Виды технологических операций.
Основы технологии машиностроения.
Понятие о производственном процессе. Виды заготовок. обработки деталей. Понятие о технологической операции, ее элементы. Типы производств. Анализ технологического процесса механической обработки деталей.
Машиностроение –комплекс отраслей промышленности , изготовляющих орудия труда для народного хоз-ва, транспортные средства, а также предметы потребления и оборонную продукцию. Машиностроение является материальной основой технического перевооружения всего народного хозяйства нашей страны.
Понятие « технология» применимо практически ко всем отраслям народного хозяйства, в которых можно выделить не только способы, методы приёма труда, но и установить , что собой представляют средства и предметы труда, как их лучше использовать и легче установить между ними взаимосвязи.
В курсе « Технология машиностроения» изучают, в частности, вопросы взаимодействия станка, приспособления, режущего инструмента и обрабатываемой заготовки, пути построения наиболее рациональных , т.е наиболее производительных и экономичных технологических процессов обработки деталей машин, включая выбор оборудования и технологической оснастки, пути и методы рационального построения технологических процессов сборки машин.
Развитие технологии любого производства основывается на комплексной механизации и автоматизации, обеспечивающих рост производительности труда и снижение себестоимости продукции. Основными направлениями развития технологии в машиностроении являются :
- создание принципиально новых технологических процессов изготовления деталей, узлов и агрегатов, обеспечивающих экономию различных видов ресурсов ( материальных, энергетических, трудовых и финансовых);
-комплексная автоматизация и механизация производства на основе разработки и освоения новых видов высокопроизводительного технологического оборудования;
-совершенствование систем управления технологическими процессами на основе программно- целевого метода.
Повышение требований к качеству и технологичности продукции обусловливает необходимость изменения парка технологического оборудования.
Изделие – любой предмет или набор предметов производства. Подлежащих изготовлению на предприятии. Различают изделия основного и вспомогательного производства.
Изделия основного производства предназначены для реализации.
Изделия вспомогательного производства служат исключительно для собственных нужд предприятия- изготовителя. Когда одни и те же изделия одновременно реализуют и используют для собственных нужд, то их считают изделиями основного производства. В зависимости от наличия составных частей различают специфицированные и неспецифицированные.
Специфицированными называют изделия , состоящие из двух и более сотавных частей ( сборочные единицы, комплексы и комплекты).
Неспецифицированными называют изделия, которые не имеют составных частей ( детали и заготовки). Изделием является единица промышленной продукции , количество которой может исчисляться в штуках ( экземплярах). К изделиям относятся незавершённые и завершённые предметы производства, в том числе заготовки. Для автозавода изделием считается автомобиль, для завода двигателей – двигатель, для метизного завода – болт.
Деталью называют изделие изготовленное из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций. Деталью, например, является труба, после покрытия её защитными или декоративными покрытиями или после того как из куска однородного листового металла была изготовлена труба и место стыка сварено.Эти примеры демонстрируют исключение, в большинстве случаев применение любых сборочных операций, приводит к созданию сборочной единицы.
Сборочной единицей называют специфицированное изделие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии – изготовителе сборочными операциями ( станок, коробка перемены передач, сцепление и др). Из специфицированных изделий состоят комплексы.
Комплексом называют два и более специфицированных изделия, не соединённых на предприятии – изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных ф-ций. Примером комплекса может служить автоматическая линия или цех- автомат. В этом случае оборудование связано между собой специальными устройствами, которые передают заготовки от начала до конца их обработки.
Комплектом называют два и более изделия , не соединённых на предприятии- изготовителе сборочными операциями, которые представляют собой набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера. В комплект могут входить детали и сборочные единицы, например, комплект измерительной аппаратуры вместе с запасными частями и упаковочным ящиком, отдельный комплект запасных частей, отдельный комплект запасных ключей и т.д.
Производственным процессом называют совокупность всех действий людей и орудий труда, необходимых на данном предприятии для изготовления и ремонта продукции. В производственный процесс входят все процессы, обеспечивающие изготовление изделий, начиная с момента поступления на предприятие исходных заготовок, их транспортирования, складирования, контроль, механическая и термическая обработка, сборка, а также сопутствующие им вспомогательные процессы изготовления инструмента и технологической оснастки, заточка и контроль инструмента и т.д.
Производственный цикл –интервал времени от начала до окончания производственного процесса изготовления и ремонта изделия.
Производственная мощность –расчётный максимально возможный в определённых условиях объём выпуска изделий в единицу времени.
Производственной партией называют предметы труда одного наименования и типоразмера, выпускаемые в течение определённого интервала времени.
Состав производственных процессов предприятия зависит от его специализации, объёма выпуска, объёма кооперирования и характера технологических процессов.
Производственный процесс можно рассматривать не только в рамках всего предприятия, но и в рамках отдельного цеха, участка и т.п. Например, все виды работ на механическом участке по производству шестерни будут включены в производственный процесс этого участка.
Различают основное и вспомогательное машиностроительное производство. Основным производством называют производство товарной продукции ( изделия основного производства). Вспомогательным производством называют производство средств, необходимых для обеспечения функционирования основного производства ( изделия вспомогательного производства).
Производственный процесс оценивают программой выпуска, т.е количеством изделий , подлежащих изготовлению в единицу времени ( день, месяц, квартал, год).
Технологическим процессом называют часть производственного процесса , содержащую целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния изделия. Например, в процессе м/о изменяют размеры, форму , взаимное расположение и величину микронеровностей обрабатываемых поверхностей; при т/о – состояние изделия, его твёрдость, структуру и другие свойства материала; при сборке изделия – относительное положение деталей в собираемом узле.
Технологический процесс составляет главную часть производственного процесса. По технологическому процессу м/о заготовок можно судить о последовательности, способах времени обработки и др.
Технологическая дисциплина –соблюдение точного соответствия технологического процесса изготовления или ремонта изделия требованиям конструкторской и технологической документации.
Групповым технологическим процессом называют технологический процесс изготовления группы изделий с разными конструктивными , но общими технологическими признаками.
Типовым технологическим процессом называют технологический процесс изготовления группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками.
Весь технологический процесс м/о заготовокделят на составные элементы: технологические операции, технологические переходы, позиции и др.
Основной частью технологического процесса является технологическая операция.
Технологической операцией называют законченную часть технологического процесса, выполняемую на одном рабочем месте. Рабочим местом является элементарная единица структуры предприятия, где размещены исполнители работы, обслуживающие технологическое оборудование, на ограниченное время оснастка и предметы труда. Например, обработку ступенчатого вала можно выполнять в следующей последовательности: на первой операции подрезают торцы и зацентровывают вспомогательные базы, на второй – обтачивают наружную поверхность, на третьей – шлифуют эти поверхности.
Типовой технологической операцией называют технологическую операцию , характеризуемую единством содержания и последовательности технологических переходов для группы изделий с одними конструктивными и технологическими признаками.
Групповой технологической операцией называют технологическую операцию совместного изготовления группы изделий с разными конструктивными , но общими технологическими признаками.
Виды технологических операций.
Технологический процесс можно построить по принципу концентрированных или же дифференцированных технологических операций.
Концентрированной технологической операцией называют такую операцию, которая включает в себя большое кол-во технологических переходов. Пределом концентрации операций является полная обработка детали на одной операции. Различают три основных вида концентрации операций: последовательную, параллельную и параллельно- последовательную.
Если переходы в операции выполняются один за другим, то концентрацию называют последовательной ( универсальные станки), если же они совмещены в один сложный технологический переход, т.е.выполняются одновременно, то концентрацию операций называют параллельной ( многоинструментальные станки). Концентрацию называют параллельно- последовательной, если последовательно одновременно обрабатывается несколько поверхностей ( многоинструментальные станки).
Достоинство параллельной концентрации операций состоят в следующем: сокращается длительность технологического цикла, уменьшается число установов заготовок, уменьшается кол-во рабочих приспособлений, применяются высокопроизводительные станки, упрощается учёт и планирование производства, уменьшается кол-во рабочих станочников и потребная производственная площадь.
Недостатком параллельной концентрации операций является необходимость в сложном и дорогостоящем оборудовании; сложная и трудоёмкая наладка.
Дифференцированной операцией называют операцию, состоящую из минимального кол-ва переходов. Пределом дифференциации явл-ся выполнение технологической операции, состоящей из одного технологического перехода.
Достоинства дифференциации операций состоят в следующем: применяется сравнительно простое и дешёвое оборудование, простота и незначительная сложность их наладки, создаётся возможность применения более высоких режимов обработки.
Недостатки принципа дифференциации операций: удлиняется технологическая линия, увеличивается кол-во потребного оборудования и производственной площади, увеличивается число рабочих , большое число установок.
Не следует опрометчиво стремиться к высокой степени концентрации операции. Часто бывает нецелесообразно производить обработку с высокой степенью концентрации операции. Неправильное определение оптимальной концентрации приводит к серьёзным ошибкам и большим неоправданным затратам, которые значительно повышают себестоимость изделий.
Технологическим переходом называют законченную часть технологической операции , выполняемой одними и теми же средствами технологического оснащения при постоянных технологических режимах и установке.
Если при обточке валика сменяли инструмент, то обработка этим инструментом той же поверхности заготовки будет являться новым технологическим переходом. Но сама смена инструмента является вспомогательным переходом.
Вспомогательным переходом называют законченную часть технологической операции, состоящей из действий человека и ( или ) оборудования, которые не сопровождаются изменением свойств предмета труда, но необходимы для выполнения технологического перехода. Переходы могут быть совмещены во времени за счёт одновременной обработки нескольких поверхностей, т.е. могут осуществляться последовательно ( черновая, получистовая, чистовая обточка ступенчатого вала или сверление четырёх отверстий , сразу четырьмя свёрлами) или параллельно – последовательно ( после обточки ступенчатого вала одновременно несколькими резцами, одновременное снятие фасок несколькими фасочными резцами или сверление четырёх отверстий последовательно двумя свёрлами).
Установ –часть технологической операции , выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или сборочной единицы. Поворот деталей на какой- либо угол является новым установом. Если валик вначале обтачивают в трёхкулачковом патроне с одного установа, а затем его перевернут и обточат, то это потребует два установа при одной операции.
Позиция. Установленная и закреплённая на поворотном столе заготовка, подвергаемая сверлению, рассверливанию и зенкерованию, имеет один установ, но с поворотом стола она будет занимать новую позицию.
Позицией называют фиксированное положение, занимаемое жёстко закреплённой обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования при выполнении определённой части операции. На многошпиндельных автоматах и полуавтоматах заготовка при одном её закреплении занимает различные позиции относительно станка. Заготовка перемещается в новое положение вместе с зажимным устройством.
При разработке технологического процесса обработки заготовок, предпочтительно заменять установы позициями , т.к. каждый дополнительный установ вносит свои погрешности обработки.
Рабочим ходом называют законченную часть технологического перехода , состоящего из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, качества поверхности и свойств заготовки. Рабочий ход обычно сопровождает непрерывную обработку одного слоя заготовки, например, на токарном станке – обработка вала на проход, на строгальном станке – одно перемещение резца при резании.
Вспомогательным ходом называют законченную часть технологического перехода, состоящую из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, необходимого для подготовки рабочего хода. Например, при черновой обточке вала резец возвращается в исходное положение, совершая вспомогательный ход.
Приёмом называют законченную совокупность действий человека, применяемых при выполнении технологического перехода или его части и объединённых одним целевым назначением. Обычно приёмом является вспомогательное действие оператора при управлении станком ( вручную) , измерение заготовки.
Элемент приёма – нажатие кнопки, перемещение рукоятки и т.д.
Важными характеристиками технологического процесса и операции является цикл технологической операции, такт и ритм выпуска.
Циклом технологической операции называют интервал календарного времени от начала до конца периодически повторяющейся технологической операции независимо от числа одновременно изготавливаемых изделий.
Тактом называют интервал времени, через который периодически производится выпуск изделий или заготовок определённых наименований, типоразмера и исполнения.
Ритмом выпуска называют количество изделий или заготовок определённыхнаименований, типоразмеров и исполнений, выпускаемых в единицу времени.Желательно, чтобы время, затрачиваемое на выполнение одной операции, было равным времени такта выпуска или кратным ему. Это достигается той или иной степенью концентрации операций, применением оптимальных режимов обработки, сокращением вспомогательного времени за счёт многоместных приспособлений, автоматизации загрузки, транспортирования, использованием более высокопроизводительного оборудования.
Виды и типы производства.
Машиностроительным производством называют производство с преимущественным применением методов технологии машиностроения при выпуске изделия.
Вид производства –классификационная категория производства, выделяемая по признаку применяемого метода изготовления изделия. Видами производства является литейное, ковочное, штамповочное, механическое и т.д.
Тип производства –классификационная категория производства, выделяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объёма выпуска продукции. В машиностроении различают следующие типы производства: единичное, мелкосерийное, среднесерийное, крупносерийное и массовое.
| Тип производства. | Кол-во обрабатываемых деталей в год одного типоразм, шт. | Кол-во обрабатываемых деталей в год одного типоразм, шт. | Кол-во обрабатываемых деталей в год одного типоразм, шт. |
| Крупных | Средних | Мелких | |
| Единичное | До 5 | До 10 | До 100 |
| Серийное | 5…1000 | 10…5000 | 100..50000 |
| Массовое | Более 1000 | Более 5000 | Более 50000 |
Основной характеристикой типа производства является коэффициент закрепления операций.
Коэффициент закрепления операций Кз.о называется отношение числа всех технологических операций ∑От, выполненных или подлежащих выполнению в течение одного месяца, к числу рабочих мест ∑Рм, т.е. :
Кз.о=∑От
∑Рм
Коэффициент закрепления операций согласно ГОСТ – принимают равным :
массовое производство -1;
крупносерийное производство – свыше 1 до 10 включительно;
среднесерийное производство – свыше 10 до 20 включительно;
мелкосерийное производство – свыше 20 до 40 включительно;
единичное производство – свыше 40.
Данный критерий оценки типа производства можно считать достаточно объективным, т.к. по количеству выпускаемых изделий оценить тип производства сложно хотя бы потому, что нет чёткой грани между крупными , средними и мелкими деталями. Например, выпуск 25 турбин можно считать крупносерийным производством, а 25000 болтов мелкосерийным производством для метизного завода и крупносерийным для машиностроительного предприятия.
Единичное производство характеризуется малым объёмом выпуска одинаковых изделий, повторное изготовление и ремонт которых не предусматривается.
Единичное производство имеет свои особенности:
- оборудование и приспособление , как правило, общего назначения и универсальны;
- оборудование располагается только по группам станков;
- грузопотоки изделий длинные, что обусловлено значительными расстояниями между группами станков и перекрещиванием направлений движений;
- высокая квалификация рабочих;
- высокая себестоимость изделий.
Подробной технологии нет, составляется только последовательный перечень необходимых операций. Стоимость и время изготовления изделия выше, чем в других видах производства.
При единичном производстве осуществляется последовательная концентрация операций, например, ступенчатый вал можно полностью или частично обработать с большим кол-вом технологических переходов на одном станке.
Продукцией единичного производства обычно являются экспериментальные образцы, крупные металлорежущие станки, индивидуальные заказы, прессы и т.д.
Серийное производство характеризуется изготовлением или ремонтом изделий, периодически повторяющимися партиями. Различают мелко-, средне- и крупносерийное производство.
Серийное производство имеет свои особенности:
- наряду с универсальными станками широко применяют и высокопроизводительные специальные станки;
- кроме нормализованной и универсальной оснастки применяют быстродействующие рабочие приспособления и специальный инструмент и т.д;
- оборудование располагают не только по групповому признаку, но и по потоку;
- рабочие специализируются на выполнении нескольких операций;
-средняя себестоимость изделий.
Массовое производство характеризуется большим объёмом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых или ремонтируемых продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна операция.
Массовое производство имеет свои особенности:
- широко применяются высокопроизводительное оборудование, специальные станки и приспособления, режущий инструмент, вспомогательные и контрольно- измерительные устройства; оборудование располагают по потоку в той последовательности, в какой выполняются технологические операции;
- рабочие специализируются на выполнении определённой операции;
- кратковременность грузопотоков;
- себестоимость изделий значительно ниже себестоимости изделий в единичном и серийном производстве.
В условиях массового производства применяют принцип параллельной и параллельно- последовательной концентрации операций, а также принцип дифференциации операций.
Крупносерийному производству присущи признаки массового производства, а мелкосерийному – единичного производства. Среднесерийное производство может включать в себя признаки как мелкосерийного так и крупносерийного производства.
Различают непоточную ( групповую) и поточные формы организации технологического процесса (ТП). Непоточное ( групповое) производство характеризуется совместным изготовлением или ремонтом групп изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками. Поточное производство характеризуется расположением средств технологического оснащения в последовательности выполнения операций технологического процесса и определённым интервалом выпуска изделий.
Технологичность конструкции изделия - совокупность свойств конструкции, определяющих её приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации , техническом обеспечении и ремонте для заданных показателей качества, объёма выпуска и условий выполнения работ.
Само понятие « технологичность» можно раскрыть как свойство изделий, проявляющееся в соответствии их требованию экономической технологии изготовления. Технологичность конструкции можно характеризовать как свойство конструкции , проявляющееся в оптимальных затратах труда, средств, материалов при её производстве, эксплуатации , ремонте и утилизации.
Стандарты единой системы технологической подготовки производства ( ЕСТПП) обязывают обрабатывать новые конструкции изделия на технологичность на всех стадиях его создания.
Стандартной считается деталь, конструкция которой регламентирована государственными , республиканскими или отраслевыми стандартами.
Оригинальной считается деталь, конструкция которой регламентирована стандартом предприятия. Исполнителями при отработке конструкции изделия на технологичность являются разработчики конструкторской и технологической документации.
Технологичность конструкции включает в себя следующие основные понятия:
- производственная технологичность конструкции изделия;
-ремонтная технологичность конструкции изделия;
-эксплуатационная технологичность конструкции изделия.
Производственная технологичность конструкции изделия – свойство конструкции , позволяющее изготовить и собрать её в условиях данного производства с наименьшими затратами труда и материалов при обеспечении заданного качества.
Ремонтная технологичность конструкции изделия – свойство конструкции , позволяющее ремонтировать её в условиях данного производства с наименьшими затратами труда и материалов.
Эксплуатационная технологичность конструкции изделия – свойство конструкции, обеспечивающее возможно более длительное сохранение её заданных эксплуатационных качеств.
Различают количественные и качественные показатели технологичности. Чем объективнее требуется оценить технологичность проектируемого изделия, тем более детально должны быть раскрыты и определены количественные характеристики свойств изделия. Из типового перечня показателей технологичности , приведённых в стандартах, необходимо выбрать те, которые в наибольшей степени характеризуют конкретное изделие. Базовые показатели являются исходными при оценке технологичности и бывают частные и комплексные.
Частный показатель характеризует одно из свойств, комплексный – несколько входящих в него частных или комплексных свойств изделия.
Частные и комплексные показатели бывают абсолютные и относительные. Абсолютные показатели характеризуют один или несколько признаков технологичности конструкции изделия, например, число оригинальных деталей. Относительные показатели основаны на сравнительной характеристике технологичности конструкции.
Показатели технологичности конструкции изделия вносятся в карту технологического уровня качества продукции. Т.о , при проектировании изделий решают две основные задачи –обеспечение всех требований , вытекающих из условий эксплуатации и удовлетворение требований технологии производства этого изделия.
Количественная оценка технологичности конструкции направлена на сравнение показателей с эталоном в количественном выражении. Эта оценка позволяет сказать , насколько один вариант отличается от другого.
Качественная оценка технологичности конструкции – оценка соответствия принимаемых решений требованиям оптимальных технологических процессов. При этом формируются технические требования, рекомендации, систематизированная информация , позволяющая сделать правильный выбор на базе уже имеющегося опыта. Качественные показатели зубчатых колёс начинают закладывать с момента получения технического задания на проектирование и создают на протяжении всего технологического процесса изготовления. Новая конструкция изделия обладает определёнными показателями качества. Следовательно, при сравнении нового варианта с базовым необходимо определить и сравнить количественные характеристики качества изделий.
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 96; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!