תוכן תהליך העיבוד השבבי בשנת 2023

3.3 בחירת נתון מיקום

3.3.1 סוגי ייחוס מיקום

ייחוס המיקום הוא הנקודה, הקו או המשטח על חומר העבודה המשמשים למיקום חומר העבודה על המכונה או המתקן במהלך העיבוד. בהתאם לתנאי המשטח המשמשים למיקום על חומר העבודה, נתון המיקום מחולק לנתון גס, נתון עדין ונתון עזר.

(1) נתון גס ונתון עדין בתהליך הראשון של עיבוד החלק, ניתן להשתמש רק במשטח הלא מעובד על החלק הריק כנתון המיקום. נתון מיקום זה נקרא נתון גס. נתונים גסים ממוקמים באמצעות המשטח הלא מעובד על חומר העבודה. השימוש במשטח המעובד על חומר העבודה כנתון המיקום נקרא נתון עדין.

(2) משטח שאינו דורש עיבוד בשרטוט התכנון של חלק הייחוס העזר עובר לעיתים עיבוד מיוחד למיקום לצורך הידוק חומר העבודה; סוג זה של משטח אינו משטח העבודה על החלק, אלא מישור הנתון המעובד עקב צרכי התהליך, הנקרא נתון עזר או נתון תהליך. לדוגמה, מיקום החור המרכזי המשמש בתהליך העיבוד השבבי; בוס התהליך של החלק המוצג באיור 3-1א.

תהליך העיבוד של החלק הוא תחילה להשתמש במיקום נתון גס כדי לעבד את משטח הנתון העדין; לאחר מכן להשתמש במיקום נתון דק כדי לעבד משטחים אחרים של החלק. בעת בחירת נתון המיקום, יש לשקול תחילה איזה סט של מיקום נתון דק משמש לעיבוד המשטח הראשי של חומר העבודה, ולאחר מכן לקבוע איזה סוג של מיקום נתון גס משמש לעיבוד משטח הנתון הדק.

• 3.3.2 בחירת נתון גס

לבחירת נתון גולמי יש שתי השפעות עיקריות על חומר העבודה, האחת היא להשפיע על המיקום ההדדי של המשטח המעובד והמשטח הלא מעובד על חומר העבודה, והשנייה היא להשפיע על חלוקת תוספת העיבוד. עקרונות הבחירה של נקודות ייחוס גולמיות הם:

(1) עבור חלקים עם משטחים מעובדים וגם לא מעובדים, כאשר יש להבטיח את המיקום ההדדי בין המשטח הלא מעובד למשטח המעובד, יש לבחור את המשטח הלא מעובד כנתון הגס. אם ישנם מספר משטחים לא מעובדים על החלק, יש לבחור את המשטח בעל הדרישה הגבוהה ביותר למיקום ביחס למשטח המעובד כנתון הגס.

(2) עבור חומרי עבודה עם משטחים מעובדים יותר, בחירת הנתון הגס צריכה להיות מסוגלת להקצות באופן סביר את תוספת העיבוד. הקצאה סבירה של תוספת עיבוד מתייחסת ל:

1) אם חומר העבודה צריך לוודא תחילה ששוליו של משטח חשוב אחידים, יש לבחור משטח זה כמדד גס.

2) יש לבחור את המשטח עם התוספת הקטנה ביותר על הגליל כמדד גס, על מנת להבטיח שלכל משטח שעבר עיבוד יש תוספת עיבוד מספקת.

(3) המשטח המשמש כנקודת ייחוס גסה צריך להיות שטוח ככל האפשר, ואסור שיהיו בו פגמים כמו הבזק, שער, עלייה ופגמים אחרים, מה שיכול להפחית שגיאות מיקום ולהפוך את הידוק חומר העבודה לאמין.

(4) על מנת להבטיח ששוליו של משטח העיבוד החשוב יהיו אחידים, יש לבחור את משטח העיבוד החשוב כמדד גס.

(5) יש להימנע משימוש חוזר בנקודות גולמיות, וניתן להשתמש בנקודות הגסות פעם אחת בלבד באותו כיוון ממד. מכיוון שהנתון הגס הוא פני השטח של החומר הריק, שגיאת המיקום גדולה, ותהיה שגיאת מיקום גדולה בין המשטחים המעובדים תחת הידוק אותו נתון גולמי פעמיים.

3.3.3 בחירת מדד עדין

יש לשקול את בחירת נתון הנתון העדין בעיקר משני היבטים של הבטחת דיוק המיקום של חומר העבודה ונוחות ההידוק. עקרונות הבחירה של מד נקודת ייחוס עדין הם:

(1) עקרון התאמה של נקודות הציון יש לבחור את נתון התכנון של המשטח המעובד כנתון המיקום ככל האפשר. עיקרון זה נקרא עקרון התאמה של נקודות הציון.

(2) עקרון הנתון המאוחד כאשר יש לעבד חלקים בתהליכים מרובים, יש לבחור ככל האפשר את אותה קבוצת מיקום נתון מדויקת ברוב התהליכים, וזה נקרא עקרון הנתון המאוחד.

(3) עקרון הנתון העצמי לעיתים, תהליך הגימור או הגימור דורש תוספת קטנה ואחידה, ולכן יש להשתמש במשטח העיבוד עצמו כנתון המיקום, המכונה עקרון הנתון העצמי. כגון משיכת חורים, חיתוך, השחזה, השחזה ללא מרכז וכו'.

(4) עקרון הייחוס ההדדי. ישנם שני משטחים על חומר העבודה הדורשים דיוק מיקום הדדי גבוה. שני המשטחים על חומר העבודה משמשים כייחוסי מיקום זה לזה, והמשטח השני עובר עיבוד חוזר ונשנה, מה שנקרא ייחוס הדדי.

(5) הנתון העדין שנבחר צריך להיות מסוגל להבטיח מיקום מדויק של חומר העבודה, הידוק נוח, מבנה מתקן פשוט וישים.

3.3.4 דוגמה לבחירת נתון מיקום

3-2 חלקי מושב פיר

3.4 שרטוט מסלול תהליך עיבוד שבבי

מסלול תהליך העיבוד השבבי מתייחס לתהליך של חלקים בתהליך הייצור, כלומר, פשוט שימוש ברצף ההליכים כדי לציין את החלקים. שרטוט מסלול תהליך העיבוד השבבי הוא חוליה מרכזית בתהליך גיבוש תהליך העיבוד השבבי. בעת שרטוט מסלול התהליך, בנוסף לבחירת נתון מיקום סביר, יש לפתור את הבעיות הבאות:

3.4.1 בחירת שיטת עיבוד פני השטח של החלק

1. עיבוד דיוק כלכלי ועיבוד חספוס פני שטח כלכלי

דיוק העיבוד שניתן להבטיח על ידי שיטת עיבוד הוא בעל טווח ניכר, אך אם נדרש דיוק העיבוד המובטח על ידה להיות גבוה מדי, יש לנקוט באמצעים טכנולוגיים מיוחדים, ועלות העיבוד תגדל בהתאם. הדיוק הכלכלי של שיטת עיבוד מתייחס לדיוק העיבוד שניתן להבטיח בתנאי עיבוד רגילים (תוך שימוש בציוד, ציוד תהליך ועובדים בעלי דירוגים טכניים סטנדרטיים העומדים בתקני איכות, מבלי להאריך את זמן העיבוד). הדיוק הכלכלי של העיבוד וחספוס פני השטח הכלכלי של העיבוד המושגים על ידי שיטות עיבוד שונות ניתן למצוא במדריכים שונים לתהליכי חיתוך מתכת.

2. מסלול עיבוד של משטח טיפוסי

חלקים מכניים מורכבים מכמה משטחים גיאומטריים פשוטים כגון גלילים חיצוניים, חורים, מישורים וכו', כך שתהליך התהליך של החלקים הוא שילוב מתאים של נתיבי עיבוד פני השטח הללו, טבלה 3-3, טבלה 3-4 וטבלה 3-5. אלו הם נתיבי העיבוד האופייניים של גליל חיצוני, חור ומישור בהתאמה, לעיון בעת ​​בחירת...

3.4.2 קביעת רצף התהליך

לאחר בחירת שיטת עיבוד פני השטח של החלק ונקודת ייחוס המיקום במהלך העיבוד, יש לחלק את עיבוד החלק לכל תהליך להשלמה, ולקבוע את התוכן והרצף של כל תהליך במסלול התהליך. בשלב זה, יש לשקול את שתי השאלות הבאות:

1. חלוקת שלבי העיבוד

בעת עיבוד חומר עבודה בדיוק רב יותר, אם ישנם תהליכים רבים, ניתן לרכז את תהליכי העיבוד הגס על כל משטח של חומר העבודה. בעת סידור רצף התהליכים, העיבוד הראשון נקרא שלב העיבוד הגס; ולאחר מכן מרוכז הגימור החצי של כל משטח. התהליך נקרא שלב הגימור החצי; תהליך הגימור האינטנסיבי הסופי של כל משטח נקרא שלב הגימור. כלומר, מסלול התהליך מחולק למספר שלבי עיבוד, והתפקידים של כל שלב עיבוד הם:

(1) שלב עיבוד גס: הסרת יעילות של רוב התוספת מכל משטח מעובד, וסיפוק הכנה מדויקת והכנת חספוס פני השטח לגימור למחצה. הדיוק שניתן להשיג בשלב עיבוד גס הוא נמוך, וחספוס פני השטח גדול, מה שמחייב פרודוקטיביות גבוהה בעיבוד גס.

(2) שלב חצי-גימור המטרה היא לבטל את שגיאת העיבוד שנותרה לאחר עיבוד גס על המשטח הראשי, כך שניתן יהיה להגיע לדיוק מסוים, להתכונן לגימור נוסף ולהשלים את העיבוד של כמה משטחים משניים בו זמנית.

(3) שלב הגימור בשלב זה, כמות העיבוד השבבי וכמות החיתוך קטנים מאוד, והמשימה העיקרית שלהם היא להבטיח את הגודל, הצורה, דיוק המיקום וחספוס פני השטח של המשטח הראשי של חומר העבודה.

(4) שלב עיבוד הגימור כולל השחזה, גימור-על, ליטוש מראה ושיטות עיבוד גימור אחרות. כמות העיבוד קטנה ביותר. המטרה העיקרית היא לשפר עוד יותר את דיוק הממדים ולהפחית את חספוס פני השטח. באופן כללי, לא ניתן להשתמש בו כדי לתקן את שגיאת המיקום.

הסיבות לחלוקת שלבי העיבוד הן:

(1) להבטיח את איכות העיבוד

(2) שימוש רציונלי בכלי עבודה וציוד

(3) ניתן למצוא פגמים בחסר בזמן במהלך שלב העיבוד הגלם

(4) תהליך טיפול בחום קל לארגון

חלוקת מסלול התהליך למספר שלבי עיבוד תגדיל את מספר התהליכים, ובכך תגדיל את עלות העיבוד. לכן, כאשר קשיחות חומר העבודה גבוהה וניתן להבטיח את דיוק העיבוד מבלי לחלק את מסלול התהליך, אין לחלק את שלב העיבוד, כלומר, שלבי העיבוד הגלם, הגימור החצי והגימור של משטח מסוים יושלמו ברציפות בתהליך אחד. לדוגמה, בעיבוד חלקים כבדים, על מנת להפחית את ההובלה וההידוק של חומר העבודה, חלק מעיבוד המשטחים נעשה לעתים קרובות בהידוק אחד. בשל הקשיחות הגבוהה, ההספק הגבוה והדיוק הגבוה של הציוד בעיבוד CNC, שלבי העיבוד לרוב אינם מחולקים. בדרך כלל, מרכז העיבוד השבבי משלים את שלבי העיבוד הגלם, הגימור החצי והגימור של משטחים מרובים של חומר העבודה תחת הידוק אחד כדי להשיג את דרישות מידות עיצוב החלק.

2. סידור רצף העיבוד

סדר העיבוד צריך לפעול לפי העקרונות הבאים:

(1) עבדו תחילה את משטח הנתון, ולאחר מכן עבדו משטחים אחרים. כלומר, השתמשו במיקום הנתון הגס כדי לעבד תחילה את משטח הנתון העדין, ספקו נתון מיקום אמין לעיבוד משטחים אחרים, ולאחר מכן השתמשו במיקום הנתון העדין כדי לעבד משטחים אחרים.

(2) עבדו תחילה את המישור ולאחר מכן את החור. חלקי קופסה בדרך כלל מעבדים תחילה את המישור כאשר החור הראשי כרפרנס גס, ולאחר מכן מעבדים את מערכת החורים כאשר המישור כרפרנס עדין.

(3) סדרו תחילה את תהליך העיבוד הגס, ולאחר מכן את תהליך הגימור.

(4) יש לעבד תחילה את המשטח הראשי, ולאחר מכן לעבד את המשטח המשני. המשטח הראשי של החלק הוא משטח בעל דיוק עיבוד גבוה ודרישות איכות פני שטח גבוהות. יש לו תהליכים רבים, ולאיכות העיבוד שלו יש השפעה רבה על איכות החלק, ולכן הוא מעובד תחילה.

3.4.3 שילוב תהליכים

כלומר, לארגן מספר שלבי עבודה בתהליך אחד. לכן, לאחר קביעת רצף העיבוד, יש צורך לשלב כראוי את רצף השלבים כדי ליצור תהליך שבו התהליך כיחידה. בשילוב התהליכים, יש לקחת בחשבון את שני ההיבטים הבאים.

1. קביעת תוכן התהליך

כדי לקבוע מספר שלבים הכלולים בתהליך, יש לשקול האם ניתן לעבד שלבים אלה באותה מכונה; האם יש צורך לעבד אותם במתקן אחד כדי להבטיח דיוק מיקום הדדי. העובדה שניתן לבצע מספר שלבי עבודה באותה מכונה היא תנאי הכרחי לשילובם לתהליך אחד. בנוסף, קבוצת משטחים של חלק מעובדת במערך אחד, מה שמבטיח דיוק מיקום יחסי בין משטחים אלה. לכן, עבור קבוצת משטחים עם דרישות דיוק מיקום גבוהות, יש לעבד אותם בתהליך אחד.

2. ריכוזיות וביזור של תהליכים

כיצד לקבוע את מספר התהליכים בתהליך חלק היא בעיית הריכוז והביזור של תהליכים. אם עיבוד של חלק מרוכז במספר מצומצם של תהליכים, ולכל תהליך יש הרבה תוכן עיבוד, זה נקרא ריכוז תהליך. להיפך, זה נקרא פיזור תהליך.

ריכוז התהליך מקצר את מסלול התהליך ומפחית את מספר הידוק החומר, מה שיכול לא רק לשפר את הפרודוקטיביות, אלא גם לסייע להבטיח את דיוק המיקום של המשטח המעובד ולהפחית את עלויות הייצור. פיזור התהליך מאפשר שימוש בציוד עיבוד וציוד תהליך פשוטים, קל להתאים את העיבוד, ניתן להשתמש בכמות החיתוך הסבירה ביותר, וקל לחלק את שלבי העיבוד.

בעת שרטוט מסלול התהליך, בדרך כלל ייצור של יחידה בודדת באצווה קטנה מאמץ לרוב ריכוז תהליך.

3.4.4 סידור תהליך טיפול בחום

טיפול בחום משמש לשיפור התכונות המכניות של חומרים, ביטול מאמץ פנימי שיורי ושיפור תכונות העיבוד של מתכות. בהתאם למטרת טיפול החום, ניתן לחלק אותו ל: טיפול בחום מקדים, טיפול בחום סופי וטיפול הזדקנות.

(1) טיפול בחום מקדים תהליך הטיפול כולל: חישול, נרמול, מרווה וריפוי. מטרתו לשפר את ביצועי החיתוך של החומר ולבטל את הלחץ הפנימי הנוצר במהלך ייצור החומר הריק. חישול וריפוי מתבצעים בדרך כלל לפני עיבוד גס, ומרווה וריפוי מתבצעים לאחר עיבוד גס ולפני עיבוד חצי-גמר. בשל מרווה וריפוי, התכונות המכניות המקיפות של החומר טובות יותר, וניתן להשתמש בו גם כתהליך טיפול בחום סופי עבור חלקים מסוימים שאינם דורשים קשיות גבוהה ועמידות בפני שחיקה.

(2) טיפול הזדקנות מחולק להזדקנות מלאכותית ולהזדקנות טבעית. המטרה היא לחסל את הלחץ הפנימי הנוצר בייצור ובעיבוד שבבי של ריק. הוא מבוצע בדרך כלל לאחר עיבוד גס כדי לחסל את הלחץ הפנימי הנוצר ביציקה ובעיבוד גס בו זמנית. לעיתים, על מנת להפחית את עומס העבודה של ההובלה, ניתן לבצע זאת גם לפני עיבוד גס. חלקים עם דרישות דיוק גבוהות צריכים לעבור הזדקנות שנייה או אפילו מרובה לאחר גימור למחצה.

(3) טיפול חום סופי הכולל מרווה, קרבוריזציה ומרווה, ניטרידציה וכו'. לרוב הוא מסודר לאחר חצי גימור ולפני השחזה, שמטרתו לשפר את התכונות המכניות של החומר כגון קשיות, עמידות בפני שחיקה וחוזק.

3.4.5 סידור תהליכים נלווים

תהליכי עזר כוללים הסרת שבבים, שיוף, ניקוי, מניעת חלודה, בדיקה ותהליכים אחרים. ביניהם, תהליך הבדיקה הוא אחד האמצעים היעילים להבטחת איכות המוצר. תהליך הבדיקה יכול להיות מסודר בדרך כלל: לפני ואחרי תהליכים מרכזיים; לפני ואחרי העברת חלקים מסדנה אחת לאחרת; לאחר שלב העיבוד הגס; לאחר עיבוד כל החלקים. יש לציין שכאשר אין תהליך הסרת שבבים לאחר תהליך מסוים, יש להסיר את הקוצים שנוצרו בתהליך זה באמצעות תהליך זה.

3.4.6 תכנון ויישום של תהליכי עיבוד של כלי מכונה

לאחר שרטוט מסלול התהליך של החלקים, יש צורך לתכנן כל תהליך ולקבוע את תוכן התהליך שלו. המשימות העיקריות של תכנון התהליך הן כדלקמן.

1. קביעת תוספת עיבוד שבבי

קצבת עיבוד שבבי מתייחסת להבדל בגודל לפני ואחרי עיבוד של המשטח המעובד. כלומר, עובי שכבת המתכת שהוסרה כדי להשיג את הדיוק ואיכות פני השטח הנדרשים. קצבת העיבוד מחולקת לקצבת תהליך ולקצבת עיבוד שבבי כוללת.

בכל תהליך, יש לציין את הדרישות הטכניות לעיבוד. גודל התהליך הוא הגודל שאליו אמור להגיע פני השטח המעובדים של חומר העבודה לאחר העיבוד, כלומר, גודל התהליך הוא דרישת הגודל שאליה אמור חומר העבודה להגיע לאחר תהליך מסוים.

(1) מרווח תהליך ההבדל בין ממדי התהליך של שני תהליכים סמוכים נקרא מרווח התהליך. מרווח התהליך הוא עובי שכבת המתכת שהוסרה בתהליך אחד.

(2) סך כל תוספת העיבוד נקראת גם תוספת החסר, המתייחסת להפרש בין גודל החסר של החלק לבין גודל העיצוב של שרטוט החלק.

הסבולת של גודל התהליך מסומנת בדרך כלל באמצעות "עקרון הגוף הפנימי". מה שנקרא "עקרון הגוף הפנימי" פירושו שכאשר נבחרת סטיית הגבול של גודל התהליך, הסטייה העליונה של גודל התהליך של המשטח הכלול (ציר) נלקחת כאפס; עבור משטח הבלימה (חור) סטיית הסרת גודל התהליך היא אפס. הסבולת של החסר המסומן בדרך כלל בסטייה סימטרית דו-כיוונית.

שיטת קביעת תוספת העיבוד השבבי

(1) שיטת חישוב. קביעת גובה הקצבה לעיבוד שבבי באמצעות נוסחת החישוב לעיל היא החסכונית והמדויקת ביותר, אך בדרך כלל היא פחות בשימוש מכיוון שקשה להשיג נתונים מלאים ואמינים.

(2) שיטת הערכה אמפירית: הערכת גודל תוספת העיבוד על סמך ניסיון עיבוד קודם. על מנת למנוע פסולת עקב תוספת עיבוד לא מספקת, התוספת המשוערת בדרך כלל גדולה מדי, וזה חל רק על ייצור יחידה ובקבוצות קטנות.

(3) שיטת תיקון חיפוש הטבלה יכולה להתבסס על "מדריך התהליך" או על הנתונים הטכניים של תוספת העיבוד שנוסחה על ידי כל מפעל בהתאם למאפייני נוהלי הייצור שלו, למצוא ישירות את תוספת העיבוד, ובמקביל לבצע תיקונים על סמך מצב העיבוד בפועל כדי לקבוע את מרווח העיבוד. שיטה זו נמצאת בשימוש נרחב בייצור.

2. קביעת ממדי תהליך וסבולות כאשר נקודות נתון חופפות

גודל התהליך הוא הגודל שתהליך מסוים צריך להשיג. ברור שאחרי שמשטח של חלק עובר עיבוד בתהליך האחרון, הוא צריך לעמוד בדרישות התכנון שלו, ולכן גודל התהליך והסבולת של התהליך האחרון של משטח מסוים של חלק צריכים להיות הגודל והסבולת התכנון של המשטח על החלק. יש לקבוע את גודל התהליך של התהליך הביניים באמצעות חישוב.

כאשר כל תהליך של עיבוד שבבי של משטח מסוים מאמץ את אותו נתון מיקום ותואם את נתון התכנון, חישוב גודל התהליך צריך להתחשב רק בתוספת התהליך. שלבי הפעולה הם: ① קבע את ערך התוספת של כל תהליך. ② גודל התהליך של התהליך האחרון שווה לגודל התכנון בשרטוט החלק, וגודל התהליך של כל תהליך מחושב מהתהליך האחרון לתהליך הקודם. ③ סבילות הממדים של התהליך של התהליך האחרון שווה לסבילות הממדים של התכנון בשרטוט החלק, וסבילות הממדים של התהליך הביניים נלקחת כדיוק הכלכלי של העיבוד. חספוס פני השטח שכל תהליך צריך להשיג נקבע באותו אופן. ④ הסטיות העליונות והתחתונות של המימדים של כל תהליך נקבעות לפי "עקרון הגוף". כלומר, עבור החור, הסטיה התחתונה היא אפס, והסטיה העליונה חיובית; עבור הציר, הסטיה העליונה היא אפס, והסטיה התחתונה שלילית.

3. שרשרת גודל התהליך

(1) הגדרת שרשרת ממדית

שרשרת מידות מורכבת ממידות סגורות המחוברות זו לזו ומסודרות בסדר מסוים. שרשרת מידות התהליך היא שרשרת מידות המורכבת ממידות תהליך שונות הקשורות בתהליך עיבוד החלק. כפי שמוצג באיור 3-3א', הגודל והגודל סומנו בשרטוט החלק. לאחר עיבוד המשטחים העליונים והתחתונים, אם ברצונך להשתמש בצד אחד כדי למקם ולעבד 1 צדדים, עליך לתת את גודל התהליך כך שניתן יהיה להגדיר את הכלי בהתאם לגודל. הגודל והממדים המסומנים בשרטוט החלק קשורים זה לזה ויוצרים שרשרת מידות, כפי שמוצג באיור ב'.

1. א) ב) איור 3-3 שרשרת גודל עיבוד

(2) הרכב שרשרת ממדית

כל ממד הכלול בשרשרת הממדים, כמו באיור 3-3b, נקרא טבעת של שרשרת הממדים. ישנם שני סוגים של טבעות, טבעות סגורות וטבעות מרכיבות.

לולאה סגורה היא לולאה שנוצרת באופן טבעי במהלך עיבוד או הרכבה של חלקים. כלומר, הטבעת הסגורה היא הגודל המתקבל בעקיפין בתהליך העיבוד, המסומן כ- . הטבעת באיור 3-3b.

כל הטבעות בשרשרת הממדים, למעט הטבעת הסגורה, נקראות טבעות מרכיבות, והטבעות המרכיבות הן המימדים המתקבלים ישירות בתהליך העיבוד. בהתאם לאופי ההשפעה של הטבעות המרכיבות על הטבעת הסגורה, הטבעות המרכיבות מחולקות לטבעות עולות וטבעות מצטמצמות. בשרשרת ממדית, הטבעות הנותרות המרכיבות את הטבעת נשארות ללא שינוי, וכאשר הטבעת גדלה, גם הטבעת הסגורה גדלה, מה שנקרא טבעת עולה. עבור שרשרת ממדית עם מספר רב של טבעות, קל לטעות בשיפוט העלייה והירידה של הטבעות לפי הגדרה. על מנת לשפוט במהירות את העלייה והירידה של הטבעות, בעת ציור דיאגרמת שרשרת הגודל, ניתן להשתמש בחצים בודדים המחוברים קצה לקצה כדי לייצג כל טבעת ברצף. מבין הטבעות, הטבעת באותו כיוון כמו חץ הטבעת הסגורה היא טבעת יורדת, והטבעת בכיוון ההפוך לחץ הטבעת הסגורה היא טבעת עולה.

(3) נוסחת החישוב הבסיסית של שיטת הערך הקיצוני לפתרון שרשרת הגודל

שיטות נפוצות לחישוב שרשרת גודל התהליך הן שיטת הערך הקיצוני ושיטת ההסתברות, ושיטת הערך הקיצוני מוצגת כאן.

1) הגודל הבסיסי של הטבעת הסגורה. הגודל הבסיסי של הטבעת הסגורה שווה לסכום כל הגדלים הבסיסיים של הטבעות פחות סכום הגדלים של בסיסי הטבעות, כלומר:

איפה – הגודל הבסיסי של הטבעת הסגורה;

i - הגודל הבסיסי של הטבעת המוגדלת;

j - הגודל הבסיסי של צמצום הטבעת;

m - מספר הטבעת של הגדלת הטבעת;

n - מספר הטבעות הכולל (לא כולל טבעות סגורות).

2) גודל הגבול של הלולאה הסגורה גודל הגבול המקסימלי של הלולאה הסגורה שווה לסכום גודלי הגבול המקסימליים של כל הטבעות, פחות סכום גודלי הגבול המינימליים של כל טבעות החיזור; וגודל הגבול המינימלי של הלולאה הסגורה שווה לסכום גודלי הגבול המינימליים של כל הטבעות, פחות סכום גודלי הגבול המקסימליים של כל הטבעות המחסרות.

3) סטיית גבול של הלולאה הסגורה הסטיה העליונה של הלולאה הסגורה שווה לסכום הסטיות העליונות של כל הטבעות העולות, פחות סכום הסטיות התחתונות של כל הטבעות המצמצמות; הסטיה התחתונה של הלולאה הסגורה שווה לסכום הסטיות התחתונות של כל הטבעות העולות, פחות כל הטבעות המצמצמות סכום הסטיות העליונות.

4) סבילות של הלולאה הסגורה הסבילות של הלולאה הסגורה שווה לסכום הסבילות של הטבעות המרכיבות אותה, כאשר הן הסבילות של הלולאה הסגורה והטבעות המרכיבות אותה, בהתאמה.

4. בחירת כלי מכונה

בבחירת מכונות עבודה רגילות יש לקחת בחשבון את ההיבטים הבאים:

(1) המפרטים והמידות העיקריים של המכונה צריכים להיות תואמים לגודל המתאר של חומר העבודה, כלומר, חומר עבודה קטן צריך להיות מעובד על ידי מכונות קטנות, חומר עבודה גדול צריך להיות מעובד על ידי מכונות גדולות, ויש להשתמש בציוד בצורה סבירה.

(2) דיוק המכונה צריך להיות תואם לדיוק העיבוד הנדרש על ידי התהליך.

(3) הפרודוקטיביות של המכונה צריכה להיות תואמת לסוג הייצור של החלקים. יש להשתמש בציוד המכונה הקיים במפעל ככל האפשר.

בחירת כלי מכונת CNC

בחירת מכונות CNC כציוד עיבוד בתהליך נקראת עיבוד CNC. שיטת עיבוד CNC היא יצירת תוכנית עיבוד בהתאם לשרטוטים ולדרישות התהליך של החלקים המיועדים לעיבוד, כאשר תוכנית העיבוד שולטת בכלי מכונת ה-CNC ומעבדת אוטומטית את חומר העבודה. בהשוואה למכונות רגילות, למכונות CNC יש יתרונות רבים, וטווח היישומים שלהן עדיין מתרחב. עם זאת, עלות ההשקעה הראשונית של מכונות CNC גדולה יחסית, ויש לקחת בחשבון את היתרונות הכלכליים שלהן במלואם בעת בחירת מכונות CNC לעיבוד. באופן כללי, מכונות CNC מתאימות לאירועים עם חלקים מורכבים לעיבוד, דרישות דיוק גבוהות, עדכוני מוצר מהירים ודרישות מחזור ייצור קצר.

5. בחירת ציוד תהליך

ציוד תהליך בעיבוד שבבי מתייחס למונח כללי לכלים שונים המשמשים בתהליך הייצור של חלקים, כולל אביזרים, סכינים, כלי מדידה וכלי עזר.

בחירת מתקנים: המתקנים בהם נעשה שימוש צריכים להיות תואמים לסוג הייצור. לייצור מנות קטנות של יחידה אחת, יש להעדיף מתקנים לשימוש כללי. כגון צ'אקים כלליים שונים, מלחציים שטוחים, ראשי חלוקה, שולחנות סיבוביים וכו'. קיימים גם מלחציים משולבים. לייצור מנות בינוניות, ניתן לבחור מתקנים כלליים, מתקנים מיוחדים, מתקנים מתכווננים ומתקנים משולבים. בייצור המוני יש לנסות להשתמש במתקנים מיוחדים יעילים במיוחד, כגון מתקנים פנאומטיים, הידראוליים וחשמליים. בנוסף, דיוק המתקן צריך להיות מסוגל לעמוד בדרישות דיוק העיבוד השבבי.

בחירת אביזרים וכלי עזר: באופן כללי, יש להעדיף כלים סטנדרטיים, ובמידת הצורך ניתן להשתמש גם בכלים מרוכבים יעילים ובכלים מיוחדים. הסוג, המפרט והדיוק של הכלים בהם נעשה שימוש צריכים לעמוד בדרישות העיבוד. אביזרים לכלי מכונה הם כלים המשמשים לחיבור הכלי לכלי המכונה, כגון ידיות כלים, מתאמים, צ'אקים וכו'. באופן כללי, יש לבחור כלי עזר בהתאם למבנה הכלי וכלי המכונה, ויש לבחור כלי עזר סטנדרטיים ככל האפשר.

בחירת כלי מדידה: יש להשתמש בכלי מדידה כלליים לייצור קבוצות קטנות של יחידה אחת, כגון מחוגה ורניה, מדי חוגה וכו'. בייצור המוני, יש להשתמש ככל האפשר במדדי גבול ובכלי בדיקה מיוחדים יעילים.

3.5 פרודוקטיביות תהליך העיבוד השבבי

בעת גיבוש תקנות תהליך, יש צורך לשפר את פריון העבודה ולהפחית עלויות תחת ההנחה של הבטחת איכות המוצר. פריון עבודה בעיבוד שבבי מתייחס לכמות המוצרים המתאימים המיוצרים על ידי עובדים ליחידת זמן.

3.5.1 מכסת זמן

אחד מתוכני תכנון התהליך הוא קביעת מכסת הזמן, שהיא הזמן הנדרש לייצור מוצר או להשלמת תהליך בתנאי ייצור מסוימים. מכסת הזמן היא אחד הבסיסים החשובים לתכנון תוכנית ייצור ולחישוב עלות המוצר. עבור מפעלים (או סדנאות) חדשים, היא גם הבסיס לחישוב מספר הציוד, מספר העובדים, פריסת הסדנה וארגון הייצור.

מכסת הזמן בקובץ התהליך היא הזמן עבור חלק בודד. הזמן שצוין עבור תהליך בתהליך עיבוד שבבי של חלק נקרא זמן עבור חלק בודד Td, הכולל את הרכיבים הבאים:

(1) הזמן הבסיסי Tj מתייחס לזמן הנצרך בתהליך של שינוי ישיר של גודל, צורה, מיקום הדדי, מצב פני השטח או תכונות החומר של אובייקט הייצור. עבור עיבוד חיתוך, זהו הזמן הנצרך ישירות עבור תוספת החיתוך (כולל זמן החיתוך והיציאה של הכלי), אשר ניתן לקבוע באמצעות חישוב.

(2) זמן עזר Tf מתייחס לזמן הנצרך על ידי פעולות עזר שונות הדרושות למימוש התהליך. הוא כולל טעינה ופריקה של חומר העבודה על גבי המכונה, הפעלה ועצירה של המכונה, הזנה ומשיכה של הכלי, מדידת חומר העבודה וכו'. סכום הזמן הבסיסי וזמן העזר נקרא זמן פעולה Tz. זמן פעולה הוא כמובן הזמן המושקע ישירות בייצור החלק.

(3) הזמן Tb לסידור מקום העבודה מתייחס לזמן שלוקח לעובדים לטפל במקום העבודה (כגון החלפת כלים, שימון מכונות, ניקוי שבבים, ניקוי כלים וכו') על מנת שהתהליך יתקדם כרגיל. באופן כללי, ניתן לחשב זאת לפי 2% עד 7% מזמן העבודה.

(4) זמן מנוחה וצרכים פיזיולוגיים Tx מתייחס לזמן שעובדים מקדישים במשמרת עבודה כדי לשקם כוח פיזי ולספק צרכים פיזיולוגיים. באופן כללי, ניתן לחשב זאת לפי 2% עד 4% מזמן העבודה.

לסיכום, זמן הפעולה הבודדת Td מבוטא כך:

Td=Tj+Tf+Tb+Tx

(5) זמן ההכנה והסיום Te מתייחס לזמן שלוקח לעובד להכין ולהשלים אצווה של חומרי עבודה לייצור אצווה. לדוגמה, יש להכיר את מסמכי התהליך, לקבל חומרים ריקים, לשאול ולהתקין כלים ומתקנים, להתאים מכונות, להחזיר ציוד תהליך ולספק מוצרים מוגמרים. זמן ההכנה והסיום נצרך פעם אחת בלבד עבור אצווה של חומרי עבודה. אם מספר חומרי העבודה בכל אצווה (אצווה) נרשם כ-N, זמן ההכנה והסיום המוקצה לכל חומר עבודה הוא "Te/N". לכן, זמן היחידה בייצור אצווה הוא:

Td=Tj+Tf+Tb+Tx+Te/N

3.5.2 גישות טכנולוגיות לשיפור תפוקת העבודה בעיבוד שבבי

שיפור פריון העבודה כרוך בגורמים רבים כגון תכנון מוצר, תהליך ייצור וניהול ייצור. בכל הנוגע לעיבוד מכני, הגישה הטכנולוגית לשיפור פריון העבודה היא: קיצור שעות העבודה של פריט בודד ואימוץ שיטות ייצור מודרניות כגון עיבוד אוטומטי.

1. זמן יצירה קצר יותר

נקיטת אמצעים טכנולוגיים סבירים לקיצור זמן יחידה של כל תהליך היא אחד האמצעים היעילים לשיפור פריון העבודה. להלן ניתוח של הרכב זמן יחידה.

⑴ לקצר את הזמן הבסיסי

הגדלת כמות החיתוך הגדלת כמות החיתוך היא דרך יעילה לקצר את זמן החיתוך הבסיסי. כיום, נעשה שימוש נרחב בחריטה במהירות גבוהה ובליטוש במהירות גבוהה. בחיתוך במהירות גבוהה, מהירות החיתוך של כלי חריטה קרביד צמנטיים מגיעה בדרך כלל ל-200 מטר/דקה, ומהירות החיתוך של כלי חיתוך קרמיים מגיעה ל-500 מטר/דקה. מהירות החיתוך מגיעה ל-900 מטר/דקה, וכאשר חותכים פלדה מוקשה מעל HRC60, מהירות החיתוך מגיעה ל-90 מטר/דקה. מהירות החיתוך של מכונת החריטה במהירות גבוהה יכולה להגיע ל-65-75 מטר/דקה. מבחינת שחיקה, שחיקה במהירות גבוהה מגיעה ליותר מ-60 מטר/שנייה. בנוסף, עומק השחיקה של שחיקה עוצמתית יכול להגיע ל-6-12 מ"מ, וקצב הסרת המתכת גבוה פי כמה מזה של שחיקה רגילה.

צמצום מהלך העבודה בתהליך החיתוך, ניתן להשתמש בשיטות כגון חיתוך רב-כליים, עיבוד רב-חלקי ושלבי מיזוג כדי לצמצם את מהלך העבודה.

⑵ קיצור זמן העזר ראשית, קיצור ישיר של זמן העזר, שימוש במתקנים יעילים במיוחד, כגון מתקנים פנאומטיים, הידראוליים, חשמליים ומתקני הידוק מרובי חלקים, יכול להפחית את זמן הידוק חומר העבודה; אימוץ מכשירי מדידה אקטיביים כדי להפחית את זמן המדידה של זמן ההשבתה במהלך העיבוד. השני הוא קיצור זמן העזר בעקיפין, וחפיפה של זמן העזר עם הזמן הבסיסי באופן מלא או חלקי. לדוגמה, על ידי אימוץ אמצעים כגון מתקנים מרובי תחנות ושולחנות עבודה כפולים, זמן הטעינה והפריקה של חומר העבודה יכול להתאים לחלוטין לזמן הבסיסי, מה שיכול להפחית בעקיפין את זמן העזר.

(3) האמצעים העיקריים לקיצור זמן סידור אתר העבודה הם: שיפור עמידות הכלי או גלגל השחזה כדי להפחית את מספר החלפות הכלים; שימוש במכשיר כוונון עדין של הכלים, תבנית מיוחדת להגדרת כלים וכו' כדי להפחית את זמן כוונון הכלים; מכונות CNC יכולות גם להשתמש במכשיר חיצוני לכוונון כלים. כוונון הכלי מחוץ למכונה חוסך את זמן כוונון הכלים על מכונת ה-CNC; שימוש בלהבים שאינם דורשים השחזה מחדש, כאשר הלהב נשחק ויש צורך להחליפו, פשוט השתמשו בבורג אלסטי כדי להחליף את הלהב הסטנדרטי או שניתן למקם מחדש את הלהב, וזמן החלפת הכלים מתקצר.

⑷קצר את זמן ההכנה והסיום. במהלך ייצור אצווה, יש להגדיל את גודל האצווה של חומר העבודה ככל האפשר, ולצמצם את זמן ההכנה והסיום המוקצה לכל חומר עבודה. כגון שימוש בטכנולוגיית קבוצתית.

2. שיטות ייצור אוטומטיות

אימוץ טכנולוגיית ייצור מודרנית; בייצור המוני ובייצור המוני, שימוש בכלי מכונה משולבים ועיבוד קו אוטומטי; בייצור אצווה קטן ובינוני של יחידה אחת, שימוש בעיבוד בקרה מספרית ועיבוד קבוצתי, אשר יכולים לשפר ביעילות את הפרודוקטיביות.