dr inż. Piotr Skawiński
TBM
Proces produkcyjny – to niezbędne działania podjęte do wytworzenia określonych wyrobów w danym zakładzie.
Proces technologiczny - część procesu produkcyjnego związanego ze zmianą kształtu, wymiarów, jakości powierzchni i właściwości fizykochemicznych P.O. [Stopniowe nadawanie kształtu, dokładności i wł. użytkowych].
Operacja Zamocowanie Pozycja
Ruch elementarny
Obróbka zgrubna – usunięcie zewn. warstw materiału (odlewy, odkuwki) a dla mat. prętowych zapewnienie możliwie równomiernego naddatku na dalszą obróbkę.
Celem jest maks. wydajność: duża głębokość skrawania, duży posuw. Oznacza to duże siły skrawania i wydzielanie dużej ilości ciepła, czasami drgania. Jest to mało dokładna obróbka: 14 kl. dokł. Ra 10 – 40 mm, najcześciej Ra =20mm.
Obróbka kształtująca (półwykańczająca) – służy do kształtowania P.O., do nadania mu kształtu zgodnego z rysunkiem. Niewielkie naddatki pozostawia się na powierzchniach, które będą dalej obrabiane.
Kl. dokł. 9 – 11, chropowatość Ra = 2,5 – 5 mm.
Obróbka wykańczająca – ostateczne usunięcie pozostawionych naddatków z poprzednich obróbek. Prowadzi się tylko za pomocą niektórych sposobów obróbki: dokładne toczenie, frezowanie, wytaczanie, szlifowanie, przeciąganie, docieranie, gładzenie, dogładzanie.
Kl. dokł. 5 – 8, chropowatość Ra = 0,63 mm.
Obróbkę b. dokł. stosuje się tylko do tych powierzchni dla których konstruktor żąda wysokich klas dokładności (3 – 5 kl.) oraz minimalnych chropowatości Ra = 0,01 – 0,16 mm
W procesach technologicznych obowiązuje zasada stosowania poszczególnych rodzajów obróbki w oddzielnych operacjach.
Najczęściej stosowane techniki wytwarzania: techniki bezubytkowe (odlewanie, obr.plastyczna, spiekanie), technika ubytkowa (skrawanie), obr. skoncentrowanymi strumieniami energii (obr. laserowa, jonowa, strumieniem wody).
DANE WEJŚCIOWE DO PROJEKTOWANIA PROCESU TECHNOLOGICZNEGO
1. Dokumentacja konstrukcyjna: rys. ofertowy, rys. złożeniowy wyrobu, rys. złożeniowe zespołów, podzespołów, rys. wykonawcze części, warunki techniczne, dokumentacja techniczno-ruchowa + ewent. dokumentacja uzupełniająca jak np. schematy kinematyczne, elektryczne, hydrauliczne, itd.
Tradycyjny sposób projektowania procesu technologicznego
Współczesne podejście do projektowania procesu technologicznego:
- projektowanie współbieżne (concurrent engineering) z wykorzystaniem systemów CAD, CAD/CAM, CAD/CAM/CAE.
- JIT (just in time)
- Szybkie prototypowanie (rapid prototyping)
2. Program produkcyjny
Produkcja: jednostkowa, małoseryjna, seryjna, wielkoseryjna, masowa.
Jednostkowa - charakteryzuje się wykonywaniem pojedyńczych przedmiotów lub niewielką ich liczbą,
Seryjna - charakteryzuje się seriami zawierającymi określoną liczbę wyrobów, powtarzalnością serii.
Masowa - charakteryzuje się dużą liczbą wyrobów produkowanych przez dłuższy czas w sposób ciągły.
3. Środki produkcji
DOKUMENTACJA TECHNOLOGICZNA
Powinna zawierać:
- wszystkie dane niezbędne do zapewnienia prawidłowego przebiegu poszczególnych operacji.
Zakres i szczegółowość dokumentacji są funkcją:
- wielkości produkcji np. dla produkcji wielkoseryjnej dokumentacja musi być bardzo szczegółowa, dla jednostkowej, małoseryjnej – uproszczona (niekiedy z uwagi na trudną technologię wykonania sporządzić trzeba obszerniejszą),
- rodzaju wyrobu,
- doświadczenia pracowników.
Dokumentacja technologiczna składa się z:
- karty technologicznej,
- karty instrukcyjnej (instrukcji obróbki),
- karty kalkulacyjnej (czasy, koszty),
- spisu pomocy warsztatowych.
Karta technologiczna
Zawiera spis operacji + wyszczególnienie wydziału i stanowiska + spis pomocy warsztatowych (oprzyrządowanie) + tpz + tj
Karta instrukcyjna
Zawiera rys. i opis przebiegu operacji:
- stanowisko robocze,
- liczba i kolejność zabiegów,
- warunki obróbki,
- niezbędne pomoce (uchwyty, oprawki, narzędzia, sprawdziany)
Instrukcja uzbrojenia obrabiarki
Sporządza się dla obrabiarek, które stanowią dużą trudność w uzbrojeniu np. automaty i półautomaty tokarskie, tok. wielonożowe, centra obróbkowe itd.
Instrukcja obróbki cieplnej
Sporządza się w przypadku wymaganych szczegółowych warunków obróbki cieplnej.
Instrukcja kontroli jakości
Sporządza się dla op. kontrolnych na końcu procesu i dla ważniejszych operacji.
Karta normowania czasu (kalkulacyjna)
Sporządza się dla prod. seryjnej i wielkoseryjnej.(chronometraż). Dla prod. jedn.i małoseryjnej nie dołącza się takiej karty.
Spis pomocy warsztatowych
Sporządza się dla dz. gospodarki narzędziowej w celu przygotowania i wykonania pomocy (uchwyty, oprawki, narzędzia skrawające, narzędzia pomiarowe).
PÓŁFABRYKATY
Półfabrykat – niewykończony przedmiot pracy z którego przez dalszą obróbkę wykonuje się daną część.
Rodzaje półfabrykatów
- materiały hutnicze,
- odlewy,
- odkuwki
- spawane,
- wykroje i półfabr. z obr. plast. na zimno,
- tworzywa sztuczne,
- spiekane proszki metali.
Materiały hutnicze:
- pręty stalowe walcowane 8 – 250 mm (dokł.: Z, P, W) IT 15-16
- pręty stalowe walcowane płaskie szer. 12-150 mm i gr. 5 – 60 mm
- pręty stalowe walcowane kwadratowe 8 – 180 mm
Długości 3 – 6 m, stan surowy lub obr. cieplnie
- pręty ciągnione (do 65 mm) IT 9 – 13
- druty (do 24 mm) IT 9 – 13
- pręty i druty płaskie szer. 4-100 mm i gr. 1,6-32 mm IT 11-13
- pręty kwadratowe (5-60 mm) IT 11-13
- druty kwadratowe (2-16 mm) IT 11-13
- pręty (6-60mm) i druty (3-16 mm) sześciokątne. IT 11-13
Długości 2 - 6 m. Mogą być szlifowane (nawet polerowane).
Pręty łuszczone – 20 – 155 mm, IT 11-16 (mogą być nagniatane).
Rury bez szwu – 20 – 200 mm
Rury ze szwem - 10 – 63,5 mm
Blachy (walcowane najczęściej na gorąco – arkusze); gr.5 – 40 mm
Odlewy:
- odl. w formach piaskowych z formowaniem ręcznym,
- odl. w formach piaskowych z formowaniem maszynowym,
- kokilowe,
- otrzymywane met. odśrodkową,
- otrzymywane met. traconego wosku.
V/VII klas dokładności
Odkuwki: swobodne (wały, kostki, krążki, płyty, tarcze, tuleje, cylindry, odkuwki odsadzane) i matrycowe (prod.seryjna ): kl. dokł.:Z,P,D,BD.
Wykroje: (max. do 15 mm)
- można wycinać za pomocą obr. wiórowej,
- met. termicznymi,
- nożyce
- wykrojniki.
Półfabrykaty otrzymane met. obr. plast. na zimno: tłoczenie, ciągnienie, wyciskanie, prasowanie, wyoblanie.
Tworzywa sztuczne:
Met.: prasowanie, tłoczenie, wtryskiwanie.
Czynniki wpływające na dobór półfabrykatu: wielkość produkcji, kształt przedmiotu, mat. przedmiotu lub zalecenia WT.
PRZYGOTOWANIE PÓŁFABRYKATÓW DO OBRÓBKI
Wyroby hutnicze: np. pręty walcowane, ciągnione, kształtowniki, blachy.
Przecinanie:
- na piłach: ramowych, tarczowych, taśmowych.
- na tokarkach ( do 180 mm, szer. do 6 mm).
- ściernicami (przecinakami).
- bezodpadowe: nożyce i przecinanie udarowe.
- met. termicznymi: acetylenowo-tlenowe, plazmowe (skoncentrowany łuk elektryczny), laserowe (cięcie z utlenianiem, stapianiem i odparowywaniem) do ok. 10 mm
- strumieniem wody (tworzywa sztuczne)
- struną (najczęściej mat. niemetalowe: półprzewodniki, ceramika)
Prostowanie:
- na prostarkach
- na prasach
- (na tokarce w kłach tokarki – tok. wycofana z produkcji)
Nakiełkowanie: nakiełki zwykłe (odmiana A), chronione (odmiana B), łukowe (odmiana R)
Blachy, kształtowniki, rury – obróbka stumieniowo-ścierna na sucho (piasek) i na mokro (elektokorund, SiC). Piaskowanie i śrutowanie również dla odlewów i odkuwek. Wyżarzanie (odlewy) i wyżarzanie zmiękczające (odkuwki).
STRUKTURA PROCESU TECHNOLOGICZNEGO
(Dane wejściowe do procesu technologicznego: rys. części, półfabrykat, wielkość produkcji)
Jest to określona kolejność poszczególnych operacji. Charakteryzuje ją:
- nieciągłość procesu
- stopniowe nadawanie kształtu, dokładności wykonania oraz właściwości poszczególnym powierzchniom.
Struktura procesu:
...
moloniewicz