Основные характеристики

Предел выносливпсти (- при симметричном изменении нагрузки, - при несимметричном изменении нагрузки) - максимальное напряжение, выдерживаемое материалом за произвольно большое число циклов нагружения N.

Ограниченный предел выносливости - максимальное напряжение, выдерживаемое материалом за определенное число циклов нагружения или время. Живучесть - разность между числом циклов до полного разрушения и числом циклов до появления усталостной трещины.

Технологические свойства

Технологические свойства характеризуют способность материала подвергаться различным способам холодной и горячей обработки.

1. Литейные свойства.

Характеризуют способность материала к получению из него качественных отливок.

Жидкотекучесть - характеризует способность расплавленного металла заполнять литейную форму.

Усадка (линейная и объемная) - характеризует способность материала изменять свои линейные размеры и объем в процессе затвердевания и охлаждения. Для предупреждения линейной усадки при создании моделей используют нестандартные метры.

Ликвация - неоднородность химического состава по объему.

2. Способность материала к обработке давлением.

Это способность материала изменять размеры и форму под влиянием внешних нагрузок не разрушаясь.

Она контролируется в результате технологических испытаний, проводимых в условиях, максимально приближенных к производственным.

Листовой материал испытывают на перегиб и вытяжку сферической лунки. Проволоку испытывают на перегиб, скручивание, на навивание. Трубы испытывают на раздачу, сплющивание до определенной высоты и изгиб.

Критерием годности материала является отсутствие дефектов после испытания.

3. Свариваемость.

Это способность материала образовывать неразъемные соединения требуемого качества. Оценивается по качеству сварного шва.

4. Способность к обработке резанием.

Характеризует способность материала поддаваться обработке различным режущим инструментом. Оценивается по стойкости инструмента и по качеству поверхностного слоя.

Влияние электрического и электромагнитного поля на функциональные свойства SATA в системе ПК

Влияние температуры на параметры SATA (изменение механических и электропроводных свойств)

Физические свойства связи в SATA не изменяются в том диапазоне температур, которые рекомендованы для ПК

Интерфейс подвержен влиянию высокочастотных электромагнитных полей

Высокая производительность: Serial-ATA быстрее, чем параллельный ATA. Из-за последовательной организации Serial-ATA нуждается только в двух проводниках - один для посылки, другой для получения данных. При передаче множественных сигналов, синхронизированных по фазе, происходит их взаимовлияние, отрицательно сказывающееся на качестве связи. Когда же два сигнала передаются в противофазе, необходимость в экранировании проводников отпадает.

Снижение напряжения сигнала. Serial-ATA не требует высокого напряжения на сигнальных проводниках (амплитуда 500 милливольт), что снимает проблему согласования различных уровней напряжений на шлейфе и материнской плате. Снижение напряжения означает улучшенное энергосбережение, а это особенно актуально в мобильных устройствах (где важно не только экономное потребление энергии, но и миниатюрность, и гибкость кабеля).

Маленькие в поперечнике, легкие для монтажа, более длинные кабели. Serial-ATA меняет широкий PATA-шлейф на узкий, длина которого может достигать 1 м. Новый кабель легко направить по любому маршруту в системном блоке. Его маленький поперечник способствует улучшению отвода тепла от "горячих" мест. Кроме того, дизайн этих кабелей согласуется с общей тенденцией изменений в архитектуре системного блока. Маленькое число проводников делает ненужной широкую и громоздкую контактную площадку, облегчая инсталляцию дисков. Увеличенная длина кабеля делает возможным применение внешних Serial-ATA-дисков. Повышенная ошибкоустойчивость данных. Serial-ATA предлагает более полную проверку ошибок и методы их исправления, в сравнениии с PATA. Новая шина гарантирует непрерывную и безошибочную передачу данных и команд. Увеличенная скорость передачи данных между диском и другими компонентами. Известно, что сегодня скорость передачи данных с жестких дисков не может достигнуть даже уровня ATA100, так почему же надо переходить на Serial-ATA? Максимальная внутренняя скорость передачи данных в большинстве IDE - дисков сегодня не превышает ~72 Мб/сек. Т.е. предел ATA/100 еще не достигнут. Но основная причина того, что скорость передачи данных с IDE - устройств находится на низком уровне, состоит в том, что единственный путь (шлейф) должен быть разделен между двумя устройствами. Serial-ATA позволит дискам продолжать повышение своей производительности, сохраняя ценовой паритет с PATA. Совместимость сверху вниз. Serial-ATA обеспечивает обратную совместимость со своими предками PATA и ATAPI, что достигается двумя различными способами. Во-первых, вы можете использовать чипсетную поддержку SATA-устройств или установить отдельные компоненты, обеспечивающие поддержку Serial-ATA-дисков. Эти отдельные компоненты легкодоступны и могут быть приобретены либо отдельно, либо в составе материнской платы. Во-вторых, можно использовать последовательные или параллельные переходники, которые осуществляют трансляцию сигнала с SATA в РATA или наоборот. подключение к одному каналу только одного устройства.

К обычному Parallel ATA можно подключить два устройства, дав им атрибуты "Master" и "Slave". Serial ATA рассчитан только на соединение "точка-точка". Большинство SATA-контроллеров, включая встроенные в чипсет, оснащены двумя каналами и потому позволяют подключить только два устройства. Поэтому первое время придется использовать оба интерфейса - Serial ATA для винчестеров и Parallel ATA для оптических накопителей (DVD, CD).возможность "горячего" подключения/отключения устройств. Для Parallel ATA эта возможность тоже существует (вспомним Mobile Rack), но она неофициальная и не поддерживается со стороны системы - BIOS, драйверов, операционной системы. У Serial ATA есть все возможности для реализации "горячего" подключения: разъем сконструирован таким образом, чтобы при подключении кабеля сначала в контакт входили линии "земли", а потом интерфейса. Это позволяет избежать тех неприятностей, от которых не застрахованы обычные винчестеры - сгорания микросхем при подключении "по-горячему".встроенная поддержка механизма переупорядочивания команд (NCQ - Native Command Queuing). Это один из методов увеличения производительности жесткого диска: поток запросов на чтение и запись перестраивается таким образом, чтобы наиболее ресурсоемкие операции (у винчестера это операции позиционирования головок) выполнялись оптимальнее. Например, чем ближе два блока секторов, к которым выполняется доступ, тем меньше времени потребуется на переключение между ними. Контроллер винчестера может перестроить запросы так, чтобы минимально перемещать головки. Впрочем, первая версия Serial ATA имеет очень ограниченную поддержку переупорядочивания команд. Широкое использование этого механизма начнется с внедрения интерфейса Serial ATA II, в котором предусмотрены средства асинхронного возврата состояния, управления тэгами команд, инициирования обмена по каналу DMA со стороны винчестера, частичного заполнения блока данных и т.п.

1. Номер схемы: 1.

3. Пролет: L = 9 м.

6. Шаг колонy: R=12 м

7. Число цифровых осей: 23шт.

8. Число шага: n-1=22 шт.

10. Группа грунта: III.

V р

V пл

V упл

Схема откоса.

Состав комплексного процесса работ нулевого цикла.

Технологическая последовательность.

Производственный процесс работ нулевого цикла, как правило, включает:

Подготовительные работы:

1. разбивка земляных сооружений, м 2 ;

2. корчевка пней и кустарников, м 2 ;

3. устройство водоотвода, водоотлива, водопонижения, м 2 .

Земляные работы:

1. снятие растительного слоя, м 2 ;

2. разрыхление грунта, м 3 ;

3. разработка грунта бульдозером или экскаватором, м 3 ;

4. выгрузка грунта в отвал или транспортное средство, м 3 ;

5. транспортировка грунта автосамосвалами, м 3 ;

6. разработка недобора грунта, м 3 ;

7. обратная засыпка пазух (после возведения подземной части здания), м 3 ;

8. уплотнение грунта, м 3 .

Монтаж подземной части:

1. устройство выравнивающего слоя (песок, товарный бетон), м 3 ;

2. монтаж фундаментных плит, м 3 ;

3. монтаж бетонных стеновых блоков (подвала), м 3 ;

4. заделка стыков бетонных стеновых блоков подвала (бетон, раствор), м 3 ;

5. электросварка закладных частей сварных железобетонных конструкций;

6. устройство гидроизоляции стен подвала;

7. монтаж плит перекрытия на отм. 0.000;

8. заделка стыков плит перекрытия (бетон), м 3 .

Компоновка конструктивной части фундамента

На основе исходных данных компонуется конструктивная часть фундаментов здания, определяется количество типоразмеров конструкций и в соответствии с приложением 17 составляется сборных железобетонных конструкций по форме 2.

Таблица 2 - Спецификация сборных железобетонных конструкций

Подсчет объемов грунта для обратной засыпки

С учетом конструкций установленных ниже дневной поверхности Я гориз необходимо определить объем грунта для обратной засыпки пазух котлована и других объемов.

Объем обратной засыпки грунта должен учитывать объем пазух по периметру сооружения с учетом коэффициента остаточного разрыхления ЛГ ор.

Объем грунта, подлежащий обратной засыпке в пазухи котлована, определяется по формуле:

V оз =V k -V жбж

где:V жбж - объем железобетонных и бетонных конструкций отдельных столбчатых или ленточных фундаментов.

V оз =198

Рисунок 4 - Определение размеров пазух котлована для подсчета

обратной засыпки грунта

Технология и организация комплексно-механизированных работ по

Разработке котлована.

Организация и технология выполнения комплексно-механизированных работ включает:

Определение технологической последовательности производства комплексно-механизированных работ;

Составление схем организации работы машин;

Определение сменной эксплутационной производительности всех машин и обоснование числа машин комплекта.

Технологическая последовательность работ при рытье котлованов и траншей состоит: в разработке грунта экскаватором с выгрузкой в отвал или на транспортные средства; в транспортировке грунта и зачистке дна и откосов.

Определяя технологию производства работ по выемке грунта из котлованов и траншей, следует учитывать указанный в задании уровень грунтовых вод и предусматривать методы водопонижения или открытого водоотлива с необходимыми расчетами и подбором технических средств.

Расчет производительности ведущих машин.

Для отрывки котлована и траншей под здания с ленточными фундаментами применяют экскаваторы с обратной лопатой.

Расчёт часовой производительности экскаватора

где: q=0,65 - ёмкость ковша, м 3

t ц = 30 сек

Необходимое количество экскаваторов

где: V см =1511,235 м 3

n= 1511,235/(38,61*8) = 5шт.

Необходимое количество транспортных средств

– время одного цикла работы транспортной единицы;

– расчетное время загрузки транспортной единицы,

– время в пути,

– время разгрузки (1 мин)

– время маневрирования транспортной единицы перед погрузкой и разгрузкой (2 мин.).

При определении сначала подсчитывают количество ковшей с грунтом «n», требующихся для заполнения 1 транспортной единицы:

– грузоподъемность транспортной единицы;

– плотность грунта, =1,95 ;

–коэффициент наполнения ковша с учетом разрыхления, ;

– объем ковша, .

Принимаем по приложению Ж в качестве транспортного средства автосамосвал ЯАЗ 210Е(КрАЗ222), для которого Q=10 т.

Определим вместимость транспортной единицы по формуле:

Определим время загрузки:

Определим время пути:

– дальность возки грунта, км;

Количество автосамосвалов

Принимаем 10 автосамосвалов ЯАЗ 210Е(КрАЗ222),.

Обратную засыпку пазух фундаментов проводим бульдозером.

Монтаж конструкций цокольной части здания

Согласно спецификации сборных железобетонных и бетонных элементов составляется ведомость подсчета объема работ нулевого цикла.

Литература

1. ЕНиР Е2. Земляные работы. Механизированные и ручные земляные работы. - М.: Стройиздат, 1988.-Вып. 1.

2. ЕНиР Е4. Монтаж сборных и устройство монолитных железобетонных конструкций. - М.: Стройиздат, 1987. - Вып. 1.

3. СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. 4.1. Общие требования / Госстрой РФ.-М.: Строиздат, 2001.

4. СНиП 4.02-91. Сборник 1. Сметные нормы и расценки на земляные работы.

5. СНиП 4.03-91. Сборник сметных норм и расценок на эксплуатацию строительных машин.

6. Стреловые самоходные краны и строповка грузов: Справ, изд/ Ткач JI. П., Сленчук Н.А., Носов А. И. и др.-М.: Металлургия, 1990. 272 с.

7. технология строительных процессов: Учеб./ А. А. Афанасьев, Н. Н. Данилов, В. Д. Копылов и др.; под ред. Н. Н. Данилова, О. М. Терентьева. - М.: Высшая школа, 2001.-464 е.: ил.

8. Технологические карты на комплексно-механизированные процессы производства земляных работ с применением новых серийно выпускаемых машин/ Госстрой СССР. УНИИОМТП.-М., 1983,- 140 с.

9. Хамзин С. К., Карасев А. К Технология строительного производства. Курсовое и дипломное проектирование. Учеб. Пособие для строительных спец. Вузов. М.: Высшая школа, 1989г.

Задание к выполнению курсового проекта.

1. Номер схемы: 1.

2. Глубина подошвы фундамента: Н = 2,1 м.

3. Пролет: L = 9 м.

4. Число буквенных осей: N = 6 шт.

5. Количество пролетов: N – 1 = 5 шт.

6. Шаг колонy: R=12 м

7. Число цифровых осей: 23шт.

8. Число шага: n-1=22 шт.

9. Продолжительность земляных работ: Т = 2 дня.

10. Группа грунта: III.

11. Дальность возки грунта: 30 км.

Вид грунта: суглинок тяжелый с примесью щебня свыше 10% по объему. Объемный вес 1950

Основные технологические характеристики разрабатываемого грунта

Определяем наименование грунта и его плотность при разработке одноковшовым экскаватором. По табл.1 ЕНиР Е2-1 определяем группу грунта по трудности разработки – III.

По приложению 1 методических указаний согласно наименованию грунта определяем коэффициенты разрыхления грунта:

V р -объем грунта в разрабатываемом состоянии;

V пл - объем грунта в плотном теле.

Коэффициент остаточного разрыхления грунта:

V упл - объем разрыхленного грунта после уплотнения при разработке.

Схема откоса.

Устойчивость грунта в откосах характеризуется физическими свойствами грунта (силой сцепления частиц, давлением вышележащих слоев, углом внутреннего трения и др.), при которых грунт находится в состоянии устойчивости.

По приложению 5 методических указаний наибольшая допустимая крутизна откоса при глубине выемки до 3 м составляет 63°, а крутизна заложения:

Характеристика условий разработки грунта.

Технологическое оснащение предприятий автосервиса, являясь составляющим элементом производственно-технической базы (ПТБ), в значительной мере определяет производительность и качество работ по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей, условия труда персонала, защиту окружающей среды.

Техническое оснащение предприятия, предназначенное для осуществления технологических процессов основного производства, включает в себя инженерные сооружения, технологическое оборудование, оснастку, инструмент, средства измерения и контроля (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Структура парка технологических сооружений, оборудования, оснастки и инструмента предприятий автосервиса

К инженерным технологическим сооружениям относятся осмотровые канавы, эстакады, одно- и многоярусные площадки и лестницы.

Технологическое оборудование состоит из машин и аппаратов. Технологические машины осуществляют воздействие на предмет труда за счет затрат и преобразований в основном механической энергии (металлообрабатывающий станок, пресс, автомобильный подъемник и др.). В технологических аппаратах обработка предметов труда происходит при помощи энергий немеханических видов (тепловой , химической , ультразвуковой и др;). К аппаратам относятся шланговые моечные установки, сварочное, окрасочное оборудование и др. В отдельных видах оборудования используется как механическая, так и немеханическая энергия. В этом случае отнесение оборудования к группе машин или аппаратов производится на основании определения вида энергии, дающей основное технологическое воздействие.

Технологическое оборудование, в зависимости от целевого назначения, делится на две группы: общепромышленное оборудование и оборудование отраслевое.

В первую группу входит производственное оборудование, которое широко применяется не только на предприятиях автосервиса, но и на других объектах разных отраслей экономики. Сюда относится оборудование для выполнения сварочных, кузнечных, металлообрабатывающих, медницких, аккумуляторных, электроремонтных, радиотехнических, деревообрабатывающих и прочих работ.

Отраслевое технологическое оборудование создано специально для использования на предприятиях автомобильного транспорта с целью поддержания или восстановления технически исправного состояния автомобиля, его агрегатов и систем.

Современное технологическое оборудование, выпускаемое отечественными и зарубежными заводами, достаточно разнообразно по номенклатуре, назначению, рабочим процессам, техническим параметрам, технологическим и конструктивным характеристикам, приводным устройствам и т. п. При всем многообразии конструкций парк технологического оборудования, в зависимости от вида обобщающих признаков, может быть разделен на отдельные классификационные группы.

К таким признакам относятся:

Функциональное назначение;

Организационно-технологическая применяемость;

Технологическое назначение выполняемых операций;

Характер машинного или аппаратного процесса;

Физическое содержание технологического процесса, лежащего в основе машинной (аппаратной) операции;

Характер взаимодействия рабочих органов оборудования с объектом обработки;

Вид привода;

Степень автоматизации, конструктивное исполнение и др.

В зависимости от организационно-технологической применяемости на предприятиях автосервиса различают оборудование постовое и участковое. Постовое оборудование предназначено для обслуживания и ремонта автомобиля, установленного на посту (автомобильные подъемники, портальные и туннельные моечные установки, оборудование для регулировки углов установки управляемых колес и др.).

Участковое оборудование используется для диагностики, регулировки и восстановления технической исправности отдельных агрегатов, сборочных единиц и деталей, снятых с автомобиля (балансировочные станки, стенды для проверки изделий электрооборудования автомобиля, станки для правки колесных дисков и др.).

Для малых предприятий автосервиса и мастерских такое деление оборудования является весьма условным, так как для них характерно совмещение в одном производственном помещении постовых и участковых работ.

Технологическое оборудование для автосервиса выпускается с различным видом привода: электромеханическим, электрогидравлическим, пневматическим, мускульным, комбинированным, — а также без привода.

Анализ технологических возможностей оборудования позволяет разделить его на две группы по уровню специализации — универсальное и специальное.

К универсальному относится оборудование, предназначенное для выполнения значительного количества разноименных операций на конструктивно различных изделиях. Наиболее характерным представителем этой группы является передвижная шланговая моечная установка высокого давления, которую можно использовать для наружной мойки любых моделей и типов автомобилей, мойки всех полостей кузова, а также агрегатов и деталей. К этой группе относятся также мотор-тестеры, оборудование для кузовных работ и др.

Специальное (или специализированное) оборудование предназначено для выполнения одной или нескольких технологически связанных операций (как правило, не более двух-трех) на различных изделиях (моделях) или обработки только одного вида (модели) изделия, например автомобильный подъемник или станок для балансировки колес непосредственно на легковом автомобиле. Степень универсальности является одной из важнейших технических характеристик оборудования, определяющих его применимость и экономическую эффективность на предприятиях различной мощности и специализации.

По уровню автоматизации технологическое оборудование может быть неавтоматизированным, частично автоматизированным или автоматического действия. В неавтоматизированном оборудовании механизированы только основные операции. Выполнение всех вспомогательных операций осуществляется вручную. Оператор также вручную управляет рабочими органа-ми оборудования в основных операциях и контролирует качество обработки.

В частично автоматизированном оборудовании все основные и часть вспомогательных операций, включая останов оборудования после обработки изделия, выполняется автоматически. Непосредственное участие оператора требуется для выполнения установочных, съемочных, контрольных или некоторых других вспомогательных операций (в зависимости от процента автоматизации машины), а также включения маши-ны в следующий цикл работы.

Полностью автоматизированное оборудование обеспечивает обработку изделия без участия человека. На долю оператора оставлены функции подготовки оборудования к работе и наблюдения за ее исправностью. Рабочий периодически контролирует качество обработки изделий и проводит подналадку механизмов.

Универсальное оборудование автосервиса в подавляющем большинстве своем относится к неавтома-тизированному или частично автоматизированному, исключение составляют многопрограммные моечные установки портального типа.

Система неавтоматизированных и (или) частично автоматизированных машин и аппаратов, расположенных в технологической последовательности, составляют поточную линию. Примером поточной линии в автосервисе является линия инструментального контроля технического состояния автомобиля при государ-ственном техническом осмотре, а в автотранспортных предприятиях — линия ЕО или ТО-1, ТО-2 автомоби-лей. Перемещение автомобилей по линии может осуществляться принудительно с помощью конвейерных устройств или своим ходом.

К автоматическим линиям в автосервисе относятся многопрограммные моечные установки туннельно-го типа модульной компоновки. На предприятиях автосервиса достаточно широко применяется технологическая и организационно-технологическая оснастки. Технологическая оснастка имеет второе название — технологические приспособления.

Как элемент технического обеспечения производственного процесса технологическое приспособление представляет собой отдельное устройство, предназначенное для использования в основных и вспомога-тельных технологических операциях совместно с оборудованием или самостоятельно с целью повышения производительности труда, увеличения мускульных усилий рабочего, а также улучшения качества выполняемой операции.

Приспособления, устанавливаемые на оборудовании и используемые для выполнения захватных, прижимных, установочно-съемочных, мерительных и других операций, по аналогии с общемашинострои-тельной терминологией носят название станочных. Эти приспособления в автосервисе применяются в гораздо меньшей мере, чем автономные, номенклатура которых чрезвычайно широка. К последним относятся различные съемники, оправки, винтовые приспособления для запрессовки-выпрессовки деталей, струбцины для сборки-разборки сборочных единиц с упругими деталями, контрольные шаблоны, надставки и др.

Организационно-технологическая оснастка предназначена для улучшения условий труда рабочих и повышения культуры производства. В эту группу входят тележки и передвижные контейнеры для инстру-мента, агрегатов и деталей, снимаемых с автомобиля, телескопические и поворотные кронштейны для инструмента, специальные передвижные стойки для диагностической аппаратуры и др.

Отдельную, достаточно широкую по номенклатуре группу технического обеспечения технологических процессов автосервиса составляют средства диагностики, измерения и контроля. Сюда входят стенды, приборы и инструмент.

Стенды автомобильные диагностические и контрольные представляют собой стационарное оборудование, предназначенное для общей или поэлементной диагностики систем автомобиля, например подвески или тормозной системы, а также для установления соответствия параметров автомобиля нормативным значениям.

Кроме этих стендов для контроля исправности, проверки работоспособности и обкатки после ремонта отдельных сборочных единиц и агрегатов автомобиля (двигатели, генераторы, топливная аппаратура и др.) на различных участках ПТС применяются агрегатные стенды, выполненные как стационарное оборудование, имитирующее работу систем автомобиля и снабженное необходимым комплектом измерительных приборов.

Современная приборная техника, используемая для диагностики и регулировки агрегатов и систем автомобилей, может быть разделена на две группы. В первую группу входят средства считывания, измерения и контроля структурных и функциональных параметров, во вторую — средства измерения физических величин или процессов, являющихся диагностическими параметрами.

Приборы первой группы, как правило, конструктивно и функционально совместимы с системой бортовой диагностики автомобиля и включают в себя сканеры и электронно-вычислительные машины с различной конфигурацией периферийных устройств. Приборы второй группы по своей сути практически ничем не отличаются от общетехнических приборов для измерения физических величин и процессов. К ним относят-ся компрессометры, осциллографы, мотор-тестеры и др.

Мерительный и контрольный инструмент, созданный для работ в системе автосервиса, имеет конст-руктивные отличия от общемашиностроительного инструмента аналогичного назначения, вызванные конструктивными особенностями объекта измерения или контроля — автомобиля, его агрегатов, сборочных еди-ниц и деталей. В эту группу входят люфтомеры, специальные линейки, динамометрические ключи, шаблоны и др. Классическим является разделение оборудования на группы по функционально-технологическим признакам.

Принято выделять следующие основные группы оборудования:

Уборочно-моечное;

Подъемно-транспортное;

Смазочно-заправочное;

Сборочно-разборочное;

Шиномонтажное и шиноремонтное;

Контрольно-диагностическое;

Окрасочно-сушильное;

Ремонтное для агрегатов и систем автомобиля.

Первые достоверно известные технологические процессы были разработаны в древнем Шумере — на глиняной табличке клинописью был описан по операциям порядок приготовления пива. С тех пор способы описания технологий производства продуктов питания, инструментов, домашней утвари, оружия и украшений — всего, что изготавливало человечество, многократно усложнились и усовершенствовались. Современный технологический процесс может состоять из десятков, сотен и даже тысяч отдельных операций, он может быть многовариантным и ветвиться в зависимости от различных условий. Выбор той или иной технологии- это непросто выбор тех или иных станков, инструмента и оснастки. Нужно также обеспечить соответствие требованиям технических условий, плановых и финансовых показателей.

Определение и характеристика

ГОСТ дает научно строгое, но сформулированное слишком сухим и наукообразным языком определение технологического процесса. Если же говорить о понятии технологического процесса более понятным языком, то технологический процесс — это совокупность выстроенных в определенном порядке операций. Он направлен на превращение сырья и заготовок в конечные изделия. Для этого с ними совершают определенные действия, обычно выполняемые механизмами. Технологический процесс не существует сам по себе, а является важнейшей частью более общего , включающего в себя в общем случае также процессы контрактации, закупки и логистики, продажи, управления финансами, административного управления и контроля качества.

Технологи на предприятии занимают весьма важное положение. Они являются своего рода посредниками между конструкторами, создающими идею изделия и выпускающими его чертежи, и производством, которому предстоит воплощать эти идеи и чертежи в металл, дерево, пластмассу и другие материалы. При разработке техпроцесса технологи работают в тесном контакте не только с конструкторами и производством, но и с логистикой, закупками, финансами и службой контроля качества. Именно техпроцесс и является той точкой, в которой сходятся требования всех этих подразделений и находится баланс между ними.

Описание технологического процесса должно содержаться в таких документах, как:

• Маршрутная карта - описание высокого уровня, в нем перечислены маршруты перемещения детали или заготовки от одного рабочего места к другому или между цехами.
• Операционная карта – описание среднего уровня, более подробное, в нем перечислены все операционные переходы, операции установки-съемки, используемые инструменты.
• Технологическая карта — документ самого низкого уровня, содержит самое подробное описание процессов обработки материалов, заготовок, узлов и сборок, параметры этих процессов, рабочие чертежи и используемая оснастка.

Технологическая карта даже для простого на первый взгляд изделия может представлять собой довольно толстый том.

Для сравнения и измерения технологических процессов серийного производства применяются следующие характеристики:

Производственная программа предприятия складывается из производственных программ его цехов и участков. Она содержит:

• Перечень выпускаемых изделий с детализацией типов, размеров, количества.
• Календарные планы выпуска с привязкой к каждой контрольной дате определенного объема выпускаемых изделий.
• Количество запасных частей к каждой позиции в рамках процесса поддержки жизненного цикла изделий.
• Подробную конструкторско-технологическую документацию, трехмерные модели, чертежи, деталировки и спецификации.
• Техусловия на производство и методики управления качеством, включая программы и методики испытаний и измерений.

Производственная программа является разделом общего бизнес-плана предприятия на каждый период планирования.

Виды техпроцессов

Классификация техпроцессов проводится по нескольким параметрам.

По критерию частоты повторения при производстве изделий технологические процессы подразделяют на:

• единичный технологический процесс, создается для производства уникальной по конструктивным и технологическим параметрам детали или изделия;
• типовой техпроцесс, создается для некоторого количества однотипных изделий, схожих по своим конструктивным и технологическим характеристикам. Единичный техпроцесс, в свою очередь, может состоять из набора типовых техпроцессов. Чем больше типовых техпроцессов применяется на предприятии, тем меньше затраты на подготовку производства и тем выше экономическая эффективность предприятия;
• групповой техпроцесс подготавливается для деталей, различных конструктивно, но сходных технологически.

По критерию новизны и инновационности различают такие виды технологических процессов, как:

• Типичные. Основные технологические процессы используют традиционные, проверенные конструкции, технологии и операции обработки материалов, инструмента и оснастки.
• Перспективные. Такие процессы используют самые передовые технологии, материалы, инструменты, характерные для предприятий — лидеров отрасли.

По критерию степени детализации различают следующие виды технологических процессов:

• Маршрутный техпроцесс исполняется в виде маршрутной карты, содержащей информацию верхнего уровня: перечень операций, их последовательность, класс или группа используемого оборудования, технологическая оснастка и общая норма времени.
• Пооперационный техпроцесс содержит детализированную последовательность обработки вплоть до уровня переходов, режимов и их параметров. Исполняется в виде операционной карты.

Пооперационный техпроцесс был разработан во время Второй Мировой войны в США в условиях нехватки квалифицированной рабочей силы. Детальные и подробные описания каждой стадии технологического процесса позволили привлечь к работе людей, не имевших производственного опыта и в срок выполнить большие военные заказы. В условиях мирного времени и наличия, хорошо обученного и достаточно опытного производственного персонала использование такого вида технологического процесса ведет к непроизводительным расходам. Иногда возникает ситуация, в которой технологи старательно издают толстые тома операционных карт, служба технической документации тиражирует их в положенном числе экземпляров, а производство не открывает эти талмуды. В цеху рабочие и мастера за многие годы работы накопили достаточный опыт и приобрели достаточно высокую квалификацию для того, чтобы самостоятельно выполнить последовательность операций и выбрать режимы работы оборудования. Таким предприятиям имеет смысл подумать об отказе от операционных карт и замене их маршрутными.

Существуют и другие классификации видов технологических процессов.

Этапы ТП

В ходе конструкторско-технологической подготовки производства различают такие этапы написания технологического процесса, как:

• Сбор, обработка и изучение исходных данных.
• Определение основных технологических решений.
• Подготовка технико-экономического обоснования (или обоснования целесообразности).
• Документирование техпроцесса.

Трудно с первого раза найти технологические решения, обеспечивающие и плановые сроки, и необходимое качество, и плановую себестоимость изделия. Поэтому процесс разработки технологии – это процесс многовариантный и итеративный.

Если результаты экономических расчетов неудовлетворительны, то технологи повторяют основные этапы разработки технологического процесса до тех пор, пока не достигнут требуемых планом параметров.

Сущность технологического процесса

Процессом называют изменение состояния объекта под воздействием внутренних или внешних по отношению к объекту условий.

Внешними факторами будут механические, химические, температурные, радиационные воздействия, внутренними — способность материала, детали, изделия сопротивляться эти воздействиям и сохранять свою исходную форму и фазовое состояние.

В ходе разработки техпроцесса технолог подбирает те внешние факторы, под воздействием которых материал заготовки или сырья изменит свою форму, размеры или свойства таким образом, чтобы удовлетворять:

• техническим спецификациям на конечное изделие;
• плановым показателям по срокам и объемам выпуска изделий;

За долгое время были выработаны основные принципы построения технологических процессов.

Принцип укрупнения операций

В этом случае в рамках одной операции собирается большее число переходов. С практической точки зрения такой поход позволяет улучшить точность взаимного расположения осей и обрабатываемых поверхностей. Такой эффект достигается за счет выполнения всех объединяемых в операцию переходов за одну остановку на станок или многокоординатный обрабатывающий центр.

Подход также упрощает внутреннюю логистику и снижает внутрицеховые расходы за счет снижения числа установок и наладок режимов работы оборудования.

Особенно важно это для крупногабаритных и сложных деталей, установка которых отнимает много времени.

Принцип применяется при работе на револьверных и многорезцовых токарных станках, многокоординатных обрабатывающих центрах.

Принцип расчленения операций

Операция разбивается на ряд простейших переходов, наладка режимов работы обрабатывающего оборудования выполняется единожды, для первой детали серии, далее оставшиеся детали проходят обработку на тех же режимах.

Такой подход эффективен при больших размерах серий и относительно несложной пространственной конфигурации изделий.

Принцип дает существенный эффект снижения относительной трудоемкости за счет улучшенной организации рабочих мест, совершенствования у рабочих навыка однообразных движений по постановке-снятию заготовок, манипуляций с инструментом и оборудованием.

Абсолютное число установок при этом растет, но сокращается время на настройку режимов оборудования, за счет чего и достигается положительный результат.

Чтобы получить этот положительный эффект, технологу придется позаботиться о применении специализированной оснастки и приспособлений, позволяющих быстро и, главное, точно устанавливать и снимать заготовку. Размер серии также должен быть значительным.

Обработка дерева и металла

На практике одну и ту же деталь, одного и того же размера и веса, из одного и того же материала можно изготовить разными, иногда сильно отличающимися друг от друга методами.

На этапе конструкторско-технологической подготовки производства конструкторы и технологи совместно прорабатывают несколько вариантов описания технологического процесса, изготовления и последовательности обработки изделия. Эти варианты сравниваются по ключевым показателям, насколько полно они удовлетворяют:

• техническим условиям на конечный продукт;
• требованиям производственного плана, срокам и объемам отгрузки;
• финансово-экономическим показателям, заложенным в бизнес-план предприятия.

На следующем этапе проводится сравнение этих вариантов, из них выбирается оптимальный. Большое влияние на выбор варианта оказывает тип производства.

В случае единичного, или дискретного производства вероятность повторения выпуска одной и той же детали невелика. В этом случае выбирается вариант с минимальными издержками на разработку и создание специальной оснастки, инструмента и приспособлений, с максимальным задействованием универсальных станков и настраиваемой оснастки. Однако исключительные требования к точности соблюдения размеров или к условиям эксплуатации, таким, как радиация ил высоко агрессивные среды, могут вынудить применять и специально изготовленную оснастку, и уникальные инструменты.

При серийном же выпуске процесс производства разбивается на выпуск повторяющихся партий изделий. Технологический процесс оптимизируют с учетом существующего на предприятии оборудования, станком и обрабатывающих центров. Оборудование при этом снабжают специально разработанной оснасткой и приспособлениями, позволяющими сократить непроизводительные потери времени хотя бы на несколько секунд. В масштабе всей партии эти секунды сложатся вместе и дадут достаточный экономический эффект. Станки и обрабатывающие центры подвергают специализации, за станком закрепляют определенные группы операций.

При массовом производстве размеры серий весьма высоки, а выпускаемые детали достаточно долгий срок не подвергаются конструктивным изменениям. Специализация оборудования заходит еще дальше. В этом случае технологически и экономически оправдано закрепление за каждым станком одной и той же операции на все время выпуска серии, а также изготовление спецоснастки и применение отдельного режущего инструмента и средств измерений и контроля.

Оборудование в этом случае физически перемещают в цеху, располагая его в порядке следования операций в технологическом процессе

Средства выполнения технологических процессов

Технологический процесс существует сначала в головах технологов, далее он фиксируется на бумаге, а на современных предприятиях — в базе данных программ, обеспечивающих процесс управления жизненным циклом изделия (PLM). Переход на автоматизированные средства хранения, написания, тиражирования и проверки актуальности технологических процессов- это не вопрос времени, в вопрос выживания предприятия в конкурентной борьбе. При этом предприятиям приходится преодолевать сильное сопротивление высококвалифицированных технологов строй школы, привыкших за долгие годы писать техпроцессы от руки, а потом отдавать их на перепечатку.

Современные программные средства позволяют автоматически проверять упомянутые в техпроцессе инструмент, материалы и оснастку на применимость и актуальность, повторно использовать ранее написанные техпроцессы целиком или частично. Они повышают производительность труда технолога и существенно снижают риск человеческой ошибки при написании техпроцесса.

Для того чтобы из идей и расчетов технологический процесс превратился в реальность, необходимы физические средства его выполнения.

Технологическое оборудование предназначено для установки, закрепления, ориентации в пространстве и подачи в зону обработки сырья, заготовок, деталей, узлов и сборок.

В зависимости от отрасли производства сюда входят станки, обрабатывающие центры, реакторы, плавильные печи, кузнечные прессы, установки и целые комплексы.

Оборудование обладает длительным сроком использования и может изменять свои функции в зависимости от использования той или иной технологической оснастки.

Технологическая оснастка включает в себя инструмент, литейные формы, штампы, приспособления для установки и снятия детали, для облегчения доступа рабочих к зоне выполнения операций. Оснастка дополняет основное оборудование, расширяя его функциональность. Она имеет более короткий срок использования и иногда специально изготавливается для конкретной партии изделий или даже для одного уникального изделия. При разработке технологии следует шире применять универсальную оснастку, применимую для нескольких типоразмеров изделия. Особенно это важно на дискретных производствах, где стоимость оснастки не распределяется на всю серию, а целиком ложится на себестоимость одного изделия.

Инструмент предназначен для оказания непосредственного физического воздействия на материал заготовки с целью доведения ее формы размеров, физических, химических и других параметров до заданных в технических условиях.

Технолог при выборе инструмента должен принимать во внимание не только цену его покупки, но и ресурс и универсальность. Часто бывает, что более дорогой инструмент позволяет без его замены выпустить в несколько раз больше продукции, чем дешевый аналог. Кроме того, современный универсальный и высокоскоростной инструмент позволит также сократить время машинной обработки, что также прямо ведет к снижению себестоимости. С каждым годом технологи приобретают все больше экономических знаний и навыков, и написание техпроцесса из дела чисто технологического превращается в серьезный инструмент повышения конкурентоспособности предприятия.