Proces produkcyjny obejmuje wszystkie działania niezbędne dla wytworzenia określonych wyrobów w danym zakładzie. Obejmuje on procesy:
wytworzenia półfabrykatów, obróbki poszczególnych części, montażu, kontroli jakości, transportu, magazynowania, konserwacji itp.
.
Podstawowe część procesu produkcyjnego związaną bezpośrednio ze zmianą kształtu, wymiarów, jakości powierzchni i właściwości fizykochemicznych przedmiotu obrabianego stanowi proces technologiczny.
Obróbkę zgrubną stosuje się w celu usunięcia zewnętrznych warstw materiału, a w przypadku półfabrykatu w postaci pręta walcowanego - w celu zapewnienia w przybliżeniu równomiernych naddatków na dalsza obróbkę. Przeprowadzana jest przy dużej głębokości skrawania oraz stosunkowo dużym posuwie. Średnia ekonomiczna dokładność, jaką uzyskuje się w wyniku obróbki zgrubnej, odpowiada tolerancji warsztatowej, czyli 14 klasie dokładności. Chropowatość powierzchni powinna mieścić się w granicach Ra=40-10 um. Zwykle przyjmuje się Ra= 20 um
Obróbka kształtująca (półwykańczająca), jak to wynika z nazwy, służy do kształtowania przedmiotu, tj. nadania mu kształtu zgodnego z rysunkiem. Nieduże naddatki pozostawia się tylko na tych powierzchniach, które będą podlegały jeszcze dalszej obróbce wykańczającej. Chropowatość powierzchni, jaką uzyskuje się w obróbce kształtującej, wynosi Ra = 5-2,5 um, dokładność wykonania zaś odpowiada 9-11 klasie dokładności.
Obróbkę wykańczająca można przeprowadzić tylko za pomocą niektórych sposobów obróbki. Najczęściej stosowanym sposobem jest szlifowanie, wytaczanie oraz dokładne frezowanie. W obróbce wykańczającej uzyskuje się chropowatość powierzchni rzędu Ra = 0,63 um, natomiast dokładność wykonania odpowiada 5-8 klasie dokładności.
Obróbka bardzo dokładnej wysokie dokładności wymiarowe, przy równoczesnym znacznym zmniejszeniu chropowatości powierzchni (Ra = 0,16-0,01 um), można uzyskać stosując: obróbki wiórowe, obróbki ścierne i plastyczne.
Rodzaje półfabrykatów
Technolog ma do dyspozycji wiele półfabrykatów, które można podzielić na:
— półfabrykaty z materiałów hutniczych,
— półfabrykaty spawane,
— odkuwki,
— odlewy,
— półfabrykaty z tworzyw sztucznych,
— wykroje,
— półfabrykaty otrzymane metodą obróbki plastycznej na zimno,
— półfabrykaty otrzymane przez spiekanie proszków metali.
Strukturę procesu technologicznego można przedstawić w następujących punktach:
1. Operacje wstępne.
2. Wykonanie bazy (baz) obróbkowej dla przeprowadzenia dalszych operacji.
3. Przeprowadzenie operacji obróbki zgrubnej i kształtującej.
4. Przeprowadzenie operacji obróbki cieplnej lub cieplno-chemicznej.
5. Przeprowadzenie operacji obróbki wykańczającej i bardzo dokładnej.
6. Przeprowadzenie operacji kontroli jakości.
Operacje wstępne występują tylko w określonych przypadkach. Mogą one np. dotyczyć ciecia materiałów prętowych, prostowania, nakiełkowania itp.
Obrabiarka
Projektując proces technologiczny operacji, technolog powinien tak dobrać obrabiarkę, aby zapewnić z jednej strony uzyskanie zadanych dokładności, z drugiej zaś najniższych kosztów wytwarzania. Decydujący wpływ na wybór obrabiarki ma przedmiot obrabiany, jego przynalezno^ do okrcslonej klasy, wymiary gabarytowe oraz wielkość produkcji i jej powtarzalność.
Ogólny podział:
1) obrabiarki uniwersalne,
2) obrabiarki produkcyjne (wysokowydajne),
3) obrabiarki specjalizowane,
4) obrabiarki specjalne,
5) obrabiarki sterowane numerycznie,
6) obrabiarki zespołowe,
7) linie obróbkowe,
8) centra obróbkowe,
9) autonomiczne stacje obróbkowe,
10) elastyczne systemy produkcyjne.
Narzędzia
Wyboru narzędzi dokonuje technolog, biorąc pod uwagę następujące czynniki:
— wielkość produkcji,
— sposób obróbki,
— materiał obrabianego przedmiotu,
— typ obrabiarki,
— rodzaj i dokladno66 obr6bki,
— kształty obrabianych powierzchni.
Rodzaje obróbek cieplnych i cieplno-chemicznych:
— wyżarzanie odprężające,
— ulepszanie cieplne,
— hartowanie i odpuszczanie,
— nawęglanie, hartowanie i odpuszczanie,
— wegloazotowanie, hartowanie i odpuszczanie,
— azotowanie,
— azotonasiarczanie.
Ramowy proces technologiczny
WAŁU KORBOWEGO
5 Piaskowanie
10 Znakowanie
Frezowanie czół
Nakiełkowanie
Toczenie czopu 1
Frezowanie czopu korbowego
Wiercenie otworów olejowych
Gradowanie
Kontrola
Poprawienie nakiełków
Szlifowanie podwykańczające czop główny
Wiercenie, rozwiercanie czopu głównego (do badania bicia wału)
Gradowanie
Szlifowanie wykańczające czopu korbowego
Toczenie podcięć
Frezowanie rowków
Frezowanie rowka wpustowego
Szlifowanie wykańczające czopu głównego
Szlifowanie powierzchni czołowej czopu głównego
Wyrównoważenie dynamiczne
Gradowanie, uszlachetnianie
Polerowanie i docieranie czopów
Polerowanie faz otworów olejowych
Mycie
Sprawdzenie na defektoskopie
130 Kontrola
Wału stopniowanego bez obróbki cieplnej
1) przecinanie materiału,
2) prostowanie,
3) nakielkowanie,
4) obróbka zgrubna,
5) obróbka ksztaltuja^a,
6) toczenie powierzchni stożkowych i kształtowych,
7) frezowanie rowków wpustowych,
8) wykonanie wielowypustów,
9) wykonanie gwintów na zewnętrznych powierzchniach walcowych,
10) wykonanie otworów poprzecznych,
11) obróbka wykańczająca,
12) obróbka bardzo dokładna,
13) kontrola jakości,
14) wykonanie otworu (otworów) osiowego.
Wału stopniowanego nawęglanego i hartowanego na niektórych powierzchniach (usuniecie warstwy nawęglonej)
1) przecinanie materiału,
2) prostowanie,
3) nakielkowanie,
4) obróbka zgrubna,
5) obróbka kształtująca powierzchni, które maja^ być hartowane,
6) nawęglanie,
7) obróbka ksztaltujqca pozostałych powierzchni,
8) hartowanie i odpuszczanie,
9) prostowanie,
10) poprawienie nakielkow,
11) obróbka wykańczająca,
12) obróbka bardzo dokładna,
13) kontrola jakości.
Wału stopniowanego hartowanego na całej dtugosci lub na niektórych powierzchniach
1) przecinanie materiału,
2) prostowanie,
3) nakietkowanie,
4) obróbka zgrubna,
5) obróbka ksztattujaca,
6) hartowanie i odpuszczanie,
7) prostowanie,
8) poprawienie nakielkow,
9) obróbka wykańczająca,
10) obróbka bardzo dokładna,
11) kontrola jakości.
Wału stopniowanego, bardzo dokładnego, normalizowanego i stabilizowanego
1) przecinanie materiału,
2) prostowanie,
3) nakielkowanie,
4) obróbka zgrubna,
5) normalizowanie,
6) obróbka kształtująca,
7) stabilizowanie,
8) obróbka wykańczająca wstępna,
9) stabilizowanie,
10) obróbka wykańczająca ostateczna,
11) obróbka bardzo dokładna,
12) kontrolajakosci.
Wału stopniowanego z otworem osiowym
1) przecinanie materiału,
2) prostowanie,
3) nakielkowanie,
4) obrobka zgrubna,
5) wykonanie otworu osiowego,
6) wykonanie baz obróbkowych dla przeprowadzenia obr6bki ksztat-tujacej,
7) obróbka ksztahujaca,
8) toczenie powierzchni stożkowych i kształtowych,
9) frezowanie rowk6w wpustowych,
10) wykonanie wielowypust6w,
11) wykonanie gwint6w,
12) wykonanie otworów poprzecznych,
13) obróbka wykańczająca,
14) obróbka bardzo dokładna,
15) kontrola jakości.
Wału niesztywnego
1) przecinanie materiału,
2) prostowanie,
3) nakielkowanie,
4) wykonanie zabielenia pod podtrzymkę,
5) obróbka zgrubna,
6) obróbka kształtująca,
7) obróbka wykańczająca,
8) obróbka bardzo dokładna,
9) kontrola jakości.
Tulei i tarczy z bazowaniem na otworze
1) obróbka zgrubna lub zgrubna i kształtująca powierzchni zewnętrznej i wykonanie otworu wstępnie lub na gontowo,
2) obróbka wykańczająca otworu,
3) obróbka rowka wpustowego i wielowypustu w otworze,
4) obróbka kształtująca powierzchni zewnętrznej z bazowaniem na otworze,
5) frezowanie rowków wpustowych na powierzchniach zewnętrznych,
6) wykonanie wielowypustów,
7) wykonanie gwintów,
8) wykonanie otworów poprzecznych,
9) obr6bka bardzo dokładna otworu, „~3
10) obróbka wykanczaj^ca powierzchni zewnętrznej,
11) kontrola jakości.
Tulei i tarczy z obróbka cieplną hartowaniem
1) obróbka zgrubna lub zgrubna i ksztattuja^ca powierzchni ze trznej oraz obróbka zgrubna lub zgrubna i kształtująca otworu,
2) obróbka wielowypustu w otworze z pozostawieniem odpowie naddatków na powierzchniach ustalających,
3) obróbka ksztaltujqca powierzchni zewnętrznych z bazowanie otworze,
4) obróbka cieplna: hartowanie i odpuszczanie,
5) obróbka wykańczająca otworu lub wielowypustu w otworze,
6) obróbka wykańczająca powierzchni zewnętrznych z bazowanie otworze.
Części klasy tuleja i tarcza dla produkcji jednostkowej i małoseryjnej
1) toczenie na gontowo powierzchni zewnętrznych, powierzchni azotowych i wykonanie na gontowo otworu, toczenie w drugim zamocowaniu powierzchni azotowych z drugiej strony,
2) wykonanie operacji drugorzędnych,
3) wyważanie statyczne,
4) kontrola jakości.
Części klasy tuleja i tarcza da produkcji seryjnej
1) toczenie zgrubne i kształtujące powierzchni zewnętrznych, powierzchni czołowych, wykonanie na gontowo otworu, toczenie w drugim zamocowaniu zgrubnie i ksztaltujaco powierzchni azotowych z drugiej strony,
2) obr6bka wykańczająca powierzchni zewnętrznych i powierzchni czołowych z bazowaniem na otworze,
3) wykonanie operacji drugorzędnych,
4) wyważanie statyczne,
5) kontrola jakości.
Części klasy tuleja i tarcza mogą być obrabiane na różnego rodzaju tokarkach. Do najcz^sciej stosowanych należą:
— tokarki kłowe,
— tokarki rewolwerowe,
— tokarki wielonarzędziowe,
— półautomaty tokarskie,
— automaty tokarskie rewolwerowe,
— tokarki karuzelowe.
Dzwigni jednostronnej
1) obróbka powierzchni czołowych,
2) obróbka otworu na gotowo,
3) wykonanie operacji drugorzędnych,
4) toczenie rękojeści,
5) kontrola jakości.
Dzwigni dwustronnej
1) obróbka powierzchni czołowych,
2) obróbka otworu o większej średnicy z równoczesna obróbka powierzchni czołowej,
3) obróbka otworu o mniejszej średnicy i powierzchni czołowej z usta leniem dzwigni na wykonanym otworze,
4) wykonanie operacji drugorzędnych,
5) kontrola jakości.
Korpusu jednolitego
1) trasowanie,
2) obróbka zgrubna i kształtująca powierzchni stanowiącej pomocnicza bazę obróbkowa,
3) obróbka zgrubna i ksztattujaca powierzchni stanowiącej zasadnicza bazę Obróbkowa,
4) obróbka wykańczająca powierzchni stanowiącej zasadnicza bazę obróbkowa,
5) wytaczanie głównych otworów z ustaleniem korpusu na obrobionej bazie obrobkowej,
6) obróbka powierzchni i nadlewów drugorzędnych,
7) wiercenie i gwintowanie małych otwor6w,
8) kontrola jakości.
Korpusu jednolitego z operacja odprężania podczas procesu
1) trasowanie w celu wykonania obróbki zgrubnej,
2) obróbka zgrubna powierzchni stanowiącej pomocnicza^ baz? Obr6b-kowa,
3) obróbka zgrubna powierzchni stanowiącej zasadnicza bazę obróbkowa^,
4) obróbka zgrubna pozostałych powierzchni,
5) obróbka zgrubna zasadniczych otwor6w,
6) odprężanie,
7) malowanie wstępne,
8) trasowanie w celu wykonania obróbki ksztattujacej i wykancza-Rcej,
9) obróbka kształtująca powierzchni stanowiącej pomocnicza bazę obróbkowa,
10) obróbka kształtująca powierzchni stanowiącej zasadnicza bazę obróbkowa,
11) obróbka wykańczająca powierzchni stanowiącej zasadnicza bazę obróbkowa,
12) obróbka kształtująca i wykańczająca pozostałych powierzchni,
13) obróbka kształtująca i wykańczająca głównych otworów,
14) obróbka powierzchni i nadlewów drugorzędnych,
15) wiercenie i gwintowanie małych otworów,
16) kontrola jakosci.
Korpusu dzielonego
1) trasowanie,
2) obróbka zgrubna i kształtująca powierzchni stanowiącej płaszczyznę podziału,
3) obróbka wykańczająca powierzchni stanowiącej płaszczyznę podziału,
4) wiercenie otworów łączących.
Proces dla części dolnej:
1) trasowanie,
2) obróbka zgrubna i kształtująca powierzchni stanowiącej płaszczyznę podziału,
3) obróbka zgrubna i kształtująca podstawy,
4) obróbka wykańczająca podstawy,
5) obróbka wykańczająca powierzchni stanowiącej płaszczyznę podziału,
6) wiercenie otwor6w łączących wg trasy lub przez cześć 2,
7) montaż części 1 z częścią 2 - dokładne ustawienie obu części i skręcenie ich śrubami, wiercenie, rozwiercanie i kołkowanie obu części kolkami ustalającymi, znakowanie obu części wsp61nym numerem,
8) wytaczanie głównych otworów,
9) obróbka powierzchni i nadlewów drugorzędnych,
10) wiercenie i gwintowanie małych otworów,
11) kontrola jakości,
12) demontaż obu części.
Kola zębatego walcowego bez obróbki cieplnej (produkcja małoseryjna)
1) ciecie materiału prętowego,
2) wykonanie otworu na gontowo oraz obróbka zgrubna pozostałych powierzchni,
3) przeciąganie wielowypustu lub wpustu,
4) obróbka ksztattujaca powierzchni zewnętrznych z bazowaniem na otworze,
5) nacięcie zębów,
6) obróbka wykańczająca zębów,
7) kontrola jakości.
Kola zębatego walcowego bez obróbki cieplnej (produkcja seryjna)
1) wstępne wykonanie otworu oraz obróbka zgrubna pozostałych powierzchni,
2) przeciąganie otworu łącznie z wielowypustem lub wpustem,
3) obróbka ksztattujaca powierzchni zewnętrznych z bazowaniem na otworze,
4) nacięcie zeb6w,
5) obróbka wykańczająca zeb6w,
6) kontrola jakości.
Kola zębatego walcowego bez obróbki cieplnej (produkcja wielkoseryjna)
1) wiercenie lub pogłębianie otworu,
2) przeciąganie otworu z wielowypustem lub wpustem,
3) toczenie zgrubne i kształtujące powierzchni zewnętrznych z bazowaniem na otworze,
4) nacięcie zębów,
5) obróbka wykańczająca zębów,
6) kontrolajakosci.
Kola zębatego walcowego z obróbka cieplną hartowaniem (produkcja seryjna)
1) ciecie materiału,
2) wstępne wykonanie otworu oraz obr6bka zgrubna pozostałych po-wierzchni,
3) przeciąganie otworu łącznie z wielowypustem lub wpustem, z po-zostawieniem naddatku na obróbkę wykańczająca (Uwaga: otwór należy wykonać w klasie 7 (H7) ze względow technologicznych),
4) obróbka kształtująca powierzchni zewnętrznych z bazowaniem na otworze,
5) nacięcie zębów,
6) obróbka cieplna - hartowanie i odpuszczanie,
7) obróbka wykańczająca otworu z bazowaniem na zębach,
8) obróbka wykańczająca zębów z bazowaniem na otworze,
9) kontrola jakości.
Koła zębatego walcowego z obróbka cieplno-chemiczna nawęglaniem i hartowaniem
1) ciecie materiału,
2) wstępne wykonanie otworu oraz obróbka zgrubna pozostałych po-wierzchni,
3) przeciąganie otworu łącznie z wielowypustem lub wpustem, z po-zostawieniem naddatku na obróbkę wykańczającą (Uwaga: otwór należy wykonać w klasie 7 (H7) ze względów technologicznych),
4) obróbka kształtująca powierzchni zewnętrznych z bazowaniem na otworze,
5) miedziowanie powierzchni zewnętrznej lub innych powierzchni, które nie mogą być poddane nawęglaniu,
6) nacięcie zębów,
7) nawęglanie,
8) hartowanie i odpuszczanie,
9) obr6bka wykańczająca otworu z bazowaniem na zębach,
10) obróbka wykańczająca zębów z bazowaniem na otworze,
11) kontrola jakości.