PŘÍRUČKA SPRÁVNÉ PRAXE VE STROJÍRENSKÉ VÝROBĚ
„Modul Strojní mechanik ve strojírenské výrobě“
Vzdělávací modul:
Strojní mechanik ve strojírenské výrobě Příručka správné praxe ve strojírenské výrobě
Autor: Ing. Milan Rozkoš Sborník je realizován v rámci projektu „Správná praxe ve strojírenské výrobě“, registrační číslo CZ.1.07/3.2.05/05.0011
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 2/36
Obsah
Strana
1. Správnou péčí k autonomní údržbě výrobního zařízení pro strojní mechaniky ............................. 5 Autor: Ing. Milan Rozkoš 1.1 TPM - totálně produktivní údržba a její cíle ......................................................................................... 5 1.2 Zavádění TPM ................................................................................................................................... 5 1.3 Specifika montážní nebo zámečnické dílny ........................................................................................ 6 1.4 Specifika pro údržbu .......................................................................................................................... 6 1.5 Vliv obsluhy na příčiny poruch strojního zařízení ................................................................................ 7 1.6 Aplikace TPM – autonomní údržba ..................................................................................................... 7 2. Metrologické minimum pro strojní mechaniky ................................................................................. 9 Autorka: Ing. Marie Rytířová 2.1 Legislativa a úkoly metrologie............................................................................................................. 9 2.2 Základní vlastnosti materiálů a jejich zkoušení ................................................................................. 10 2.4 Kontrola a měření vybraných strojních součástí. ............................................................................... 12 3. Správné čtení výkresové dokumentace pro strojní mechaniky ..................................................... 14 Autorka: Ing. Ivana Horáková 3.1 Technická normalizace ..................................................................................................................... 14 3.2 Zobrazování těles............................................................................................................................. 14 3.3 Kótování strojních součástí .............................................................................................................. 16 3.4 Tolerance rozměrů ........................................................................................................................... 16 3.5 Geometrické tolerance ..................................................................................................................... 17 3.6 Jakost povrchu ................................................................................................................................. 17 3.7 Konstrukční dokumentace ................................................................................................................ 18 4. Zabraňování chybám na pracovištích pro strojní mechaniky ........................................................ 19 Autor: Ing. Milan Rozkoš 4.1 Odpovědnost operátora za kvalitu produktu ...................................................................................... 19 4.2 Štíhlé myšlení – hodnota .................................................................................................................. 19 4.3 Přístup tří NE – nepokračuj – nedělej – neposílej.............................................................................. 20 4.4 Nejen chyby ale i zbytečnosti – definování plýtvání na pracovišti ...................................................... 21 4.5 Kontroly a neshody .......................................................................................................................... 21 4.6 Analýza příčin neshod – předpoklad zamezení chyb......................................................................... 22 4.7 Využití vizualizace k řešení problémů ............................................................................................... 23
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 3/36
5. Zámečnické činnosti ........................................................................................................................ 24 Autorka: Ing. Irena Kučerová 5.1 Orýsování ........................................................................................................................................ 24 5.2 Řezání kovů ..................................................................................................................................... 24 5.3 Pilování ............................................................................................................................................ 25 5.4 Stříhání, sekání, probíjení ................................................................................................................ 25 5.5 Vrtání, vyhrubování, vystružování ..................................................................................................... 26 5.6 Řezání závitů ................................................................................................................................... 26 5.7 Rovnání, ohýbání ............................................................................................................................. 27 5.8 Nýtování .......................................................................................................................................... 27 5.9 Práce s mechanizovanými nástroji ................................................................................................... 28 6. Montáž .............................................................................................................................................. 29 Autorka: Ing. Jarmila Zezulová 6.1 Technologie a plánování montáže .................................................................................................... 29 6.2 Způsoby organizace montáže........................................................................................................... 29 6.3 Příprava součástí a přípravků k montáži ........................................................................................... 30 6.4 Montáže typických strojních součástí................................................................................................ 31 6.5 Montáž hydraulického mechanismu .................................................................................................. 34 Literatura ............................................................................................................................................... 35
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 4/36
1. Správnou péčí k autonomní údržbě výrobního zařízení pro strojní mechaniky Autor: Ing. Milan Rozkoš
1.1 TPM – totálně produktivní údržba a její cíle Řada společností dnes hledá cesty, jak zvýšit své výnosy. Řada hledá cesty, jak snížit náklady. K tomu prvnímu potřebují strojní zařízení, které je vždy dostupné a podává vysoký výkon a produkuje kvalitní výrobky. K tomu druhému potřebují co nejméně ztrácet čas a peníze opravami zařízení a řešením jejich poruchových stavů, nedostatečné výkonnosti a dostupnosti. Jednou z cest, které lze v rámci principů lean managementu využít, je vydat se trasou k totálně produktivní údržbě (TPM). V rámci této odpovědnosti pak přebírají její díl i operátoři, a to za kondici jimi obsluhovaného zařízení. V rámci této péče se musí vyhnout „třem zlům“ („Three evils“ podle Kobayashiho 1995, viz obrázek 1). Obr. 1 Tři zla versus strojní zařízení
ZNEČIŠTĚNÍ Tři zla
NEODPOVÍDAJÍCÍ MAZÁNÍ
(strojního zařízení)
CHYBNÁ FUNKCE
Zdroj: Autor Obecně by se cílem projektu TPM mělo stát maximální využívání strojů pro dosažení vyšší kvality výrobků. Do péče o výrobní zařízení se zapojují různé úrovně řízení, různé útvary a vlastní pracovníci na dílně mají šanci si své pracoviště vytvořit či přetvořit. Jedním z hlavních výstupů TPM je změna přístupu obsluhy zařízení (v našem případě strojních mechaniků a zámečníků) v tom, že ví, že výrobky mohou vyrábět. A vyrábět je mohou kvalitně jen tak, že se budou starat o své výrobní zařízení (strojní mechanismy, strojní zařízení).
1.2 Zavádění TPM Každá firma musí sama rozhodnout o zavedení principů totálně produktivní údržby a musí si také sama zvolit způsob, jak jich dosáhne. Základní předpoklad úspěšnosti projektu TPM je podpora top managementu a motivace jak realizačního týmu, tak všech pracovníků společnosti, protože každého by se měl projekt nějakým způsobem dotknout. Celý projekt začíná auditem TPM. Audit provedou pracovníci vlastní montážní nebo zámečnické dílny a s nimi nezávislí pozorovatelé. Provádějí hodnocení stavu strojního zařízení, jejich komponentů, rozvodů, řídících jednotek, příslušenství, nářadí, přípravků a nástrojů. Zjištěný stav na zámečnické nebo montážní dílně se pak hodnotí ve stupnici 1 až 10 bodů. Využití auditu TPM není jen v získání stavu před aplikací, ale lze jej využít i jako závěrečný hodnotící audit a jako průběžný audit ke sledování stavu implementace zásad. Na základě Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 5/36
přezkoumávání změn v hodnocení auditu TPM je může vedení využít k posuzování vývoje implementace a k určování oblastí, ve kterých je nutno přidat jak energii, tak zdroje. Na dílně má TPM výsledek v naplnění tzv. nulových cílů. Ty zahrnují nulové vady, nulové prostoje, nulové nehody. V rámci nich by mělo být plné pochopení a aplikování základních preventivních principů (viz obrázek 2). • Princip číslo 1 – Udržovat strojní zařízení ve standardních provozních podmínkách, čistotě a pořádku. • Princip číslo 2 – Umět včas zjistit, že se stroj nachází v nestandardním režimu, nastala nenormálnost, abnormalita, a to jak sensoricky, tak pomocí přístrojů a techniky. • Princip číslo 3 – Okamžitě reagovat na nestandardní režim, nenormálnost, abnormalitu. Čili jinak: „Nastane-li princip číslo 2, dosáhnout principu číslo 1“. Obr. 2 Vztahy mezi třemi preventivními principy PROCES
PRINCIP 1
Stroj pracuje standardně
NE
PRINCIP 2
Zjištěno, že stroj nepracuje standardně
PRINCIP 3
Reagovat tak, že stroj bude pracovat standardně
ANO
Zdroj: Autor
1.3 Specifika montážní nebo zámečnické dílny Zámečnická nebo montážní dílna má od jiných pracovišť pár odlišností, které mají jak negativní, tak pozitivní dopady. Po zámečníkovi, mechanikovi se vyžaduje vyšší kompetence. Tím se myslí odborná způsobilost, znalosti, dovednosti, osobní vlastnosti a často i zkušenosti. Zámečnická nebo montážní dílna bývá vybavena často velkým počtem zařízení, která se až tak často nepoužívají. Mají zajistit akceschopnost dílny a tomu se pak podřídí velice nízké použití strojů. Na dílnách se kromě stacionárních zařízení používá i velké množství ručního nářadí a techniky. Nářadí – vrtačka, aku-šroubovák se používají, a když nefungují, koupí se nové. Strojní mechanik ani zámečník se neliší od ostatních obsluh strojů chtějí-li je využívat co nejefektivněji. Naprosto ve shodě se zásadami musí vědět, k čemu strojní mechanismus, zařízení, slouží a co s ním optimální charakteristiky strojního zařízení i to, jaké nastavení bude tedy nízkou kvalitu, rychlejší opotřebení.
v tom, čím se mají řídit, TPM i autonomní údržby nelze dělat. Měli by znát znamenat přetěžování a
1.4 Specifika pro údržbu Ve vztahu na útvary údržby je nutno si uvědomit, že se v posledních letech mění v řadě společností přístup k nim. Vlastní a navíc ještě funkční útvar údržby se stává zárukou Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 6/36
konkurenceschopnosti a optimálních firemních procesů. Tam, kde se podaří nejen řešit nenadálé situace ve výrobě, ale jim i předcházet nebo je dokonce předvídat, se zvyšuje jak výkonnost strojního zařízení, tak kvalita výrobků. Základním přístupem k výrobnímu zařízení je údržba při běžném provozu, která se zajistí odpovídajícím chodem strojního zařízení a správným nastavováním a seřizováním. Periodická údržba je již záležitostí útvaru údržby, obsahuje jak prohlídky, zkoušky, tak opravy. Prediktivní údržba hodnotí trendy a změny stavu sledovaných charakteristik a podle aktuálních hodnot se může zařazovat oprava zařízení. V mimořádných situacích, v havarijních situacích, se provádí údržba po poruše. Zatímco útvary údržby se podílejí na identifikaci rozsahu poruchy, provedení nápravy, realizaci nápravného opatření, komunikaci se servisními specialisty a s pracovníky výroby, odpovědnost strojního mechanika je v okamžitém informování o problému, poruše. Nejvyšším stupněm je systémový přístup, který řeší strojní zařízení nejen ve fázi, kdy nefunguje, ale již před jeho nákupem. Volí se takové zařízení, aby zapadlo mezi ostatní, aby mělo dostatečnou výkonnost a odpovídající kvalitu produkce. Volí se s ohledem na obsluhu, směnnost, energetickou náročnost, unifikaci náhradních dílů, software, nástroje a nářadí.
1.5 Vliv obsluhy na příčiny poruch strojního zařízení Strojní mechanik (jako obsluha výrobního zařízení) může být podstatou a tedy i příčinou selhání technického vybavení. Z praxe jde dokonce o jednu z nejčastějších příčin. Aby se těmto příčinám šlo vyvarovat, je důležité je pochopit. Příčiny poruchy způsobené strojním mechanikem by šlo strukturovat do několika oblastí (viz obr. 3). • Kompetenční příčiny – nedostatečné školení, nízká nebo nevyhovující způsobilost. • Dokumentační příčiny – neznalost či nedostupnost instrukcí pro užívání stroje, manuálu. • Organizační příčiny – dopady výrobních problémů na strojní mechaniky, kteří se pak sekundárně dopouští chyb, opomíjejí preventivní údržbu. • Systémové příčiny – extenzivní přístup k využití strojního zařízení, snaha plnit výrobní úkoly nastavením strojů na rychlejší chod. • Zcela mimo výše uvedené příčiny chyb strojního zařízení je pak vědomé poškozování stroje z růžných pohnutek (msta, snaha vytvořit si volno). Obr. 3 Příčiny poruch způsobené strojním mechanikem Neznalost Nízká kvalifikace Zastupování Vypínání bezpečnostních prvků
Práce ve stresu Neprovádění činností drobné údržby
Kompetenční
Dokumentační
Neznalost návodu
Příčiny poruch, způsobené strojním mechanikem
Systémové
Organizační
Přetěžování Chod stroje mimo optimum
Zdroj: Autor
1.6 Aplikace TPM – autonomní údržba Autonomní údržba jako pilíř totální produktivní údržby se klasicky zavádí v sedmi fázích. Fáze 1 – Čistota na začátek Ve vymezeném prostoru se provede označení míst s nedovoleným znečištěním, úniky kapalin a jinými nenormálními projevy. Určí se míra posouzení nenormálnosti (abnormality). Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 7/36
Fáze 2 – Zajištění čistoty Tým provádějící činnosti autonomní údržby se zaměří na stroje, určuje místa se vznikajícím znečištěním. Vše, co bylo v předchozí fázi indikováno, je vyčištěno. Pokud šlo o únik mazacích hmot, je to doplněno a spraveno. Fáze 3 – Standard Tým dojedná podobu předpisu, kterým se pro daný stroj, mechanismus, určí mazací místa, intervaly mazání a čištění. K tomu se určí potřebné mazací hmoty, úklidové prostředky a pomůcky. Fáze 4 – Trénink a příprava na autonomní kontroly Obsluhované zařízení se v další fázi doplní o vizualizaci mazacích míst, hladin kapalin, médií, směru průtoků, vyznačení kontrolních míst, doplní se značení nebezpečných zón a bezpečnostní prvky. Fáze 5 – Autonomní kontroly Nastavené standardy se upraví do konečné podoby a pak se s nimi pracuje na dílně. Do činností autonomní údržby se nyní zapojují i pracovníci útvaru údržby se svými postupy údržby. Fáze 6 – Organizace a pořádek Dosažení úrovně péče o strojní zařízení se rozšíří do dalších oblastí. Sleduje se zajištění kvality procesu, efektivita a produktivita práce, ukazatele výkonnosti strojního zařízení. Fáze 7 – Rozvíjení systému autonomní údržby Strojní mechanici odpovědní za strojní zařízení provádějí každodenní údržbářské zákroky, čištění a mazání, řeší nově objevené nenormálnosti. Sleduje se efektivnost zařízení. Při zavádění autonomní údržby je role strojního mechanika jako subjektu několikerá, viz obr. 4. Obr. 4 Čtyři role strojního mechanika při zavádění autonomní údržby Poznání obsluhy a normálního chodu stroje, abnormálního stavu, základního mazání a čištění
cí á va ozn p le Ro
Ro le
Spolupráce na tvorbě standardu
tvů
Role výkonná
rčí le Ro
a čn orm in f
í
Obsluha strojního zařízení, identifikace abnormalit, čištění, mazání, drobná údržba
Oznamování abnormalit, sběr dat ke zjištění výkonnosti stroje
Zdroj: Autor Všechny tyto role, aby přispěly k cíli – implementaci autonomní údržby jako základu TPM, musí být spojeny vysokou zainteresovaností a zaangažovaností strojního mechanika. Bez přijetí principů, pochopení cílů a zásad, bez snahy o zlepšování a optimalizaci procesu nebude výsledku a dopadu do výkonnosti firmy dosaženo.
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 8/36
2. Metrologické minimum pro strojní mechaniky Autorka: Ing. Marie Rytířová
2.1 Legislativa a úkoly metrologie Metrologie vytváří řetězce návaznosti při dokumentování přesnosti měření, např. dokumentovaná návaznost mezi noniem mikrometru v provozu přesného strojírenství a primární laboratoří metrologie délky. Legislativa stanoví požadavky na měřidla, metody měření a zkoušení, včetně hotově baleného zboží. Měřicí přístroje před uvedením na trh musí být typově schváleny a ověřeny. Harmonizace v Evropě vychází ze Směrnice 71/316/EHS, která obsahuje požadavky na všechny kategorie měřidel, a z dalších směrnic týkajících se jednotlivých kategorií měřidel, které byly vydány od roku 1971. V ČR je nejvyšší institucí působící v oblasti metrologie Ministerstvo průmyslu a obchodu. Pod něj spadají v oblasti metrologie další tři instituce: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, Český metrologický institut a Český institut pro akreditaci. Dalšími subjekty na nižším stupni jsou Autorizovaná metrologická střediska a střediska kalibrační služby. Metrologie se zabývá jednotností a správností měření. Pro podnikovou metrologii se definují měřidla, která se v daném oboru používají, pravidla pro členění a označení. Základním úkolem metrologie je zabezpečit jednotnost a přesnost měření. Základní rozdělení měřidel používaných na dílně: • pracovní měřidla stanovená • pracovní měřidla nestanovená • orientační (informativní) měřidla Pracovní měřidla nestanovená („pracovní měřidla“) slouží k měření na výkonných pracovištích, mají vliv na jakost výroby. Musí být periodicky kalibrována uživatelem, s řádným navázáním etalony. Lhůty kalibrace určuje sám uživatel. Pracovní měřidla stanovená („stanovená měřidla“) stanoví MPO vyhláškou 345/2002 Sb. s ohledem na jejich význam v závazkových vztazích při ochraně jiných veřejných zájmů. Orientační (informativní) měřidla si firmy definují jako měřidla, jejichž použití neovlivňuje jakost, množství atd. Tato měřidla orientačně informují o stavu nebo velikosti jevu nebo látkového množství (mohou podléhat vstupní kalibraci). Ověřování je soubor operací skládající se ze zkoušky a z opatření úřední značkou na měřidle (nevystavuje se ověřovací list) nebo z vystavení ověřovacího listu. Ověřením měřidla se potvrzuje, že měřidlo má požadované metrologické vlastnosti a že odpovídá ustanovením právních předpisů i dalších technických předpisů, popřípadě schválenému typu. Kalibrace měřidel je soubor operací, kterými se metrologické vlastnosti měřidla porovnávají s měřidlem metrologicky navázaným, zpravidla s etalonem. Výsledky kalibrace se zaznamenávají do kalibračního listu. Kalibrace zahrnuje určení metrologických charakteristik přístroje. To se provádí pomocí přímého srovnání s etalony. Vystavuje se kalibrační protokol a případně doplňuje štítek na měřidlo.
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 9/36
2.2 Základní vlastnosti materiálů a jejich zkoušení Aby se mohly správně a hospodárně využívat technické materiály, musí být známy jejich vlastnosti. U materiálu se ověřují fyzikální, chemické a mechanické vlastnosti. Níže je uveden přehled hlavních zkoušek. Fyzikální vlastnosti: • Hustota, teplota (bod) tání a tuhnutí, teplota tavení, teplota lití. • Délková a objemová roztažnost, teplotní součinitel délkové αl (1/K) a objemové roztažnosti αV (1/K). • Magnetické vlastnosti (diamagnetických, paramagnetických nebo feromagnetických látek). Chemické vlastnosti: • Koroze, korozní zkoušky v přírodě, korozní zkoušky v laboratoři (mikroklima). • Odolnost proti opalu, tj. oxidaci za vyšších teplot – žárovzdornost. Mechanické vlastnosti: • Pevnost, tvrdost, pružnost, tvárnost. • Tah, tlak, krut, střih a ohyb. Obr. 5 Univerzální zkušební stroj pro zkoušku tahem
Obr. 6 Charpyho kyvadlové kladivo pro zkoušku vrubové houževnatosti
Zdroj: HLUCHÝ M., Strojírenská technologie 1 – Nauka o materiálu, 1976, s. 124, s. 138 Z hlediska působení síly na zkušební těleso se rozdělují mechanické zkoušky na: • Statické zkoušky, při nichž zatížení zvětšujeme poměrně zvolna. Působí obvykle minuty, při dlouhodobých zkouškách dny až roky. • Dynamické zkoušky rázové a cyklické, při kterých působí síla nárazově po zlomek sekundy. Při cyklických zkouškách (zkoušky na únavu materiálu) se proměnné zatížení opakuje i mnoha cykly za sekundu, a to až při mnoha milionech opakování. • Zvláštní technické zkoušky, jejichž údaje je možné považovat za směrné, neboť výsledky zkoušek zde závisí na mnoha vedlejších činitelích. Z těchto zkoušek jsou nejdůležitější zkoušky tvrdosti. Obrázky 5 a 6 představují zařízení pro mechanické zkoušky. Zkoušky tvrdosti Tvrdost, jako jedna z mechanických vlastností, má hlavně u kovových materiálů mimořádnou důležitost. Je zjistitelná rychle i na předmětech nejmenších rozměrů. Z tvrdosti se usuzuje na Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 10/36
některé další vlastnosti materiálu (pevnost v tahu, obrobitelnost apod.). Definuje se jako odpor, který klade materiál proti vnikání cizího tělesa Technologické zkoušky Technologické vlastnosti jsou vlastnosti, které úzce souvisí se zpracováním materiálu na výrobek. Lze provádět níže uvedené zkoušky. 1. Zkoušky plechů 2. Zkoušky drátů 3. Zkoušky plochého a tyčového materiálu 4. Zkoušky trubek 5. Zkoušky prokalitelnosti (Jominy) 6. Jiskrová zkouška materiálu a jiné zkoušky druhu materiálu 7. Zkoušky obrobitelnosti Zkoušky svařitelnosti Svařitelnost se vyjadřuje ve čtyřech stupních: zaručená, zaručená podmíněná, dobrá a obtížná. Zkouší se množstvím zkoušek, které jsou přizpůsobeny hlavně konstrukčnímu provedení svaru a jeho namáhání. Zkouška svařitelnosti ohybová návarová Do zkušební desky se vyfrézuje 4 mm hluboká drážka, do níž se provede návar elektrodou určenou pro ocel, z níž je i zkušební deska. Deska se ohýbá dle obr. 7. Při ohýbání se měří úhly jednotlivých stádií ohybu. Obr. 7 Zkouška svařitelnosti – ohybová návarová
Obr. 8 Zkouška lámavosti svaru
Zdroj: HLUCHÝ M., Strojírenská technologie 1 – Nauka o materiálu, 1976, s. 147 Zkouška lámavosti svaru Stejné zkušební tyče se svaří tupým V svarem. Svařená tyč se zatíží tak, aby se svar při ohýbání rozevíral. Měří se úhel, při kterém vznikne ve svaru první trhlinka (viz obrázek 8). Nárazová návarová zkouška Ověřuje se, jak teplota při svařování ovlivní svar a jeho okolí tepelně. Na desku z materiálu se provede návar po celé délce ve směru válcování. Z desky se vyřežou tři tyče pro zkoušku vrubové houževnatosti. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 11/36
2.4 Kontrola a měření vybraných strojních součástí Ozubená kola Měření a kontrola ozubení jsou pro velký rozsah druhů a složitost tvarů ozubení rozsáhlé. Na ozubených převodech se vyžaduje přesnost a tichý rovnoměrný chod. U čelních ozubených kol se kontroluje průměr hlavové kružnice a její dostřednost, tloušťka zubu na roztečné kružnici, rozteč, tvar boku zubu, axiální házení kola, jakost povrchu ozubení a záběr ozubeného soukolí. Měření zubů v konstantní tloušťce a výšce Zuby v konstantní tloušťce nebo výšce se měří tehdy, když není možné měřit rozměr přes zuby. Toto měření není závislé na počtu zubů kola, ale na přesnosti průměru hlavové kružnice. Tloušťka zubu se měří na roztečné kružnici daného ozubeného kola – měří se pomocí zuboměru (viz obrázek 9), který tvoří dvě navzájem kolmá posuvná měřítka. Přesněji se dá tloušťka zubu měřit tangenciálním zuboměrem, který měří odchylky výšky hlavy zubu od teoretického rozměru při konstantní tloušťce zubu. Obr. 9 Digitální zuboměr.
Zdroj: Autorka Měření a kontrola tloušťky a rozteče zubů Rozměr přes zuby slouží ke stanovení tloušťky zubů a také k určení boční vůle v ozubení. Ke zjištění rozměru přes zuby M se ve výrobě používá speciální talířkový mikrometr (viz obrázek 10), kterým se zjišťuje tzv. rozměr přes zuby nebo míra přes zuby M. Obr. 10 Speciální talířový mikrometr na měření míry přes zuby M:
Zdroj: Autorka Míra přes válečky – tloušťka zubů se dá kontrolovat také přes válečky nebo kuličky vložené do zubové mezery. Je to vhodný způsob pro měření vnitřního ozubení. Kontrola zubové rozteče Zubová rozteč se měří na roztečné kružnici nebo na záběrové přímce. Základní rozteč se může měřit třídotykovým měřidlem základní zubové rozteče. Kontrola tvaru zubů Úchylka od předepsaného tvaru zubu se nazývá úchylka profilu. Kontroluje se mechanicky, opticky a u velkých kol šablonami na průsvit. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 12/36
Kontrola obvodového házení kola Házivost se kontroluje tak, že se kolo nasadí na trn a upne mezi hroty. Do zubové mezery se vloží kontrolní kulička, na kterou se seřídí číselníkový úchylkoměr a postupně se kontroluje jedna zubová mezera za druhou. Zkoušky záběru ozubení Tento způsob kontroly se považuje za kontrolu všech úchylek ozubení. Princip kontroly záběru je založen na odvalování měřeného ozubeného kola se vzorovým kontrolním kolem. Kontrola a měření závitů Při kontrole a měření závitu se musí změřit všechny rozměry, jimiž je tvar závitu určen. Dobrý vzájemný styk závitů šroubu a matice určitého jmenovitého průměru D závisí na správném středním průměru D2 a d2, stoupání P, vrcholovém úhlu závitového profilu α, a na rozsahu mezních úchylek. Kontrolu velkého průměru závitu se provádí posuvným měřítkem, mikrometrem nebo mezním třmenovým kalibrem. Kontrola závitového profilu šroubu mezním závitovým kalibrem – zpravidla je samostatný kroužek dobrý a samostatný kroužek zmetkový (bývá označen) nebo se provede závitovým třmenovým kalibrem (viz obrázek 11). Obr. 11 Závitový třmenový kalibr
Zdroj: ŠULC, J. a kolektiv, Technologická a strojnická měření pro SPŠ strojnické, 1982, s. 203
Kontrola matice Malý průměr závitu matice se kontroluje posuvným měřítkem nebo mezním válečkovým závitovým kalibrem, závitový profil matice se kontroluje mezním závitovým válečkovým kalibrem s dobrou a zmetkovou stranou. Kontrola stoupání závitu Kontrola pomocí závitových hřebínkových šablon – je to rychlá kontrola. Každá šablona představuje závitový profil s určitým stoupáním. Kontrola středního průměru závitu: Střední průměr závitu d2 se měří speciálním třmenovým mikrometrem s výměnnými dotyky. Třídrátková metoda měření středního průměru závitu Je to metoda jednoduchá a velmi přesně lze určit střední průměr závitu d2 výpočtem. K měření se používá nejčastěji sada tří drátků stejného průměru. Drátky se vkládají do závitového profilu a umožňují zjistit rozměr některým z délkových měřidel.
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 13/36
3. Správné čtení výkresové dokumentace pro strojní mechaniky Autorka: Ing. Ivana Horáková
3.1 Technická normalizace Technická normalizace je předpis, který stanoví různé důležité vlastnosti materiálů, výrobků, postupů. Definuje také používané pojmy. Normy usnadňují hromadnou výrobu. Tímto je zlevňují a také urychlují práci konstruktérů. Usnadňují vyměnitelnost součástí. Převzaté normy: Např.: ČSN EN 20273 (02 1050) – norma pro díry pro šrouby, viz obrázek 12. Obr. 12 Převzatá norma
Zdroj: LEINVEBER, J., VÁVRA, P., Strojnické tabulky, 2008, s. 395 Technické výkresy slouží pro přenos nového návrhu do projektu. Je to souhrn všech informací, které je nutné znát pro zhmotnění daného návrhu. Při tvorbě výkresu je třeba dodržovat všechna pravidla normalizace. Výkresy se v dnešní době zpracovávají převážně na počítačích v tzv. CAD systémech. I přesto jsou výkresy originální a kopie. Originály jsou uloženy v projektu a kopie slouží pro výrobu dané součásti či sestavy. Výkresy musí být opatřeny všemi náležitostmi, které udává norma.
3.2 Zobrazování těles U technických výkresů ve strojírenství se používají dvě základní techniky zobrazení: • 2D – promítání do průměten • 3D – prostorové zobrazení Promítání do průměten Při promítání do průměten se lze setkat s metodami dle obrázků 13 a 14. Obr. 13 ISO – E – evropský způsob promítání
Obr. 14 ISO – A – americký způsob promítání
Zdroj: V obou případech autorka V České republice se používá evropské promítání. Těleso je zobrazeno do tolika průmětů, kolik je třeba k úplnému vykreslení a zakótování všech rozměrů. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 14/36
Někdy se s promítnutím pohledů nevystačí a je třeba těleso zobrazit rozřezané myšlenou rovinou. I zde jsou dvě metody. Lze buď použít metodu řezu, která vykresluje jak to, co je v řezné rovině, tak i to co je za ní. Nebo lze využít druhou metodu – metodu průřezu. Tato metoda vykresluje jen to, co je v řezné rovině. Vykreslené pohledy tímto způsobem jsou jednodušší, ale metodu nelze použít vždy. Obraz vykreslený průřezem se nesmí rozpadnout na více částí. Ukázka na obrázcích 15 a 16. Obr. 15 Řez myšlenou rovinou
Obr. 16 Průřez myšlenou rovinou
Zdroj: V obou případech autorka 3D prostorové zobrazení V dnešní době, kdy se k tvorbě výkresové dokumentace používají 3D CAD systémy, jako je např. Inventor, Creo, NX, Ideas, Pro-E apod., se na výrobní výkresy vkládají 3D pohledy. Tyto pohledy mají informativní charakter o tvaru součásti, ukázka na obrázku 17. Obr. 17 Příklad 3D pohledu
Zdroj: Autorka
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 15/36
3.3 Kótování strojních součástí Na výrobním výkresu je třeba zobrazený předmět opatřit kótami. Kóta udává skutečný rozměr zobrazené součásti bez ohledu na měřítko. Složení kóty: • Vynášecí nebo odkazové čáry • Kótovací čáry – nesmí být ničím protnuté a nesmí se křížit • Hraniční značky – je několik typů, ve strojírenství se nejčastěji užívají šipky svírající úhel 30° • Kóta – musí být napsaná na kótovací čáře vždy tak, aby z ní „nepadala“ Kóty se kreslí tenkou souvislou čarou. Každý rozměr musí být na výkrese zakótován právě jednou. Kóty, které jsou pouze informativní, jsou uvedeny v závorkách. Rozměry, které se viditelně opakují, se okótují vždy pouze jednou. Kóta průměru – skládá se ze značky průměru ϕ a číselné hodnoty Kóta poloměru – skládá se z písmene R a číselné hodnoty Kóta kulové plochy – pokud je plocha větší než polovina koule, pak se skládá z písmene S, značky průměru ϕ a číselné hodnoty; pokud je kulová plocha menší než polovina koule, pak se skládá z písmene S, písmene R a číselné hodnoty. Kóta úhlu – skládá se z číselné hodnoty a značky stupně (°)
3.4 Tolerance rozměrů Každý okótovaný rozměr na výkrese podléhá nějaké toleranci, v níž musí být vyroben. Pokud tolerance není předepsaná přímo u dané kóty, pak tento rozměr musí odpovídat všeobecné toleranci, která je udaná v popisovém poli. Tuto toleranci lze nalézt v políčku přesnost – obsahuje číselnou hodnotu normy, malé písmeno a velké písmeno. Právě toto malé písmeno udává třídu všeobecné rozměrové tolerance. Zápis rozměrových tolerancí mezních úchylek, mezních rozměrů a tolerančních značek je uveden na obrázcích 18 až 20. Obr. 18 Zápis pomocí mezních úchylek
Obr. 19 Zápis pomocí mezních rozměrů
Obr. 20 Zápis pomocí tolerančních značek
Zdroj: Ve všech případech autorka Při zápisu rozměrových tolerancí se vychází ze základních tolerančních soustav. Je to soustava jednotné hřídele a soustava jednotné díry. Jsou základní tři typy uložení: • Uložení s vůlí – umožňují vzájemný pohyb součástí • Uložení s přesahem – zaručuje nepohyblivost součástí • Uložení přechodné – mohou být uloženy s vůlí nebo s přesahem
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 16/36
3.5 Geometrické tolerance Jedná se o geometrickou přesnost funkčních ploch součástí. Stejně jako u rozměrových tolerancí, i u tvarových tolerancí se všechny netolerované plochy řídí všeobecnými tolerancemi. Lze je opět nalézt v popisovém poli v políčku přesnost, která se skládá z označení normy, malého písmena a velkého písmena. Právě toto velké písmeno označuje třídu všeobecné geometrické přesnosti. Existují tři třídy této přesnosti. Geometrické tolerance (viz tabulka 3.1) jsou vždy vztaženy ke konkrétní ploše, která je označená jako základna. Tabulka 3.1 Typy geometrických tolerancí Skupina tolerancí
Druh tolerance
Tolerance tvaru
Tolerance přímosti Tolerance rovinnosti Tolerance kruhovitosti
Značka
Tolerance válcovitosti Tolerance profilu podélného řezu Tolerance rovnoběžnosti Tolerance kolmosti Tolerance sklonu Tolerance plochy
Tolerance souososti Tolerance souměrnosti Tolerance jmenovité polohy prvku Tolerance různoběžnosti os Tolerance obvodového házení Tolerance čelního házení Tolerance házení v daném směru
Souhrnné tolerance tvaru a plochy
Tolerance úplného obvodového házení Tolerance úplného čelního házení Tolerance tvaru daného profilu Tolerance tvaru dané plochy
Zdroj: LEINVEBER, J., VÁVRA, P., Strojnické tabulky, 2008, s. 131
3.6 Jakost povrchu Obrobený povrch může mít vždy jinou drsnost. Záleží na způsobu výroby a dokončovacích operacích. Plochy, které jsou funkční, musí mít drsnost nižší. Zbývající plochy (plochy volné) mohou mít drsnost vyšší. Na výkresech se nejčastěji uvádí aritmetická úchylka. Označuje se jako Ra. Na výrobních výkresech se struktura povrchu předepisuje podle značky Ra a číselné hodnoty. Užívají se tři typy značek: • Značka, která označuje obrobený i neobrobený povrch • Značka označující obrobený povrch • Značka označující neobrobený povrch Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 17/36
Všechny plochy, které nemají stanovenou drsnost na výrobním výkresu, se řídí celkovou drsností povrchu, která se předepisuje nad popisové pole. Píše se ve formátu celková drsnost, za níž je pak závorka a v níž jsou vypsané všechny drsnosti povrchu, jež jsou na výkrese použity. Druhou variantou je, že v závorce je jen značka drsnosti bez číselného označení. Jakost povrchu je závislá na předepsaném stupni přesnosti.
3.7 Konstrukční dokumentace Konstrukční dokumentace se skládá z výkresů a kusovníků. Výkres sestavení – tyto výkresy musí obsahovat danou sestavu, vyobrazenou v tolika pohledech, aby bylo jasné, jak sestavení vypadá. Pohledy mohou být zobrazeny i v řezech nebo v průřezech. Výkres může být pro názornost doplněný 3D pohledem. Dále musí obsahovat pozice – číselné odkazy na jednotlivé součásti. Musí obsahovat i základní kóty a kóty součástí, které budou připojeny k dalším sestavám nebo podsestavám. Výkresy sestavení musí obsahovat popisové pole, nad kterým může být kusovník (rozpis položek). Kusovník – může být umístěný přímo na sestavě, pak je připojen rovnou na popisové pole a položky jsou číslovány odspodu nahoru. Nebo je na samostatném listu formátu A4, pak je záhlaví kusovníku umístěné nahoře a čísluje se odshora dolů. Kusovník musí obsahovat informace o jednotlivých součástech. Rozpis položek musí o těchto součástech nést informace, jako jsou čísla norem, čísla výrobních výkresů, velikosti polotovaru, označení materiálu, ze kterého jsou vyráběné, počty kusů, hmotnosti kusů, názvy součástí apod. Každá firma si formu a vzhled kusovníku stanovuje sama. Výrobní výkres – musí obsahovat vyobrazenou součást. Do hlavního pohledu (nárysu) se volí takový pohled, který o daném tělesu obsahuje nejvíce informací. Množství pohledu se volí tak, aby součást bylo možno plně zakótovat. Kromě kót nese výrobní výkres informaci o drsnostech jednotlivých ploch součástí, o geometrických a rozměrových tolerancích, o tepelných a chemických úpravách povrchu. Výrobní výkres, stejně jako výkresy sestavení, musí obsahovat popisové pole. V tomto popisovém poli musí být informace o polotovaru, způsobu promítání, přesnosti výroby, o čísle sestavení, čísle kusovníku, o názvu součásti, číselném označení součásti, o tom kdo výkres kreslil, kontroloval a schválil apod.
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 18/36
4. Zabraňování chybám na pracovištích pro strojní mechaniky Autor: Ing. Milan Rozkoš
4.1 Odpovědnost operátora za kvalitu produktu Jednou z nejdůležitějších aktivit firmy je pochopit, čím zákazníka uspokojit, čím naplnit jeho požadavky a případně, jak jej překvapit dodatečnými užitečnými funkcemi. Zákazníkovy představy o dodávaném produktu či službě mají trojí podobu. Požadavky patří mezi vyslovené, přesně definované potřeby zákazníka. Kromě vyslovených potřeb má zákazník i potřeby, které nevyslovuje, nedefinuje při sjednání smlouvy, uzavření vztahu. Mají dvě podoby, což znázorňuje i obrázek 21. Obr. 21 Představy zákazníka Vyslovené
Očekávání
Nevyslovené
Představy zákazníka o produktu Požadavky
Přání
Zdroj: Autor Na těchto třech aspektech potřeb zákazníka se dá vysvětlit role operátora, v našem případě strojního mechanika, zámečníka. Především je rolí strojního mechanika vyrobit kvalitu produktu, kterou se uspokojují požadavky a očekávání. Nebude-li potřeba na požadavky a očekávání zajištěna, může to vést až k reklamacím.
4.2 Štíhlé myšlení – hodnota V návaznosti na snahu nejen uspokojit zákazníka, ale i zainteresované strany, například vedení a majitele ziskem, vyplývá potřeba na snižování nákladů. Průkopníky takových aktivit jsou japonské průmyslové firmy. Tato myšlenka se pak prezentuje jako „lean manufacturing – štíhlá výroba“. Jde zde o hledání takového stavu, kdy bude realizována hodnota pro zákazníka na základě jeho konkrétního požadavku, v požadované kvalitě a včas. V rámci hledání optimálního průběhu procesu se ve firmách provádí analýza přidávané hodnoty. Pod drobnohledem se analyzují konkrétní činnosti během procesu. Posuzuje se, zda hodnotu přinášejí nebo o ni nejde a vlastně představují jen způsob spotřeby nákladů. Takto nalezená místa, která kromě spotřeby nákladů využívají čas a energie jak fyzické, tak lidí, se stávají ohniskem optimalizace procesu. Na nalezené zdroje nepřidané hodnoty se nasazují akční plány s cílem zefektivnit proces. V pohledu na výše zmiňované potřeby je možno definovat i hodnotu. Za hodnotu se považuje podíl uspokojených potřeb k použitým zdrojům. I zde je možno vypozorovat možný přínos strojního mechanika/zámečníka – podílet se na aktivitách při snižování nákladů. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 19/36
Když se podíváme na výsledek činností strojního mechanika/zámečníka, pak produkt má tři aspekty, viz obrázek 22. Aspekty produktu jsou kvalita, termín a cena. Obr. 22 Aspekty produktu Termín
Kvalita
PRODUKT
Cena (Náklady)
Zdroj: Autor Strojní mechanik tvoří kvalitu, naplňuje výše zmíněné požadavky a očekávání. Podílí se na ovlivňování ceny úsporou nákladů, spotřebovaných při realizaci produktu a služby. Pokud strojní mechanik/zámečník dokáže realizovat produkt či služby v čase kratším a tento nový postup se osvědčí, pak to znamená, že v rámci zlepšování, optimalizace procesů bylo dosaženo vyšší výkonnosti.
4.3 Přístup tří NE – nepokračuj – nedělej – neposílej Jakákoliv činnost na pracovišti přestavuje řetěz procesů. Strojní mechanik, stejně jako každý jiný operátor, je účastníkem realizačního procesu. Tyto realizační procesy na sebe navazují a je jimi vytvářena hodnota pro zákazníka. Za každý proces zodpovídá sice vlastník, ale hodnotu vytváří operátor – strojní mechanik. Strojní mechanik přebírá odpovědnost za tok hodnot přes svůj interní proces. V rámci svého procesu odpovídá za realizaci zásady tří NE (viz obrázek 23). Prvé NE – Strojní mechanik nesmí začít své činnosti na těch vstupech, jež neodpovídají požadavkům, které již v předcházejících interních procesech ztratily přidanou hodnotu nebo ji nikdy neměly. Druhé NE – Strojní mechanik má pracovat tak, aby hodnotu přidal, aby nezvýšil neúměrně náklady, aby nepromarnil čas k realizaci toho, co mělo být realizováno. Neudělá zmetek. Třetí NE -Strojní mechanik nesmí neshodný produkt předat do dalšího procesu, a být tak příčinou snižování hodnoty a zvyšování nákladů. Obr. 23 Zásady tří NE pro strojní mechaniky NE
NE
NE
Neprovedu práci špatně! Neudělám zmetky!
Nebudu pokračovat na neshodných vstupech!
Můj proces
Z předcházejícího procesu ….
Nepošlu vadnou práci dál! … do následného procesu
Zdroj: Autor Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 20/36
4.4 Nejen chyby ale i zbytečnosti – definování plýtvání na pracovišti Dobré firmy vyhledávají a odstraňují plýtvání, cílem může být dosažení štíhlé výroby. Ovšem na škodu těmto aktivitám jsou zdroje plýtvání, které se ve strojírenských (ale i v jiných) firmách vyskytují. V každém výrobním systému se vyskytují a jsou zátěží (viz Košturiak a Frolík 2006). Jaké jsou základní zdroje plýtvání? Nadvýroba – vyrábí se příliš mnoho nebo příliš brzo, před objednávkou ze strany zákazníka. Mimořádné zpracování – pracovníci provádějí úkony nad rámec předpisu, mimo specifikace. Zbytečné pohyby – pohyby, které nepřináší hodnotu; znamenají prodlužování času realizace. Zásoby – nadměrné zásoby nad rámec potřebných pro plnění požadavků zákazníka. Čekání – je vždy zbytečností, ať se čeká na cokoli. Opravy a zmetky – nekvalitní produkce znamená nejen zvýšení nákladů, ale i zbytečnou práci. Doprava – nadbytečná doprava, zbytečná manipulace – vyžaduje prostor, čas, náklady. Dalším zdrojem plýtvání je rozšířené plýtvání časem. Skoro každý ze základních zdrojů plýtvání nakonec vede k plýtvání časem. Dále se za plýtvání označují aktivity, kdy dochází k nepravidelnosti a k namáhavé práci. Nepravidelnost se japonsky označuje jako mura. Znamená to porušení pravidla hladkého toku výroby. Produkty na lince, na dílně se pohybují nárazově. Japonci namáhavou práci označují slůvkem muri. Zahrnuje např. práci nových, nezkušených operátorů s nedostatečným zaškolením anebo zkušenostmi. Takoví pracují pomaleji a dopouští se jiných mud (zmetky, čekání, mimořádné zpracování). Samostatnou kapitolou může být i neergonomické řešení pracoviště, což je zvláště u strojních mechaniků častý problém.
4.5 Kontroly a neshody Strojní mechanik je v duchu prostředního NE odpovědný za to, že musí zjistit, zda vyprodukoval shodný díl, výrobek. Provádí kontrolu, zjišťuje splnění požadavků. Použitá měřící a zkušební technika musí odpovídat charakteristice produktu, který je kontrolován. Fyzikální vlastnosti produktu lze měřit měřícím zařízením. Při srovnávací metodě se posuzuje shoda dvou či více různých fyzických jevů při srovnávání atributů, které se hodnotí vizuálně. V procesu může vznikat celá řad chyb. V tom případě je nutno chyby najít, a tím zlepšit proces. Může být aplikován proces s využitím gemba gembutsu. Eliminace příčin je zásadní krok na cestě k odstranění opakování problému. Samozřejmě, že zmírňování dopadů a eliminace jejich projevů může přinášet výhody, ale nikoliv trvalého rázu a konečného zbavení se problému. Odstraňování symptomů (Anderson 2011) může jen problém zhoršit. Příčina trvá delší dobu a navíc odstraněním symptomů se připravíme o zřetelnou indikaci toho, že se problém vyskytuje. V japonské firemní kultuře se dbá na pět železných pravidel řízení gemba (Imai 2005). Gemba je japonský sousloví „skutečné místo“. Je jím pracoviště, kde se tvoří hodnota pro zákazníka. Jakmile se objeví problém, je nutno jít na pracoviště. Na něm se zkontrolují všechna gembutsu, tedy objekty na pracovišti – dílce, zmetky, stroje, nástroje, dokumentace, přípravky atd. Na místě se přijímá dočasné opatření. Pak se hledá a odstraní původní příčina problému. Řešení problému se převezme do nového standardu pracoviště (viz obrázek 24). Neshodné produkty zjištěné na dílně lze členit podle různých hledisek. Zdrojem problémů tak může být jedna z následujících příčin: metody, lidé, motivace, řízení, materiály, stroje a zařízení, pracovní prostředí či měření a měřicí zařízení. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 21/36
ĚN
Obr. 24 Opatření na gemba ZJIŠT
PROBLÉM
Jdi na gemba Zkontroluj gembutsu
Ě AN STR D O
N
Zavedení standardu k zamezení opakovaného výskytu
Zavedení dočasných opatření Najít příčinu a odstranit ji
Zdroj: Autor
4.6 Analýza příčin neshod – předpoklad zamezení chyb Předpokladem zamezení chyb je odstranění jejich příčin. Při jejich hledání je nutno odlišit příčiny od následků a dopadů. Příčina je vždy prvotní, představuje předpoklad dalšího děje, jevu, v našem případě neshodného produktu. Vždy je nutné si tento vztah kauzality uvědomovat a hledat v hloubi problému jeho kořenovou příčinu. Najít kořenovou příčinu znamená najít zdroj problémů. Pro hledání příčin existuje celá řada metod. Metoda pěti proč Během sledování příčin problému se řešitelé stále více ponořují do jeho hlubších příčin, až se zastaví v úrovni kořenové příčiny. Neustále se ptají “proč“, minimálně pětkrát, dokud lze smysluplně odpovídat. Od problému se tým dostane do kořenové vrstvy. Při aplikaci metody se odpověď na předchozí otázku stává v dalším sledu ptaní sama otázkou. Metoda šesti otázek Někdy je při řešení problému potřeba jej vymezit, znát související jevy. Pochopení těchto souvislostí (časových, místních, osobních) může pomoci vyšetřit i příčinu problému anebo řešitele nasměruje správným směrem. Pro tuto metodu šesti otázek se někdy používá i název „je – není“ metoda. Po uvědomění si problému se odpovídá na „co –kdo-kde- kdy- proč- jak“ , případně uvažuje „je – není – odlišnosti“. Ze získaných dat se diagnostikuje příčina problému. Na zjištění se nastaví vhodné protiopatření, které by mělo zasáhnout určené „je“ pro otázky. Při analýze příčin problému lze účelně využít metody, které přímo ukazují na příčiny problémů. Jsou to metody objektivní, kde se toto hledání příčin odehrává na základě přesných čísel. Histogram Cílem této metody je ukázat rozdělení a variabilitu naměřených údajů pro vybranou charakteristiku. Histogram svou podstatou umožňuje předvádět data a upozornit na zdroj variability procesu, působí-li v procesu. Metoda je nazývána i sloupcovým diagramem, protože se hodnotí tvar sloupců četnosti sledované charakteristiky. Po zpracování naměřených údajů do grafické podoby se vyhodnocují možné vztahy v procesu. Posoudí se sestrojený histogram na získaný tvar. Pokud je tvar jiný než normální rozdělení, v procesu se provede opatření ke korekci. Tvar naznačuje příčinu variability, a tím i potřebný směr zásahu. Ideálním tvarem rozdělení je rozdělení normální, tedy takové, které je symetrické, většinou kolem jmenovité hodnoty charakteristiky, a má tvar zvonu (viz obrázek 25). Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 22/36
Jako ukázka je na obrázku 26 uveden hřebenovitý diagram – nerespektování přesnosti měření, nevhodné zaokrouhlování. A obrázek 27 ukazuje useknutý diagram – prošlo třídící kontrolou, vyřazeny kusy přesahující toleranční meze nebo měření na hranici citlivosti měřidla. Tyto dva poslední histogramy ukazují na chyby operátora.
Počet výskytů Xmin
Charakteristika x
Xmax
Obr. 27 Useknutý tvar Počet výskytů
Obr. 26 Hřebenovitý tvar
Počet výskytů
Obr. 25 Zvonovitý tvar
Xmin
Charakteristika x
Xmax
Xmin
Charakteristika x
Xmax
Zdroj: ANDERSEN, B., FAGERHAUG, T., Analýza kořenových příčin, 2011, s. 89
4.7 Využití vizualizace k řešení problémů Aby byly problémy dokonale vyřešeny, je nutné, jak již bylo řečeno, důkladně prošetřit okolnosti a zjistit příčinu problému. Proti této příčině je nutno zaměřit opatření. V tomto případě je aplikován základní cyklus pro zlepšování, známý jako P-D-C-A. Cyklus v sobě zahrnuje prvky od definování problému po systémové opatření. Čtyři kroky cyklu se anglicky označují Plan- Do – Check – Act. První krok – P, Plánuj – k problému se získávají data, vytváří se názor na možnou příčinu. Druhý krok – D, Dělej – provede se zkouška k ověření hypotézy, zásah k odstranění příčiny. Třetí krok – C, Kontroluj – ověření efektivnosti opatření, dosažení předpokládaného stavu. Čtvrtý krok – A, Jednej – systémová změna do platné dokumentace firmy, do instrukcí. Nástrojem, který využívá PDCA cyklus k záznamu řešené problematiky, je PDCA report. Má podobu flip-chartu, kde jsou připraveny kolonky, například: „Problém – Opatření – kvadranty PDCA“. Na tento papír, umístěný u buňky nebo na dílně, zapisuje strojní mechanik/zámečník v případě potřeby svůj problém. Pracovník přípravy výroby má v povinnostech sledovat flip-chart se záznamy. Pokud se tam vyskytne problém, pracovník přípravy jej zaregistruje, a pokud je to k věci, začíná jej řešit. Problém je postupně řešen odborníkem, jenž dává najevo každou uzavřenou etapu vykreslováním kvadrantů PDCA cyklu naznačeného na konci řádku, viz obrázek 28. Obr. 28 Kvadranty PDCA reportu P - problém přijat k řešení
C – úspěšně proběhlo odzkoušení opatření A – došlo k revizi/ zpracování dokumentace
D – definováno opatření k problému Zdroj: Autor
Výhodou uvedeného nástroje je přiblížení řešené problematiky operátorům, kteří vidí, že jejich náměty a potřeby nezapadají a jsou zdrojem zlepšovacích aktivit. Posledním (nikoliv však z pohledu závažnosti) důvodem pro využití PDCA reportu na dílně je to, že zdejší problémy se jasně a viditelně prezentují i vedení firmy. Vzniká tak názor na problematická místa. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 23/36
5. Zámečnické činnosti Autorka: Ing. Irena Kučerová
5.1 Orýsování Orýsování je přenášení rozměrů z výkresu na materiál. Je to velmi přesná práce. Používané pomůcky jsou uvedeny na obrázku 29. Orýsování se dělí na: a) orýsování rovinné – plošné b) orýsování prostorové Obr. 29 Pomůcky pro orýsování 1-rýsovací jehla a úhelník, 2-svislé měřítko, 3-nádrh , 4-kružítko, 5-důlčík, 6-hledač středu, 7-prizmatické podložky, 8-šroubová podložka
Zdroj: VOJTÍK, J., ŠVAGR, J. Technologie ručního zpracování kovů, 1990, s. 18 Orýsování prostorové – používá se u složitějších součástí, například u složitých odlitků, výkovků, hutních polotovarů různých profilů. Provádí se nádrhy s výškoměrem za použití prizmatických kostek.
5.2 Řezání kovů Řezání je třískové obrábění, při kterém materiál oddělujeme mnohozubým nástrojem – pilkou. Používanými druhy nástrojů jsou pilový list, pilový pás a pilový kotouč. Úprava pilového listu (viz obrázek 30): Aby pilový list nedřel o stěny spáry, musí být vznikající spára větší než tloušťka pilového listu. Proto se dělá pilový list zvlněný nebo se ozubení rozvádí (zuby se vyhnou střídavě vlevo a vpravo). Obr. 30 Úprava zubů pilového listu
Zdroj: VOJTÍK, J., ŠVAGR, J. Technologie ručního zpracování kovů, 1990, s. 20 Při strojním řezání na kotoučových, rámových nebo pásových pilách se dosahuje větší produktivity práce než při ručním řezání.
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 24/36
5.3 Pilování Pilování je oddělování třísek vícebřitým nástrojem – pilníkem. pro ruční pilování Pilníky se dělí na: pro strojní pilování - s přímočarým vratným pohybem - s rotačním pohybem Při hrubování se piluje dlouhými zdvihy a na pilník se silně tlačí. Při dokončování se tlačí méně, zkracuje se délka zdvihu, volí se jemnější pilníky. Pro zvlášť jemné práce se používají jehlové pilníky – nemají dřevěnou rukojeť, profily jsou stejné jako u hrubovacích. Pilování tvarových ploch: pro vnitřní tvary se používají pilníky s půlkruhovým nebo kruhovým profilem. Pilovaný tvar kontrolujeme pomocí šablony. U vnějších zaoblení se nejdříve srazí rohy, pak se piluje obdélníkovým pilníkem. Strojní pilování – produktivnější než ruční, užívá se při výrobě zápustek, forem a šablon. Pilníky mohou být také stopkové rotační různých tvarů (válcové, kuželové, kulové) s ohebným hřídelem, viz obrázek 31. Obr. 31 Strojní pilování
Zdroj: VOJTÍK, J., ŠVAGR, J. Technologie ručního zpracování kovů, 1990, s. 29
5.4 Stříhání, sekání, probíjení Stříhání – je beztřískové dělení materiálu, při kterém vnikají do materiálu dva nože ve tvaru klínů. Důležitou podmínkou pro správnou funkci nožů je těsný dotyk nožů v místě střihu. K zmenšení tření je hřbet vykloněn od řezné roviny o úhel hřbetu 2 až 3°. Prostřihování – probíhá po uzavřeném obvodu daném tvarem výstřižku. Dělí se na mnoho operací, např. děrování, nastřihování, vystřihování, protrhávání, vysekávání aj. Výstřižek je částí výchozího materiálu, zbytek je odpad. Dokonalé využití materiálu je zvláště významné při sériové a hromadné výrobě. Obr. 32 Sekání
Zdroj: VOJTÍK, J., ŠVAGR, J. Technologie ručního zpracování kovů, 1990, s. 56, 57 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 25/36
Sekání – je oddělování tlustých třísek nebo rozdělování materiálu. Do materiálu vniká nástroj, sekáč, který má tvar klínu (viz obrázek 32). Úhel břitu sekáče je 55 – 60o, podle druhu materiálu. Na měkký materiál se používá břit s úhlem 30° a na velmi tvrdý materiál je vhodný úhel břitu 80°. Při sekání se drží sekáč kolmo a při odsekávání šikmo k materiálu. Údery kladiva směřují na hlavu sekáče. Vznikají zde otřepy, které se musejí odstranit obroušením. Probíjení – je děrování měkčích a tenčích materiálů z kovu, plastu, kůže, pryže apod. Uplatňuje se v kusové výrobě, kde nevyžadujeme vysokou přesnost otvorů. Provádí se průbojníky, výsečníky (pro větší otvory, např. těsnění), pro tvrdé materiály se používají pákové děrovačky různých konstrukcí. Průbojníky jsou podobné sekáčům, tvar ostří odpovídá tvaru vysekaného otvoru. Staví se vždy kolmo k materiálu.
5.5 Vrtání, vyhrubování, vystružování Vrtání je obrábění vnitřních rotačních ploch do plného materiálu. Je to nejstarší a nejpoužívanější technologická operace. Jako nástroj se používá vrták, nejčastěji dvoubřitý, jenž vykonává hlavní řezný pohyb (rotační) i vedlejší pohyb (posuv). Vrtáky se upínají do sklíčidel s válcovou stopkou nebo do vřetene vrtačky přímo nebo s redukčním pouzdrem – s kuželovou stopkou. Druhů upínání obrobků je celá řada: bez upnutí, v ruce (viz obr. 33), do svěráku, do sklíčidla, do děličky, pomocí upínek přímo na stůl nebo na upínací úhelníky, do speciálních vrtacích přípravků. Obr. 33 Přidržování ruční svěrkou
Zdroj: VOJTÍK, J., ŠVAGR, J. Technologie ručního zpracování kovů, 1990, s. 36 Vyhrubování je zlepšování rozměrové a geometrické přesnosti vyvrtané díry. Po vyhrubování zpravidla následuje vystružování. Výhrubníky jsou tří- až čtyřbřité nástroje s kuželovou stopkou nebo mohou být nástrčné. Vystružování je dokončování přesných, lícovaných děr. Díra se vyhlazuje a dává se jí přesný geometrický tvar (IT = 7 - 8). Přídavek na vystružování je 0,2 – 0,4 mm na průměr díry. Výstružníky jsou vícebřité nástroje s přímými nebo šroubovitými zuby.
5.6 Řezání závitů Řezání vnitřních závitů se provádí závitníky (viz obrázek 6), které mají tvar kalených šroubů, do nichž jsou vyřezány drážky. Ty mohou být přímé nebo ve šroubovici. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 26/36
Řezání vnějších závitů se provádí závitořeznými čelistmi. Kruhové čelisti (viz obrázek 34) mají základní tvar kalené matice se 3 až 5 drážkami kruhového tvaru, upínají se do vratidla. Mohou být celistvé (přesnější) nebo dělené. Obr. 34 Závitořezné čelisti
Zdroj: ŘÍHA, Z. Řezání závitů, 2013, s. 14 – 16 Prizmatické, dělené, čelisti jsou málo přesné. Radiální čelisti se upínají kolmo na osu, používají se při řezání závitů na trubkách. Hlavice jsou řehtačkové, Excelsior apod.
5.7 Rovnání, ohýbání Rovnání je pracovní postup, při němž získává materiál svůj původní rovný tvar. Materiál, který chceme rovnat, musí být tvárný, ale i houževnatý (ocel x litina). Provádí se rovnání ruční, strojní nebo lokálním zahřátím, kdy se materiál narovná při chladnutí. Dráty se rovnají protahováním průvlakem nebo přetahováním přes dřevěný váleček. Tyče se rovnají kladivem na kovadlině, strojním rovnáním (rovnací válečky), lokálním zahřátím. Plechy a pásy se rovnají na dřevěné desce, údery se vedou na zkrácenou stranu pásu. Ohýbání je tvářecí pochod, při němž se mění tvar materiálu změnou tvaru jeho osy. Materiál je namáhán v místě ohybu tahem (vnější vlákna) a tlakem (vnitřní vlákna). Délka zůstává nezměněna jen v jednom místě ohybu – neutrální délka. Je buď v jedné polovině tloušťky (R > 5t) nebo v jedné třetině tloušťky (R < 5t). Válcovaný materiál se ohýbá kolmo na směr vláken, aby se napětí rozdělilo na více vláken. Trubky se ohýbají tak, že před ohybem se naplní pískem (ocelová) nebo roztavenou kalafunou (z neželezných kovů), aby se při ohybu nezbortily stěny trubky.
5.8 Nýtování Nýtováním vznikají nerozebíratelné spoje. Nýt svírá spojované součásti a tření, které vzniká mezi spojovanými součástmi a hlavami nýtů brání vzájemnému posunutí. Při přímém nýtování, kdy se díly pouze spojují, je na jednom dílu dřík (osazení), v druhém díra. Roznýtováním vznikne závěrná hlava. Při nepřímém nýtování se spojuje pomocí nýtů. Přitom nýtové spoje mohou být pevné, těsné (nepropustné) či pevné a těsné. Nýtování se například používá v leteckém průmyslu (Airbus obsahuje 3,5 milionu nýtů). Potřebnými nástroji pro nýtování je podpěrný hlavičkář, zatahovák (přítužník), kladivo, závěrný hlavičkář, kleště a tužlík (Maděrková 2011). Nýtový spoj se rozebírá odvrtáním nebo odseknutím hlavy nýtu a vyražením dříku nýtu z díry. U malých nýtů s průměrem do 10 mm se hlava odsekne jednostranně sbroušeným sekáčkem. U větších nýtů se hlava odvrtá, viz obrázek 35. Odvrtávají se také nýty se zápustnou hlavou, zbytek nýtu se vyrazí průbojníkem nebo vyrážečem (Maděrková 2011). Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 27/36
Obr. 35 Odstraňování nýtů
Zdroj: MADĚRKOVÁ, M., Technologie část II, 2011, s. 37
5.9 Práce s mechanizovanými nástroji „Mechanizované nástroje jsou ruční nástroje s mechanizovaným hlavním (řezným) pohybem funkční části. Tento hlavní pohyb je buď přímočarý vratný, nebo točivý. Ostatní pohyby s mechanizovanými nástroji koná dělník podobně jako s nástroji ručními.“ (Outrata 1982) Mechanizovaný nástroj tvoří přechod mezi ručním nástrojem a obráběcím strojem. Mechanizované nástroje podle pohonu mohou být pneumatické, tj. pístové točivé, vzduchové turbíny, motory s lopatkovým rotorem. Pneumatické (vzduchové) nářadí má vyšší odolnost vůči prachu, delší životnost a výrazně nižší náklady na opravy oproti elektrickému nářadí. Pneumatické nářadí je tak v současné době nejvhodnějším vybavením pro moderní dílny a provozy. Mechanizované nástroje elektrické jsou poháněny univerzálními motory na stejnosměrný i střídavý proud, lze je napojit na kteroukoli světelnou síť příslušného napětí, což je jejich největší výhoda. Patří mezi ně i elektromagnetické vrtačky, kolejnicové vrtačky, střihačky oceli, střihačky lan, ohýbačky oceli, rovnačky oceli, vrtačky do speciálních podmínek, lis na koncovky hydraulických hadic. Nabízí se k nim potřebné nástroje, jako jsou příslušné vrtáky, ořechy či náhradní nože pro střihačky. Maximální výkon a prodloužení životnosti nástrojů zabezpečí chladicí kapaliny a oleje. Pět kategorií speciálních strojů je na obrázcích 36 až 40. Obr. 36 Elektromagnetické vrtačky
Obr. 37 Střihačky oceli
Obr. 38 Kombinované stroje pro stříhání (ohýbání), rovnání oceli
Obr. 39 Vrtačky do speciálních podmínek
Obr. 40 Přenosný lis na lisování hydraulických hadic
Zdroj: Cominvest Dalšími mechanizovanými nástroji jsou např.: rázový utahovák, šroubovák, kotoučová pila, přímočará pila, vysokootáčková fortuna, akumulátorové vytlačovací pistole, silikonovací pistole, rytecká tužka, pneumatický pilník, kladivo, nýtovací kleště apod. „Kromě jednotlivých druhů nářadí se vyrábějí i soupravy, které obsahují vedle pohonné jednotky (elektrické ruční vrtačky) ještě další drobné příslušenství pro vrtání, broušení, smirkování, drátkování, frézování aj.“ (Vojtík, J., Švagr, J. 1990) Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 28/36
6. Montáž Autorka: Ing. Jarmila Zezulová
6.1 Technologie a plánování montáže Montáž ve strojírenství zajišťuje všechny činnosti potřebné ke smontování hotového výrobku nebo montážního celku z jednotlivých součástí nebo menších celků. Jde většinou o ruční práci za použití řady strojů nástrojů, přípravků a měřidel. Montáž často představuje poslední fázi výroby. Při montáži se ovšem projeví všechny nedostatky předcházejících výrobních operací. Na kvalitě výroby součástí proto závisí produktivita montáže. Montáží musí být zajištěna funkčnost zařízení, je proto nutno zvolit vhodný typ montáže: - s úplnou vzájemnou vyměnitelností - s neúplnou vzájemnou vyměnitelností - s použitím kompenzátorů - s individuálním lícováním součástí - s rozdělením součástí do skupin (s individuálním výběrem) Nutnou podmínkou dané kvality spojení je dodržení tolerancí rozměrových i tvarových a vzájemné polohy a kvality povrchu spojovaných součástí. Při montáži je nutno odstranit všechny nepřesnosti, a tím skryté vady ovlivňující kvalitu spojení součásti. Organizace montážních prací závisí především na typu výroby a na umístění pracoviště. Interní montáže se provádí v prostorách podniku. Montáž externí se provádí mimo podnik, v podmínkách, kdy je nutno operativně řešit vzniklé problémy na místě montáže a kde mohou být specifické pracovní podmínky. Montáž skupin se provádí při výrobě složitějších výrobků (automobil). V rámci zajištění funkčnosti a kvality celku je nutno kontrolovat a testovat jednotlivé součásti i skupiny. Stacionární montáž probíhá na jednotlivých pevných stanovištích. Předností je, že se nemusí těžké díly pohybovat. Nevýhodou je nutnost dopravy jednotlivých částí skupiny a přípravků na montážní pracoviště. Konečná montáž znamená smontování hotového výrobku z jednotlivých skupin. Demontáž se používá pro přezkoušení, opravu nebo transport velkých technologických celků. Demontáže musí být popsány v servisních návodech uživatelské dokumentace.
6.2 Způsoby organizace montáže Při nerozvětveném uspořádání se celek kompletuje postupně probíhajícími montážními operacemi, vždy na jednom pracovišti. Při rozvětveném uspořádání se montují současně jednotlivé montážní skupiny výrobku na různých pracovištích. Montáž při kusové výrobě se provádí na jednom nebo malém počtu kusů výrobků. Obvykle se jedná o výrobky těžké, nákladné, unikátní – prototypy, technologicky náročné, často velké celky. Montáž skupin a podskupin provádějí čety pracovníků a po dokončení pokračují v montáži dalších částí až do úplné kompletace. Montáž při sériové výrobě klade požadavky na vyměnitelnost součástí. Výrobní proces je členěn na jednotlivé úseky. Při sériové montáži se pohybují montované díly a celky položené na
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 29/36
montážní lince nebo zavěšené na transportním zařízení. Montáž probíhá při pohyb celku nebo při zastavení pohybu. Montáž u hromadné výroby je charakterizována malým počtem druhů a typů výrobků. Jde o výrobky, které mají charakter spotřebního zboží. Z důvodu vyměnitelnosti součástí jsou kladeny zvýšené požadavky na přesnost výroby a dodržování výrobních tolerancí. Montáž probíhá bez požadavku ručních prací před montáží. Vybavení montážního pracoviště závisí na montovaném výrobku. Základním vybavením montážního pracoviště je obvykle pracovní stůl. Povrchová úprava stolu odpovídá charakteru montážních prací. Měřidla a pracovní pomůcky jsou na pracovišti uspořádány, stejně jako stoly (viz obrázek 41). Obr. 41 Uspořádání pracoviště podle druhu montáže
a) ruční podávání b) pracoviště propojené dopravníky c) pracoviště proudové montáže
Zdroj: KAREIS, B,. Technologie I, 1990, s. 56
Technická příprava montáže závisí na typu výroby a vždy musí zajistit následující: • Stavební připravenost a čistotu pracoviště. • Technologickou dokumentaci ve složení: montážní schéma, montážní postup (případně i s časovou normou prací), seznam součástí – kusovník. • Materiál potřebný k montáži, normalizované součásti a subdodávky včetně pomocných materiálů dodá sklad. • Správné uskladnění součástí. • Bezpečnost práce.
6.3 Příprava součástí a přípravků k montáži Součásti se před montáží kontrolují a prohlížejí, zbavují se ostrých hran, otřepů, vrypů, čistí se a odmašťují se. Konečné úpravy povrchů chrání povrch před korozí; značení součástí a sestav před montáží usnadňuje montážní práce. Odjehlování – odstraňují se otřepy, ostré hrany i další nerovnosti vzniklé během obrábění. Čištění a odmašťování je nutné při přípravě součástí k povrchové úpravě, která předchází konečné montáži. Úpravy povrchů jsou většinou poslední operací před konečnou montáží. Jejich úkolem je omezení koroze, a tím zajištění předepsané životnosti stroje. Mají vliv i na vzhled, někdy zajišťují odolnost proti otěru nebo korozivnímu prostředí.
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 30/36
Značení součástí a sestav – provádí se ve výrobě i opravárenství tam, kde může dojít k nežádoucím záměnám součástí při montážích. Značí se vzájemná poloha součástí mezi sebou, označují se součásti společně vyráběné nebo slícované. Přilícování – dodatečné obrobení jedné součásti; použije se, pokud není splněna podmínka montážních tolerancí. I při montáži lze využít přípravky, jež zajistí polohu a stálý styk součástí s ustavujícími prvky při působení sil při montáži. Zmenšují pracnost a zvyšují efektivitu činností. Mohou být použity jako obráběcí, montážní – např. svařovací, kontrolní či rýsovací. Podle zdrojů upínací síly jsou přípravky s ručním upínáním nebo s mechanickým upínáním: pneumatickým, hydraulickým, elektrickým, kombinovaným.
6.4 Montáže typických strojních součástí 6.4.1 Montáž šroubových spojů Šroubové spoje se montují ručně maticovými klíči nebo šroubováky, elektricky nebo pneumaticky poháněnými šroubováky nebo utahováky šroubů a matic. Šrouby nebo matice se dotahují v přesně předepsaném pořadí, aby se zabránilo deformacím součástí. Těsnění šroubových spojů se musí při každé nové montáži obnovit. Každé těsnění se zdeformuje a stlačí, takže při dalším použití už nemůže spolehlivě těsnit. 6.4.2 Montáž tlakových spojů Tyto spoje se provádějí v provedení: smrštěním nebo roztažením, dodatečnou změnou tvaru a nalisováním. Součásti, které se smontují smrštěním nebo roztažením se vyrábějí tak, že hřídel má vůči náboji za normální teploty předepsaný přesah. Zaválcováním vznikne trvalý spoj dvou součástí. Vznikne tak, že se zvětší průměr vnitřní součásti. Tenkostěnné trubky z měkkých materiálů je možno zaválcovat rozháněcími trny. Nalisování je rozšířeným způsobem spojení dvou částí. Používá se při upevnění pouzder v ložisku, ložisek do těles strojů, upevňování trubek do kulis, při nasazování kol na hřídele, bandáží na kola apod. 6.4.3 Montáž čepů Čep je nutno spolehlivě axiálně zajistit. Čep, který se nesmí otáčet, se zajišťuje proti axiálnímu posunutí buď šroubem nebo kuželovým kolíkem. Zajištění musí být jednostranné, aby čep při tepelné dilataci nedeformoval protikus. Proti otáčení se čep zajišťuje perem. Montuje-li se pístní čep pevně do ojničního oka, používají se ke vzájemnému zajištění šrouby nebo pojistný kroužek. U plovoucích čepů se požaduje volné zasunutí pístního čepu do pístních ok zahřátých na teplotu 120°C. Po zasunutí musíme čep spolehlivě zajistit proti axiálnímu posuvu pojistnými kroužky nebo nalisovanými bronzovými koncovkami do dutého pístního čepu 6.4.4 Montáž dělených klikových hřídelů Jednotlivé části mohou být spojeny přírubami. Při montáži je nutno zachovat předepsanou souosost a rovnoběžnost os. Matice na šroubech musí být řádně dotaženy proti samovolnému povolení. Dělené klikové hřídele se také spojují nalisováním dutých válcových čepů za tepla nebo za studena do ramen (viz obrázek 42). Při kontrole smontovaných klikových hřídelů se sleduje souosost, rovnoběžnost, obvodové a boční házení jednotlivých částí hřídele. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 31/36
Obr. 42 Klikový hřídel dělený
Zdroj: KAREIS, B., Technologie I, 1990, s. 146 6.4.5 Montáž kluzných ložisek Ložisková vůle je v rozmezí 1 až 2 promile, minimálně 0,3 až 0,6 promile průměru čepu. Na ložiskové vůli závisí zatížitelnost ložiska a množství protékajícího oleje. Čím je větší vůle, tím je menší únosnost ložiska, ložisko se ale lépe chladí. Kluzné plochy ložiska musí být pečlivě obrobeny s minimální drsností, musí být dodržen tvar. Mazací drážky musí být provedeny tak, aby nedocházelo k únikům oleje, musí být mělké a bez ostrých hran. Montáž nedělených pouzder kluzných ložisek U trubkových a vodicích nedělených ložisek se vystruží pouze díra a obrobí se na žádanou drsnost povrchu. Do otvoru se nalisuje pouzdro za tepla nebo za studena. Deformace díry vzniklé nalisováním se odstraní (vystružením nebo kalibrováním kuličkou nebo trnem dle obrázku 43) a přeměří, zkontroluje se kolmost díry k povrchu součásti. Pouzdro se zajistí proti otáčení nejčastěji stavěcím šroubem nebo kolíkem, u přesných uložení nutno přestružit. Zkosí se hrany a všechno se vyčistí Obr. 43 Kalibrování
Zdroj: KAREIS, B., Technologie I, 1990, s. 91 Montáž dělené pánve a pouzdra kluzných ložisek Jednoduchým zajištěním pánve proti axiálnímu posuvu jsou nákružky na čele pouzder. Proti protáčení se používá zajištění kolíkem. Do tělesa ložiska jsou kolíky naraženy s přesahem asi 0,05 mm. V pánvi má mít kolík vůli asi 0,2 mm tak, aby se pánev mohla sama ustavit do správné polohy. U tenkostěnných pouzder se zhotovují obě poloviny pouzder tak, aby přesahovaly o 0,05 mm horizontální dělící rovinu. Po stažení obou polovin se ložisko nalisuje, přitom mohou nastat nežádoucí deformace díry, a tím se poruší předpokládané uložení čepu.
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 32/36
Mezi dosedací plochy víka a tělesa ložiska se vloží distanční vložky. Jejich pomocí se podstatně prodlužuje životnost ložiskových pouzder, neboť po zvětšení radiální vůle vlivem provozu se pouze tlustější vložka vymění za tenčí. Provádí se kontrola souososti z důvodu zabránění vzniku suchého tření. 6.4.6 Montáž valivých ložisek Montáž valivých ložisek se skládá z úpravy ložiskových dílů k montáži a z vlastní montáže. Do úpravy ložiskových dílů patří kontrola a úprava čepů pro ložiska a ložiskových těles. Čepy musí mít hladký a čistý povrch a nesmějí mít obvodovou házivost. Pro správnou funkci ložiska je nutné, aby čela osazení byla kolmá k ose rotace hřídele a zaoblené přechody měly dostatečně velký poloměr. U ložisek kuličkových s kosoúhlým stykem a kuželíkových ložisek se vymezuje vůle při montáži. Vnitřní kroužek ložiska lze nalisovat na válcový (IT 5 až IT 8) nebo kuželový čep (IT 9 až IT 10). Tomu odpovídá tvar a přesnost příslušného čepu. Správná vůle v ložisku zaručuje odvalování valivých ložisek po oběžných drahách kroužku bez vzniku deformace (viz obr 44), a tím bezvadný chod valivého ložiska. Obr. 44 Zjišťování deformace ložiska
Zdroj: KAREIS, B., Technologie I, 1990, s. 97 Při uložení hřídele do dvou nebo většího počtu ložisek se proti axiálnímu posunutí na hřídeli i v tělese zajišťuje pouze jedno ložisko. Ostatní ložiska se zajišťují jen na hřídeli, nebo jen v tělese. Ložiska se montují na hřídel buď naražením, nebo lisováním, do vnitřního kroužku buď naražením kladivem, nebo trubkou a kladivem, dutými trny pod lisem nebo šroubovými přípravky. Ložiska se předehřívají v horkém oleji. Při montáži ložiska za vnější kroužek se postupuje obdobným způsobem. Dosednutí ložiska na osazení hřídele se kontroluje na průsvit nebo spároměrem.
6.4.7 Montáž ozubených převodů Uložení kola na hřídeli závisí na materiálech obou součástí a délce spoje. Kola jsou uložena na válcovém nebo kuželovém čepu nebo se kola s hřídelem spojují přírubou. Spojení kola s hřídelem má mnoho možností, častá jsou spojení perem těsným. Před montáží se prohlédnou dosedací plochy hřídele i náboje ozubeného kola, odstraní se veškeré nerovnosti, třísky, nečistoty apod. Po konečné úpravě je vhodné pro snížení tření namazat plochy před naražením tenkou vrstvou maziva. U správně vyrobeného, zaběhnutého a smontovaného převodu se pásma opotřebení objeví ve středu zubu. Při špatné montáži se pásma objeví na krajích boků zubů (viz obrázek 45). Obr. 45. Pásma u ozubených kol
Zdroj: MIČKAL, L., KOLÁŘ, P., Strojní montáže, 1987, s. 149 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 33/36
Montáž kuželových ozubených kol U kuželového soukolí se umisťují ložiska na obou stranách kola. Pastorek je uložen letmo. Z důvodu radiálních i axiálních sil je ložisko namontováno co nejblíže k tělesu kola. Alespoň jedno kolo (pastorek) musí být stavitelné ve směru své osy. Boční vůle se nastaví vyrovnávacími plechy. Při montáži řetězových převodů se ustaví a upevní (naklínují) řetězová kola, navleče se řetěz, provede se spojení a seřízení řetězových kol. Náboj řetězových kol se spojuje s hřídelem klíny, kolíky, pery a šrouby. Spojení kola s hřídelem je stavitelné. Příčení nebo přesazení kol se zjišťuje kontrolní tyčí. Vznikne-li po přiložení trojúhelníková mezera, jde o příčení. V případě obdélníkového tvaru štěrbiny jde o přesazení. U řetězů pouzdrových a válečkových se používají spojovací články. U Ewartových řetězů se články postupně spojují, háky článků musí být položeny ve směru pohybu řetězu. Na řetězová kola se navlékají tak, aby zahnutí háků bylo vždy na vnější straně převodu. Jsou-li spojovaná řetězová kola na koncích hřídelů, navléká se spojený řetěz. Tam, kde není možno řetěz navlékat, nasazuje se až při konečné montáži za použití přípravku.
6.5 Montáž hydraulického mechanismu Při montáži se vždy musí postupovat podle pokynů výrobce uvedených v návodu. Musí se dodržovat předepsané rozmezí vstupního tlaku a světlost sacího potrubí, odpadní potrubí musí mít dostatečnou světlost, musí končit pod hladinou v nádrži. Při montáži hydrogenerátorů je nutno přesně dodržovat pokyny výrobce o plnění kapalinou, není vhodné umísťovat hydrogenerátor do nádrže, docházelo by k ohřívání kapaliny a přenášení vibrací na nádrž. Je nutno zamezit přenášení sil na hnací hřídel hydrogenerátoru. Hydrogenerátory a hydromotory musí umožňovat snadné spojení s hnacím nebo poháněným strojem. Montáž ventilů nesmí zatěžovat potrubí svou hmotností, umisťují se proto na samostatné konzoly. Rozvaděče se montují tak, aby osa šoupátka byla v horizontální poloze. Základní podmínkou správné funkce hydraulického zařízení je jeho bezvadné odvzdušnění. Hydraulické obvody se většinou odvzdušní po krátkém uvedení do provozu samočinně. Ustavením polohy rozvaděče se zajistí volný průtok do nádrže a zapne se hydrogenerátor. Postupně se zapínají hydrogenerátory a současně se doplňuje tlakový olej v nádrži.
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 34/36
Literatura ANDERSEN, B., FAGERHUG, T., Analýza kořenových příčin. Zjednodušené nástroje a metody, Praha, Česká společnost pro jakost, 2011. ISBN: 978-80-02-02356-2 BOTHE, O., Strojírenská technologie II, Praha, SNTL, 1982. BUMBÁLEK., L. a kolektiv, Kontrola a měření pro SPŠ strojní. Praha, Informatorium, 2009. ISBN: 978-80-7333-072-9 FIALA, A. a kolektiv, Řízení jakosti podle norem ISO 9000, Praha, Verlag Dashöfer, nakladatelství, 2000. ISBN: 80-901859-8-3 IMAI, M., Gemba Kaizen, Praha, Computer Press, 2005. ISBN: 80-251-0850-3 KAREIS, B. a kolektiv, Technologie I, Praha, SNTL, 1990. ISBN: 80-030-0220-6 KLETEČKA, J., FOŘT, P., Technické kreslení, Brno, Computer Press, 2007. ISBN: 978-80251-1887-0 KOBAYASHI, I., 20 Keys to Workplace Improvement, Boca Raton, CRC Press, 1995. ISBN: 1-56327-109-5 KOŠTURIAK, J., FROLÍK, Z., Štíhlý a inovativní podnik, Praha, Alfa Publishing, 2006. ISBN: 80-86851-38-9 KRIŠŤÁK, J., kolektiv, TPM Totálne produktívna údržba, Žilina, IPA Slovakia LEINVEBER, J., VÁVRA, P., Strojnické tabulky: pomocná učebnice pro školy technického zaměření, Úvaly, Albra, 2008. ISBN: 978-80-7361-051-7. LEINVEBER, J., VÁVRA, P., Strojnické tabulky, Úvaly, Albra, 2011. ISBN: 978-80-7361-081-4 MADĚRKOVÁ, M., Technologie část II, studijní text pro učební obor Zámečník, 2011. MIČKAL, K., KOLÁŘ, P., Strojní montáže, Praha, SNTL, 1987 OUTRATA, J., Technologie ručního zpracování kovů pro 1. ročník OU a UŠ kovo oborů, Praha, SNTL. ŠULC, J. a kolektiv, Technologická a strojnická měření pro SPŠ strojnické, Praha, SNTL, 1982. VOJTÍK, J., ŠVAGR, J., Technologie ručního zpracování kovů: pro 1. ročník SOU, Praha, SNTL, 1990. ISBN: 80-03-00197-8 BUREŠOVÁ, P., Měření délek. Metodický portál: Digitální učební materiály [online]. 29. 05. 2012, [cit. 2014-10-19]. Dostupný z WWW: http://dum.rvp.cz/materialy/merenidelek.html. ISSN: 1802-4785. CÉZOVÁ, E., Metrologie v praxi [online prezentace], 2013. Dostupné z: http://www.statspol.cz/cs/wp-content/uploads/2013/05/.../cezova.pdf HABARTÍK, A., Svařování, Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009 – Svařování. [online]. 2011. [cit. 18. 10. 2014]. Dostupný z WWW: http://coptel.coptkm.cz/index.php?action=2&doc=21145&docGroup=4931&cmd=0&instance=2 HRSTKA, L., Ruční řezání kovů, www.dumy.cz [online]. 6.3.2014, [cit. 19.10.2014]. Dostupný pod licencí Creative Commons CC-BY-NC-SA z WWW:
. HUMÁR, A., Výrobní technologie II. [online]. Brno, VUT, 2003, 2002-11-28 [cit. 2014-10-19]. Dostupné z WWW: http://ust.fme.vutbr.cz/obrabeni/opory-save/VyrobniTechnologie_II.pdf. ŘÍHA, Z., Řezání závitů. www.dumy.cz [online]. 28. 5. 2013, [cit. 12. 10. 2014]. Dostupný pod licencí Creative Commons CC-BY-NC-SA z WWW: . ŘÍHA, Z., Vrtání I. – strojní zařízení. www.dumy.cz [online]. 28.5.2013, [cit. 19.10.2014]. Dostupný pod licencí Creative Commons CC-BY-NC-SA z WWW: . Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 35/36
STAVINOHA, Z., Pilování, Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009. [online]. 2011, [cit. 19. 10. 2014]. Dostupný z WWW: http://coptel.coptkm.cz/index.php?action=2&doc=17459&docGroup=4931&cmd=0&instance=2 STAVINOHA, Z., Plošné měření a orýsování, Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009. [online]. 2011. [cit. 19. 10. 2014]. Dostupný z WWW: http://coptel.coptkm.cz/index.php?action=2&doc=17265&docGroup=4931&cmd=0&instance=2 STAVINOHA, Z., Rovnání a ohýbání materiálu, Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009. [online]. 2011. [cit. 12. 10. 2014]. Dostupný z WWW: http://coptel.coptkm.cz/index.php?action=2&doc=17904&docGroup=4931&cmd=0&instance=2 STAVINOHA, Z., Řezání kovů, Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Dostupný Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009. [online]. 2011. [cit. 12. 10. 2014]. z WWW: http://coptel.coptkm.cz/index.php?action=2&doc=17338&docGroup=4931&cmd=0&instance=2 STAVINOHA, Z., Řezání závitů, Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009. [online]. 2011, [cit. 12. 10. 2014]. Dostupný z WWW: http://coptel.coptkm.cz/index.php?action=2&doc=21145&docGroup=4931&cmd=0&instance=2 STAVINOHA, Z., Sekání a probíjení, Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Dostupný Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009. [online]. 2011. [cit. 12. 10. 2014]. z WWW: http://coptel.coptkm.cz/index.php?action=2&doc=17893&docGroup=4931&cmd=0&instance=2 STAVINOHA, Z., Stříhání, Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009. [online]. 2011. [cit. 12. 10. 2014]. Dostupný z WWW: http://coptel.coptkm.cz/index.php?action=2&doc=17883&docGroup=4931&cmd=0&instance=2 STAVINOHA, Z., Základy vrtání 2. část, Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009. [online]. 2011. [cit. 12. 10. 2014]. Dostupný z WWW: http://coptel.coptkm.cz/index.php?action=2&doc=21145&docGroup=4931&cmd=0&instance=2 Svařovací technika - Plazmové stroje: http://www.froweld.cz/svarovaci-technika/eshop/16-1PLAZMOVE-STROJE/0/5/1104-PLASMA-CUT-40-80/description#anch1 - prospekt VOHAREK, L., Technologie Spojování materiálů – nerozebíratelné spoje – svařování plamenem. www.dumy.cz [online]. 28.5.2013. [cit. 18.10.2014]. Dostupný pod licencí Creative Commons CC-BY-NC-SA z WWW: . VOHAREK, L., Technologie Spojování materiálů – Svařování v ochranné atmosféře tavící se elektrodou. www.dumy.cz [online]. 4.6.2013. [cit. 18.10.2014]. Dostupný pod licencí Creative Commons CC-BY-NC-SA z WWW: . AWL Techniek: http://www.awl.nl/cz/technologies/arc_welding/plasma-welding - prospekt Hodnocení svařitelnosti – dostupné z u12133.fsid.cvut.cz/podklady/TMSV/Svaritelnost.pdf ÚNMZ, Metrologie v kostce [online prezentace] 2009. Dostupné z: http://www.unmz.cz/sborniky_th/sb2009/MvK_7_vidit_hypervazby_small.pdf Základní vlastnosti materiálů a jejich zkoušení [online]. Dostupné z: http://www.ateam.czu.cz/zkoušky-mat.pdf. http://www.cominvest.cz/produkty/elektricke-aku-a-vzduchove-naradi/ - prospekt http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3AONC_Zoetermeer_Puntlasmachine.jpg Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 36/36