Cognition — техно магическая сборка [1.12.2]

Технология

§ 6. Последовательность изготовления деталей из древесины

Знаешь ли ты, что для получения качественного изделия заготовку нужно обрабатывать в определённой последовательности?

«Превращение» исходных материалов в готовое изделие (например, процесс изготовления стола или стула) с помощью различных инструментов называют производственным процессом.

Частью производственного процесса является технологический процесс. Это последовательность действий при обработке заготовки для получения какой-либо отдельной детали изделия (например, ножки стола или стула) или при сборке изделия из отдельных деталей.

В свою очередь, технологический процесс состоит из технологических операций.

При изготовлении изделия из древесины обычно применяют следующие операции:

• подготовительные (выбор заготовок и их разметка);

• обрабатывающие (пиление, строгание, сверление отверстий);

• отделочные (зачистка поверхностей деталей, сборка изделия, лакирование или окрашивание).

На рисунке 18 показан технологический процесс изготовления планки деревянной подставки под горячую посуду (общий вид подставки — см. Приложение, рис. 173).

Рис. 18. Изготовление планки для декоративной подставки под горячую посуду: а — чертёж; б — технологический процесс (1—11)

Обычно в учебных мастерских школьники работают по технологической карте (имеющей вид таблицы), в которой в упрощённом виде излагается технологический процесс изготовления детали (табл. 1)

Таблица 1

Технологическая карта изготовления детали (см. рис. 18) (фрагмент на примере операции 1)

Знакомимся с профессиями

На предприятиях технологические процессы разрабатывают технологи. Технолог устанавливает последовательность операций, выбирает вид заготовки, инструменты и приспособления, определяет квалификацию рабочего, необходимую для выполнения данной работы.

Практическая работа № 4

Разработка последовательности изготовления детали из древесины

1. Рассмотри выданный учителем чертёж детали из древесины или эскиз детали из своего творческого проекта.

2. Запиши в рабочую тетрадь последовательность изготовления этой детали.

3. Определи, какие инструменты понадобятся для изготовления детали, и запиши их названия в рабочую тетрадь.

Если захочется сделать деталь, изображение которой отсутствует в учебнике, выполни поиск в Интернете и запиши последовательность технологических операций для найденной детали.

Новые слова и понятия

Производственный процесс, технологический процесс, технологическая операция, технологическая карта, технолог.

Проверяем свои знания

1. Что такое производственный процесс?

2. В чём отличие технологического процесса от производственного?

3. Из каких этапов состоит технологический процесс изготовления детали из древесины?

4. Какого специалиста называют технологом?

Сборка деталей

Сборка деталей до начала сварки – важный и трудоемкий процесс, который занимает до 30% времени и сил от общего изготовления изделия.

К сведению! Значительная доля брака происходит из-за недостаточно тщательной подготовки.

Варианты сборки:

1. предварительно собираются все входящие в изделие детали, после чего начинается процесс прихватки и сварки швов;
2. сборка деталей осуществляется поочередно;
3. сначала собираются, прихватываются и свариваются отдельные узлы, после чего начинается общая сборка изделия. Способ подходит для масштабных конструкций.

Сборка может происходить как с помощью подпорных клиньев или струбцины, которые убираются по мере формирования шва, так и на специальном стенде. Обычно используется стандартный стенд, который подойдет для большинства несложных работ, однако, массовое производство подразумевает наличие специализированного места.

Для сборки конструкции из листов металла допустимо использовать электромагнитный стенд. Это удобно, но не всегда возможно, ведь магнитное поле имеет свойство отрицательно влиять на сварочную дугу.

Прихватка арматуры сваркой

Для армирования железно-бетонных конструкций применяется арматурная сталь, стыки которой сваривают либо вяжут. В первом случае предварительно делается прихватка.

Общие рекомендации:

• ставится на расстоянии 0,5-0,8 диаметра от концов накладок;
• осуществляется с двух либо с четырех сторон;
• высота должна составлять 4-6 мм;
• длина – 15-20 мм.

ВАЖНО! Во время ответственного строительства рекомендуется не сваривать арматуру, а вязать.

***

В большинстве случаев прихватка является обязательной процедурой перед свариванием. Она служит гарантией того, что в процессе работы шов не будет деформирован, а сама конструкция имеет необходимую жесткость. Длина и частота швов зависит от конструкции и толщины металла. Несмотря на то, что шов будет дополнительно сварен, к прихватыванию предъявляют определенные требования и соответствие нормам.

Производственный процесс и принципы его организации

Производственный процесс — основа деятельности любого предприятия, представляет собой совокупность отдельных процессов труда, направленных на превращение сырья и материалов в готовую продукцию заданного количества, качества, ассортимента и в установленные сроки. Содержание процесса производства оказывает определяющее воздействие на построение предприятия и его производственных подразделений.

Производственный процесс включает ряд технологических, информационных, транспортных, вспомогательных, сервисных и других процессов.

Каждый производственный процесс можно рассматривать с двух сторон: как совокупность изменений, которые претерпевают предметы труда, и как совокупность действий работников, направленных на целесообразное изменение предметов труда. В первом случае говорят о технологическом процессе, во втором — о трудовом процессе.

Технологический процесс — целесообразное изменение формы, размеров, состояния, структуры, места предметов труда. Такие процессы классифицируются по следующим основным признакам: источнику энергии; степени непрерывности; способу воздействия на предмет труда; кратности обработки сырья; виду используемого сырья (табл. 8.2).

Таблица 8.2. Классификация технологических процессов

По источнику энергии технологические процессы можно разделить на пассивные и активные. Первые происходят как природные процессы и не требуют дополнительной, преобразованной человеком энергии для воздействия на предмет труда (например, остывание металла в обычных условиях и т.п.). Активные технологические процессы протекают либо в результате непосредственного воздействия человека на предмет труда, либо в результате воздействия средств труда, приводимых в движение энергией.

По степени непрерывности воздействия на предмет труда технологические процессы делятся на непрерывные и дискретные. При первом виде технологический процесс не прерывается во время загрузки сырья, выдачи готовой продукции и контроля за ним (разливка стали, переработка нефти, производство цемента и т.д.).

Дискретные производства характеризуются наличием перерывов в ходе технологического процесса (выплавка стали, литье в формы и т.д.). Существуют также комбинированные процессы, которые сочетают стадии дискретных и непрерывных процессов.

По способу воздействия на предмет труда и виду применяемого оборудования различают физические, механические и аппаратурные технологические процессы. Механические осуществляются вручную или с помощью машин. В этих процессах предмет труда подвергается механическому воздействию, т.е. изменяется его форма, размеры, положение. При этом внутреннее строение и состав вещества, как правило, остаются неизменными (производство мебели, штамповка, литье, сварка, ковка и т.д.).

По кратности обработки сырья различают: процессы с разомкнутой (открытой) схемой, в которой сырье или материалы подвергаются однократной обработке; процессы с замкнутой (круговой, циркуляционной или циклической) схемой, в которой сырье или материалы неоднократно возвращаются в начальную стадию процесса для повторной обработки. Примером разомкнутой схемы является конвертерный способ получения стали. Примером процесса с замкнутой схемой может быть химическая переработка нефтяных фракций, где для непрерывного восстановления активности катализатора последний постоянно циркулирует между реакционной зоной крекинга и печью для выжигания углерода с его поверхности.

В зависимости от вида используемого сырья различают процессы переработки растительного, животного и минерального сырья.

Все технологические процессы осуществляются в результате труда работников. Трудовые процессы различаются по следующим основным признакам:

• характеру предмета труда и продукта труда (вещественно- энергетические, информационные);
• функциям работника (основные, вспомогательные);
• степени участия работника в технологическом процессе (ручные, машинные, автоматизированные);
• тяжести, условиям труда и т.д.

Операция — часть производственного процесса, выполняемая на одном или нескольких рабочих местах, одним или несколькими рабочими (бригадой) и характеризуемая комплексом последовательных действий над определенным предметом труда.

Что нужно знать?

Во время сварки прихватка полностью проваривается либо убираются механическим способом. По этому признаку их можно разделить на два вида:

• временные – используются для закрепления деталей и в последствии удаляются; наносятся с обратной сварке стороны;
• остающиеся – являются частью основного шва и выполняются с полным проваром.

Прихватка на угловом соединении

Последовательность выполнения швов различной длины:

• Короткий и средний. Первая точка ставится в середине будущего шва, следующая слева от нее, затем справа. Продолжать надо попеременно с разных сторон на одинаковом удалении от предыдущей точки до тех пора, пока не будут прихвачены края.
• Длинный. Последовательность противоположная предыдущему варианту. Сначала ставятся две точки по краям, затем прихватывается середина шва, после чего добавляются внутренние точки.
• Кольцевой. Первая точка ставится произвольно, вторая напротив нее. Следующие две прихватываются с поворотом в 45 градусах от них. Таким образом конструкция получается приваренной крест на крест. Затем, между каждой точкой добавляется еще одна.

Важно! Качество должно быть не хуже, чем у основной сварки, поэтому, при наличии дефектов, производится удаление и наложение нового шва.

Длина

Длина зависит от протяженности соединения деталей. Распространенными принято считать прихватки длиной 10-50 мм, либо вообще точечные на коротких соединениях.

Протяженность соединения меньше 10 мм применяется для закрепления деталей из тонкой стали, толщина которой не превышает 3 мм и в процессе сборки мелких деталей, а также для предварительного и временного закрепления конструкции. При сварке труб длина равняется 2-5 толщин металла.

Количество

Количество прихваток определяет шаг или по-другому промежуток, через который располагаются точки. Влияет на него толщина и жесткость деталей, а также габариты и конфигурация самого свариваемого изделия.

Соединение повело из-за отсутствия прихватки

Для разных материалов существуют свои стандарты. Например, для деталей из листового металла 0,5-4 мм шаг делается 30-60 мм (сварка плавлением) либо 50-150 мм (точечная сварка).

Количество зависит от размеров изделия. Труба диаметром 100 – 400 мм должна иметь 3-4 прихватки длиной 30-40 мм, в то время как при диаметре меньше 50 мм достаточно одной или двух длиной около 10 мм.

Сколько выдерживает?

Как и в случае со сварочным швом, на прочность влияет:

• качество и состав металла,
• технология,
• марка электрода,
• а также то, как происходило охлаждение шва и множество других факторов.

Поэтому, точно ответить на вопрос, какую нагрузку выдержит сварочная прихватка невозможно.

Стоит учитывать, что изначально прихватка рассчитана только на то, чтобы прихватить шов, а не нести нагрузку. Однако, несмотря на это она должна выдерживать достаточный вес для того, чтобы не лопнуть во время проведения основных сварочных работ.

Требования

Основные требования:

• электрод берется аналогичный электроду, применяемому для сварки;
• толщина должна быть в два раза меньше сварочного шва;
• сварочный ток выбирается на 20% выше чем при сварке;
• прихватка по всей длине должна быть очищена от шлака и быть ровной, в противном случае это может привести к дефектам;
• ставится с лицевой стороны.

Что нужно указывать в чертеже

Опираясь на ГОСТ 2.109-73, можно точно сказать, что должен содержать каждый чертеж.

• Первое, что должен содержать документ, — это изображение детали, по которому можно будет четко определить расположение каждой детали, а также какая между ними должна быть связь.
• Второй необходимый параметр, который должен быть указан на каждом чертеже, — это размер, отклонение или другие требования, выполнение которых строго обязательно.
• Должен указываться характер сопряжения, если он не задан определенными числами, а задается подгонкой деталей.
• Должен указываться способ установления неразъемных соединений — сварка, пайка и так далее.
• Полные размеры конечной детали.
• Технические параметры готового изделия (только если в этом есть необходимость).
• Нужно указать координаты центра масс (если существует такая потребность).

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.

https://youtube.com/watch?v=q73DFW4JGac

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

В чем отличие между комплексом и комплектом

Помимо сборочной единицы и детали, ГОСТ 2.101 вводит понятия комплекса и комплекта.

Комплекс — это два и более специфицированных изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций. Задача каждого из специфицированных изделий в составе комплекса — обеспечить реализацию одной или нескольких функций комплекса. Помимо деталей, обеспечивающих основные функции комплекса, в его состав могут включаться комплекты и сборочные единицы для вспомогательных процессов, например, детали для монтажа на месте сборки.

Комплект отличается от комплекса. Комплект — набор изделий, не соединенных друг с другом на предприятии-изготовителе сборочными операциями и выполняющих вспомогательную функцию, например, комплект инструментов, упаковочной тары, запасных частей. В состав комплекта может включаться деталь или сборочная единица, поставляемая вместе с набором других сборочных единиц и (или) деталей для реализации вспомогательных функций в ходе эксплуатации этой детали. Типичным примером таких сборочных единиц и деталей может служить осциллограф в комплекте с укладочным ящиком, запасными частями, монтажным инструментом, сменными частями. Наглядная взаимосвязь деталей, сборочных единиц, комплексов и комплектов отражена на рисунке 1.

Очевидно, что среди изделий наиболее распространены детали и сборочные единицы.

Стоит отметить, что проектирование деталей и сборочных единиц является одной из самых востребованных услуг в компании «Иторум». Среди заказчиков — ведущие предприятия в своих отраслях. Ознакомиться со списком выполненных проектов, составом работ, решением типовых задач и описанием преимуществ для предприятий можно на странице услуги.

Таким образом, деталь, сборочную единицу, комплект и комплекс можно считать изделиями, производимыми предприятиями промышленности. При этом самым мелким видом изделия является деталь, а самым крупным — комплекс. Более мелкие виды изделий могут входить в состав более крупных так же, как сборочная единица может состоять из деталей.

Виды сборки

Как и большинство промышленных операций, сборочные единицы специалисты подразделяют на виды. Данное разделение осуществляется по таким характеристикам, как технологические признаки всех видов узлов, зависящие от метода их технологического изготовления.

Существует пять основных видов сборки сборочных единиц — это сварка, пайка, склеивание, формирование из полимерных материалов и при помощи резьбового соединения. Кроме того, есть разделение на неразъемные виды соединений, разъемные неподвижные, разъемные подвижные, а также разъемно-неразъемные.

К первому виду относят такие типы соединений, как:

• сварные;
• паяные;
• клееные;
• жгутовые;
• электрорадиомонтажные;
• комбинированные;
• запрессованные.

Ко второй группе принадлежат такие виды соединений, как:

• резьбовые;
• застегнутые;
• штифтованные;
• байонетные.

К третьему виду можно отнести следующие соединения:

• прямолинейные;
• вращательные;
• комбинированные.

К последнему типу относятся следующие виды:

• обжимные;
• стопорные;
• комбинированные и прочие.