет собой совокупность взаимосвязанных действий, в результате которых исходные материалы и полуфабрикаты превращаются в готовые изделия. В понятие производственный процесс входит:
В машиностроении различают три типа производств: массовое, серийное и единичное.
В массовом производстве изделия изготавливают непрерывно, в больших количествах и в течение продолжительного времени (до нескольких лет). В серийном — партии (серии) изделий, регулярно повторяющиеся через определённые промежутки времени. В единичном — изделия изготавливают в малых количествах и, зачастую, индивидуально.
Критерием, определяющим тип производства, является не количество выпускаемых изделий, а закрепление за рабочим местом одной или нескольких технологических операций (т. н. коэффициент закрепления технологических операций kз).
Коэффициент закрепления операций — это отношение числа всех технологических операций, выполненных или подлежащих выполнению, к числу рабочих мест.
Другим отличительным признаком типов производств является такт выпуска.
Такт выпуска, — интервал времени, через который периодически производится выпуск изделий.
Такт выпуска определяется по формуле:
где ФЭ — годовой, эффективный фонд времени рабочего места, участка или цеха, ч
П — годовая производственная программа выпуска рабочего места, участка или цеха, шт.
;
Производственная программа завода — это годовое количество выпускаемых изделий выраженное в трудоёмкости:
где П1,П2 и Пn — производственные программы по изделиям, чел·час.
Производственная программа судоремонтного завода (СРЗ)
| Трудоёмкость работ по кварталам, чел·час. | |||||
| Наименование | I | II | III | IV | ИТОГО: |
| Судоремонт: | |||||
| — навигационный | ХХХ | ХХХ | ХХХ | ХХХ | П1 |
| — текущий | ХХХ | ХХХ | ХХХ | ХХХ | П2 |
| — средний | ХХХ | ХХХ | ХХХ | ХХХ | П3 |
| — капитальный | ХХХ | ХХХ | ХХХ | ХХХ | . |
| Судостроение | ХХХ | ХХХ | ХХХ | ХХХ | . |
| Машиностроение | ХХХ | ХХХ | ХХХ | ХХХ | . |
| Прочие работы | ХХХ | ХХХ | ХХХ | ХХХ | Пn |
| ВСЕГО: | ХХХХ | ХХХХ | ХХХХ | ХХХХ | 320000 |
ПРИМЕЧАНИЕ: под значком ХХХ или ХХХХ в таблице понимается какое-либо число человеко-часов. Номенклатура — годовое количество выпускаемых изделий, выраженное в наименованиях.
Номенклатура СРЗ
Технологическим процессом (ТПР) называют часть производственного процесса, содержащую действия по изменению состояния предмета производства.
По последовательности выполнения в производственном процессе различают следующие тех. процессы:
В технологических процессах изготовления исходных заготовок происходит превращение исходного материала в заготовки заданных размеров и конфигурации. Заготовки получают методами резки проката, различных видов литья, ковки и штамповки.
В технологических процессах термообработки происходят структурные превращения, изменяющие механические свойства материала заготовки. Зачастую случается, что термообработка внедряется в середину технологических процессов механической обработки.
В технологических процессах механической обработки заготовок происходит последовательное изменение состояния предмета труда от исходной заготовки до получения готовой детали. Сюда входят все действия, направленные на изменение геометрических форм и размеров заготовки, качества её поверхностей. Такие действия как установка и снятие заготовок, пуск и остановка станка, подвод и отвод режущего инструмента и т. п. не изменяют состояния заготовки, однако они настолько связаны с выполнением обработки, что не могут быть отделены от технологического процесса. Они называются вспомогательными действиями.
В технологических процессах сборки изделий производится образование разъёмных и неразъёмных соединений составных частей изделия. Для его выполнения также необходимо произвести вспомогательные действия.
Технологический процесс расчленяют на операции.
Технологической операцией называют законченную часть технологического процесса, выполняемую на одном рабочем месте. Она охватывает все действия оборудования и рабочих над одним или несколькими совместно обрабатываемыми
Операция может состоять из одного или нескольких установов.
Установ — часть операции, выполняемая при неизменном закреплении заготовок.
При одном установе деталь может обрабатываться с одной или нескольких позиций.
Позицией называется положение, занимаемое неизменно закреплённой заготовкой, фиксированное относительно режущего инструмента или неподвижной части оборудования для выполнения определённой части операции. Если применить поворотное приспособление, позволяющее изменять и фиксировать положение заготовки без её снятия, то в этом случае речь идёт об одном установе и нескольких позициях.
Технологическая операция состоит из переходов.
Переходом называется законченная часть операции, характеризуемая постоянством применяемого инструмента и поверхностей, образуемых обработкой.
Вспомогательным переходом называется законченная часть операции, не сопровождаемая обработкой, но необходимая для выполнения данной операции (установка и снятие заготовки, инструмента, контрольный промер).
Рабочим ходом (проходом) называется законченная часть перехода, состоящая из однократного перемещения режущего инструмента относительно заготовки и сопровождаемая изменением формы, размеров и шероховатости поверхности или свойств заготовки.
Вспомогательным ходом называется законченная часть перехода, состоящая из однократного перемещения режущего инструмента относительно заготовки не сопровождаемая изменением формы, размеров и шероховатости поверхности или свойств заготовки, но необходимая для выполнения рабочего хода.
Технологическая документация (ТД) — комплекс текстовых и графических документов, определяющих в отдельности или в совокупности технологический процесс изготовления или ремонта изделия и содержащих необходимые данные для организации производства.
Госстандартом принята «Единая система технологической документации» (ЕСТД), где определены взаимосвязанные правила и положения о порядке разработки, оформления и обращения ТД.
К технологической документации общего назначения относятся:
Все выше перечисленные карты относятся к основным технологическим документам. Кроме них существуют ещё и другие документы: технологическая инструкция, ведомость расцеховки, ведомость оснастки, ведомость материалов и др.
Технологическая операция, установка, позиция, переход, ход. Вспомогательный переход, ход
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.
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.
3) Определяем величину скорости резания v:
где значения коэффициентов определяем по справочникам.
4) Рассчитываем частоту n вращения заготовки или инструмента:
5) Рассчитываем координатные составляющие усилия резания по формулам вида:
значения кроме t и S выбираем из справочных таблиц.
Ne=, кВт или по иным зависимостям с проверкой
В случае, если приведенные соотношения не выдерживаются, необходимо скорректировать выбранные значения подачи и скорости резания или произвести замену технологического оборудования.
Многоинструментная обработка.
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.
Тех процесс и технологические операции
Важнейшей частью производственного процесса является технологический процесс.
Технологическим оборудованием называют часть СТО, которую представляют станки, прессы, термические печи и т.п.
Рабочее место для выполнения технологической операции
Тех. процесс осуществляют на рабочих местах, которые объединяют в участки, линии и т.д.
Рабочим местом называют элементарную единицу структуры предприятия, на которой расположены средства технологического оснащения и определенный объем предметов труда.
На планировке цеха рабочее место изображают в виде упрощенного виде станка сверху.
Если рабочий является многостаночником, то план может изображаться следующим образом.
Тех процесс при обработке на металлорежущих станках
При обработке на металлорежущих станках тех. процессом называют законченную часть процесса обработки, которая связана с процессом обработки одной или группы поверхностей у одной детали одним рабочим или бригадой непрерывно.
Непрерывность в данном случае понимается как действие над одним предметом труда, при этом заготовка устанавливается в приспособление и производится обработка с одного конца. далее заготовка может быть перестановлена, перевернута и обработана с другого конца. Когда заготовка будет раскреплена, то данная операция будет закончена. Вместо нее устанавливается новая заготовка и начинается повторение той же операции.
Если технологический процесс построен таким образом, что все заготовки обрабатываются с одного конца и складируются, а затем станок перестраивается и обработка проходит с другого конца, то в данном случае планируют две операции на каждую из которых создается отдельная тех. операция.
Технологическая операция
Технологической операцией называют законченную часть технологического процесса, выполненную на одном рабочем месте.
При проектировании технологического процесса операции нумеруют для этого используют трехзначные числа кратные 5 начиная с 0.
Промежуточные позиции используются при доработке технологического процесса при его внедрении.