Istota technologii wytwarzania

Technologia wytwarzania (maszyn) jest to dziedzina wiedzy technicznej oraz praktyki warsztatowej, która zajmuje się wytwarzaniem części maszyn oraz całych maszyn. Technologia maszyn funkcjonuje w 2 sferach: *projektowania procesów wytwarzania i montażu; *realizacji tych procesów (sterowanie i nadzór nad wytwarzaniem).

Specjalne pakiety programów komputerowych służą do wspomagania technologii zarówno w sferze projektowania jak i realizacji.

Fazy istnienia obiektu technicznego: sformułowanie potrzeby, konstruowanie, wytwarzanie, eksploatacja, likwidacja

Obiekty do likwidacji trafiają po:

- zużyciu fizycznym - zużyciu „moralnym” (wchodzą nowe, lepsze produkty)

Obiekt techniczny- każdy dowolny wytwór cywilizacji technicznej człowieka.

Eksploatacja - ciąg działań, procesów i zjawisk związanych z wykorzystaniem obiektów technicznych przez człowieka. Dzieli się na: *użytkowanie (wykorzystywanie obiektów technicznych zgodnie z ich przeznaczeniem i właściwościami funkcjonalnymi) *obsługiwanie (przywracanie obiektowi technicznemu wymaganych właściwości funkcjonalnych przez przeglądy, regulacje, konserwację, regenerację, poszczególnych części, naprawy zespołów i remonty całych maszyn).

Problem likwidacji obiektu technicznego powinien być brany pod uwagę na etapach jego konstruowania, wytwarzania i eksploatacji

EKSPLOATACJA- zespół celowych działań organizacyjno-technicznych i ekonomicznych wykonywanych przez ludzi z obiektem technicznym oraz wzajemne relacje pomiędzy nimi od chwili przyjęcia obiektu, podczas jego wykorzystania zgodnie z przeznaczeniem, aż do jego likwidacji (S. Legutko)

Recykling- podejście do likwidacji, które wskazuje na możliwości powtórnego wykorzystania poszczególnych części czy też materiałów odzyskanych z likwidowanych obiektów. Proces produkcyjny to całokształt działań związanych z wytworzeniem z wytworzeniem obiektu technicznego. Realizuje zakład wytwórczy jako całość, Celem jest wytworzenie obiektu technicznego. Proces technologiczny to podstawowa cześć procesu produkcyjnego, związana bezpośrednio ze zmianą kształtu wymiarów, jakości powierzchni i właściwości fizykochemicznych przedmiotu obrabianego.

Operacja to dająca się wyodrębnić, zamknięta w sobie część procesu technologicznego, wykonywana na jednym stanowisku roboczym przez jednego pracownika lub grupę pracowników bez przerw na inną pracę. Zamocowanie to przyłożenie sił lub momentów sil do przedmiotu obrabianego dla zapewnienia stałości jego położenia podczas wykonywania operacji technologicznej. Pozycja to określone położenie przedmiotu ustalonego i zamocowanego w uchwycie podziałowym lub na stole obrotowym, względem narzędzia przy jednym zamocowaniu. Dotyczy obróbki przedmiotów o regularnie powtarzających się powierzchniach. Zabieg (część składowa operacji); to podstawowy składnik operacji realizowany za pomocą tych samych środków technologicznych (w szczególności narzędzi obróbkowych) i przy niezmienionych parametrach obróbki, zamocowaniu i pozycji.

Przejście (element składowy zabiegu); polega na zdjęciu pojedynczej warstwy materiału, czyli jest to jednokrotne przemieszczenie się na narzędzia względem materiału obrabianego. Czynności to działania pomocnicze bez których nie byłaby możliwa właściwa obróbka. Są to na przykład: zamocowanie przedmiotu obrabianego, uruchomienie obrabiarki, dosunięcie narzędzia do przedmiotu obrabianego, włączenie posuwu itp. oraz czynności odwrotne. Czynności dzieli się na ruchy elementarne np. czynność włączenia obrabiarki składa się z 2 ruchów elementarnych: uchwycenie dźwigni, przełączenie dźwigni. Sposób obróbki to realizacja obróbki charakteryzująca się konkretną kinematyką i dokonywana w określonym układzie OUPN (obrabiarka, uchwyt, przedmiot, narzędzie).

Sposobami obróbki są: toczenie, wiercenie, frezowanie, szlifowanie, docieranie, polerowanie itp. W ramach sposobu obróbki wyróżnia się tzw. rodzaje obróbki: obróbka zgrubna (wstępna), obróbka kształtująca (pół wykończeniowa), obróbka dokładna (wykończeniowa), obróbka bardzo dokładna. Obróbka zgrubna przeznaczona jest do przygotowania materiału lub pół fabrykatu do głównych operacji obróbkowych. Stosuje się nią w celu usunięcia zewnętrznych warstw materiału półfabrykatu np. odlewu lub odkuwki, a w przypadku półfabrykatu w postaci pręta walcowanego - w celu uzyskania w przybliżeniu równomiernych naddatków na dalszą obróbkę. Ważnym kryterium obróbki zgrubnej jest wydajność obróbki. Obróbka kształtująca służy do nadawania przedmiotowi wymaganego kształtu i wymiarów zgodnie z rysunkiem wykonawczym z pozostawieniem naddatków obróbkowych na tych powierzchniach, które będą dalej obrabiane. Obróbka dokładna ma na celu uzyskanie ostatecznej dokładności wymiarowo kształtowej oraz jakości powierzchni i właściwości fizykochemicznych, przedmiotu obrabianego.

Obróbkę bardzo dokładną stosuje się w przypadku zaistnienia specjalnych wymagań co do dokładności wymiarowo kształtowej oraz chropowatości powierzchni.

Uproszczony model procesu technologicznego

Operacje powinno się tak projektować aby uzyskać jak najmniejszy czas jednostkowy, aby spełnić to wymaganie można zastosować 2.podejścia: - koncentracja operacji - różnicowanie operacji

Koncentracja operacji ma miejsce wówczas gdy w jednej operacji wystąpi duża liczba zabiegów zostanie przeprowadzona obróbka kilku powierzchni lub zostaną wykonane różne rodzaje obróbki np. zgrubna i kształtująca, rozróżnia się 3 odmiany koncentracji operacji:

Koncentracja technologiczna- polega na równoczesnej obróbce kilku powierzchni przez użycie w tym samym czasie kilku narzędzi, np. obrabiarki zespołowe

Koncentracja mechaniczna polega na zastąpieniu kilku zamocowań przedmiotów jednym zamocowaniem, ale z zastosowaniem kilku pozycji

Koncentracja organizacyjna polega na uproszczeniu prac związanych z organizacją produkcji, przy czym sam proces nie ulega zmianie np. obróbka zgrubna, kształtująca i wykończeniowa realizowane na jednym stanowisku

Różnicowanie operacji polega na podziale operacji złożonej na operacje jedno- lub co najwyżej kilku zabiegowe. Efektem takiego podziału jest zwiększenie liczby operacji. Ma to zastosowanie w produkcji wielkoseryjnych i masowej.

Dane wejściowe do projektowania procesów technologicznych to: dokumentacja konstrukcyjna, program produkcji, środki produkcji

Dokumentacja konstrukcyjna. Potrzebne są 2 rodzaje dokumentów: 1)rysunki wykonawcze części 2) rysunek złożeniowy (zestawieniowy) całego urządzenia. Na podstawie 2 dokumentów sporządza się: *zestawienie części do wykonania w kooperacji *zestawienie części normalnych (takich, których się nie wytwarza tylko kupuje, np. śruby, łożyska, paski klinowe itp.) *wykaz części, które wymagają przygotowania lub zamówienia odlewu lub odkuwki

Program produkcji jest to liczba wyrobów przewidziana do produkcji w określonej jednostce czasu, najczęściej w ciągu roku. Na podstawie programu produkcji wyróżnia się tzw. rodzaje produkcji: - jednostkowa - małoseryjna - seryjna - wielkoseryjna - masowa. Program produkcji decyduje w dużej mierze o strukturze procesu technologicznego oraz o doborze obrabiarek i narzędzi. Inaczej wygląda struktura procesu technologicznego dla produkcji jednostkowej i inaczej dla masowej. W przypadku produkcji jednostkowej proces technologiczny jest uproszczony, stosuje się obrabiarki uniwersalne. W przypadku produkcji masowej proces technologiczny jest na ogół bardzo rozczłonkowany, stosuje się obrabiarki specjalne i zautomatyzowane.

Środki produkcji: *obrabiarki (maszyny technologiczne) będące w dyspozycji zakładu

*narzędzia obróbkowe *oprzyrządowanie technologiczne (chwyty i przyrządy przedmiotowe oraz narzędziowe)

Proces technologiczny projektuje się uwzględniając konkretne możliwości technologiczne zakładu, a więc biorąc pod uwagę środki produkcji będące w dyspozycji zakładu.

DOK. TECHNOLOGICZNA

Podstawowym dokumentem technologicznym jest karta technologiczna, która zawiera spis wszystkich operacji a więc spis wszystkich podstawowych kroków(etapów procesu technologicznego). Drugim ważnym dokumentem technologicznym jest karta instrukcyjna obróbki, w której zawarty jest opis pojedynczej operacji.

Pozostałe dokumenty technologiczne: Instrukcje uzbrojenia obrabiarki Instrukcje obróbki cieplnej Instrukcje obróbki galwanicznej Instrukcje montażu Instrukcje kontroli jakości Spis pomocy warsztatowych Karty normowania czasu pracy

Każda operacja technologiczna wykonywana jest w określonym układzie OUPN

1. Uchwyt

Uchwyt (przedmiotowy) jest to urządzenie pośredniczące między przedmiotem obrabianym i obrabiarką, które pozwala na jednoczesne usytuowanie przedmiotu obrabianego w przestrzeni obróbki i odbiera przedmiotowi określoną ilość stopni swobody oraz pozwala na niezawodne zamocowanie przedmiotu. W przypadku uchwytów wiertarskich, uchwyt musi zapewnić także prowadzenie narzędzia. Przedmiot obrabiany Przedmiot obrabiany klasyfikuje się wg tzw. podobieństwa konstrukcyjno- technologicznego. Wyróżnia się klasy przedmiotów obrabianych: Wały, Tuleje, Tarcze, Korpusy, Koła zębate, Dźwignie, Części o osiach skrzyżowanych itd. W odniesieniu do każdej z klas części opracowywane są tzw. typowe lub ramowe procesy technologiczne. Narzędzie jest to aktywny element układu OUPN, który bezpośrednio kształtuje przedmiot obrabiany. Wyróżnia się narzędzia znormalizowane (handlowe, katalogowe) i specjalne- do wykonania tylko określonych operacji lub zabiegów. Półfabrykat jest to pierwotna forma przedmiotu obrabianego, z którą technolog i bezpośredni wykonawca ma do czynienia na początku procesu technologicznego. Wyróżnia się następujące najważniejsze rodzaje półfabrykatów na części maszyn: 1.PÓŁFABRYKATY Z WYROBÓW HUTNICZYCH: *wyroby hutnicze walcowane, np. wałki, pręty, blachy, rury itp.; otrzymane w wyniku obróbki plastycznej na gorąco przez walcowanie; klasa dokładności 14-16; *wyroby ciągnione, szlifowane, łuszczone - otrzymywane na drodze obróbki wyrobów walcowanych; klasa dokładności 12-14. 2.PÓŁFABRYKATY SPAJANE: Spawane; Zgrzewane; Lutowane; Klejone. 3.ODKUWKI - otrzymywane w wyniku obróbki plastycznej na gorąco przez kucie: Swobodne; Matrycowe. 4.ODLEWY:

wytwarzane w formach piaskowych;

wytwarzane w formach metalowych (kokilach); odlewane pod ciśnieniem, dotyczy zwłaszcza odlewów z metali lekkich, np. odlew gaźnika silnika spalinowego;

odlewy odlewane metodą dośrodkową;

odlewy precyzyjne, np. otrzymywane metodą traconego wosku. 5.PÓŁFABRYKATY Z TWORZYW SZTUCZNYCH: znormalizowane, np. płyty, rurki, wałki; wypraski - wyroby otrzymywane indywidualnie w formach wtryskowych.

6.WYKROJE - otrzymywane przez cięcie, wykrawanie itp. z wyrobów hutniczych, np. z płaskowników, blach, płyt itp. 7.PÓŁFARYKATY OTRZYMYWANE MERODĄ OBRÓBKI PLASTYCZNEJ NA ZIMNO. Punktem wyjścia jest wykrój, który jest odkształcany na zimno przez: ciągnienie, gięcie, wytłaczanie, wyciskanie itp.8.PÓŁFABRYKATY OTRZYMYWANE PRZEZ SPIEKANIE PROSZKÓW: Metali; Innych związków, np. proszków ceramicznych. Zalety spieków to możliwość regulowania składu chemicznego, jednorodna struktura, jednakowa wytrzymałość całości wyrobu, wadami zaś są kruchości i porowatość. 9.KOMPOZYTY - materiały dwu- lub więcej składnikowe zbudowane z materiału twardego umieszczonego w bardziej miękkiej osnowie.

Bazy - ustalenie przedmiotu w obrabiarce lub w uchwycie jest jedną z podstawowych czynności technologicznych w projektowaniu operacji technologicznej. Ustalenie - to zetknięcie baz stykowych przedmiotu z elementami obrabiarki lub uchwytu. Jest to tzw. bazowanie przedmiotu - nadanie określonego położenia niezbędnego do poprawnego wykonania operacji technologicznej (odebranie określonej liczby stopni swobody) Ustalenie przedmiotu w uchwycie to nadanie mu określonego położenia w tych kierunkach, które mają wpływ na wynik obróbki tj. na uzyskanie żądanych wymiarów obróbkowych i kształtów. Podpieranie stosuje się gdy: *przedmiot jest mało sztywny i może się odkształcać pod wpływem sił skrawania. *Przedmiot musi być zamocowany w miejscach, w których nie styka się z uchwytem i zachodzi obawa odkształcenia się go przez elementy mocujące. ZAMOCOWANIE to przyłożenie sił do przedmiotów obrabianych zapewniających podczas obróbki niezmienne położenie jakie przedmiot otrzyma w czasie jego ustalenia. Każdy przedmiot w przestrzeni ma 6 stopni swobody, może się poruszać w 3 wzajemnie prostopadłych kierunkach x, y, z (lub dowolnym kierunku wypadkowych) oraz obracać się dookoła osi równoległych do tych kierunków (lub dookoła dowolnej osi wypadkowej). Pryzma oraz trzpień odbierają 4 stopnie swobody. PRZESTALENIE- odebranie? Większej liczby stopni swobody niż to konieczne, odebranie tego samego stopnia swobody przez więcej niż jeden element uchwytu ( można przez kilka, ale nastawnych). Przestalanie może powodować niejednoznaczną orientację przedmiotu w przestrzeni lub uszkodzenia przedmiotu obrabianego podczas obróbki. BAZA - to powierzchnia, linia lub punkt (zespół powierzchni, linii lub punktów) względem których określa się położenie innych powierzchni, linii i punktów danego przedmiotu, punktu odniesienia. Bazy wykorzystuje się w; *procesie konstruowania - bazy konstrukcyjne *procesie wytwarzania - bazy produkcyjne Baza technologiczna - baza produkcyjna przyjęta w celu określenia położenia jakiegoś punktu, linii lub powierzchni przedmiotu podczas przebiegu procesu technologicznego. Baza kontrolna - baza produkcyjna przyjęta w celu określenia położenia jakiegoś punktu, linii lub powierzchni w przedmiocie dla kontroli godności wykonania tego przedmiotu z wymaganiami technologicznymi lub konstrukcyjnymi Baza obróbkowa - baza technologiczna przyjęta w procesie obróbki przedmiotu w celu określenia w tym przedmiocie położenia obrabianych powierzchni, linii lub punktu. Baza montażowa - baza technologiczna przyjęta w procesie montażu przedmiotu ( części) w celu określenia położenia względem niego innego przedmiotu (części). Baza rzeczywista - jest bazą będącą powierzchnią lub linią leżącą na przedmiocie. Baza wyobrażona - jest bazą będącą umownie będącą umownie wyznaczonym elementem geometrycznym związanym z rzeczywistą powierzchnią lub powierzchniami. Baza stykowa - styka się z odpowiednimi elementami obrabiarki, uchwytu lub narzędzia. Baza nastawcza - jej położenia ustawia się względem odpowiednich elementów obrabiarki, uchwytu lub narzędzia. Baza sprzężona - powstaje w wyniku obróbki kilku powierzchni powiązanych ze sobą ( geometrycznie, funkcjonalnie). Wybór bazy do pierwszej operacji: *Powierzchnia lub powierzchnie bazowe powinny być równe i czyste. *Powierzchnia bazowa powinna być możliwie duża aby zapewniała dobre podparcie przedmiotu (minimalizację nierówności powierzchni) Wybór baz pozostałych operacji *Powierzchnią bazową w pozostałych operacjach powinna być powierzchnia już obrabiana. *Przyjęta baza powinna pokrywać się z bazą przyjętą przez konstruktora. *Należy minimalizować liczbę baz. Projektowanie przebiegu procesu technologicznego obejmuje między innymi dobór lub konstrukcję środków technologicznych.

POMOCE WARSZTATOWE - środki technologiczne stosowane w czasie obróbki montażu, kontroli lub transporcie stanowiskowym przedmiotu pracy, będące uzupełnieniem maszyn i urządzeń technologicznych lub służące bezpośrednio pracownikowi w czasie pracy.

Oprzyrządowanie technologiczne . Pomoce specjalizowane - to najczęściej oprzyrządowanie uniwersalne uzupełniające elementami specjalnymi. Pomoce specjalne - to projektowanie i wykonywane indywidualne jako pomoce niezbędne w procesie wytwarzania danego wyrobu oraz konieczne do utrzymania jego żądanej dokładności.

Uchwyty narzędziowe są przeznaczone do zamocowania i ustalenia narzędzi na obrabiarce. Narzędziowe przyrządy obróbkowe są przedłużeniem łańcucha kinematycznego obrabiarki, w połączeniu z oprawkami rozszerzają zakres jej możliwości technicznej. Uchwyty i przyrządy przedmiotowe przeznaczone są do zamocowania i ustalenia przedmiotu obrabianego na obrabiarce (nadanie im określonego położenia). Zadania dodatkowe: *prowadzenie narzędzi (tulejki wiertarskie w uchwytach wiertarskich.) *tworzenie baz obróbkowych (powierzchni odniesienia) *nadawanie przedmiotowi podczas jednej operacji szeregu kolejnych określonych położeń względem obrabiarki i narzędzia bez potrzeby odmocowywania przedmiotu.

Norma czasu pracy jest to technicznie uzasadniona ilość czasu niezbędna dla wykonania określonego zakresu pracy (operacji) w danych warunkach techniczno-organizacyjnych przedsiębiorstwa przez określoną liczbę wykonawców o określonych kwalifikacjach

Struktura Normy Czasu

Czas przygotowawczo - zakończeniowy (t_pz) - to czas związany z przygotowaniem do wykonania pracy technologicznej i z jej zakończeniem. Czas ten występuje tylko jeden raz na serię wykonywanych przedmiotów, wchodzą tu: zapoznanie się z rysunkiem i dokumentacją technologiczną, pobranie oprzyrządowania oraz narzędzi z wypożyczalni narzędzi, uzbrojenie obrabiarki, wybór parametrów obróbki, rozbrojenie obrabiarki po obrobieniu całej pracy, zwrot oprzyrządowania oraz przekazanie gotowych wyrobów itp.

Czas główny (t_g) - to czas w którym następuje zmiana wymiaru, kształtu oraz właściwości wykonywanego przedmiotu (czas w którym dokonywana jest właściwa obróbka)

Czas pomocniczy (t_p) - jest to czas niezbędny do wykonania czynności pomocniczych umożliwiających realizację pracy głównej stanowiącej cel operacji. Jest to czas związany z każdym przedmiotem danej serii. Ogólnie rzecz biorąc jest to czas przeznaczony na:

*sterowanie obrabiarką, manipulację przedmiotem, kontrole efektu obróbki

Procedura obliczania normy czasu

1. Produkcja jednostkowa - określamy normę czasu szacunkowo na podstawie analogicznych zrealizowanych już przypadków

2. Produkcja seryjna - stosuję się metodę analityczną na podstawię przedstawionego schematu.
   Czas obliczamy dla każdej pojedynczej operacji.

n - liczba wyrobów z serii jednocześnie przemieszczających się po warsztacie - ustala organizator produkcji [obr/min] t_pz - z tablic

t_j = t_w + t_u = k · t_w k = 1,1 ÷ 1,2

t_w = t_g + t_p t_p - z tablic

t_g - t_m, t_r, t_mr t_m - czas maszynowy, t_r - czas ręczny, t_mr - czas maszynowo-ręczny

Dla różnych sposobów obróbki opracowane są wzory na określenie czasu maszynowego z zastosowaniem parametrów technologicznych charakteryzujących kinematykę danego sposobu obróbki

3. Produkcja wielkoseryjna i masowa

W produkcji wielkoseryjnej i masowej znajduje zastosowanie metoda analityczno-doświadczalna oparta na chronometrażu i obserwacji dnia roboczego. Stosuje się procedurę wynikającą z analitycznej normy czasu oraz pomiary czasu w trakcie procesu technologicznego dotyczące ustalenia t_pz, t_p oraz składników t_u

Jakość wyrobu jest to zespół właściwości decydujących o stopniu przydatności wyrobu w określonych warunkach użytkowania.

Jakoś wyrobu kształtowana (definiowana) jest na 3 etapach: Konstruowania, Wytwarzania, Eksploatacji.

Jakość wyrobu można oceniać (szacować) na etapie użytkowania (jakoś użytkowa) oraz na etapie wytwarzania (jakość technologiczna). Jakość użytkowa: funkcjonalność wyrobu, trwałe użycie i niezawodność wyrobu, wskaźniki ekonomiczne nabycia i użytkowania, estetyka wyrobu i inne. Jakość technologiczna: właściwości materiału, dokładność wyrobu, właściwości warstwy wierzchniej. Warstwa wierzchnia jest to warstwa materiału ograniczona rzeczywistą powierzchnią przedmiotu, obejmująca tę powierzchnię oraz część materiału powierzchni rzeczywistej, która wykazuje zmienione cechy fizyczne a niekiedy i chemiczne w stosunku do cech materiału w głębi przedmiotu. Strefa przypowierzchniowa - zbudowana jest z zaadsorbowanych lub związanych chemicznie z podłożem związków chemicznych (tlenki, siarczki, azotki itp.), jonów, pyłu, cząstek organicznych np. tłuszczu, które osadzają się z otaczającego środowiska lub przenoszą z przedmiotu współpracującego.

Określenie grubości warstwy wierzchniej:

Grubość warstwy wierzchniej określa się na podstawie zmian wartości cech charakteryzujących materiał przedmiotu przy przemieszczaniu się w kierunku od powierzchni rzeczywistej w głąb przedmiotu. Te cechy to np.: mikrotwardość, naprężenia wewnętrzne, struktura krystalograficzna itp.

Warstwa wierzchnia sięga do głębokości, na której cechy te stabilizują się. Przyczyny powodujące powstanie warstwy wierzchniej - czynniki kształtujące warstwę wierzchnią: Wyróżniamy 3 grupy czynników, które kształtują właściwości warstwy wierzchniej: mechaniczne - oddziaływanie sił skrawania lub nagniatania, cieplne - wpływ ciepła powstającego w trakcie obróbki, fizyko-chemiczne - wprowadzanie jonów lub atomów obcych pierwiastków np. w wyniku nawęglania, azotowania itp.,

Czynnik mechaniczny powoduje: zmiany struktury geometrycznej powierzchni, ukierunkowanie ziaren, zmiany twardości, utworzenia się naprężeń własnych (naprężenia ściskające).

Czynnik cieplno-chemiczny powoduje: zmiany struktury geometrycznej powierzchni, zmiany składu chemicznego, zmiany struktury metalograficznej, zmiany twardości, utworzenie się naprężeń własnych (naprężenia rozciągające)/

Charakterystyka podstawowej warstwy wierzchniej - czynniki charakteryzujące warstwę wierzchnią:

*profilograf powierzchni oraz wartości parametrów chropowatości Ra, Rz

*mikrofotografia powierzchni, *wykres udziału nośnego liniowego profilu N_L, Nośność powierzchni jest to wymierna cecha geometryczna powierzchni rzeczywistej, charakteryzowana wielkością pola styku tej powierzchni z wzorcową przeciwpowierzchnią dociskaną z określoną siłą, albo wielkością liniowego styku w profilu zaobserwowanego tej powierzchni z linią równoległą do linii odniesienia przeprowadzoną w ustalonej odległości od tej linii odniesienia.

*mikrofotografia struktury, *rozkład naprężeń własnych - naprężenia ujemne warstwy wierzchniej są na ogół korzystne z punktu widzenia eksploatacji maszyn, *mikrotwardość

Dokładność obróbki - stopień zgodności przedmiotu rzeczywistego z przedmiotem idealnym.

Różnice między przedmiotem rzeczywistym a idealnym określa się za pomocą błędów (odchyłek).

Błędy wymiarów: Sposoby oznaczenia na rysunkach wykonawczych części:

*Poprzez podanie wymiaru nominalnego (tzw. wymiar nietolerowany) - ø30, Wymiary nietolerowane wykonuje się na ogół w XIV klasie dokładności - dokładności warsztatowej.

*Poprzez podanie wymiaru nominalnego z określonymi odchyłkami - ø30±0,2

*Poprzez podanie wymiaru nominalnego wraz z klasą dokładności oraz symbolem literowym oznaczającym usytuowanie pola tolerancji w stosunku do linii zerowej czyli do wymiaru nominalnego (zapis symbolowy); otwory: ø30, wałki ø30h7 Błędy kształtu: Stopień niezgodności rzeczywistego kształtu części obrabianej z teoretyczną bryłą geometryczną określoną przez nominalne wymiary na rysunku konstrukcyjnym/ wykonawczym. Rodzaje błędów i sposoby ich oznaczania:

*Błąd prostoliniowości - błąd prostoliniowości tworzącej płaszczyzny - błąd prostoliniowości tworzących walca lub stożka

*Błąd płaskości, *Błąd kołowości *Błąd walcowości - stożkowość - baryłkowatość - siodłowatość - skrzywienie osi. Błędy położenia: Odchylenie rozpatrywanej powierzchni osi lub płaszczyzny symetrii od nominalnego położenia względem elementu odniesienia. Rodzaje błędów: Błąd równoległości: - błąd równoległości dwóch prostych - błąd równoległości prostej i płaszczyzny - błąd równoległości dwóch płaszczyzn. Błąd prostopadłości: - błąd prostopadłości prostej i powierzchni - błąd prostopadłości dwóch płaszczyzn. Błąd współosiowości symetrii, Błąd symetrii, Błąd przecinania się prostych, Błąd położenia punktu

Błędy powierzchni: Stopień niezgodności powierzchni rzeczywistej z powierzchnią idealną zarówno ze względu na strukturę geometryczną jak i właściwości warstwy wierzchniej. Jest to błąd złożony. Błędy kształtu (skala submakro), Falistość (skala mezo), Chropowatość (skala mikro), Kierunkowość struktury.

Czynniki wpływające na dokładność obróbki: dokładność obrabiarki, dokładność narzędzi obróbkowych (dotyczy zwłaszcza narzędzi kształtowych i tzw. wymiarowych, np. wiertła, których kształt i wymiary odwzorowują się bezpośrednio w materiale obrabianym, wpływ ma zużywanie się ostrza), sztywność układu OUPN, odkształcenie układu OUPN, naprężenia własne przedmiotu obrabianego, drgania układu OUPN, dokładność pomiaru, dokładność nastawienia obrabiarki.

W rezultacie obróbki partii przedmiotów otrzymuje się charakterystyczny rozrzut wymiarów (rysunek). Krzywą rzeczywistego rozkładu bledów dla obrabianej partii przedmiotów można w sposób adekwatny przybliżyć za pomocą rozkładu normalnego Gaussa. W zależności od dokładności wykonania rozrzut wymiaru może być większy (mała dokładność) lub mniejszy (duża dokładność). Powodem rozrzutu wyników są błędy: 1. Błąd systematyczny 2. Błąd przypadkowy

Ad1. Błąd systematyczny

Dla wszystkich przedmiotów obrabianej serii pozostaje stały bądź zmienia się stopniowo przy przejściu od jednego przedmiotu do następnego. Błąd systematyczny możne być spowodowany: -błędnym nastawieniem obrabiarki -postępujące zużycie ostrza Ad2. Błędy przypadkowe Są to błędy, które dla różnych przedmiotów rozpatrywanej serii mają różne wartości przy czym pojawienie się ich nie podlega żadnym uchwytnym prawom. Błąd przypadkowy może być powodowany: - niejednorodną budową materiału obrabianego - drganiami przenoszącymi się z zewnątrz - innymi czynnikami. Ekonomiczna dokładność jakiegokolwiek sposobu obróbki na danym stopniu rozwoju techniki, jest dokładnością osiąganą w normalnych warunkach pracy, przy właściwym wyposażeniu i odpowiednich kwalifikacjach pracowników oraz po kosztach niższych niż przy innych sposobach możliwych do zastosowania w danym przypadku. Odcinek B - odcinek ekonomicznej dokładności - nawet nieznaczne zwiększenie kosztów (nakładów) powoduje znaczne zwiększenie błędów (znaczne zwiększenie dokładności) Odcinek C - nawet nieznaczne zmniejszenie kosztów (nakładów) powoduje znaczny spadek dokładności (znaczne zwiększenie błędów)

Odcinek A - nawet znaczne zwiększenie kosztów (nakładów) daje w efekcie zaledwie niewielkie zwiększenie dokładności (niewielkie zmniejszenie błędów)

I toczenie II szlifowanie

W punkcie A można zastosować toczenie lub szlifowanie. Na prawo od punktu A bardziej ekonomiczne jest toczenie, na lewo - szlifowanie.

Rodzaje naddatków:

1. naddatek całkowity na obróbkę - jest określony grubością warstwy usuwanej w całym procesie technologicznym. Naddatek całkowity kompensuje błędy wymiarowo-kształtowe, wady powierzchniowe i podpowierzchniowe występujące w poszczególnych etapach wytwarzania, a spowodowane niedokładnością metod obróbki raz urządzeń technologicznych. Wartość naddatku całkowitego to różnica wymiarów półfabrykatu i wymiarów gotowej części.

2. naddatek operacyjny - jest określony grubością warstwy usuwanej w czasie wykonywania pojedynczej operacji. Wartość naddatku operacyjnego określa się różnicą wymiarów otrzymywanych w dwóch kolejnych operacjach. Naddatek całkowity na całej powierzchni jest sumą naddatków operacyjnych.

Struktura naddatku operacyjnego

Czynniki określające wartość naddatku operacyjnego:

naddatek jednostronny (niesymetryczny)

naddatek dwustronny (symetryczny)

Praktyczne wartości naddatków dobiera się z tablic doboru naddatków z zależności od sposobu i rodzaju obróbki, gabarytów przedmiotu obrabianego, rodzaju materiału obrabianego itp.

Rodzaje struktur geometrycznych powierzchni (uzupełnienie do warstwy wierzchniej):

jednokierunkowa:

równoległa (struganie, dłutowanie), prostopadła (toczenie wzdłużne, struganie, dłutowanie), współśrodkowa (toczenie czołowe, frezowanie czołowe) wielokierunkowa: skrzyżowana (frezowanie czołowe, dogładzanie), nieuporządkowana (skrobanie, docieranie), promieniowa (szlifowanie czołowe), bezkierunkowa: punktowa (obróbka elektroiskrowa niektóre odlewy)

Wyróżnia się 3 metody CAPP: projektowanie wariantowe(oparte na technologii grupowej) - wykorzystuje się istniejące już procesy technologiczne podobnych pod względem technologicznym i konstrukcyjnym części

1. projektowanie generacyjne - polega na stworzeniu nowego procesu technologicznego za pomocą programu komputerowego analizującego konstrukcję przedmiotu i stosownie do tego proponującego proces technologiczny

2. metoda semigeneracyjna (połączenie a i b)

Metody montażu - mają na celu uzyskanie wymiarów montażowych o określonej tolerancji. Dotyczą kojarzenia ze sobą dwóch lub więcej elementów.

1 Montaż z całkowitą zamiennością części- polega na składaniu jednostek montażowych z takich elementów, które mogą być dowolne, lecz wykonane wg złożonych wymiarów i innych wymagań. Montaż ten wymaga dokładnego wykonania. Metoda stosowana jest w produkcji wielkoseryjnej i masowej. 2 Montaż z zamiennością części - polega na składaniu jednostek montażowych z elementów, z których niektóre nie spełniają wymagań. Części mogą być wykonane z mniejszą dokładnością niż w metodzie 1. 3 Montaż z zastosowanie kompensacji- polega na tym, że wymaganą dokładność wymiaru wynikowego uzyskuje się za pomocą wprowadzenia do konstrukcji danej jednostki montażowej elementu kompensacyjnego umożliwiającego uzyskanie zadanego wymiaru w określonych granicach. Stosuje się kompensatory nieciągłe (podkładki, tuleje dystansowe) oraz ciągłe (śruby, kliny). Metoda stosowana w produkcji seryjnej. 4 Montaż z zastosowaniem selekcji - polega na tym, że założoną tolerancję wymiaru wynikowego uzyskuje się przez odpowiednie kojarzenie elementów podzielonych na grupy selekcyjne o węższych tolerancjach. Podział na grupy selekcyjne oraz odpowiednie znakowanie powinny poprzedzać montaż i powinny być dokonane przez dział kontroli jakości na podstawie instrukcji opracowanej przez technologa. 5 Montaż z indywidualnym zastosowaniem części- polega na tym, że wymaganą tolerancję wymiaru wynikowego osiąga się przez zmiany wymiaru jednego z góry określonego ogniwa łańcucha wymiarowego za pomocą szlifowania, toczenia, skrobania itp. metoda ta cechuje się dużą pracochłonnością i stosowana jest w produkcji małoseryjnej i jednostkowej.

Formy organizacyjne montażu.

Organizacja montażu zależy przede wszystkim od wielkości produkcji, wyróżnia się:

1. montaż stacjonarny (gniazdowy) - dokonywany na jednym stanowisku bez przesuwania montowanego wyrobu (jednostki montażowej). Wszystkie potrzebne elementy, podzespoły i zespoły są dostarczane w wymaganej ilości na stanowisko robocze. Istnieją dwie odmiany montażu stacjonarnego:

*wg zasady koncentracji operacji - operacje montażu wykonuje jedna brygada na stanowisku montażowym. Stosuje się w produkcji jednostkowej i małoseryjnej.

*polega na różnicowaniu operacji - montaż podzespołów i zespołów wykonuje kilka brygad jednocześnie, a montaż główny oddzielna brygada. Stosuje się w produkcji seryjnej

2. montaż potokowy (przepływowy) - stosowany w produkcji wielkoseryjnej i masowej, jest najbardziej racjonalną formą organizacyjną montażu. Odznacza się tym, że jest podzielony na wiele operacji, z których każda jest wykonywana na odrębnym stanowisku przez jednego lub kilku pracowników, po czym wyrób jest przenoszony na następne stanowisko. Do poszczególnych stanowisk dostarczane są, często w systemie Just In Time poszczególne elementy, podzespoły i zespoły.

1

---