Gereedskapvervaardiging

By gereedskapvervaardiging word masjiene gebruik waarmee 'n bepaalde vorm en afmetings aan 'n werkstuk gegee word. Masjiene wat vir gietwerk gebruik word, word egter nie as gereedskapmasjiene beskou nie. Begrippe wat verband hou met die produk self (mate, oppervlakruheid, ensovoorts) asook die produksietyd speel 'n belangrike rol. Daar word steeds gesoek na nuwe metodes om die produksie van die masjiene te verhoog, veral deur die menslike faktor te verminder. Die industriële tegnieke wat ingespan word om produkte met spesifieke vorms en afmetings te vervaardig, behoort tot die meganiese tegnologie.

Benewens materiaalkunde word drie hoofgroepe van tegnologie onderskei:

• Masjienbewerkings (draaiing, walsery, slyp, skaaf, ensovoorts);
• Plastiese of nie-masjineringsbewerking (silinderwerk, pers, klop, stempelmaak, ensovoorts);
• Gietwerk (gietvormwerke, spuitgietwerk, ensovoorts).

Die masjiene wat by die eerste twee prosesse gebruik word, word gereedskapmasjiene genoem. By masjienbewerking kom die belangrikste eienskap van gereedskapmasjiene na vore, naamlik die vermoë om die aksie so te herhaal dat reekse identiese produkte vervaardig kan word. Die herhalingsvermoë word moontlik gemaak deur peilingnoukeurigheid, beheer van die gereedskap en werkstukmateriaal en ook deur fyn en noukeurige instelling.

Genoemde drie faktore bepaal dan ook die ruheid van die produkoppervlak en die grootste maatafwyking (toleransie) wat vir die werkstuk toegelaat word. Daarom is dit van die grootste belang dat die komponente van die gereedskapmasjiene nie moet afslyt nie en goed in stand gehou moet word om afwykings wat wel ontstaan te kan herstel. Hiervioor is die saals van werkbanke en die werkklemtoestelle dikwels verstelbaar.

Dit is veral die voorafbepaalde en aangewese beheer en geleidings-kwadrant wat bepaal of 'n gereedskapmasjien 'n produksiemasjien genoem kan word. As 'n eenvoudige handboormasjien op 'n geleikolom met 'n werkklemtoestel, of 'n handsirkelsaag op 'n instelbare werkklemtoestel gemonteer word, dan word dit 'n gereedskapmasjien genoem.

Masjienkeuse

Om die vervaardiging van 'n produk ekonomies te regverdig, moet 'n ontleding gemaak word van die beplande produk, die masjiene wat beskikbaar is en natuurlik die produksiestroom van die bedryf. Dit is moontlik om masjiene te kies waarop die produk direk vervaardig kan word. So byvoorbeeld sal 'n eenvoudige hoekrepie op 'n buigpers of setbank gebuig kan word en so 'n produk hoef nooit op 'n freesbank vervaardig word deur oortollige materiaal weg te sny nie.

Draaibank

Aan die ander kant kan 'n gat byvoorbeeld met 'n boormasjien of met 'n draaibank gemaak word, waarop dit inderdaad uitgedraai word. Ander faktore wat 'n rol by die keuse van die masjien speel, is die noukeurigheid waarmee gewerk moet word en die toegelate oppervlakruheid. Indien die vereistes hoog is, sal nabewerking met spesiale masjiene gedoen moet word. Nabewerking is veral nodig by nie-masjineringsbewerkings wat dikwels aanvanklik nie so noukeurig geproduseer was nie.

'n Voordeel van die nie-masjineringsgereedskap is dat daar geen sprake van afvalmateriaal is nie. Snymasjiene en knipmasjiene val wat dit betref, in 'n kategorie tussen masjineringsgereedskapmasjiene en die nie-masjineringsgereedskapmasjiene. Die produk se uiteindelike vorm word met nie-masjineringsbewerking verkry deur groot drukkrag daarop uit te oefen. Dit beteken dat swaar werkstukke slegs op masjineringsmasjiene bewerk kan word. Oor die algemeen is masjineringsmasjiene duurder en vereis dit ook langer bewerkingstyd (die werkstuk word laag op laag gevorm) en ook meer menslike kontrole.

Produktiwiteit

Die nut van 'n gereedskapmasjien word grotendeels bepaal deur die aantal werkstukke wat in 'n spesifieke tydsbestek vervaardig kan word. Om so 'n analise moontlik te maak, is drie begrippe vasgestel: die steltyd (t_s); die masjientyd (t_m) en die handtyd (t_h). Met steltyd word bedoel die tyd wat nodig is om die masjien gereed te kry vir die verlangde bewerkings. dit sluit handelings in soos die stel van die korrekte hoogte van die klemtoestelle, die montering van die klouplate, die kontrolering of die eerste werkstukke wat voltooi word, wel aan die vereistes voldoen, ensovoorts. Die masjientyd is die tyd wat die masjien self nodig het om die bewerkings uit te voer.

'n Buig- of persbank het dikwels 'n eenvoudige handeling wat min tyd in beslag neem. By masjineringsmasjiene kan die masjientyd afgelei word uit die masjienproduksie self. Dit sluit byvoorbeeld die hoeveelheid materiaal in wat in 'n bepaalde tyd verwyder word. Dit is ook hoekom die begrip "snytyd" 'n groot rol by masjineringsmasjiene speel. Die handtyd is die tyd wat nodig is vir al die handelinge tydens die vervaardiging van die produk, behalwe natuurlik as die tyd saamval met die masjientyd.

Hieronder word bereken die tyd wat dit neem om die masjien in te stel en op te stel, die veranderings van die instellings aan die masjien self, die instelling van die snydiepte, meting, kontrolering, ensovoorts. Dikwels word die masjientyd en die handtyd as 'n eenheid beskou, naamlik die siklustyd (t_c). Om te bepaal wat die totale tyd gaan wees wat nodig is om 'n hele reeks van byvoorbeeld 'n werkstukke te lewer (die totale tyd word as t_w aangedui), kan die volgende formule gebruik word:

t_w = t_s + 'n (t_m +t_h)

Gewoonlik word die bewerkingsvolgorde vir die vervaardiging van die produkte eers vasgestel. Dit geskied deur 'n spesiale werkvoorbereidingsafdeling. By masjineringsbewerking word grafieke, ofte wel nomogramme, gebruik om die werkvoorbereiding te doen. In die grafieke word die gereedskapsmateriaal, die werkstukmateriaal, die lineêre snelheid, instelling, snydiepte, ensovoorts met mekaar in verband gebring. Die nomogramme word saamgestel aan die hand van praktykgegewens en -ervaring. In die bewerkingsvolgorde word bepaal waarby die operateur van die masjien hom moet hou, naamlik die lineêre snelheid, snydiepte, aantal snye, handtyd, snytyd, noukeurigheid, mate, ensovoorts. Daar word steeds probeer om die produktiwiteit van die gereedskapmasjiene verder te verhoog. Hier lê die klem veral op die vermindering van die stel- en handtyd.

Outomatisasie speel 'n steeds groter rol; deesdae word inligting byvoorbeeld elektronies aan die masjien gevoer, waar dit in die vorige eeu met behulp van 'n ponsband geskied het. Die meting word ook noukeuriger, dikwels tydens die vervaardigingsproses self. Dit staan bekend as numeriese beheer. In die toekoms sal die prosesse steeds verder ontwikkel word sodat die produksieproses al hoe vinniger en noukeuriger verloop, terwyl die menslike faktor en menslike ingryping en beheer al hoe minder word. Daarom is dit ook noodsaaklik dat daar in die nywerheid altyd tred gehou moet word met die jongste ontwikkelinge, anders bestaan die moontlikheid wel dat 'n masjien wat bestel is, al verouderd is wanneer dit in produksie geplaas word.

Bronnelys

• Wêreldspektrum, 1982, ISBN 0908409494 band