PROJEKTOWANIE PROCESU TECHNOLOGICZNEGO

Podczas weryfikacji zdemontowanych z naprawianego pojazdu części dokonuje się oceny ich zużycia oraz określa wstępnie dalszy tok postępowania z częściami prze­znaczonymi do naprawy. W obecnym stanie techniki prawie wszystkim częściom można przez naprawę przywrócić ich pier­wotne własności. O tym czy dana część będzie naprawiana, czy przeznaczona na złom, decydują więc przede wszystkim względy ekonomiczne. Naprawa jest celowa wówczas, gdy jej koszt jest niższy niż koszt zakupu lub wykonania części nowej. Od powyż­szej zasady istnieją pewne odstępstwa. Niekiedy celowe jest wy­konanie nieopłacalnej naprawy, jeżeli na rynku brak jest odpo­wiednich części zamiennych, a zakład naprawczy nie jest w stanie wykonać ich we własnym zakresie. Czasem bywa również odwrot­nie. Naprawa jakiejś części jest tańsza niż zakup nowej, jednak zakład nie wyposażony w środki techniczne niezbędne do wyko­nania naprawy musi z niej zrezygnować.Stwierdzając celowość naprawy należy wybrać najsłuszniej­szy z technicznego punktu widzenia i najekonomiczniejszy sposób naprawy.Do czynników technicznych decydujących o sposobie napra­wy należą w pierwszym rzędzie: materiał części, jej kształt, cha­rakter uszkodzenia oraz warunki pracy danej części, mające wpływ na dokładność jej wykonania, wytrzymałość, odporność na zużycie w dalszej eksploatacji itp.Po określeniu sposobów naprawy, za pomocą których można osiągnąć żądane efekty techniczne, należy przeanalizować, który z tych sposobów jest najekonomiczniejszy, tzn. w jaki sposób można żądane efekty techniczne osiągnąć najtaniej i w najkrót­szym czasie. Analiza taka powinna uwzględniać plan produkcyj­ny, a więc przewidywaną liczbę sztuk naprawianych części. W za­kładach specjalizujących się w naprawach jednego typu pojazdów liczba takich samych części naprawianych rocznie jest bardzo duża. Opłacalny jest wtedy zakup drogich urządzeń specjalnych. Koszt zakupu tych urządzeń szybko się zamortyzuje dzięki znacz­nemu skróceniu czasu naprawy części. W naprawach jednostko­wych szerokie zastosowanie mają metody ślusarskie (obróbka ręczna) oraz uniwersalne maszyny i narzędzia.Naprawa części zużytych w sposób naturalny polega zwykle na obróbce skrawaniem na wymiary naprawcze lub na regeneracji. Natomiast części uszkodzone naprawia się najczęściej metodami ślusarskimi i spawalniczymi.Bez względu na to, jaki sposób naprawy uznano w danym przypadku za najwłaściwszy, niezbędne jest opracowanie procesu technologicznego naprawy.Projektowanie procesu technologicznego naprawy części po­winno przebiegać w następującej kolejności: — wstępny podział procesu naprawy na operacje,dobór środków technicznych niezbędnych do wykonania po­szczególnych operacji,określenie grubości nakładanej warstwy materiału (jeżeli część ma być regenerowana) oraz naddatków na obróbkę,dobór parametrów procesu nakładania materiału (jeżeli część ma być regenerowana) oraz określenie parametrów obróbki skrawaniem,■— normowanie czasu poszczególnych operacji, — ostateczne opracowanie planu operacyjnego,— opracowanie dokumentacji technologicznej.Wstępny podział procesu naprawy na operacje. Po podję­ciu decyzji co do sposobu naprawy danej części technolog, na podstawie znajomości parku maszyn oraz urządzeń, którymi dys­ponuje zakład, opracowuje szkic procesu technologicznego. Szkic ten przedstawia ciąg operacji, w wyniku których część naprawia­na odzyskuje swoje cechy funkcjonalne. Kolejność wykonywa­nia poszczególnych operacji jest bardzo istotna, wiąże się bowiem z doborem odpowiednich baz pomiarowych, zachowaniem warun­ków technicznych dotyczących np. współosiowości powierzchni itp. Jeżeli częścią procesu naprawy jest regeneracja zużytej po­wierzchni, zachowanie właściwej kolejności operacji ma podsta­wowe znaczenie dla jakości nakładanej powłoki. Dobór środków technicznych niezbędnych do wykonaniaposzczególnych operacji. Do środków technicznych zaliczamy:obrabiarki, urządzenia regeneracyjne, przyrządy, uchwyty i na-rzędzia obróbkowe, a także narzędzia pomiarowe niezbędne dokontroli jakości wykonania poszczególnych operacji.Najistotniejszym kryterium doboru środków technicznych jest wielkość produkcji. Od niej zależy decyzja, czy zakład należy wy­posażyć w wysokowydajne, często nawet zautomatyzowane urzą­dzenia specjalne, czy należy ograniczyć się do wyposażenia uni­wersalnego.Środki techniczne niezbędne do wykonania poszczególnych operacji dobiera się zależnie od rodzaju obróbki oraz kształtu i wymiarów obrabianych powierzchni.Określanie grubości nakładanych warstw oraz naddatkówna obróbkę skrawaniem. Właściwy dobór tych parametrów jestbardzo istotny zarówno ze względów technicznych, jak i ekono-micznych. Nałożenie zbyt grubej warstwy powoduje niepotrzebnąstratę czasu i zwiększa koszt naprawy. Zbyt cienka warstwa unie-możliwia zastosowanie obróbki wykańczającej niezbędnej dla uzy-skania żądanej dokładności. Grubość warstwy nakładanej zależywięc od stopnia zużycia oraz od naddatku na obróbkę poregenera-cyjną niezbędną dla uzyskania właściwej jakości powierzchni.W przypadku naprawy części metodami obróbki mechanicz­nej, jeżeli dla naprawy takiej wytwórnia nie określiła typowych wymiarów naprawczych, zachodzi potrzeba określenia naddatków na obróbkę. Ma to miejsce najczęściej w naprawach wykonywa­nych metodami elementów uzupełniających, naprawach metodami ślusarskimi oraz po zabiegach spęczania i roztłaczania. Naddatki na obróbkę powinny być możliwie małe, jednak wystarczające dla uzyskania właściwego kształtu i właściwej chropowatości po­wierzchni obrobionej na żądany wymiar.Najważniejszymi czynnikami decydującymi o wartości nad­datków na obróbkę są: własności materiału obrabianego (rodzaj materiału, jego obróbka cieplna, chemiczna itp.), kształt obrabia­nej części, rodzaj obróbki, wymagana dokładność oraz dokładność stosowanych maszyn.Dobór parametrów obróbki. Proces technologiczny powi­nien zawierać wszystkie dane techniczne charakteryzujące prze­bieg poszczególnych operacji. Dotyczy to parametrów obróbki skrawaniem (posuwy, głębokości i szybkości skrawania, koljność zabiegów i czynności wchodzących w skład poszczególnych ope­racji itp.), parametrów regeneracji (składniki i temperatura ką­pieli, sposoby spawania, rodzaje elektrod itp.), parametrów obrób­ki cieplnej, chemicznej i in. Parametry te wpisuje się do kart instrukcyjnych poszczególnych operacji. Dotrzymanie określonych w ten sposób warunków obróbki zapewnia właściwą jakość napra­wionych części.Normowanie czasów operacji. Czasy poszczególnych ope­racji można wyznaczać sposobem sumarycznym lub analitycznym.Sposób sumaryczny polega na wyznaczeniu normy czasu całej operacji metodami statystyczną, szacunkową lub po­równawczą, bez analizowania poszczególnych składników ope­racji. Stosując metodę statystyczną za podstawę do określenia normy czasowej przyjmuje się dane dotyczące czasów wykona­nia normowanej operacji uzyskane w przeszłości. Metodą szacun­kową może posługiwać się tylko doświadczony kalkulator, który normy czasowe określa na podstawie własnej (subiektywnej) oce­ny. Metoda porównawcza polega na odszukaniu podobnej ope­racji, dla której uprzednio wyznaczono normę czasową, i przyję­ciu tej sprawdzonej już w praktyce normy dla projektowanej operacji.Sposób analityczny polega na dokładnej analizie procesu technologicznego w konkretnych warunkach pracy. Nor­mowaną operację dzieli się na części składowe i oblicza ich czasy, z uwzględnieniem rzeczywistych możliwości wykonawczych na danym stanowisku roboczym. W zależności od sposobu określania czasów elementów składowych operacji rozróżnia się metody: ana­lityczno-obliczeniową, analityczno-doświadczalną i analityczną uproszczoną.W tablicy 23.1 przykładowo przedstawiono kartę normowania czasu operacji obróbki skrawaniem.Techniczna norma czasu jest to czas potrzebny do wykonania określonego zadania (np. operacji tokarskiej dla partii n sztuk naprawianych części). Czas ten można obliczyć wg wzoru:tn — tj ‚ n -j— tpzgdzie: tn — techniczna norma czasu na wykonanie operacji dla partii n sztuk, tj — czas jednostkowy, tpz — czas przygotowawczo-zakończeniowy. Jednostkowy czas wykonania tj jest to czas potrzebny do wy­konania operacji dla jednej części. Czas ten składa się z czasu wykonania tw, czasu obsługi stanowiska t0 i czasu przerw tftj = tw -f-10 -j- tfCzas wykonania tw składa się z czasu głównego tg i czasu po­mocniczego tp.Czas główny tg jest to czas potrzebny do wykonania bezpo­średnich czynności obróbkowych na danej części (piłowanie, to­czenie, napawanie itp.). Czas główny może być czasem maszy­nowym — w przypadku obróbki maszynowej, lub czasem ręcz­nym — gdy obróbka dokonywana jest ręcznie.Czas pomocniczy tp jest to czas potrzebny na wykonanie czyn­ności pomocniczych niezbędnych podczas obróbki (zamocowanie lub zdjęcie części, dosunięcie narzędzia itp.).Czas obsługi stanowiska roboczego t0 składa się z czasu obsłu­gi technicznej tot, a więc czasu ostrzenia narzędzi, usuwania wió­rów itp., oraz czasu obsługi organizacyjnej t0Q, tzn. czasu przy­gotowania miejsca pracy, sprzątania, przekazywania zmian itp.Czas przerw tf jest to czas przeznaczony na wypoczynek oraz zaspokojenie potrzeb naturalnych pracownika.Czas przygotowawczo-zakończeniowy tpz jest to czas przezna­czony na wstępne zapoznanie się z rysunkiem wykonawczym, kartą instrukcyjną operacji, na załatwienie formalności związa­nych z przekazaniem obrobionej partii oraz na inne podobne czynności wykonywane jednorazowo dla całej partii. Ostateczne opracowanie pianu operacyjnego polega naustaleniu kolejności operacji w procesie technologicznym napra-wy części.Obróbka części na wymiary naprawcze wykonywana jest zwykle w dwóch fazach — pierwszą stanowi obróbka zgrubna, a drugą wykańczająca. Obróbka zgrubna ma na celu możliwie szybkie doprowadzenie wymiaru obrabianej powierzchni do war­tości zbliżonej do wymiaru naprawczego, na który jest ona obra­biana. Zadaniem obróbki wykańczającej jest zebranie pozostałego naddatku w taki sposób, żeby wymiary ostateczne i chropowatość powierzchni po obróbce były zgodne z warunkami technicznymi odbioru części po naprawie.Proces regeneracji części obejmuje zwykle następujące etapy: obróbkę mechaniczną w celu zlikwidowania skutków nierówno­miernego zużycia, przygotowanie powierzchni do regeneracji, na­łożenie powłoki o grubości uwzględniającej naddatki na obróbkę wykańczającą, obróbkę wykańczającą na wymiar nominalny.W skład procesu technologicznego naprawy części niekiedy wchodzą ponadto operacje obróbki cieplnej. Z reguły są one wy­konywane przed obróbką wykańczającą.Gdy zachodzi potrzeba, przed ostateczną kontrolą, naprawio­ną część poddaje się operacjom dodatkowym, np. wyrównoważe-niu. Lakiernicze powłoki ochronne nakłada się po operacji kontroli ostatecznej. Dokumentacja technologiczna naprawy części obejmujem.in. następujące dokumenty:warunki techniczne weryfikacji,plan operacyjny naprawy,karty instrukcyjne naprawy,wykaz oprzyrządowania,wykaz materiałów pomocniczych,warunki techniczne odbioru po naprawie,założenia funkcjonalne.Zbiór tych wszystkich dokumentów stanowi podstawę do wy­konania naprawy części, określenia kosztu naprawy oraz do pla­nowania organizacji pracy.Warunki techniczne weryfikacji określają sposób weryfikowa­nia danej części. W dokumencie tym określa się wymiary części (i ewentualnie pewne jej własności) podlegające sprawdzaniu, niezbędne do tego przyrządy pomiarowe oraz sposoby naprawy zależnie od wyników pomiarów.Plan operacyjny naprawy zawiera wykaz kolejnych operacji procesu naprawy części. W planie operacyjnym oprócz nazwy operacji podaje się oddział i stanowisko, na którym dana opera­cja ma być wykonana, typ obrabiarki lub urządzenia, normy cza­sowe i grupy zaszeregowania pracowników.Do każdej z wymienionych w planie operacyjnym operacji opracowuje się karty instrukcyjne. Karty instrukcyjne opraco­wywane są w różnych wariantach, zależnie od rodzaju operacji. Rozróżnia się kary instrukcyjne: obróbki skrawaniem, spawania, galwanizacji, obróbki cieplnej itp. W kartach tych przedstawia się podział operacji na zabiegi i czynności oraz określa parame­try poszczególnych zabiegów, potrzebne przyrządy, narzędzia i sprawdziany. W kartach instrukcyjnych umieszcza się szkice naprawianych części, na których zaznaczone są powierzchnie ob­rabiane. Szkice, wykonane z zachowaniem proporcji zasadniczych wymiarów, powinny przedstawiać część tak, jak będzie ona wy­glądała po wykonaniu danej operacji, oraz w pozycji, w jakiej będzie się znajdowała w czasie operacji. Na szkicach podaje się tylko te wymiary, które ulegają zmianie w czasie operacji, oraz znaki umowne, określające sposób mocowania, zależności geome­tryczne powierzchni itp. Opisy poszczególnych czynności formu­łuje się krótko, w trybie rozkazującym. Przyrządy, urządzenia i sprawdziany znormalizowane oznacza się odpowiednimi sym­bolami.Wykaz oprzyrządowania jest dokumentem zbiorczym, zawie­rającym spis przyrządów, uchwytów i narzędzi obróbkowych, urządzeń warsztatowych oraz narzędzi pomiarowych potrzebnych do wykonania naprawy danej części. Obok nazwy oprzyrządowa­nia podaje się tu numer operacji, w której jest ono potrzebne, liczbę sztuk, numer rysunku lub normy oraz nazwę katalogu, wg którego numer ten został podany.Wykaz materiałów pomocniczych zawiera normy zużycia: energii elektrycznej, wody, sprężonego powietrza, płótna ścierne­go, materiałów stosowanych do regeneracji itp.Warunki techniczne odbioru części po naprawie określają ze­spół czynności kontrolnych, na podstawie których ocenia się pra­widłowość wykonania naprawy. Dokument ten przedstawia wy­magania dotyczące naprawianej części oraz narzędzia pomiaro­we niezbędne do dokonania kontroli.Założenia funkcjonalne stanowią projekt konstrukcji oprzy­rządowania specjalnego. Dokument taki zawiera szkic propono­wanego rozwiązania konstrukcyjnego oprzyrządowania specjalne­go oraz warunki, jakim to oprzyrządowanie powinno odpowiadać, żeby spełniało swoje zadania w procesie technologicznym napra­wy części.

Comments

comments