pptok tok projektowania procesu technologicznego
DESCRIPTION
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. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
PPTOKPPTOKTok projektowania procesu technologicznegoTok projektowania procesu technologicznego
Określenie planu operacyjnegoOkreślenie planu operacyjnego Miejsce obróbki cieplnejMiejsce obróbki cieplnej Miejsce kontroli technicznejMiejsce kontroli technicznej Zasady projektowania operacji (koncentracja lubZasady projektowania operacji (koncentracja lub różnicowanie)różnicowanie)
Dr inż. Jan BERKANDr inż. Jan BERKAN pok. ST 319pok. ST 319
www.cim.pw.edu.pl/jberkanwww.cim.pw.edu.pl/jberkan
Uszeregowanie prac związanych z Uszeregowanie prac związanych z projektowaniem procesu technologicznegoprojektowaniem 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 Określenie planu operacyjnegooperacyjnego
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)
Struktura procesu technologicznego – określony porządek w ustalaniu kolejności operacji
Określenie planu operacyjnegoOkreślenie 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)
Stopień obróbki
dokładność i chropowatość (orientacyjnie)
przygotowanie baz obróbkowych
obróbka powierzchni
podstawowych
obróbka powierzchni
drugorzędnych
KT OC
II do IT12do IT12
do Ra=20do Ra=20
obróbka baz do obróbka baz do następnych następnych operacjioperacji
obróbka zgrubna obróbka zgrubna powierzchni powierzchni podstawowychpodstawowych
** **
IIII IT9 – IT11IT9 – IT11
Ra = 2,5-10Ra = 2,5-10
jeśli stały się jeśli stały się mniej dokładne mniej dokładne np. po OCnp. po OC
obróbka obróbka kształtująca kształtująca powierzchni powierzchni podstawowychpodstawowych
obróbka obróbka powierzchni powierzchni drugorzędnychdrugorzędnych
** **
IIIIII IT5 – IT8IT5 – IT8 jeśli była OC, jeśli była OC, ew. uchwyty o ew. uchwyty o większej większej dokładności dokładności ustaleniaustalenia
obróbka obróbka wykańczająca wykańczająca powierzchni powierzchni podstawowych podstawowych (funkcjonalnych)(funkcjonalnych)
sporadycznie sporadycznie (szlifowanie (szlifowanie wielowypustów, wielowypustów, gwintów)gwintów)
KT KT ostaostatecztecznana
**
Struktura procesu technologicznegoStruktura procesu technologicznego
Struktura procesu technologicznegoStruktura procesu technologicznego
*KT ostateczna
sporadycznie (szlifowanie wielowypustów, gwintów)
obróbka wykańczająca powierzchni podstawowych (funkcjonalnych)
jeśli była OC, ew. uchwyty o większej dokładności ustalenia
IT5 – IT8III
**obróbka powierzchni drugorzędnych
obróbka kształtująca powierzchni podstawowych
jeśli stały się mniej dokładne np. po OC
IT9 – IT11
Ra = 2,5-10II
**obróbka zgrubna powierzchni podstawowych
obróbka baz do następnych operacji
do IT12
do Ra=20I
OCKTobróbka powierzchni drugorzędnych
obróbka powierzchni podstawowych
przygotowanie baz obróbkowych
dokładność i chropowatość (orientacyjnie)
stopień obróbki
*KT ostateczna
sporadycznie (szlifowanie wielowypustów, gwintów)
obróbka wykańczająca powierzchni podstawowych (funkcjonalnych)
jeśli była OC, ew. uchwyty o większej dokładności ustalenia
IT5 – IT8III
**obróbka powierzchni drugorzędnych
obróbka kształtująca powierzchni podstawowych
jeśli stały się mniej dokładne np. po OC
IT9 – IT11
Ra = 2,5-10II
**obróbka zgrubna powierzchni podstawowych
obróbka baz do następnych operacji
do IT12
do Ra=20I
OCKTobróbka powierzchni drugorzędnych
obróbka powierzchni podstawowych
przygotowanie baz obróbkowych
dokładność i chropowatość (orientacyjnie)
stopień obróbki
Operacje główne
(zmieniające kształt i właściwości PO) i sprawdzające
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 technologicznymMiejsce 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 Miejsce operacji kontroli technicznej w procesie technologicznymtechnologicznym 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.
Kontrola techniczna w procesie technologicznymProdukcja masowa:
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.
op.10 op. kop.20 op. k-1...
najmniejszy koszt,
najmniejszy t j
możliwość pracy
wielostanowiskowej
czas wykonanie nie większy od taktu
pracy linii (gniazda)
Określenie planu operacyjnego c.d.