7.03.2014 Temat: Wprowadzenie do technologii wytwarzania.

1. Technologia – nauka o metodach i sposobach wytwarzania, których celem jest zmiana surowców, półproduktów (półfabrykatów) w gotowe produkty. Technologia może dotyczyć:

1. Przetwarzania materiałów:

- technologia materiałów

- technologia drewna

- technologia tworzyw sztucznych

1. Stosowanych metod technologicznych:

- technologia mechaniczna

- technologia chemiczna

- technologia maszyn

1. Technika – dziedzina nauki i działalności zajmująca się wykorzystaniem praw natury do budowy i eksploatacji układów wymyślonych przez człowieka. Przykłady technik:

- budowa maszyn

- elektrotechnika

- chemia

- budownictwo

- górnictwo

- metrologia

- materiałoznawstwo

- informatyka

- optyka

- mechanika

1. Proces produkcyjny – to całokształt wszystkich czynności potrzebnych do przerobienia surowców, półfabrykatów lub materiałów w gotowy wyrób. W procesie produkcyjnym wyróżniamy:

- procesy technologiczne

- procesy pomocnicze

1. Proces technologiczny – podstawowa część procesu produkcyjnego, która jest związana bezpośrednio ze:

- zmianą kształtu

- zmianą wymiarów

- zmianą jakości powierzchni

- zmianą właściwości fizyko-chemicznych

- łączeniem elementów w zespoły lub gotowe wyroby

1. Wytwarzanie – wszystkie rodzaje obróbek stosowanych do kształtowania elementów, metody nadawania im określonych właściwości użytkowych, pomiarów i kontroli jakości, a także sposoby łączenia i spajania tych elementów.

2. Cykl istnienia wytworu.

3. Projektowanie – proces zawierający czynności oraz zdarzenia, które występują między pojawieniem się problemu a powstaniem dokumentacji, która będzie opisywać rozwiązanie problemu zadowalające z punktu widzenia funkcjonalnego, ekonomicznego i innych wymagań.

4. Konstruowanie – sposób rozwiązania technicznego. Wykonanie dokumentacji zgodnie z obowiązującymi normami i przepisami. W przypadku elementów maszyn faza ta obejmuje rysunek złożeniowy i rysunki wykonawcze poszczególnych części.

5. Wytwarzanie (produkcja) – świadoma, celowa i zorganizowana działalność ludzi przy realizacji której należy dążyć do optymalnego wykorzystania maszyn i urządzeń, polegająca na wytwarzaniu dóbr materialnych i świadczenia usług dla zaspokajania ich potrzeb.

6. Eksploatacja – zespół celowych działań organizacyjno-technicznych i ekonomicznych ludzi z urządzeniami technicznymi i wzajemne relacje występujące między nimi od chwili przejęcia urządzenia do korzystania zgodnie z przeznaczeniem aż do utylizacji po likwidacji. Zajmuje się syntezą, analizą i badaniem systemów eksploatacji, w szczególności zagadnieniami procesów użytkowania i obsługi maszyn i urządzeń występujących w tych systemach.

7. Utylizacja – wykorzystanie surowców odpadowych lub materiałów, które straciły wartość użytkową. Najczęstszym sposobem jest spalanie. Czasem prace utylizacyjne są wykorzystywane do podgrzewania wody ogrzewającej okoliczne osiedla.

8. Recykling – metoda ochrony środowiska naturalnego. Celem jest ograniczenie zużycia surowców naturalnych oraz zmniejszenie ilości odpadów. Zasadą działania jest maksymalizacja ponownego wykorzystania tych samych materiałów z uwzględnieniem minimalizacji nakładów na ich przetworzenie, przez co chronione są surowce naturalne, które służą do ich późniejszego przetworzenia.

9. Rodzaje wytwarzania:

1. Ubytkowe:

- skrawanie

- ścieranie

- erodowanie

1. Plastyczne:

- walcowanie

- kucie

- tłoczenie

1. Formujące:

- odlewanie

- wtryskiwanie

- spiekanie

1. Przyrostowe

- rapid

- prototyping

- CVD

- PVD

1. Spajania:

-spawanie

- zgrzewanie

- lutowanie

- klejenie

1. Cieplne:

- wyżarzanie

- hartowanie

- nawęglanie

- azotowanie

1. Ogólnie biorąc nadanie kształtu jest uzyskiwane przez technologie:

1. Formujące – przez odkształcenie materiału bez zmian objętości

2. Kształtujące przez przyrost materiału – polegają na dodawaniu materiału

3. Kształtujące przez ubytek materiału – polegają na stopniowym usuwaniu nadmiaru materiału z przyjętej wstępnie jego większej ilości

1. Obróbka (zależnie od wymagań) może być:

- zgrubna

- kształtująca

- wykańczająca

1. Podstawowe elementy układu roboczego:

- obrabiarka

- uchwyt

- przedmiot obrabiany’

- narzędzie

1. Celem procesu roboczego jest nadanie przedmiotowi obrabianemu:

- wymaganego kształtu

- wymiarów

- gładkości powierzchni

1. Klasyfikacja ruchów:

1. Ruchy podstawowe (ruchy kształtowania) – wykonują zespoły robocze:

- główny – decyduje o prędkości:

=roboczy – ze skrawaniem

= jałowy – bez skrawania

- posuwowy

1. Ruchy przestawienia – mają na celu zmianę wzajemnego położenia narzędzia i przedmiotu obrabianego przed rozpoczęciem i po zakończeniu obróbki lub w przerwach między kolejnymi zabiegami:

- przesuwowe

- ustawcze

- podziałowe

1. Ruchy pomocnicze:

- nastawcze

- obsługowe

- zaciskanie i zwalnianie

- podawcze i odbiorcze

- pomocnicze różne

1. Czynniki wpływające na układ konstrukcyjny obrabiarki:

- rozdział ruchów podstawowych między przedmiotem a narzędziem

- przemieszczenie zespołów roboczych (osiowe, płaskie, przestrzenne)

- położenie osi obrotu wrzeciona (pionowe, poziome, skośne)

- obciążenie i sztywność układu roboczego (stojakowe, wspornikowe, rurowe)

- czynniki technologiczne ( zmniejszenie pracochłonności i kosztów wykonania obrabiarek)

1. Wielkości charakterystyczne obrabiarek:

1. Wielkości podstawowe:

- graniczne wymiary obrabianych przedmiotów – tokarki

- maksymalna średnica narzędzia – wiertarki

- wymiary przestrzeni roboczej – frezarki

- maksymalna siła skrawania – przeciągarki

1. Wielkości pozostałe:

- prędkość obrotowa

- prędkość posuwowa

- wymiary gabarytowe

- masa

- zainstalowana moc

1. Metody tworzenia powierzchni przedmiotów:

1. Punktowa – kształt powierzchni jest zbiorem linii będących torem ruchu jednego lub kilku naroży względem przedmiotu

2. Kształtowa – powierzchnia powstaje w wyniku współdziałania toru ruchu narzędzia i kształtu krawędzi skrawającej

3. Obwiedniowa – powstająca powierzchnia jest obwiednią złożonego kształtu i trajektorii ruchu krawędzi skrawających

1. Materiały na narzędzia:

- wysokowydajne stale szybkotnące i stale proszkowe

- stopy twarde

- cermetale

- regularny azotek boru

- diament polikrystaliczny

- powłoki

1. Mocowanie narzędzi – ze względu na rodzaj siły mocującej oprawki8 narzędziowe dzielimy na:

- mechaniczne

- hydrauliczne

- hydromechaniczne

- termoskurczowe

14.03.2014 Temat: Proces produkcyjny.

1. Proces produkcyjny – uporządkowany zbiór operacji produkcyjnych w wyniku których z materiałów wejściowych powstają Produkty finalne. Zaczyna się pobraniem materiałów z magazynów a kończy się przekazaniem gotowego wyrobu do magazynu wyrobów gotowych lub do odbiorcy.

2. Proces technologiczny - jest to główna część procesu produkcyjnego, w ramach którego następuje zmiana kształtów, właściwości fizykochemicznych, wyglądu zewnętrznego przetwarzanego materiału lub trwała zmiana wzajemnego położenia poszczególnych części wchodzących w skład produkowanego wyrobu, czyli montaż podzespołów i wyrobów.

3. Proces produkcyjny jest zorganizowanym zespołem działań koordynujących przebiegi strumieni materiałów, informacji i energii podczas realizacji procesu technologicznego.

4. Proces wytwórczy – zespół działań występujących podczas wytwarzania wyrobu finalnego, uwzględniający pracę maszyn i ludzi.

5. System produkcyjny – stanowi celowo zaprojektowany i zorganizowany układ materialny, energetyczny i informacyjny eksploatowany przez człowieka i służący produkowaniu określonych produktów w celu zaspokajania potrzeb konsumentów. Z Punktu widzenia systemu produkcyjnego proces produkcyjny nazywamy transformacją w wektory wejścia i wyjścia.

6. Uogólniony model systemu produkcyjnego:

1. Produktywność sytemu produkcyjnego:

1. Typ organizacji produkcji – system organizacji produkcji na stanowiskach roboczych obejmujący zespół stosowanych środków i metod produkcji wyrobów, określany przez stopień specjalizacji poszczególnych stanowisk.

2. Stanowiska robocze:

1. O masowym typie organizacji produkcji – wykonywanie jednej określonej części i operacji

2. O seryjnym typie organizacji produkcji – okresowe wytwarzanie oznaczonej serii jednakowych wyrobów:

- wielkoseryjne (2 – 5 operacji)

- średnioseryjne (5 – 25 operacji)

- małoseryjne (25 do 50 – 100 operacji)

1. O jednostkowym typie organizacji produkcji – niepowtarzające się lub powtarzające się nieregularnie wykonywanie nieograniczonej liczby operacji

1. Produkcja masowa – ten typ jest wykorzystywany w wytwarzaniu dużej liczby powtarzalnych produktów. Charakteryzuje się wysoką wydajnością i małą elastycznością. Zmiana produktu wiąże się najczęściej ze zmianą stanowisk.

2. Produkcja małoseryjna:

- niska wydajność

- szybka zmiana asortymentu produkcji

1. Formy organizacyjne produkcji – sposób powiązania poszczególnych stanowisk roboczych w zakresie wszystkich wyrobów na nich wytwarzanych. Określane przez dwie kategorie:

- stałość kierunku przebiegu przedmiotów pracy

- równomierność tego przepływu między stanowiskami pracy

1. Kryterium stałości przepływu:

1. Produkcja potokowa – kierunek przebiegu przedmiotów pracy pomiędzy stanowiskami jest stały ( stanowiska są rozmieszczone w kolejności odpowiadającej poszczególnym etapom przebiegu procesu)

2. Produkcja niepotokowa – kierunek jest zmienny (każde stanowisko może współpracować z różnymi stanowiskami) i kolejność operacji technologicznych jest zmienna

1. Równomierność produkcji – wytwarzanie w różnych jednostkach czasu jednakowych wielkości produkcji co związane jest z równomiernym rozłożeniem w czasie nakładów materiałowych i pracy ludzkiej oraz równomiernym wykorzystaniem maszyn i urządzeń

2. Rytmiczność – wyższa forma równomierności, odnosi się do produkcji o wyższym stopniu powtarzalności organizacyjnej na sposób potokowy

3. Przypadki linii produkcyjnej:

1. Linia potokowa – przepływ w postaci dowolnej linii. Konieczny przepływ produktów o charakterze liniowym. W tej linii wyróżniamy dwa pojęcia:

- linia potokowa synchroniczna

- wielostrumieniowość

1. Linia produkcyjna – mniejszy stopień zsynchronizowania poszczególnych stanowisk roboczych. Przepływ może być wielokierunkowy. Cechy charakterystyczne:

- brak synchronizacji czasów

- problemy z urządzeniami transportowymi

- wzrastają czasy przez brojenia maszyn

- urządzenia bardziej uniwersalne

1. Gniazdo przedmiotowe

2. Struktury o specjalizacji technologicznej (gniazda technologiczne) – zbiór maszyn i urządzeń, które wykonują podobne operacje technologiczne. Przedmiot wchodzi i wychodzi z gniazda, nie tworzy się relacja pomiędzy stanowiskami.

1. Podział procesu produkcyjnego ze względu na związek procesów:

1. operacje technologiczne – część procesu technologicznego obejmująca czynności wykonywane na jednym przedmiocie lub zespole, na jednym stanowisku pracy przez jedną lub kilka osób bez przerw na inne prace

2. operacje transportu – występują gdy materiał zostaje w procesie produkcyjnym przemieszczany między stanowiskami. Cechą jest brak zmiany właściwości

3. operacje kontroli – procesy te polegają na sprawdzeniu poprawności zmian wywołanych w obrobionym przedmiocie podczas obróbki lub na skutek procesów naturalnych. Nie zmieniają one kształtu przedmiotu.

4. operacje konserwacji

5. operacje magazynowania – gdy materiał spoczywa w wyodrębnionych powierzchniach magazynowych. Nie powodują zmian wyrobów. Powinny być ograniczone do niezbędnego minimum.

6. Operacje montażu – łączenie oddzielnych jednostek montażowych w daną jednostkę wyższego rzędu. Nadajemy i utrwalamy cechy funkcjonalne

28.03.2014 Temat: Techniki wiórowe – przecinanie i wiercenie.

1. Przecinarki:

1. Ogólnego przeznaczenia (uniwersalne) – są przeznaczone do cięcia materiałów przeznaczonych do dalszej obróbki mechanicznej lub do spawania.

2. Specjalne – służą np. do odcinania nadlewków, przecinania szyn lub innych kształtowników o nietypowych, charakterystycznych przekrojach.

1. Podział przecinarek:

1. Ramowe:

- z wahliwym ramieniem

- z prostoliniowym ruchem posuwowym

1. Tarczowe:

- poziome:

=jednotarczowe

=dwutarczowe

- pionowe:

=jednotarczowe

=dwutarczowe

- wahliwe

- ze skrętną tarczą

1. Taśmowe:

- pionowe

- wahliwe

- poziome

1. Inne

- cierne

- ścierne

- anodowo-mechaniczne

- plazmowe

1. Przecinarki ramowe – pracę skrawania wykonuje płaska piła zamocowana i napięta w sztywnej ramie wykonującej ruch postępowo-zwrotny. Przy ruchu w jedną stronę piła jest dociskana do materiału i skrawa go. Przy ruchu powrotnym jest nieco odsuwana od materiału. Nie umożliwia to używania dużych prędkości skrawania. W przypadku dużych przekrojów materiału stosuje się przecinarki prostoliniowym ruchem posuwowym.

2. Przecinarki taśmowe – piła jest z cienkiej stalowej taśmy, naciągniętej na koła, które napędzają piłę. Piła wykonana ze stali sprężynowych z zębami ze stali szybkotnących. Wymaga okresowego oczyszczania z wiórów i innych produktów obróbki.

1. Pionowe – stosowane najczęściej do przecinania płyt

2. Wahliwe i poziome – do cięcia prętów, rur lub kształtowników

3. Poziome – duże obrabiarki służące do przecinania materiałów o znacznych gabarytach

1. Przecinarki laserowe – stosowane rzadko, ponieważ są drogie. Znajdują zastosowanie w produkcji masowej. Koszt urządzenia rozkłada się wtedy na wiele elementów. Przez temperaturę powierzchnie przecinania topią się . Przecinanie następuje wiązką energii.

2. Struganie– dotyczy obróbki powierzchni płaskich lub kształtowych, polegającej na skrawaniu ruchem prostoliniowym warstw materiału o szerokości równej posuwowi poprzecznemu i długości równej długości skoku. Po każdym ruchu roboczym jest ruch jałowy i w czasie przejścia jest ruch posuwowy. Prędkość ruchu jałowego jest większa niż ruchu roboczego.

3. Dłutowanie - dotyczy obróbki powierzchni płaskich lub kształtowych, polegającej na skrawaniu ruchem prostoliniowym warstw materiału o szerokości równej posuwowi poprzecznemu i długości równej długości skoku. Znajduje zastosowanie w produkcji jednostkowej przedmiotów, których kształt nie pozwala na zastosowanie innych metod obróbki.

4. Wiercenie – obróbka otworów. Narzędzie wykonuje ruch roboczy obrotowy i posuwowy prostoliniowy.

5. Podział wiertarek:

1. Pionowe jednowrzecionowe:

- stołowe

- stojakowe:

=słupowe

= kadłubowe

- promieniowe

1. Pionowe wielowrzecionowe:

- rzędowe

- pęczkowe

1. Współrzędnościowe:

- dwustojakowe

- jednostojakowe

- promieniowe

4.04.2014 Temat: Techniki wiórowe.

1. Toczenie – rodzaj obróbki stosowany do obrabiania zewnętrznego i wewnętrznego powierzchni obrotowych. Podczas toczenia ruch główny wykonuje obracający się przedmiot a narzędzie ruch posuwowy.

2. Parametry toczenia:

1. Prędkość skrawania – stosunek drogi do czasu w którym krawędź skrawająca narzędzia posuwa się względem krawędzi skrawanego przedmiotu

V_c = $\frac{\pi\ \bullet \ n\ \bullet D\ }{1000}$ [$\frac{m}{\min}$]

D – średnica toczonego przedmiotu

n – prędkość obrotowa wrzeciona

1. Posuw – przesunięcie noża na jeden obrót przedmiotu. Oznacza się go literą „p” i wyraża się w [mm/obr]. Ruchy:

- posuw wzdłużny – równolegle do prowadnic tokarki

- posuw poprzeczny – prostopadły ruch noża

1. Głębokość skrawania – różnica między powierzchnią obrabiania a powierzchnią obrobioną.

g = $\frac{(D - d)}{2}$ [mm]

D – średnica obrabiana [mm]

d – średnica obrobiona [mm]

1. Podział tokarek:

1. Kłowe:

- stołowe

- produkcyjne

- pociągowe

- ciężkie

1. Uchwytowe

2. Tarczowe:

- z łożem wzdłużnym

- z łożem poprzecznym

1. Karuzelowe:

- jednostojakowe

- dwustojakowe

1. Rewolwerowe

2. Półautomaty tokarskie

3. Automaty tokarskie

1. Frezowanie – rodzaj obróbki stosowany przede wszystkim do wykonywania płaszczyzn za pomocą wieloostrzowego narzędzia jakim jest frez lub głowica frezowa.

2. Podział frezarek:

- wspornikowe

- bezwspornikowe

- wzdłużne

- bębnowe

- karuzelowe

- rewolwerowe

- stołowe

- do gwintów

- do uzębień

- grawerki

- specjalizowane

- inne

1. Frezarki wspornikowe (wymiary stołu do 500x2000mm):

1. Poziome – obróbka przedmiotów małych i średniej wielkości. Budowa:

- belka

- wrzeciono

- podtrzymka

- stół

- sanie

- wspornik

1. Pionowe – obróbka płaszczyzn i powierzchni frezowanych

2. Uniwersalne – dodatkowo wyposażone w obrotnicę

Frezarka wspornikowa pozioma:

1 – belka,

2 – wrzeciono,

3 – podtrzymka,

4 – stół,

5 – sanie,

6 - wspornik

1. Frezarki bezwspornikowe – obróbka korpusów średnich i dużych w produkcji jednostkowej

Prezentacja

1. W przypadku szlifowania przelotowego, wsparty na podtrzymce przedmiot styka się z tarczą prowadzącą T i ściernicą roboczą N. Ponieważ siła tarcia między tarczą a przedmiotem jest większa od obwodowej siły skrawania, dlatego przedmiot obraca się z prędkością obwodową zbliżoną do prędkości tarczy. Posuw wzdłużny przedmiotu uzyskuje się na skutek skręcenia tarczy prowadzącej o kąt α 1-6°

2. Zgrzewanie to sposób łączenia metali polegający na tym, że części metalowe w miejscu łączenia doprowadza się przez nagrzanie do stanu plastycznego lub do nadtopienia powierzchni łączonych przekrojów i następnie łączy się je z zastosowaniem odpowiedniej siły, np. przez kucie, prasowanie lub zgniatanie, bez używania metalu dodatkowego, tj. spoiwa.

3. Rozróżniamy następujące rodzaje zgrzewania:

- ogniskowe,

- gazowe,

- elektryczne oporowe oraz iskrowe,

- tarciowe,

- zgniotowe,

- wybuchowe.

1. CAM (Computer Aided Manufacturing) — komputerowo wspomagane wytwarzanie. Są to techniki i narzędzia wspomagające tworzenie i aktywizowanie programów NC na poziomie wydziału produkcyjnego oraz nadzór, sterowanie urządzeniami i procesami wytwarzania i montażu na najniższym poziomie systemów wytwórczych. Ich funkcje odnoszą się zazwyczaj do wszystkich urządzeń sterowanych numerycznie, a więc do obrabiarek, współrzędnościowych maszyn pomiarowych, robotów, systemów transportowych oraz innych urządzeń obsługiwanych np. za pomocą sterowników PLC.

2. CAD (Computer Aided Design) - komputerowo wspomagane projektowanie. Są to narzędzia i techniki wspomagające prace w zakresie projektowania, modelowania geometrycznego, obliczeniowej analizy oraz tworzenia i opracowywania dokumentacji konstrukcyjnej. Systemy CAD są też stosowane do opracowywania dokumentacji technologicznej (karty i formularze operacji technologicznych wraz ze szkicami).

Zalety systemów CAD/CAM

1. Wysoka precyzja prac protetycznych dzięki obróbce poprzez frezowanie,

2. Możliwość dokładniejszego dostosowania uzupełnienia do opracowanego filaru, zachowanie szczelności brzeżnej w zakresie poniżej 100 μm,

3. Gotowe prace protetyczne zwłaszcza pełno-ceramiczne są trwałe, stabilne kolorystycznie i biokompatybilne; mogą być zacementowane zarówno w sposób tradycyjny jak i adhezyjny

4. Praca z powiększonym, mobilnym obrazem na monitorze komputera umożliwia oglądanie projektu z każdej strony i z różnej perspektywy. Program jest wyposażony w różne funkcje umożliwiające obracanie, powiększanie, odwzorowanie powierzchni żującej. Możliwe jest oglądanie przekroju przez miejsce preparacji, kontrolowanie punktów stycznych, głębokości bruzd, wysokości guzków i grubości ścianek uzupełnienia. Ponadto poszczególne dane projektu są od siebie współzależne. Jeżeli zmienia się jedną współrzędną pozostałe, zależne od niej wartości ulegają zmianie w sposób automatyczny. Umożliwia to bardziej ergonomiczną i wydajną pracę.

Wady systemów CAD/CAM :

1. Sukces kliniczny gotowej pracy uzależniony jest od wielu czynników. Podstawową rolę odgrywa nadal czynnik ludzki sprowadzający się do precyzji opracowania zęba i jakości wycisku. Czułość skanera i możliwości programu CAD to dalsze ograniczenia tej metody,

2. Skomplikowana technologia modelowania i wykonawstwa,

3. Duże koszty związane z wyposażeniem laboratorium, nabyciem oprogramowania komputerowego oraz materiału ceramicznego,

4. Konieczność dodatkowego szkolenia personelu z zakresu informatyki.