Это один из наиболее важных видов реконструктивных работ, применяемых в следующих случаях.

1. Надстройка исходя из градостроительных требований (для выравнивания застройки и укрупнения групп зданий).

Надстройка зданий может выполняться как без усиления конструкций существующего здания, так и с усилением (возможно, даже с устройством для надстройки самостоятельного фундамента, независимого от существующего). Экспериментальное проектирование показывает, что существующие 5-этажные здания можно надстраивать на 2-3 этажа, как правило, без усиления фундаментов, но с усилением простенков первого этажа. При этом удается получить прибавление общей площади за счет:

пристройки эркеров и лоджий…3-8%;

надстройки 1- и 2-этажных зданий…13-14%;

надстройки 4- и 5-этажных зданий…60-70%.

Выполнение надстроек, опирающихся на самостоятельный каркас, позволяет довести высоту зданий до 12-15 этажей (например, гостиница «Москва», демонтированная в 2004 г., где 10 этажей надстройки была выполнены над 5-этажным корпусом «Грандотеля»). При надстройке кирпичных зданий чаще применяют внутренний каркас, а крупнопанельных - наружный каркас, состоящий из «этажерок-лоджий» по длинным фасадам и опирающихся на них мощных поперечных балок, несущих надстройку (метод «Фламинго»).

2. Надстройка исходя из экономических соображений.

По статистике, общая площадь кирпичных и панельных жилых зданий, построенных на территории России в 1950-60-х гг. по типовым проектам первого поколения (так называемые хрущевки), оценивается в 250 млн. м2, что составляет не менее 10% всего жилого фонда и около 15-20% городского. За два десятилетия было построено 70-80 тыс. 4- и 5-этажных домов. Сегодня эти дома имеют очень высокий моральный износ, т.е. не отвечают современным требованиям к жилью; значительная их часть требует неотложной реконструкции (причем срок эксплуатации многих зданий без капитального ремонта превышает 30 лет).

Первая волна реконструкции зданий путем надстройки прокатилась по стране в 1932-1938 гг., когда только в Москве ежегодно надстраивалось в среднем 120-150 зданий. В настоящее время самый распространенный вариант надстройки зданий в России - устройство мансард (часто без реконструкции основного объема здания). Работы зачастую ведутся без отселения жильцов или прекращения функционирования административного здания.

Площадь плоских покрытий и пустующих чердаков жилых зданий в Российской Федерации оценивается в 500-600 млн. м2, поэтому только надстройка в один этаж может дать 50-70 млн. м2 дополнительной площади, т.е. около 1 млн. квартир. Кроме того, экономия городской территории для нового строительства составит около 10 тыс. га.

Мансардные этажи позволяют получить жилье по себестоимости на 25-40% дешевле, чем в новом доме. У города появляется реальная возможность получить дополнительную жилую площадь по меньшим затратам, без отвода новых земель, на благоустроенной территории, уже имеющей социальную и транспортную инфраструктуры.

Таким образом, возможны три вида надстроек:

устройство мансард, т.е. расположение помещений в подкрышном пространстве, на месте переустроенного чердака;

собственно надстройка здания, т.е. возведение еще нескольких этажей на существующих или автономных конструкциях;

размещение на функционально эксплуатируемой крыше небольших помещений и рекреационных пространств (например, устройство престижного жилья - «пентхауса», площадок обзорных, прогулочных, для приготовления барбекю и пр.).

Следует отметить, что в конструктивном плане надстройки чрезвычайно разнообразны в большинстве случаев стены надстраиваемой части повторяют несущие стены существующего здании:

иногда внутренние несущие стены заменяют в надстройке колоннами (столбами);

возможно устройство самостоятельной каркасной системы по верху надстраиваемой части;

иногда надстройку выполняют на самостоятельных опорах (метод «Фламинго»);

промежуточные опоры в возводимой надстройке не возводят, а нагрузка передается только на наружные стены через систему мощных прогонов или ферм, спрятанных в толще перегородок;

реализованы варианты подвески перекрытий в надстройке к стропильным фермам;

наконец, встречаются комбинации всех перечисленных решений надстройки зданий.

Во всех вариантах устройства мансард показаны схемы устройства 2-этажных помещений. Однако при этом площадь верхнего уровня получается очень малой и здесь реально можно разместить лишь спальные помещения. Окна в помещениях мансарды могут располагаться: непосредственно в плоскости ската крыши; в вертикальной плоскости (по аналогии со слуховыми чердачными окнами); в плоскости наращиваемых по высоте стен здания (т.е. в фасадной плоскости). При применении двухуровневых мансард возникает проблема размещения внутриквартирных лестниц, являющихся не только коммуникативным средством, но и очень важным фактором решения (украшения) интерьера.

Несущие конструкции мансард обычно выполняют в дереве, иногда с включением металлических конструктивных элементов. Обычно это самостоятельная (не наслонная) рамная стропильная подкосная система. Если мансарда двухуровневая, то межуровневые балки служат затяжками стропильной системы, уменьшающими свободную длину стоек и стропильных ног.

В практике надстройки зданий с плоскими крышами встречаются варианты, когда на них сооружаются небольшие помещения под клубы, вспомогательные помещения, мини-кафе, открытые места (террасы) на крыше при квартирах верхнего этажа, на которых разбиваются газоны, площадки для игр и отдыха, ставят перголы и беседки. При этом возникает необходимость не только усиления перекрытий над последним этажом, но и создания условий для эксплуатации крыши. Например, зеленые насаждения выставляются в емкостях с грунтом, газоны устраиваются из рулонных ковров по усиленной гидроизоляции и т.п.

Значительно реже встречается такой вариант реконструкции, как перебивка этажей в зданиях старой постройки, где высота этажа составляет от 3,6 до 5,2 м. За счет частичной перебивки оконных проемов и замены перекрытий устраивается дополнительный этаж после незначительного наращивания стен.

НАДСТРОЙКА, ПРИСТРОЙКА И ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ЗДАНИЙ

Надстройка зданий

Это один из наиболее важных видов реконструктивных работ, применяемых в следующих случаях.

1.Надстройка из градостроительных требований (для выравнивания застройки и укрупнения групп зданий)

Надстройка зданий может выполняться как без усиления конструкций существующего здания, так и с усилением (возможно, даже с устройством для надстройки самостоятельного фундамента, независимого от существующего). Экспериментальное проектирование показывает, что существующие пятиэтажные здания можно надстраивать на 2-3 этажа, как правило, без усиления фундаментов, но с усилением простенков первого этажа. При этом удается получить прибавление общей площади за счет:

пристройки эркеров и лоджий...........................................3-8%

надстройки одно - и двухэтажных зданий...................%

надстройки четырех - и пятиэтажных зданий................60-70%

Выполнение надстроек, опирающихся на самостоятельный каркас, позволяет довести высоту зданий до 16-17 этажей (например, московская гостиница "Москва"). При надстройке кирпичных зданий чаще применяют внутренний каркас, а крупнопанельных - наружный каркас, состоящий из "этажерок-лоджий" по длинным фасадам и опирающихся на них мощных поперечных балок, несущих надстройку (метод "Фламинго").

2. Исходя из экономических соображений

Пристройки к зданиям и встройки

Пристройки к зданиям и встройки осуществляют в случаях, когда необходимо устранить разрыв между зданиями или увеличить ширину корпуса. Чаще всего новый объем, добавляемый к существующему зданию в процессе реконструкции застройки, пристраивают в торец или сбоку (рис.3). Встройки применяют и в случаях архитектурного объединения конгломерата разностильных зданий. В случае удачного применения надстроек, встроек и пристроек можно получить градостроительный комплекс, в котором сосуществуют старые и новые архитектурные формы, порождая новое качество городской застройки.

Конструктивно пристройки решаются как объекты нового строительства. И лишь в местах примыкания новых объемов к существующим приходится осуществлять комплекс специальных конструктивных мер, связанных, прежде всего, с потенциальной возможностью появления осадочных деформаций. В основаниях старых зданий грунт за время эксплуатации уплотнился, а основание под новым зданием будет уплотняться в течение достаточно длительного срока (годами), в зависимости от величины и характера нагрузки. Поэтому примыкание нового строения к существующим должно выполняться с обязательным устройством осадочных швов, обеспечивающих беспрепятственное вертикальное смещение пристройки или встройки относительно существующего здания.

Рис.3. Схемы пристроек к зданиям и встроек:

А - пристройка корпуса (выделен заливкой цветом) к торцу существующего здания; Б - объединение пристройкой и встройкой (выделено заливкой цветом) двух корпусов; В - увеличение ширины существующего корпуса пристройкой (выделена заливкой цветом); 1 - существующее реконструируемое здание (или комплекс зданий); 2 - пристройка или встройка

Передвижение и подъем зданий и сооружений

В больших развивающихся городах всегда существует несоответствие между исторически сложившейся застройкой и новыми градостроительными замыслами, направленными на расширение или выпрямление существующих магистралей. Рост интенсивности транспортных потоков диктует необходимость совершенствования транспортной инфраструктуры, что в принципе невозможно без сноса или передвижения зданий и сооружений.

Первое известное из истории передвижение осуществлено в 1455 г. Аристотелем Фиорованти, переместившим на 10,5 м колокольню церкви Св. Марка в Болонье. В 1870 г. в США появилась строительная фирма , специализирующаяся на передвижении каменных зданий. В 1898 г. в России было выполнено передвижение двухэтажного здания на Каланчевской площади (ныне Комсомольской) в Москве. В гг. Метрострой запроектировал, а затем осуществил работы по подводке фундаментов под ряд зданий, расположенных в зоне прохождения будущих туннелей метрополитена. В последующем осуществлен ряд операций по перемещению зданий в Макеевке и Кривом Роге, Во всех рассмотренных случаях здания предварительно раскреплялись внутри и их эксплуатация на период передвижения прекращалась.

В 1936 т. в СССР была организована "Контора по передвижке зданий", осуществившая большое количество перемещений зданий в Москве и по всей стране. Интересно, что по мере совершенствования технологии работ специалисты отказались от вывода здания из эксплуатации на период передвижения. Например, ряд жилых зданий, подключенных к инженерным коммуникациям с помощью гибких вставок, передвигался вместе с жильцами со средней скоростью от 15 до 30 см/мин. В особо ответственных случаях сохранность перемещаемого здания или сооружения обеспечивает "коробка жесткости" - структура, повторяющая контуры здания и обеспечивающая его сохранность во время перемещения.

Возможные виды перемещения зданий и сооружений:

1) перемещение по горизонтали (траектория движения преимущественно прямая линия с необходимыми разворотами по дугам окружности), по наклонной плоскости, по не спланированной территории набольшие расстояния, но вертикали;

2) по каткам, по полозьям, на домкратных тележках, выпрямление крена.

В основу технологии работ лег способ передвижения с заводкой в стены специальных рандбалок. В стене прорубались две горизонтальные борозды (штрабы), в которые заводились рандбалки из швеллера № 50. Рандбалки (соответственно, здание) через систему цилиндрических катков диаметром 144 мм опирались на рельсовый путь (обычно 4 рельса h 140), уложенный по шпалам. Если здание было не очень велико по размерам и толщина стен не превышала 2,5 кирпича, то часто вместо рандбалок использовалась система поперечных балок.

Иногда здание, имеющее сложную форму в плане, приходится разрезать на относительно простые объемы (близкие к параллелепипеду) и передвигать их по отдельности. Поскольку в передвигаемое здание, как правило, заводится система рандбалок, образующих пространственную стальную раму, то целесообразно не просто переместить здание, но затем и поднять его как минимум на 2 этажа.

В общем случае перечень описываемых работ включает:

подготовку территории;

заводку во все несущие и самонесущие стены рандбалок и поперечных балок для перекрепления перегородок;

устройство клеток с поочередным вывешиванием домкратами стен, разборка стен под рандбалками, устройство путей и посадка здания на катки;

монтаж тяговых устройств;

передвижение на новый фундамент;

поочередное вывешивание стен с заполнением пространства между рамой и фундаментом кладкой с параллельным демонтажом катков, рельсов, шпал (но не рандбалок, оставляемых в толще стен).

Для подъема зданий используют систему домкратов, устанавливаемых под стенами с шагом от 0,5 до 5 м. При большом шаге домкратов усилие на стену передается через раму-обвязку (или рандбалки). При частой расстановке домкратов можно ограничиться только опорными балками, установленными непосредственно под шток домкрата. Метод подъема зданий незаменим при реконструкции застройки, когда необходимо поднять исторически ценное здание, которое в результате роста культурного слоя на территории города оказалось намного ниже относительно ныне существующих планировочных отметок.

Историко-архитектурные памятники, обладающие высокой градостроительной ценностью, при необходимости подлежат подъему или перемещению безотносительно стоимости мероприятия. Проблему передвижения зданий опорного жилого фонда, находящихся в хорошем техническом состоянии, необходимо решать в ином плане.

Решающим фактором становится экономическая целесообразность. Следует сказать, что передвижение здания обходится очень дорого. Например, перемещение четырехэтажного здания на 30 м составляет от 40 до 50% его стоимости. Но перемещение на то же расстояние шестиэтажного здания обходится лишь на 12% дороже, т. е. чем выше здание, тем процедура передвижения относительно дешевле. Однако выбор варианта (снос или передвижение) выполняется на основе определения не только прямых затрат , но и затрат на последующую эксплуатацию. Например, определяющими могут стать такие факторы, как термическое сопротивление ограждающих конструкций (не отвечающих современным подходам к энергосбережению) и долговечность здания.

Вопросы для подготовки специалистов:

1. Надстройка зданий и сооружений из градостроительных и экономических соображений.

2. Назовите три вида возможных надстроек реконструируемых зданий.

3. Устройство мансардных этажей в реконструируемых зданиях.

4. Рассмотрите возможные конструктивные схемы многоэтажных надстроек.

5. Надстройки на функционально эксплуатируемых плоских крышах.

6. С какой целью применяются пристройки к зданиям и встройки?

7. Передвижение и подъем зданий: цель и выбор объекта.

Электронный текст документа

подготовлен ЗАО "Кодекс" и сверен по материалам,

предоставленным к. т.н. (ВИТУ)

Способы надстройки жилых, общественных, промышленных зданий приведены в табл. 3.1.

Принятию решения по надстройке должно предшествовать детальное обследование оснований, фундаментов, размеров и прочностных характеристик кладки стен.

Надстройка одного или нескольких этажей подчас становится достаточным условием для придания зданию соответствующего эстетического облика, сообразуясь со сложившейся композицией фасадов соседних домов.

Надстройки, как правило, всегда ухудшают освещение и ин­соляцию соседних зданий, поэтому при решении вопроса о воз­ведении надстроек в старых кварталах и об их высоте следует учи­тывать комплекс проблем: градостроительных, экономических, эс­тетических и социальных. Надстройка без усиления представляет собой увеличение зда­ния в высоту с сохранением его конструктивной схемы и внутрен­ней структуры.

Практика показывает, что для большинства капитальных мно­гоэтажных зданий старой застройки, имеющих, как правило, по­вышенную толщину стен и расширенную конструкцию фундамен­тов со значительным запасом прочности, надстройки не представ­ляют затруднений и не требуют усиления подземной части зданий. Вследствие уплотнения грунта основания уже через 10-15 лет после возведения многоэтажных зданий нагрузки на основания можно увеличивать приблизительно на 30%. Как показали обсле­дования состояния оснований кирпичных и полносборных домов послевоенного и более позднего поколения, их также возможно практически повсеместно надстраивать на 2-3 этажа.

Надстройка с изменением конструктивной схемы здания пред­полагает перераспределение схемы передачи усилий от массы над­страиваемых этажей и существующего здания на несущие элемен­ты, нагружая их более равномерно. Такого вида надстройки осу­ществляют в тех случаях, когда при инженерных изысканиях и проектировании предстоящей надстройки выявляется невозмож­ность надстройки простым увеличением здания в высоту.

Надстройки с изменением конструктивной схемы позволяют наращивать здания на несколько этажей.

Надстройка, опирающаяся на самостоятельные конструкции, или метод «встроенного каркаса», т.е. надстройка, не переда­ющая нагрузки на существующее здание, может быть сооружена над любым зданием и теоретически на любую высоту сообразно облику существующей застройки квартала, улицы, площади. Та­кого вида надстройки применяются для сохранения и улучше­ния ценной, как правило исторической, застройки при невоз­можности использования существующих стен и фундаментов для наращивания этажей.

Конструктивное решение надстроек, не нагружающих сущест­вующее здание, представляет собой устройство новых несущих конструкций, которые опираются на собственные фундаменты. Новые несущие конструкции можно возводить как внутри сущест­вующего габарита, так и вне его. Конструкция дополнительного каркаса состоит из железобетонных или металлических колонн по высоте существующего здания, прогонов и обвязки. Обвязка пе­редает нагрузку от надстройки на колонны, устанавливаемые вдоль наружных стен и опирающиеся на самостоятельные фундаменты. Трудность сооружения фундаментов для дополнительных опор вызывает необходимость расположения опор с увеличенными рас­стояниями по сравнению с новым строительством. Наиболее приемлемыми фундаментами становятся монолитные бетонные мас­сивы или набивные сваи, которые в этих условиях становятся менее трудоемкими и более экономичными.

Планировка и конструкция надстраиваемых этажей могут быть иными, чем в существующем здании, так как они зависят только от решения несущих конструкций или остова ненагружающей надстройки.

Несущий остов надстраиваемых этажей имеет два конструктив­ных варианта. Возможно устройство платформы (стола) основа­ния, на котором новые этажи могут иметь любые планировочные и конструктивные решения. Можно также предусмотреть в каж­дом этаже или даже через этаж несущие элементы в виде балок (ферм, рам), устанавливаемых на колоннах надстройки.

Надстройка зданий может выполняться в двух вариантах: с выселением жильцов или временным переводом сотрудников из административно-хозяйственных строений при полной реконст­рукции существующей части здания и без выселения жильцов и прекращения работы учреждений при возведении нескольких до­полнительных этажей, идентичных существующим.

В первом случае сначала выполняют работы по усилению фун­даментов и несущих стен, затем во всем здании производят заме­ну деревянных перекрытий железобетонными, а потом с уровня перекрытия последнего этажа ведется кладка стен надстройки и монтаж новых перекрытий.

Если надстройка здания производится без выселения жильцов, то строительные работы необходимо вести так, чтобы не наруша­лась нормальная жизнь людей в надстраиваемом и соседних до­мах. Должны быть приняты также меры безопасности движения пешеходов и транспорта возле объекта надстройки.

Надстройке здания предшествует тщательное изучение техни­ческого состояния зданий, конструкций, фундаментов и основа­ния под ними, верхнего чердачного перекрытия, чердака, где обычно размещаются вентиляционные короба, камеры, расшири­тельные баки и трубопроводы.

Особое внимание при обследовании и изучении уделяется не­сущим конструкциям и определению запаса прочности для рас­чета возможности их дополнительного нагружения надстраива­емыми этажами, а также состоянию технических устройств, определению мест присоединения к ним соответствующих систем надстраиваемой части здания.

При надстройке зданий, имеющих избыточную ширину корпуса, обращается внимание на устройство вентиляции. В средней части таких зданий, удаленной от светового фронта, образуется застойная зона, поэтому к устройству вентиляции предъявляются повышенные требования по сравнению с новым строительством. Кроме вытяж­ной вентиляции с естественной тягой в кухнях и санитарных узлах, в надстройке такая же вентиляция должна быть устроена во всех по­мещениях, удаленных от светового фронта на расстояние более 6 м, а также в неосвещаемых общих коридорах домов.

При надстройках без усиления и с изменением конструктивной схемы обязательно предусматривают устройство поясов жесткости по верху всех старых стен для увеличения жесткости стенового ос­това и более равномерной передачи нагрузок от надстройки.

В зависимости от состояния кладки стен, возможных размеров пояса по вертикали, учитывая величину и распределение нагруз­ки, выбирают один из видов конструкций пояса жесткости: железокирпичный малой жесткости в виде 6-8 рядов кладки с армиро­ванными стержнями диаметром 10 мм; то же большой жесткости, представляющий собой такую же конструкцию, но при высоте 13-20 рядов кладки; пояс железобетонный в виде двух плит в один ряд высотой 100-200 мм; то же высотой 150-300 мм; железобетон­ный пояс с жесткой арматурой в виде прокатных профилей.

В двух последних случаях необходимо проверять расчетом теп­лозащитные свойства стены в месте пояса и в случае необходи­мости использовать теплозащитные прокладки.

Опирание пола надстраиваемого этажа зачастую устраивают на специально укладываемые балки, оставляя существующие без из­менения.

Для получения необходимых объемно-планировочных реше­ний применяются балки-стенки, выполняемые по толщине рав­ными перегородкам порядка 100 мм. Высоту можно назначить двух видов: от верха дверного проема до потолка и на всю высо­ту помещения со специально предусмотренными проемами для дверей, учтенными при конструировании балки. Устраивают так­же балки-стенки меньшей высоты, которые в процессе эксплуа­тации здания дают возможность изменять и переносить дверные проемы. Перегородки рекомендуется применять каркасные с гипсоволокнистыми и древесно-волокнистыми плитами, гипсобетонные или гипсокартонные с металлическим каркасом на всю высоту помещения.

По конструкции балки-стенки могли быть полностью из моно­литного железобетона с обычным армированием, или их можно заранее заготовить, если позволяют условия ремонтно-строитель­ных работ, на данном объекте. Кроме того, применяются балки-стенки в виде легких ферм из прокатных профилей или труб с их обетонированием. Такие фермы служат каркасом для опалубки или сами выполняют ее роль с помощью металлической сетки при подаче бетонной смеси насосами. В них удобно размещать места для дверных и других проемов.

При надстройках двух первых видов нередко приходится усиливать фундаменты, как это было рассмотрено выше, а при ненагружающих надстройках требуется сооружать специальные фундаменты для новых опор надстраиваемой части. Для этого учитывают условия расположения опор и особенности их со­оружения.

Простой конструкцией является монолитный массивный фун­дамент под колонну. В месте его расположения в существующем фундаменте предусматривают проем, перекрываемый балками. Другой конструкцией фундаментов под колонны являются буро-набивные или корневидные (буроинъекционные) сваи. Однако такие конструкции значительно дороже.

Для производства работ по надстройке зданий ремонтно-стро­ительные организации используют широкий ассортимент грузо­подъемных средств. Существенное значение имеют такие харак­теристики средств, как их мобильность, габарит в транспортном положении и собственная масса, простота переоснастки, способ­ность маневрирования с грузом на крюке, в ограниченном про­странстве и др.

Структура технологического процесса

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС И ЕГО СТРУКТУРА (ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ)

Производственный и технологический процессы

Производственным процессом завода (участка, цеха) называют весь комплекс процессов организации, планирования, снабжения, изготовления, контроля, учета и т.д., необходимых для превращения поступающих на завод материалов и полуфабрикатов в готовую продукцию завода (цеха). Таким образом, производственный процесс – это совокупность всех действий людей и орудий производства, осуществляемых для изготовления выпускаемых изделий на данном предприятии.

Производственный процесс сложен и многообразен. Он включает: обработку заготовок для получения из них деталей; сборку узлов и двигателей и их испытание; перемещение на всех стадиях изготовления; организацию обслуживания рабочих мест и участков; управление всеми звеньями производства, а также все работы по технической подготовке производства.

Конечно, в любом производственном процессе наиболее важное место занимают процессы, непосредственно связанные с достижением заданных параметров продукции. Такие процессы называются технологическими. Технологический процесс – это часть производственного процесса, содержащая действия по последовательному изменению размеров, формы или состояния предмета труда и их контроль (ГОСТ 3.1109-82).

В производстве авиационных двигателей используют разнообразные процессы: литье, обработку давлением и резанием, термическую и физико-химическую обработку, сварку, пайку, сборку, испытания. Таким образом, по виду процесса и виду продукции различают технологический процесс отливки, например, лопатки турбины; технологический процесс термической обработки, например, вала турбины; технологический процесс механической обработки и т.п. Применительно к процессам формообразования можно сформулировать, что технологический процесс – это система взаимосогласованных операций, предусматривающих последовательное превращение полуфабриката в изделие (деталь, заготовку …) путем формообразования механическими, физико-механическими, электрофизикохимическими и др. методами.

Структура технологического процесса

Основным элементом технологического процесса является операция.

Операция – это часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте одним или несколькими рабочими, одной или несколькими единицами оборудования до перехода к обработке заготовки следующей детали.

Для существования операции достаточно хотя бы одного из двух указанных условий. Если, например, процесс состоит из шлифования заготовки детали на шлифовальном станке и электроискровом легировании этой поверхности на другом, то независимо от количества деталей (хотя бы одна деталь) в технологическом процессе будут две операции, так как меняется рабочее место (рис. 2.1).

S

Рис. 2.1. Операции технологического процесса(фрагмент)

Вместе с тем обработка на одном рабочем месте также может состоять из нескольких операций. Если, например, сверление и развертывание деталей выполняется на одном сверлильном станке, таким образом, что сначала всю партию деталей просверлить, а затем, по обстоятельствам осуществив переналадку оборудования (замена инструмента, приспособления, режимов обработки, смазывающее-охлаждаемой среды, мерительных интсрументов и др.), осуществить развертывание, то получится две операции – «сверлильная», вторая «развертывание», хотя рабочее место одно.

Рабочее место – это часть площади (объема) цеха, предназначенная для выполнения операции одним или группой рабочих, в которой размещено технологическое оборудование, инструмент, приспособления и др.

Понятие «операция» относится не только к технологическому процессу (ТП), предусматривающему формообразование. Имеют место контрольные, испытательные, моечные, упрочняющие, термические и т.д. операции.

Операция характеризуется:

Неизменностью объекта обработки;

Неизменностью оборудования (рабочего места);

Постоянством рабочих исполнителей;

Непрерывностью выполнения.

Проектирование технологического процесса состоит в установлении:

Состава (номенклатуры) операций;

Последовательности операций в ТП;

Операция – неделимая в планово-организационном отношении часть ТП. Она является основной единицей производственного планирования. Весь производственный процесс строится на основании совокупности операций:

Трудоемкость;

Материально-техническое обеспечение (станки, инструменты и др.);

Квалификация и количество рабочих;

Необходимые производственные площади;

Количество электроэнергии и др. определяют по операциям.

Операция тщательно документируется.

Операция может состоять из нескольких переходов . Переход –это часть операции, в течение которой обрабатывается одна и та же поверхность детали, одним и тем же инструментом, при неизменном режиме работы станка.

а

б S

Рис. 2.2. Технологические переходы

а – два простых перехода (Ι и ΙΙ); б – один сложный (пояснения в тексте)

На рис. 2.2 показана операция по прошиванию отверстий электрохимическим методом. Как видно из рис. 2.2, а осуществляется последовательное получение отверстий при реализации переходов Ι и ΙΙ. Для повышения производительности часто объединяют несколько простых переходов в один сложный переход (рис. 2.2, б ); это позволяет одновременно обрабатывать несколько поверхностей.

Технологический переход может содержать несколько проходов. Проход – это часть перехода, во время которого снимается (наносится) один слой металла. Деление на проходы необходимо в тех случаях, когда за один прием (по условиям прочности инструмента, жесткости станка, требованиям по точности и др.) удалить (нанести) весь слой металла не представляется возможным.

Операция может выполняться за один или несколько установок обрабатываемой детали. Установ представляет собой часть технологической операции, выполняемой при одном закреплении заготовки.

Во многих случаях операции делят на позиции. Позиция – фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой совместно с приспособлением, относительно инструмента или неподвижной части оборудования для выполнения определенной части операции. Таким образом, позиция – это каждое из различных положений заготовки относительно инструмента или инструмента относительно заготовки при одном ее закреплении, например фрезерование каждой из четырех граней головки винта при одном его закреплении в делительном приспособлении.

Различие между позицией и установом состоит в том, что в каждом новом установе новое взаимное положение заготовки и инструмента достигается путем перезакрепления заготовки, а в каждой новой позиции – без открепления заготовки, перемещением или поворотом заготовки или инструмента в новое положение. Замена установов позициями всегда дает сокращение времени на обработку, поскольку поворот приспособления с заготовкой или головки с инструментом занимает меньше времени, чем открепление, переустановка и закрепление заготовки.