A A A

WIADOMOŚCI OGÓLNE

  • PojÄ™cia podstawowe

    Treść. Proces produkcyjny i proces technologiczny. Klasyfikacja zakładów budowy maszyn. Schemat przebiegu procesu produkcyjnego na tle organizacji zakładu budowy maszyn. Podstawowe elementy składowe procesu technologicznego. Pomocnicze elementy składowe procesu technologicznego. Schematyczne przedstawienie podziału procesu techno­logicznego. Zasady normowania procesu technologicznego. Dokumentacja technologiczna. Program produkcyjny i wpływ jego wielkości na program produkcyjny. Wskazówki metodyczne. W p. 2.1—2.5 studenci zapoznają się z podziałem orga­nizacyjnym zakładów budowy maszyn oraz z podstawowymi pojęciami procesu produkcyj­nego i technologicznego. Studiując materiał wykładu należy przede wszystkim zwrócić uwagę na powiązanie procesu produkcyjnego z podziałem organizacyjnym zakładu. Przy rozpatrywaniu podziału procesu technologicznego na jego elementy składowe, należy do­kładnie opanować definicje poszczególnych pojęć. Trzeba przy tym zwrócić uwagę, że w de­finicji przedstawione są cechy charakterystyczne tych elementów składowych. Tak np. cechą charakterystyczną operacji jest to, że dotyczy jednego przedmiotu (w szczególnych tylko przypadkach kilku ściśle określonych przedmiotów), jednego wykonawcy (lub grupy wykonawców^), który tę operację wykonuje na ściśle określonym miejscu i w określonym czasie. Każda zmiana w ustalonych założeniach dla operacji (np. zmiana stanowiska pracy, wykonawcy lub dłuższa przerwa w czasie) powoduje zwiększenie lub zmniejszenie liczby operacji. Podobne cechy ma zabieg, gdzie występuje ustalona „jednoczesność" powierzchni obrabianej, narzędzia i parametrów skrawania (g,p,v). Zagadnienie to ma pewne odbicie w sposobie opisywania operacji i zabiegu. W treści operacji zaznacza się, co należy robić, na jakim stanowisku i przez kogo. W treści zaś zabiegu podajemy dokładnie powierzchnię obrabianą, charakterystykę narzędzia i parametry skrawania. Osobne zagadnienie stanowią pojęcia zamocowania (ustawienia) i pozycji. Jak wynika z definicji — są one częściami operacji. Należy zwTÓcić jednak uwagę, że pozycja wystę­puje tylko w przypadku zastosowania specjalnego przyrządu, a zamocowanie może być jedno i wtedy operacji nie dziehmy na zamocowania. Dużą pomocą dla zrozumienia tych podstawowych pojęć, których znajomość jest konieczna dla poznania całości technologii maszyn, jest schemat podziału procesu techno­logicznego na elementy przedstawione w omawianym wykładzie oraz kilka zadań poświę­conych tym zagadnieniom. Paragrafy 2.6-^2.8 poświęcone są omówieniu zasad normowania procesu technolo­gicznego oraz przedstawienia dokumentacji technologicznej. Studiując materiał tych para­grafów należy przede wszystkim poznać składniki normy czasu. Największą trudność spra­wia studentom obliczanie czasów głównych, zwłaszcza operacji bardziej złożonych (np. przy obróbce uzębień). Dlatego też przed przystąpieniem do obliczenia tego czasu należy dokładnie przestudiować, jaką drogę przebywa narzędzie (lub przedmiot obrabiany) i jaka była jego prędkość, natomiast czas w każdym przypadku określamy jako stosunek drogi do prędkości. Dla ułatwienia zrozumienia tego zagadnienia w tablicy 2.2 przedstawiono poglądowo sposoby obliczania czasów głównych dla typowych operacji. W zakończeniu rozdziału 2 omówiono wpływ wielkości produkcji na proces technologiczny. W tym miejscu należy zwrócić uwagę na charakterystykę poszczególnych rodzajów produkcji.

  • Zakres, powstanie i rozwój technologii maszyn. Cel nauczania przedmiotu

    Technologią, w najogólniejszym ujęciu, nazywamy naukę o metodach i spo­sobach wytwarzania, a więc naukę o procesach produkcyjnych, których ce­lem jest zmiana surowców i półwyrobów (półfabrykatów) w gotowe produkty. Obok technologii metali, nauki o procesach związanych z przeróbką metali, istnieją technologie: drewna, cementu, leków itp. Technologią maszyn, zwaną też technologią budowy maszyn, nazywamy naukę o procesach wytwarzania elementów maszyn i o procesach łączenia tych elementów w gotowy wyrób. W szczególności technologia maszyn (jako nauka) zajmuje się: sposobami wykonywania z surówek lub z półfabrykatów elementów maszyn o kształtach zgodnych z rysunkiem wykonawczym przy jednoczesnym uzyskaniu określonych własności użytkowych, zachowaniem się elementów maszyn podczas obróbki oraz wpływe"m tej obróbki na ich własności eksploatacyjne, sposobami łączenia elementów w zespół oraz tych zespołów w gotowy wyrób, zwany maszyną (urządzeniem lub mechanizmem). Procesy związane z wytwarzaniem są liczne i niekiedy bardzo skompliko­wane, podobnie jak skomplikowane są niektóre współczesne maszyny i urzą­dzenia. W najszerszym ujęciu technologia maszyn obejmuje nie tylko sam proces wytwarzania elementów maszyny z surówek, tj. z prętów, odlewów czy odkuwek, i łączenia tych elementów, ale również poprzedzające procesy wytwarzania tych surówek. Tak więc technologią maszyn, w innym ujęciu, można nazwać omawianie zagadnień związanych z koordynacją różnych czyn­ników, które biorą udział w ogólnym procesie produkcyjnym, a których za­daniem jest uzyskanie przedmiotu (maszyny) odpowiadającego rysunkowi i warunkom technicznym. Technolog otrzymuje między innymi jako zadanie opracowanie planu wykonania przedmiotu. Do wykonania poszczególnych części maszyny w nie­których przypadkach musi on sam wybrać materiał wyjściowy, tj. materiał, z którego będzie wykonywał daną część, obrabiarkę, narzędzie itd., oraz opra­cować plan obróbki i łączenia tych części. Jednakże do prawidłowego opraco­wania technologii obróbki lub montażu części niezbędne jest rozpatrzenie wpływu wszystkich czynników, tj. konstrukcji przedmiotu, obrabiarki, na- rzędzia, przyrządów itd., jak również całokształtu warunków produkcyjnych. Stosowane obecnie metody wytwarzania są wynikiem pracy wielu pokoleń, które przez stałe wprowadzanie udoskonaleń w dziedzinie techniki spowodo­wały stopniowy postęp techniczny. Postęp ten w przeciwieństwie do okresu ostatnich 40-^50 lat na ogół rozwijał się powoli. Jedną z przyczyn był fakt, że wszystkie prace z dziedziny postępu technicznego były wykonywane nie na podstawie nauki, lecz umiejętności zdobywanych drogą doświadczeń, które przekazywane były z pokolenia na pokolenie jako tajemnice zawodowe i stano­wiły zbiór znanych oraz sprawdzonych faktów. Kosnące zapotrzebowanie na maszyny i urządzenia jest przyczyną, że fabryki są zmuszone do wykonywania ich w coraz to większych ilościach. To powoduje, że procesy produkcyjne różnią się zasadniczo od tych, jakie były znane kilkadziesiąt lat temu. Jak liczba sztuk produkowanych maszyn może wpływać na metody wytwarzania, świadczy następujący przykład. Według danych z jednego zakładu czas obróbki części samochodu ciężarowego wynosi około 100 godzin, natomiast czas obróbki części tokarki średniej wielkości jest 3-i-4 razy większy. Tokarka nie jest wyrobem bardziej złożonym od sa­mochodu, który jest produkowany w dużej liczbie sztuk (produkcja wielko-seryjna) w przeciwieństwie do tokarek, których produkcja jest stosunkowo mała (małoseryjna). Podobne różnice w pracochłonności można zauważyć i dla maszyn konstrukcyjnie podobnych, np. gdy będziemy porównywać pro­dukcję samochodów w Związku Eadzieckim lub w Stanach Zjednoczonych z produkcją w Polsce. Przejście z produkcji małej, wykonywanej na obrabiar­kach typu uniwersalnego, do produkcji wielkoseryjnej, wymagającej bardzo złożonych i specjalnych obrabiarek i urządzeń, powoduje konieczność znajo­mości nie tylko ich konstrukcji, ale również znajomości właściwych metod wytwarzania, tzn. metod dostosowanych do odpowiedniej wielkości produkcji. Na metody te, obok doboru odpowiednich obrabiarek, składają się dobory właściwych procesów technologicznych, oraz organizacja tych procesów przy uwzględnieniu podstawowych zasad ekonomiki produkcji. Dobór odpowiedniej metody wytwarzania do skali produkcji daje w wyniku skrócenie cyklu pro­dukcyjnego i znacznie obniża koszt produkcji. Postęp techniczny w metodach wytwarzania przyczynia się nie tylko do obniżenia kosztów wykonania maszyny, ale i do obniżenia kosztów jej eksploatacji. Procesy wytwarzania decydują bowiem o jakości wyrobu, a tym samym o ich trwałości. •> Na podstawie obserwacji rozwoju maszyn daje się zauważyć, że na przes­trzeni ostatnich lat stawia się im coraz większe wymagania, co między innymi wyraża się w stosowaniu coraz większych prędkości obrotowych poszczegól­nych części lub zespołów tych maszyn. Ponadto dozwolone naprężenia w tych elementach również przyjmowane są coraz większe. Należy przy tym podkreślić znamienny fakt, że stosowane do produkcji maszyn materiały są tańsze, np. stale o zmniejszonej zawartości kosztownych składników stopowych, a wymiary części są znacznie mniejsze. Takie rezultaty osiągnięto dzięki stosowaniu no­wych sposobów i rodzajów obróbki, mających na celu polepszenie własności eksploatacyjnych maszyn, np. powiększenie wytrzymałości zmęczeniowej, od­porności na ścieranie, korozję itp. Tak więc dziś wykonanie prawidłowo działającej maszyny nie zawsze, jest warunkiem jedynym i wystarczającym. Obecnie wymaga się, aby poza prawidłowym działaniem, konstrukcja danej maszyny, jak i jej metody wy­twarzania, zapewniały uzyskanie najniższego łącznego kosztu, przy czym pod tym określeniem należy rozumieć koszt wytwarzania maszyny i koszt jej eksplo­atacji. Takie ujęcie zagadnienia stwarza dla konstruktora i technologa nowe postulaty. Konstruktor powinien dążyć do tego, aby jego konstrukcja była „technologiczna", tzn. aby można ją było wykonać dobrze, tanio i szybko, a poza tym maszyna powinna być tania w eksploatacji. Ścisłe określenie wa­runków, jakim powinna odpowiadać konstrukcja, aby była technologiczna, jest trudne, gdyż zależy od wielu czynników, a przede wszystkim od wielkości serii produkowanych wyrobów i wyposażenia danej fabryki. Wielkie zakłady budowy maszyn stały się jednocześnie olbrzymimi laboratoriami technologicz­nymi, w których opracowuje się nowe, bardziej postępowe metody produkcji. Stąd wynika ścisła więź technologii z konstrukcją oraz z zakładem produkcyj­nym, a więc praca konstruktora powinna wiązać się nierozerwalnie z pracą technologa. Przedstawiony powyżej w ogólnych zarysach zakres dyscypliny, zwanej technologią maszyn, daje pogląd o jej powiązaniu z innymi dyscyplinami nauki, jakimi są: wytrzymałość materiałów, metaloznawstwo, obróbka skrawaniem, obróbka plastyczna, obrabiarki, ekonomika itp. Jak już wspomniano, techno­logia maszyn jako nauka bierze początek z warsztatów obróbkowych i monta­żowych, omawia i systematyzuje zjawiska związane z wytwarzaniem. Celem nauczania będzie więc poznanie tych zjawisk oraz praw rządzących nimi. Tylko na podstawie znajomości tych praw można prawidłowo projektować i organi­zować procesy produkcyjne i technologiczne. Prawidłowy proces pozwala na wykonanie maszyny ściśle według założeń konstruktora z właściwym efektem ekonomicznym.