79973

Основы технологий машиностроительного производства

Лекция

Производство и промышленные технологии

С технологической точки зрения сборочная единица собирается отдельно независимо от других элементов и в дальнейшем в процессе сборки выступает как одно целое. Производственный и технологический процессы Производственный процесс – это совокупность взаимосвязанных действий человека и оборудования направленных на превращение исходных сырья материалов полуфабрикатов в готовое изделие соответствующее определенному служебному назначению. В производственный процесс входят основной и вспомогательный процессы. Основные процессы – это те...

Русский

2015-02-15

112 KB

2 чел.

Тема 4. Основы технологий машиностроительного производства

Основные понятия и определения технологии

машиностроения. Изделие и его элементы

Изделие – любой законченный объект производства, изготавливаемый на предприятии (или подлежащий изготовлению).                 

Изделия машиностроения – различные машины или их элементы (механизмы). Технология машиностроения – это наука о производстве машин в определенном количестве, определенного качества в соответствующие сроки с минимальными трудовыми и материальными затратами.

Машина – механизм (сочетание механизмов), осуществляющий целесообразное движение для преобразования энергии или производства работ (преобразование материалов, информации).

В зависимости от характера выполняемых работ различают:

машины-генераторы, которые преобразуют механическую в другой вид энергии (например, в электрическую – динамо-машина, сжатого воздуха –  компрессоры);

машины-двигатели (энергетические машины), преобразующие тепловую, электрическую или иную энергию в механическую работу – электродвигатели, паровые, гидравлические и газовые турбины, двигатели внутреннего сгорания;

машины-орудия (технологические машины) – машины, служащие для выполнения технологических операций обработки материалов, изготовления изделий (прессовое оборудование, токарные и металлорежущие станки, автоматические линии и др.);

транспортирующие машины –  машины для перемещения грузов;

управляющие – машины или система, служащие для управления агрегатами (или другими машинами) взаимосвязанными между собой и с ЭВМ.

Изделия в зависимости от их назначения делят на изделия основного и вспомогательного производства. К изделиям основного производства относятся изделия, предназначенные для внешней реализации; вспомогательного производства – для собственных нужд предприятия-изготовителя.

Установлены следующие виды изделий (ГОСТ 2.101.-68):                                    детали, сборочные единицы (узлы), комплексы, комплекты.

Деталь – изделие или часть его, изготовляемая из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций. Деталь, участвующая в сборке, содержит сопрягаемые (контактируемые с поверхностями других деталей) и несопрягаемые (свободные) поверхности.

Базовые детали – это детали с сопрягаемыми поверхностями, которые обеспечивают при сборке относительное положение других деталей.

Сборочная единица – изделие (или его часть), составные части которого подлежат соединению, то есть сборке свинчиванием, сочленением, клепкой, сваркой, пайкой, опрессовкой, развальцовкой, склеиванием, сшивкой, укладкой и т.п.  

С технологической точки зрения сборочная единица собирается отдельно, независимо от других элементов, и в дальнейшем в процессе сборки выступает как одно целое.

Структуру изделия можно упрощенно представить в виде схемы сборочных элементов (рис. 4). Сборочные единицы, входящие непосредственно в изделие, называются сборочными единицами 1-го порядка. Сборочные единицы, которые входят в сборочные единицы 1-го порядка, называются сборочными единицами 2-го порядка и т.д. Отдельные детали, например, крепежные элементы (винты, болты, гайки, шайбы, шплинты и т.п.) могут входить в сборочные единицы любого порядка или непосредственно в изделие. 


                                                               

Рис. 4. Структура изделия

Различают  конструктивные, технологические и конструктивно-технологические сборочные единицы.

Конструктивные сборочные единицы проектируются по функциональному признаку без учета особенностей самостоятельности сборки.

Технологические сборочные единицы – это сборочные единицы, которые могут быть собраны самостоятельно из составных частей изделий, а выполнять функциональное назначение только совместно с другими частями изделия.

Конструктивно-технологические сборочные единицы представляют собой наилучший вариант конструкции изделия. Они проектируются по функциональному признаку и вместе с тем допускают самостоятельность сборки. Примеры: вентили, коробка передач.

Изделия, состоящие из  конструктивно- технологических сборочных единиц, называются блочными или агрегатными.

Агрегат – сборочная единица, способная выполнять в изделии самостоятельно определенную функцию, допускающая возможность независимой, самостоятельной сборки и обладающая полной взаимозаменяемостью.

Объектами производства машиностроительных предприятий могут быть комплексы и комплекты. Комплексы включают в себя 2 и более изделий, не соединенных на заводе-изготовителе сборочными операциями, но выполняющие общие взаимосвязанные эксплуатационные функции. В комплекс, кроме изделий, выполняющих основные функции, входят детали и сборочные единицы, выполняющие вспомогательные функции. Комплекты включают два и более изделий, также не соединенные на заводе-изготовителе, представлены набором изделий, имеющих общее эксплуатационное  назначение вспомогательного характера. Комплектующие изделия – это изделия, изготовляемые на предприятии-поставщике и применяемые как составляющая часть выпускаемого изделия.

Производственный и технологический процессы

Производственный процесс – это совокупность взаимосвязанных действий человека и оборудования, направленных на превращение исходных сырья, материалов, полуфабрикатов в готовое изделие, соответствующее определенному служебному назначению.

В производственный процесс входят основной и вспомогательный процессы.

Основные процессы – это те процессы, которые непосредственно связаны с изготовлением деталей и со сборкой изделий.

Вспомогательные процессы – это процессы, обеспечивающие возможность изготовления продукции.

Производственный процесс включает маркетинговые исследования, заключение договоров поставок, подготовку средств производства, организацию и обслуживание рабочих мест, получение, хранение  полуфабрикатов, стадии изготовления деталей, процессы сборки изделия, транспортировку  заготовок (деталей, изделий), операции хранения и др.

Технологический процесс – это часть производственного  процесса, связанная с последовательным изменением формы, размеров, свойств, внешнего вида предметов производства и их контролем.

Технологический процесс имеет свою структуру, осуществляется на рабочих местах с применением средств производства.

Рабочим местом называют часть производственной площади, на которой располагаются исполнитель работы с единицей обслуживаемого технологического оборудования и оснащением.

Технологическое оборудование и оснащение образуют средства машиностроительного производства.

Технологическое оборудование – это орудия производства, средства воздействия на материалы или заготовки и источники энергии, обеспечивающие выполнение определенной части технологического процесса (металлорежущие станки, термические печи, литейные машины и др.).

Технологическая оснастка – это орудия производства, используемые вместе с технологическим оборудованием  и прилагаемые к нему для выполнения определенной части технологического процесса (режущий, измерительный инструмент, штампы, приспособления, литейные формы и др.).

Классификация технологических процессов

Вид технологического процесса определяется количеством изделий, охватываемых процессом.  Это может быть одно изделие, группа однотипных или разнотипных  деталей. Технологические процессы классифицируются по нескольким признакам.

По степени унификации:

единичный технологический процесс – это процесс изготовления одного изделия определенного наименования и типоразмера. Применяется для изготовления оригинальных изделий без общих конструктивных и технологических признаков с ранее изготавливаемыми на предприятии;

унифицированный технологический процесс относится к обработке группы общих по конструктивно-технологическим признакам деталей. Унифицированные технологические процессы бывают типовые и групповые;

типовой технологический процесс – это процесс обработки группы деталей с общими конструктивными и технологическими признаками. Характеризуется общностью содержания и последовательностью большинства операций;

групповой технологический процесс – это процесс обработки группы деталей с различными конструктивными, но с общими технологическими признаками. Он представляет собой совокупность технологических операций, выполняемых на специализированных рабочих местах в последовательности технологического маршрута обработки определенной группы изделий. Специализированное рабочее место – это рабочее место, предназначенное для изготовления одной или нескольких деталей при общей наладке в течение длительного времени.

По уровню достижений науки и техники:

перспективный технологический процесс – это процесс, соответствующий  современным  достижениям науки и техники;

рабочий технологический процесс – это процесс, выполняемый по рабочей конструкторской и технологической документации для изготовления конкретного изделия.

По стадии разработки, состоянию ТПП и стандартизации:            

проектный технологический процесс – это процесс, выполняемый по предварительному проекту технологической документации до постановки на производство;

временный технологический процесс – это процесс, применяемый на предприятии в течение ограниченного времени (до замены более совершенным). Он применяется из-за отсутствия необходимого оборудования или   других производственных условиях;

стандартный технологический процесс – это процесс, который устанавливается стандартом.

По содержанию операций:

комплексный технологический процесс – это процесс, в состав которого входят основные операции и операции перемещения, контроля, очистки, мойки и т.д.

Структура технологического процесса

Технологические процессы определяются методами их выполнения: процессы механической обработки, литья, термообработки, сборки, сварки, штамповки и др.

Процесс обработки резанием, включает следующие элементы: операции, переходы, ходы, установы, позиции, приемы. Основой технологического процесса является операция.

Технологическая операция – это законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте. Операция представляет собой согласованные действия рабочего и оборудования, может выполняться на одном оборудовании или комплексе (автоматической линии). Операции служат основой для определения трудоемкости обработки, количества единиц оборудования, производственных площадей, материально-технического обеспечения. Технологический процесс  включает основные (технологические) и вспомогательные операции. Технологическая операция состоит из переходов (технологических и вспомогательных) и ходов (рабочих и вспомогательных). Технологический переход – это законченная часть операции, выполняемая одним или несколькими режущими инструментами по обработке одной или нескольких поверхностей. Вспомогательный переход – это законченная часть операции, состоящая из действий человека и (или) оборудования, не связанных с изменением свойств, форм, размеров, внешнего вида  (смена режущего инструмента, установка-закрепление заготовки, наладка).

Операция может состоять из одного или нескольких переходов, которые выполняются параллельно, последовательно или параллельно – последовательно.

Ход рабочий – это законченная часть перехода, связанная с однократным перемещением режущего инструмента относительно обрабатываемой поверхности. Вспомогательный (холостой) ход – это часть перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки и необходимая для обеспечения рабочего хода. Установы и позиции имеют место при обработке, сопровождаемой изменением положения обрабатываемой заготовки. Установ – это часть операции, выполняемая при неизменном закреплении заготовки. Позиция – это фиксированное положение заготовки относительно режущего инструмента или неподвижных частей станка. Прием – это законченное целенаправленное действие (или их совокупность) рабочего при выполнении операции (перехода): закрепление заготовки, режущего инструмента и т.п.

Типы производств

Производство в соответствии с ГОСТом 14.004–83 подразделяется на 3 типа: единичное, серийное, массовое.

Такое условное деление обуславливается производственной программой выпуска изделий, их характером, широтой номенклатуры, регулярностью, техническими и экономическими условиями.

Единичным называется такое производство, при котором изделия изготавливают единичными экземплярами, разнообразными по конструкции и размерам, то есть широкой номенклатуры. Такое производство характеризуется большой гибкостью, так как содержит парк универсального оборудования, позволяющего изготовить широкую номенклатуру изделий, применяется универсальный режущий инструмент, стандартные приспособления. Применяется единичное производство в  тяжелом, транспортном, энергетическом, металлургическом машиностроении, судостроении, химической промышленности. Характерна сравнительно высокая себестоимость изделий.

Серийное производство характеризуется тем, что изделия изготавливаются сериями (количество машин) или партиями (количество деталей), запускаемых в производство одновременно. Применяются универсальные и специальные станки. В зависимости от количества изделий в серии, производство условно подразделяется на три подтипа (табл. 1).


Таблица 1

Подтипы  серийного производства

Тип производства

Количество изделий (машин) в серии

крупные

Средние

малые

Мелкосерийное

от 2 до 5

от 6 до 25

от 10 до 50

Среднесерийное

от 6 до 25

от 26 до 150

от 51 до 300

Крупносерийное

свыше 26

Свыше 151

свыше 300

Мелкосерийное производство приближается к единичному по технологическим признакам (универсальное оборудование, режущий, измерительный, вспомогательный инструмент).

Крупносерийное приближено к массовому производству, с достаточно широким применением, наряду с универсальным, специального оборудования, оснастки режущего и измерительного инструмента, агрегатные станки.

В серийном производстве производится более 80% машин (машины легкой, пищевой, деревообрабатывающей, инструментальной промышленности, станкостроение). Оно наиболее распространенное.

Массовое производство – это производство, при котором ограниченная номенклатура изделий выпускаются непрерывно в течение длительного времени. Характерным признаком является наличие большого числа узкоспециализированных рабочих мест, на которых выполняется только одна операция (производство автомобилей, тракторов, велосипедов, электродвигателей, швейных машин и др.). В массовом производстве обработка осуществляется на специальном оборудовании, на агрегатных станках, автоматах, полуавтоматах, на автоматических линиях, применяется специальный режущий инструмент, в том числе средства активного и автоматического контроля, специальные приспособления.

По ГОСТ 3.1119–83 для определения типа производства пользуются коэффициентом закрепления операций (табл. 2):

К з.о. = О/Р,                                               (2)

где О – число операций;

      Р – число рабочих мест.

Таблица 2

Значение Кз.о. для различных типов производства

Производство

К з.о.

Массовое

1

Крупносерийное

от 1 до 10

Среднесерийное

от 10 до 20

Мелкосерийное

от 20 до 40

Единичное

свыше 40


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

2158. Свеклоуборочные машины 1.35 MB
  Цель работы: овладеть знаниями по устройству, технологическому процессу и регулировкам корнеуборочной машины КС-6Б. Устройство и принцип работы лабораторной установки.
2159. Теоретические вопросы генной инженерии 408.38 KB
  Трансгенные организмы. Особенности трансформации у про – и эукариот. Банки генов. Особенности репликации ДНК у про – и эукариот. Доказательства полуконсервативного способа репликации ДНК. Губки и кишечнополостные как низшие многоклеточные. Сочетание в их строении и физиологии архаичных и ароморфных черт. Сравнительная характеристика пищеварительной системы в различных типах беспозвоночных. Основные направления ее эволюции.
2160. Прикладная теория цифровых автоматов 4.51 MB
  Общая постановка задачи синтеза комбинационных схем. Особенности синтеза многоуровневых схем. Интерпретация основных понятий теории вероятностей на основе теории множеств. Равномерное распределение непрерывной случайной величины. Характеристики СМО с абсолютными приоритетами. Однопросмотровый, двухпросмотровый и многопросмотровый ассемблеры. Объекты ядра в ОС Windows. Базовый логический элемент транзисторно-транзисторной логики.
2161. Теория химии. Органическая и неорганическая химия и методика ее преподавания 3.36 MB
  Расчетные химические задачи, их типы. Внеклассная работа по химии, её принципы, формы, направления. Политехнизация знаний по химии. Общая характеристика разбавленных растворов неэлектролитов. Производные карбоновых кислот: соли, галогенангидриды, ангидриды, эфиры, амиды и их взаимные переходы. Механизм реакции этерификации.
2162. Фізика. Теорія и практика фізичних процессів 9.24 MB
  Порівняйте основні властивості біполярних і польових транзисторів з ізольованим затвором. Обґрунтуйте переваги використання транзисторів інтегральних мікросхем з бар`єром Шотткі. Проаналізуйте умови стаціонарної генерації випромінювання напівпровідникових лазерів. Як зміниться критична густина струму, якщо ширина робочого тіла інжекційного лазера зміниться вдвічі.
2163. Технологические процессы в машино-строении 8.29 MB
  Элементы теплофизики металлургических и литейных процессов. Метод точечных источников тепла. Выравнивание температуры в неограниченном стержне. Оценка потерь тепла через стены шахтной печи при стационарном теплообмене с окружающей средой. Кинематические и геометрические параметры способов обработки резанием. Силы при фрезеровании торцово коническими прямозубыми фрезами.
2164. Определение шага расстановки грузов при укладке трубопровода 16.62 KB
  Цель: Рассчитать шаг расстановки исследуемых чугунных грузов при укладке нефтепровода через болото.
2165. Проверка подземного и наземного (в насыпи) трубопровода на прочность и недопустимость пластических деформаций 24.5 KB
  Цель: Проверка на прочность, на недопустимость пластических деформаций участок магистрального трубопровода с наружным диаметром - Dн и толщиной стенки – δ.
2166. Математическое моделирование тепловых процессов 31.78 KB
  Задание. Разработать математическую модель: процесса теплообмена, позволяющую находить один из параметров процесса в соответствии с вариантом задания.