Transcript PPTOK(9 wykład) Tok..

PPTOK
Tok projektowania procesu technologicznego
Określenie planu operacyjnego



Miejsce obróbki cieplnej
Miejsce kontroli technicznej
Zasady projektowania operacji (koncentracja lub
różnicowanie)
Dr inż. Jan BERKAN
pok. ST 319
www.cim.pw.edu.pl/jberkan
Uszeregowanie prac związanych z
projektowaniem procesu technologicznego
1)
analiza danych wejściowych (konstrukcyjnych i technologicznych)
2)
wybór półfabrykatu, sposobu jego wykonania, określenie naddatków na obróbkę
3)
określenie wstępnego planu operacyjnego
4)
wybór baz obróbkowych
5)
opracowanie operacji technologicznych:

wybór środków technologicznych (obrabiarek i pomocy warsztatowych)

określenie naddatków i wymiarów obróbkowych

określenie liczby i kolejności przejść

wybór parametrów obróbki
6)
określenie normy czasu dla poszczególnych operacji, liczby obrabiarek i
robotników potrzebnych do realizacji procesu
7)
analiza ekonomiczna procesu technologicznego
8)
ostateczne opracowanie planu operacyjnego
9)
wykonanie dokumentacji technologicznej
Określenie planu operacyjnego
Struktura procesu technologicznego – określony
porządek w ustalaniu kolejności operacji
Stopnie obróbki:
I.
obróbka zgrubna – zadanie: usunięcie nadmiaru
materiału, mniej istotne zwiększenie dokładności
II.
obróbka kształtująca – zadanie: nadanie przedmiotowi
wymiarów i kształtów
III. obróbka wykańczająca – zadanie: uzyskanie wysokiej
dokładności lub (i) jakości warstwy wierzchniej,
IV. obróbka gładkościowa - lub powierzchniowa (w razie
potrzeby)
Określenie planu operacyjnego
Przesłanki podziału procesu technologicznego na
stopnie obróbki:
 obróbka zgrubna wiąże się z intensywnym procesem skrawania
(siły, ciepło) – stąd znaczne błędy wskutek odkształceń układu OUPN,
zmiany własności warstwy wierzchniej
 po usunięciu zewnętrznej warstwy materiału następuje intensywne
wyzwalanie naprężeń wewnętrznych, co daje odkształcenia PO
 możliwość doboru najbardziej odpowiednich obrabiarek (do obróbki
zgrubnej obrabiarki mniej dokładne o dużej mocy, bardziej zużyte)
 możliwość racjonalnego wykorzystania kwalifikacji robotników
(obróbka zgrubna – niższe kwalifikacje)
Struktura procesu technologicznego
Stopień
obróbki
dokładność i
chropowatość
(orientacyjnie)
przygotowanie
baz
obróbkowych
obróbka
powierzchni
podstawowych
I
do IT12
do Ra=20
obróbka baz do
następnych
operacji
obróbka zgrubna
powierzchni
podstawowych
II
IT9 – IT11
Ra = 2,5-10
jeśli stały się
mniej dokładne
np. po OC
obróbka
kształtująca
powierzchni
podstawowych
III
IT5 – IT8
jeśli była OC, ew.
uchwyty o
większej
dokładności
ustalenia
obróbka
wykańczająca
powierzchni
podstawowych
(funkcjonalnych)
obróbka
powierzchni
drugorzędnych
KT
OC
*
*
obróbka
powierzchni
drugorzędnych
*
*
sporadycznie
(szlifowanie
wielowypustów,
gwintów)
KT
osta
tecz
na
*
Struktura procesu technologicznego
sto p ie ń
o b ró b ki
d o kła d n o ść i
ch ro p o w a to ść
(o rie n ta cyjn ie )
p rzyg o to w a n ie
baz
o b ró b ko w ych
o b ró b ka
p o w ie rzc h n i
p o d sta w o w ych
I
d o IT 1 2
o b ró b ka b a z d o
n a stę p n ych
o p e ra cji
o b ró b ka zg ru b n a
p o w ie rzch n i
p o d sta w o w ych
je śli sta ły się
m n ie j d o kła d n e
np. po O C
o b ró b ka
kszta łtu ją ca
p o w ie rzch n i
p o d sta w o w ych
je śli b yła O C ,
e w . u ch w yty o
w ię ksze j
d o kła d n o ści
u sta le n ia
o b ró b ka
w yka ń cza ją ca
p o w ie rzch n i
p o d sta w o w ych
(fu n kcjo n a ln ych )
do Ra=20
Operacje główne
(zmieniające kształt
i właściwości PO) i
sprawdzające
II
IT 9 – IT 1 1
R a = 2 ,5 -1 0
III
IT 5 – IT 8
o b ró b ka
p o w ie rzc h n i
d ru g o rzę d n ych
KT
OC
*
*
o b ró b ka
p o w ie rzch n i
d ru g o rzę d n ych
*
*
sp o ra d yczn ie
(szlifo w a n ie
w ie lo w yp u stó w ,
g w in tó w )
KT
o st
a te
czn
a
*
Operacje pomocnicze (stanowiące przygotowanie lub zakończenie
operacji głównych lub sprawdzających): prostowanie, mycie, usunięcie
zadziorów itp..
Kolejność: w obrębie jednego stopnia obróbki jako pierwsze
przyjmuje się operacje, w których powstaje stosunkowo dużo
braków
Miejsce obróbki cieplnej w procesie technologicznym
Technolog wskazuje miejsce operacji obróbki cieplnej w procesie
technologicznym.
Obróbka cieplna może występować:
 na początku procesu technologicznego – polepszenie skrawalności
materiału (normalizowanie, wyżarzanie zmiękczające)
 po I stopniu obróbki – usunięcie naprężeń wewnętrznych (wyżarzanie
odprężające), polepszenie skrawalności (stale niskowęglowe)
 po II stopniu obróbki – zwiększenie parametrów wytrzymałościowych
materiału (ulepszanie cieplne, hartowanie, nawęglanie + hartowanie)
 po III stopniu obróbki – obróbki nie powodujące przemian fazowych
materiału (azotowanie, cyjanowanie – cienka warstwa 0.1-0.3mm,
części obrobione na wymiar ostateczny, dalsza obróbka ew. docieranie)
Nawęglanie i hartowanie
Przed nawęglaniem:
 pozostawia się tylko naddatek na obróbkę wykańczającą (szlifowanie)
 usuwane są zadziory, załamywane ostre krawędzie
 niektóre powierzchnie zabezpieczane są przed nawęgleniem ( wskazane przez
konstruktora oraz gwinty, drobne uzębienia – ze względu na niebezpieczeństwo
nawęglenia na wskroś)
Sposoby zabezpieczenia przed nawęgleniem:
 pokrycie pastą ochronną – najmniej pewne ze względu na pękanie warstwy
ochronnej na brzegach powierzchni; stosowane do ochrony niewielkich otworów,
przy dużych powierzchniach – gdy zastosowanie innej metody utrudnione lub
kosztowne
 miedziowanie elektrolityczne – elektrolityczne pokrycie warstwą miedzi tych
powierzchni, które powinny pozostać miękkie; metoda skuteczna lecz droga
 osłona warstwą materiału – nawęglanie i hartowanie (utwardzanie) oddzielone
obróbką wiórową warstwy nawęglonej; naddatek = grubość warstwy nawęglonej + 1
mm; metoda pewna lecz zwiększa koszt obróbki
Miejsce operacji kontroli technicznej w procesie
technologicznym
Rozmieszczenie operacji KT,
określenie rodzajów narzędzi
pomiarowych i sposobów ich użycia
należy do zadań technologa. Jest to
konieczne ze względu na utrzymanie
jedności baz kontrolnych i
technologicznych, umożliwienie
pomiaru w odpowiednim miejscu
procesu technologicznego.
Kontrola techniczna w
procesie technologicznym
Produkcja jednostkowa i małoseryjna:
 konieczność sprawdzenia każdej operacji
 na ogół wykonują to sami wykonawcy – wysokokwalifikowani
robotnicy
 pracownik KT – gdy do pomiaru potrzebny specjalny, kosztowny
przyrząd lub gdy pomiar zajmuje dużo czasu
Kontrola techniczna w procesie
technologicznym
Produkcja seryjna:
 właściwą jakość zapewnia
ustawione oprzyrządowanie
 kontrola pierwszej sztuki (sztuk),
aby sprawdzić oprzyrządowanie
 kontrola pozostałych:
po zakończeniu ciągu operacji
(stopnia obróbki, zawsze KT
ostateczna),
po operacjach szczególnie ważnych
dla dalszej obróbki lub montażu,
po operacjach, w których jest
spodziewany duży procent braków
przed operacjami złożonymi i
kosztownymi.
Produkcja masowa:
Kontrola techniczna w procesie
technologicznym
 podobne zasady, jak w produkcji seryjnej
 dla dokładnych i odpowiedzialnych części odbiór 100% - z
automatyzacją pomiarów
 dla mniej odpowiedzialnych części – statystyczna metoda kontroli
Zasady projektowania operacji
W projektowaniu operacji mogą być zastosowane dwie
zasady:
1. Różnicowanie operacji – polegająca na projektowaniu
operacji technologicznych jako jedno lub kilkuzabiegowych
Zalety:
 możliwość zastosowania obrabiarek prostych i tanich
 możliwość zastosowania obrabiarek starszych typów, które
mogą pracować ekonomicznie w określonym zakresie
 wykorzystanie robotników o niskich kwalifikacjach
 duża elastyczność produkcji
Wady:
 długi proces technologiczny
Zasady projektowania operacji (cd)
2. Koncentracja operacji – polegająca na projektowaniu operacji
obróbki jako wielozabiegowych, zastępujących kilka operacji prostych.
Istnieją 3 rodzaje koncentracji:
organizacyjna,
mechaniczna,
technologiczna
1. Organizacyjna – łączenie jednego sposobu obróbki na
jednej obrabiarce uniwersalnej, zarówno obróbki zgrubnej jak i
kształtującej. Stosowana jest w produkcji jednostkowej i
małoseryjnej w celu uproszczenia planowania i prac
administracyjnych
Rodzaje koncentracji
2. Mechaniczna zastępowanie kilku
zamocowań
pozycjami
przedmiotu
obrabianego lub
głowicy
narzędziowej;
skrócenie czasu tp
Rodzaje koncentracji
3. Technologiczna – jednoczesna obróbka wielu
powierzchni w jednej operacji, która może być wykonywana
kilkoma sposobami:
 zastosowanie narzędzi specjalnych
Koncentracja technologiczna (rodzaje)
 zastosowanie zespołów narzędzi (kilka noży tokarskich w jednej oprawce,
wielowrzecionowe głowice wiertarskie, zespoły frezów, zespoły tarcz szlifierskich
itp.)
Koncentracja technologiczna (rodzaje)
 zastosowanie linii automatycznych z wielowrzecionowymi
jednostkami obróbkowymi
P.O.
Określenie planu operacyjnego
c.d.
op.10
op.20
...
op. k-1
op. k
najmniejszy
koszt,
najmniejszy t j
możliwość
pracy
wielostano
wiskowej
czas wykonanie nie
większy od taktu pracy
linii (gniazda)