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

60316. Правосудие и принципы его осуществления 62.5 KB
  Правосудие и принципы его осуществления 2 часа План Понятие правосудия и его отличительные признаки. Понятие и значение принципов правосудия. Классификация принципов правосудия. Краткая характеристика отдельных принципов правосудия...
60317. ОТДЕЛ ЗЕЛЕНЫЕ И КРАСНЫЕ ВОДОРОСЛИ 213.5 KB
  Предварительное домашнее задание Укажите строение монадной одноклеточной водоросли хламидомонады отметив цифрами структуры клетки. Порядок Вольвоксовые объединяет водоросли монадной организации – одноклеточные и ценобиальные порядок Хлорококковые...
60319. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТАБЛИЦ В РЕЖИМЕ ТАБЛИЦ. ФИЛЬТРАЦИЯ ДАННЫХ 186.5 KB
  Целью занятия является освоение следующих вопросов: Технология проектирования таблицы в режиме таблиц. Сохранение и заполнение таблиц Модификация таблицы. При проектировании таблицы в Режиме таблиц надо задать имена полям.
60320. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТАБЛИЦ В РЕЖИМЕ КОНСТРУКТОРА СОЗДАНИЕ СВЯЗИ МЕЖДУ ТАБЛИЦАМИ 177.5 KB
  Понятие целостности данных и каскадности при обновлении таблицы. Понятие материнской и дочерней таблицы. Модификация структуры и содержания таблицы. Обычно сложный ключ выбирается в тех случаях когда ни одно поле таблицы однозначно не определяет запись.
60321. Оплодотворение 1.1 MB
  Изучить стадии процесса оплодотворения происходящие в каждой стадии сложные процессы взаимодействия спермиев и яйцеклетки акцентировать особое внимание на процессе образования одноклеточного организма - зиготы.
60323. Протолитические реакции. Буферные растворы 81 KB
  Познакомиться с основами протолитических процессов, протекающих в организме человека, усвоить природу протолитического гомеостаза и возможные причины его нарушения.
60324. ОБЩАЯ ФАРМАКОЛОГИЯ 322 KB
  Изучить общие принципы и закономерности фармакокинетики и фармакодинамики лекарственных средств а также особенности действия лекарственных веществ при комбинированном и повторном введении. Введение Рациональный выбор лекарственных препаратов...