Главная страница
Навигация по странице:

Основы отраслевых технологий_5. Технологии машиностроения машина как объект производства



Скачать 123.5 Kb.
Название Технологии машиностроения машина как объект производства
Анкор Основы отраслевых технологий_5.doc
Дата 14.11.2017
Размер 123.5 Kb.
Формат файла doc
Имя файла Основы отраслевых технологий_5.doc
Тип Документы
#11216




ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ

5.1. МАШИНА КАК ОБЪЕКТ ПРОИЗВОДСТВА

Машиностроение — это отрасль промышленности, поставляю­щая машины и механизмы всем другим отраслям, определяющая технический прогресс страны. Технология машиностроительного производства это процесс изготовления машин необходимого качества, в установленном про­изводственной программой количестве и в заданные сроки при минимуме себестоимости. В технологии машиностроения технические проблемы изготов­ления машин требуемого качества решаются в тесной связи с во­просами экономики, планирования и организации производства. Технологами разрабатываются и внедряются высокоэффектив­ные технологические процессы изготовления машин и средства их технологического оснащения: оборудование, приспособления и инструменты.

Объектами производства — изделиями машиностроительного предприятия являются машины, их составные части, комплек­ты и комплексы машин.

По назначению различают следующие виды изделий.

Изделия основного производства для поставки заказчику(потребителю) предприятием-изготовителем, а также для собствен­ных нужд предприятия. Например, для станкостроительного заво­да изделиями основного производства являются металлорежущие станки или автоматические линии станков.

Изделия вспомогательного производства обычно использу­ются только для собственных нужд предприятия-изготовителя. Например, это специальные металлорежущие инструменты и при­способления для закрепления заготовок на станках, изготовлен­ные в инструментальном цехе.

Если в изделии отсутствуют составные части, то его называют неспецифицированным (деталь), а специфицированным является изделие, состоящее из нескольких составных частей (сборочные единицы, комплекты, комплексы).

Различают также следующие виды изделий.

Деталь — это изделие, изготовленное из однородного по наи­менованию и марке материала без сборочных операций (например, литая крышка подшипника, штампованное зубчатое колесо, вал изодного куска металла и т. п.). Деталями являются также указан­ные выше изделия с покрытием (защитным или декоративным)независимо от его вида, толщины и назначения (например, хроми­рованный винт), или изделия, изготовленные с применением мест­ной сварки, пайки, склейки и т. п. (например, трубка, спаянная изодного куска листового металла).

Сборочная единица (узел) — изделие, составные части ко­торого соединяются сборочными операциями (свинчиванием, запрессовкой, сваркой, пайкой, склеиванием и т. п.) на предприя­тии-изготовителе. Например, редуктор, станок, сварной корпус, автомобиль и т. п. Собранное изделие, можно считать сборочной единицей нулевого порядка. Сборочные единицы, непосредственно входящие в изделие в процессе общей сборки, называются сборочными единицами первого порядка, а сборочные единицы, входящие в них — сборочными единицами второго порядка и т. д. Детали могут входить в сборочные единицы любого порядка.

Комплекс — это два и более изделия, не соединенные на предприятии-изготовителе сборочными операциями, предназначен­ные для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функ­ций. Каждое из входящих в комплекс специфицированных изде­лий предназначено для выполнения одной или нескольких основ­ных функций (например, автоматическая линия станков, зенитно-ракетный комплекс и т. п.).

Комплект — это два и более изделия, не соединенные на предприятии-изготовителе сборочными операциями, которые име­ют общее эксплуатационное назначение (например, комплекты за­пасных частей; инструмента и принадлежностей, измерительной аппаратуры; упаковочной тары и т. д.).

Комплектующим является изделие предприятия-поставщи­ка (сборка или деталь), применяемое как составная часть изделия, выпускаемого предприятием-изготовителем.

К покупному относят изделие (составную часть изделия),получаемое предприятием в готовом виде и изготовленное по кон­структорской документации предприятия поставщика.

Кооперированное изделие — это изделие (составная часть изделия), получаемое предприятием в готовом виде и изготов­ленное по его конструкторской документации, но на другом пред­приятии.

5.2. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕССЫ

Производственный процесс представляет собой совокупность всех действий людей и орудий производства, необходимых на дан­ном предприятии для изготовления или ремонта выпускаемых изделий.

В производственный процесс входят основные процессы, связан­ные с изготовлением заготовок деталей машин, их обработкой и сборкой сборочных единиц и машины в целом, а также вспомога­тельные процессы, обеспечивающие возможность изготовления про­дукции (контроль ее качества, транспортирование материалов, за­готовок, деталей и оснастки, изготовление приспособлений и ин­струментов, ремонт оборудования, энергообеспечение производства и т. п.). Кроме того, производственный процесс включает все дей­ствия по организации снабжения и обслуживания цехов, участков и отдельных рабочих мест, управления всеми подразделениями про­изводства и организацию технической подготовки производства.

На машиностроительном предприятии производственный про­цесс осуществляется с применением методов технологии машино­строения при выпуске изделий.

Производственная структура предприятия включает состав цехов и служб с указанием связей между ними.

Основной производственной единицей машиностроительного предприятия, обособленной в административном и территориаль­ном отношении, является цех — совокупность производственных участков.

Для изготовления продукции, выпускаемой предприятием, пред­назначены основные цехи (например, механический, сборочный, куз­нечный, литейный, термический).

Вспомогательные цехи обслуживают основное производство (инструментальные, ремонтные, модельные и т. п.). Обслуживани­ем также занимаются различные службы: транспортные, санитарно-технические, энергетические, склады и т. п.

Подсобные цехи выпускают продукцию, как правило, из отходов производства, используемую основными цехами (например, тару для упаковки основной продукции).

Производственный участок — это группа рабочих мест, орга­низованных по технологическому, предметному или предметно-технологическим признакам.

Рабочее место представляет собой элементарную структурную единицу предприятия, где размещены исполнители работы, обслу­живаемое ими технологическое оборудование, часть конвейера на ограниченное время, оснастка и предметы труда.

Для рациональной организации производственного процесса необходима тщательная техническая подготовка производства.

Техническая подготовка производства включает три основные группы мероприятий.

Конструкторская подготовка, т. е. все работы по проекти­рованию и конструированию изделия с созданием сборочных чер­тежей изделия и отдельных сборочных единиц и чертежей деталей, необходимых спецификаций и других конструкторских докумен­тов.

Технологическая подготовка — совокупность мероприятий, обеспечивающих технологическую готовность производства: обес­печение технологичности конструкции изделия, разработка и при­менение технологических процессов и средств технологического оснащения, применение средств механизации и автоматизации ин­женерно-технических работ, организация и управление процессом технологической подготовки производства в соответствии со стан­дартами.

Календарное планирование процесса изготовления изделия.

Технологическое проектирование требует больших затрат тру­да, его трудоемкость составляет 30-60 % от общей трудоемкости технической подготовки производства (меньшее значение соответ­ствует мелкосерийному, а большее — массовому производству).

Технологический процесс представляет собой часть производ­ственного процесса, содержащего целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда (загото­вок или изделий).

Заготовка представляет собой предмет труда, из которого изго­товляют деталь или неразъемную сборочную единицу.

Технологический процесс может быть отнесен к изделию, его со­ставной части или методам обработки, формообразования и сборки.

В составе производственного процесса технологические процес­сы располагаются в следующей последовательности.

  1. Технологические процессы заготовительного производства: литье, обработка металлов давлением, порошковая металлургия, первичная обработка проката разных профилей и другие. Основ­ная задача — максимальное приближение формы заготовки к фор­ме детали.

  2. Технологические процессы обработки заготовок: резание, поверхностное пластическое деформирование, электрофизическая и электрохимическая, термическая и химикотермическая, нане­сение покрытий и др. Основные задачи: коррекция формы, обес­печение точности и качества деталей.

  3. Технологические процессы сборки: пригонка, соединение (свар­ка, пайка, склеивание, клепка и др.) регулировка и контроль. Ос­новные задачи: сборка машины и обеспечение ее качества.

В соответствии с указанной последовательностью технологичес­ких процессов, а также с учетом вспомогательных процессов, про­изводственная структура машиностроительного предприятия вклю­чает следующие объекты:

а) заготовительные цехи (литейные, кузнечно-сварочные, штам­повочные и т. д.);

б) обрабатывающие цехи (механические, термические, металло­покрытий, сборочные и т. д.);

в) вспомогательные цехи (инструментальные, ремонтно-механические, электроремонтные, испытательные, энергоцехи, транспорт­ные и др.);

г) складские помещения (для материалов инструмента, готовых изделий);

д) общезаводские подразделения (центральная лаборатория, узел связи, главная контора, столовая и т. д.).

5.3. КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Технологические процессы могут быть классифицированы по разным признакам. Согласно ГОСТ 3.1109-82, технологический процесс может быть отнесен к методам обработки формообразова­ния и сборки. Поэтому технологические процессы можно класси­фицировать по отдельным технологическим методам выполне­ния: литье, обработка давлением, резание, поверхностно-пластичес­кое деформирование, термообработка, электрофизическая и элект­рохимическая обработка, нанесение покрытий, пригонка и образо­вание соединений при сборке и др.

По степени унификации (количество изделий, охватываемых процессом) технологические процессы делят на единичные и уни­фицированные.

При единичном технологическом процессе происходит изго­товление или ремонт изделия одного наименования, типоразмера и исполнения независимо от типа производства. Такие процессы разрабатываются для оригинальных изделий.

При унифицированном технологическом процессе (типовом и групповом) изготавливают группы изделий с общими конструк­тивными и технологическими признаками.

При типовом технологическом процессе изготавливают груп­пы изделий с общими конструктивными и технологическими при­знаками. Типовой технологический процесс состоит из типовых технологических операций, характеризуемых единством содержа­ния и последовательности технологического процесса для группы изделий с общими конструктивными и технологическим при­знаками. Например, валы — это класс цилиндрических деталей, у которых длина больше чем в два раза превышает диаметр.

Групповой технологический процесс — это процесс изготовле­ния группы изделий с разными конструктивными, но общими тех­нологическими признаками.

В групповой технологический процесс входят групповые опе­рации совместного изготовления группы изделий с разными кон­структивными, но общими технологическими признаками. Груп­повые операции расположены в последовательности технологи­ческого маршрута изготовления этой группы изделий.

Группирование деталей разной конфигурации может произво­диться по преобладающим видам обработки (определяемых общ­ностью обрабатываемых поверхностей), единству технологического оснащения и общности наладки станка. Групповая технологичес­кая операция выполняется на специализированных рабочих мес­тах, предназначенных для изготовления или ремонта одного изде­лия или группы изделий при одной наладке и отдельных подналадок (для разных деталей группы) в течение длительного периода времени.

Наладка — это подготовка технологического оборудования и технологической оснастки к выполнению технологической опера­ции. Например, устанавливается приспособление, переключается ско­рость или подача, настраивается заданная температура и т. д.

Подналадка — это дополнительные регулировки технологичес­кого оборудования и (или) технологической оснастки при выпол­нении технологической операции для восстановления достигну­тых при наладке значений параметров.

По уровню достижений науки и техники, различают перспек­тивные и рабочие технологические процессы.

Перспективный процесс соответствует современным достижени­ям науки и техники, методы и средства осуществления которого полностью или частично предстоит освоить на предприятии.

Рабочий процесс выполняется по рабочей (имеющейся на пред­приятии) технологической и (или) конструкторской документации.

По стадии разработки, состоянию технологической подготов­ки производства (ТПП) и стандартизации технологические про­цессы подразделяются на проектные, временные и стандартные.

Проектный процесс выполняется по предварительному проекту технологической документации и разрабатывается для проверки способов изготовления деталей, которые нужно поставить на про­изводство в перспективе. *

Временный процесс применяется на предприятии в течение ограниченного промежутка времени из-за отсутствия надлежащего оборудования или в связи с аварией до замены на более современ­ный.

Стандартный процесс устанавливается стандартом.

По содержанию операций перемещения заготовок различают комплексный и некомплексный технологические процессы.

Комплексный процесс кроме технологических операций содер­жит комплекс операций погрузки-разгрузки, перемещения, контро­ля и очистки обрабатываемых заготовок по ходу технологического процесса. Комплексные технологические процессы применяются на автоматических линиях.

Некомплексный процесс включает в основном технологические операции.

По детализации описания технологические процессы бывают с маршрутным, маршрутно-операционным и операционным описа­нием.

Маршрутное описание технологического процесса — это со­кращенное описание всех технологических операций в маршрут­ной карте в последовательности их выполнения без указания пе­реходов и технологических режимов.

Маршрутно-операционное описание технологического процесса — это сокращенное описание технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения с полным описанием отдельных операций в других технологических документах.

Операционное описание технологического процесса — это пол­ное описание всех технологических операций в последовательнос­ти их выполнения с указанием переходов и технологических ре­жимов.

5.4. СТРУКТУРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Применительно к условиям машиностроительного производ­ства технологический процесс — это часть производственного процесса, включающая в себя последовательное изменение разме­ров, формы, внешнего вида или внутренних свойств предмета производства и их контроль.

В общем случае технологический процесс состоит из техноло­гических и вспомогательных операций.

Технологическая операция выполняется на одном рабочем мес­те и является законченной частью технологического процесса.

Применительно к механосборочному производству: техноло­гическая операцияэто часть технологического процесса, вы­полняемая непрерывно на одном рабочем месте над одним или несколькими одновременно обрабатываемыми или собираемыми изделиями, одним или несколькими рабочими.

Под непрерывностью понимают то, что после обработки одной заготовки в партии переход к обработке следующей заготовки про­исходит только после выполнения всего объема работ, предусмот­ренных над первой заготовкой. Например, при обработке пластины можно за одну операцию отфрезеровать верхнюю плоскость, затем переустановить заготовку и обработать нижнюю плоскость; потом в такой же последовательности обработать другие заготовки в партии. В другом варианте сначала все заготовки фрезе­руют с одной стороны — первая операция, а затем их обраба­тывают с другой стороны — вторая операция. Выбор концентри­рованного первого варианта операции или дифференцированного второго производят на основе экономического расчета или необхо­димой производительности с учетом условий организации произ­водства.

Технологическая операцияосновная составная часть произ­водственного планирования и учета, в течение которой происхо­дит определение следующих показаний:

  • определение трудоемкости изготовления изделий;

  • установление нормы времени и расценки;

  • определение количества рабочих и средств технологического оснащения;

  • себестоимости обработки изделий;

  • календарное планирование производства;

  • контроль качества и сроков выполнения работ.

Если рассматривать автоматическую линию, например, из стан­ков, связанных автоматическими транспортными и загрузочными устройствами, то тут понятие «рабочее место» заменяется поняти­ем автоматическая линия. Тогда технологическая операция — часть технологического процесса, выполняемого непрерывно на ав­томатической линии.

Вспомогательные операции — это части технологического про­цесса, которые не изменяют формы, внешнего вида или свойств предмета труда, но необходимы для выполнения технологических операций. Они входят в состав технологического процесса в неко­торых случаях, например, в гибких автоматических линиях. Это контрольные, маркировочные, транспортные операции, а также по удалению стружки и др.

В состав технологической операции входят установы, позиции, технологические и вспомогательные переходы, рабочие и вспомога­тельные ходы, приемы.

Установ — это часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или со­бираемой сборочной единицы.

Позиция — это фиксированное положение, занимаемое неиз­менно закрепленной заготовкой или собираемой сборочной едини­цей совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования при выполнении определенной части операции.

Основное отличие установа от позиции состоит в следующем. При новом установе нужно открепить заготовку и при переуста­новке изменить ее положение относительно инструмента. При но­вой же позиции заготовка не открепляется, а изменение ее положе­ния относительно инструмента происходит с помощью механизма приспособления или подвижного органа стенки. Например, при фрезеровании шести граней болта его заготовку, закрепленную в делительной головке, поворачивают на шесть позиций относи­тельно фрезы.

При обработке заготовки на одном установе ее нужно сначала базировать, а затем закрепить.

Базирование — это придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат.

Закрепление — приложение сил к предмету труда для обеспече­ния постоянства его положения, достигнутого при базировании.

Технологический переход — это законченная часть техноло­гической операции, выполняемая одними и теми же средствами технологического оснащения при постоянных технологических режимах и установе.

Применительно к механической обработке — технологичес­кий переход представляет собой законченную часть технологи­ческой операции, выполняемую над одной или несколькими по­верхностями заготовки, одним или несколькими одновременно работающими инструментами без изменения или при автома­тическом изменении режимов работы станка. На обычных стан­ках режимы резания неизменны, а автоматически они изменяют­ся на станках с программным управлением.

Средства технологического оснащения — это совокупность ору­дий производства, необходимых для осуществления технологичес­кого процесса.

Технологическое оборудование — это средства технологическо­го оснащения, в которых для выполнения определенной части тех­нологического процесса размещаются материалы или заготовки, средства воздействия на них, а также технологическая оснастка. Примерами технологического оборудования являются: литейные машины, прессы, станки, печи, гальванические ванны, испытатель­ные стенды и т. д.

Технологическая оснастка — это средства технологического оснащения, дополняющие технологическое оборудование для вы­полнения определенной части технологического процесса. Приме­рами технологической оснастки являются: режущий инструмент, штампы, приспособления, пресс-формы, литейные формы, стержне­вые ящики и т. д.

Приспособления — это технологическая оснастка, предназна­ченная для установки или направления предмета труда или инст­румента при выполнении технологической операции.

Инструмент — это технологическая оснастка, предназначен­ная для воздействия на предмет труда с целью изменения его со­стояния.

Вспомогательный переход — это законченная часть техноло­гической операции, состоящая из действий человека (или) оборудова­ния, которые не сопровождаются изменениями свойств предмета труда, но необходимы для выполнения технологического перехо­да. Например, закрепление заготовки, смена инструмента и т. д.

Рабочий ход — это законченная часть технологического пере­хода, состоящая из однократного перемещения инструмента отно­сительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, качества поверхности и свойств заготовки.

Вспомогательный ход — это законченная часть технологичес­кого перехода, состоящая из однократного перемещения инстру­мента относительно заготовки, необходимого для подготовки рабо­чего хода.

Прием — законченная совокупность действий человека, приме­няемых при выполнении перехода или его части и объединенных одним целевым назначением. Например, приемом является уста­новка и снятие инструмента на станке.

5.5. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

По назначению выпускаемой продукции машиностроительное производство можно разделить на основное и вспомогательное.

Основное производство занимается выпуском товарной про­дукции, а вспомогательное — производством средств, необходи­мых для обеспечения функционирования основного производства.

Частью вспомогательного производства является инструмен­тальное производство, предназначенное для выпуска технологи­ческой оснастки.

По степени разработки технической документации различают опытное и установившееся производство.

Опытное производство — это производство образцов партий или серий изделий для проведения исследовательских работ или разработки конструкторской и технологической документации для установившегося производства.

Установившееся производство — производство изделий по окончательно отработанной конструкторской и технологической документации.

Групповые технологические процессы применяются в группо­вом производстве, характеризуемом совместным изготовлением или ремонтом групп изделий с разными конструктивными, но об­щими технологическими признаками.

Объем выпуска продукции — это количество изделий определенных наименований, типоразмеров и исполнений, изготовляемых или ремонтируемых предприятием или его подразделениями в те­чение планируемого периода времени.

Программа выпуска — установленный для данного предприя­тия перечень изготовляемых или ремонтируемых изделий с указа­нием объема выпуска по каждому наименованию за планируемый период времени.

Производственная партия включает предметы труда одного наименования и типоразмера, запускаемые в обработку в течение определенного интервала времени при одном и том же подготови­тельно-заключительном времени на операцию,

Производственный цикл составляет интервал времени от нача­ла до окончания производственного процесса изготовления или ремонта изделия.

Расчетный максимально возможный в определенных условиях объем выпуска изделий в единицу времени называется производ­ственной мощностью.

Серия изделий — все изделия, изготовленные по конструкторской и технологической документации без изменения ее обозначения.

К классификационным категориям производства относят его тип и вид.

По признакам широты номенклатуры, регулярности, стабиль­ности и объема выпуска продукции различают три типа производства: единичное, серийное и массовое.

Одной из основных характеристик типа производства является коэффициент закрепления операций К3-0.

,

где О — технологические операции, выполняемые или подлежащие выполнению в течение месяца; Р — число рабочих мест.

Единичное производство характеризуется малым объемом вы­пуска одинаковых изделий, повторное изготовление и ремонт кото­рых, как правило, не предусматривается.

При серийном производстве осуществляется изготовление или ремонт изделий периодически повторяющимися партиями. При­чем в зависимости от количества изделий в партии или серии и значения К3-0 различают мелкосерийное, среднесерийное и крупно­серийное производство. На заводах серийного производства изго­тавливается -60 % всей продукции машиностроения (станков, ав­томашин, насосов и др.)

Массовое производство — это производство, характеризуемое большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготавливаемых или ремонтируемых продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна рабочая операция.

В массовом и крупносерийном производстве широко приме­няют наиболее совершенную форму организации — поточное производство, характеризуемое расположением средств техно­логического оснащения в последовательности выполнения опера­ций технологического процесса и определенным интервалом вы­пуска изделий.

На автоматических линиях поточного производства заготовки или детали и сборочные единицы обрабатываются или собираются на всех рабочих местах в течение времени, равного или краткого такту, и перемещаются с одного рабочего места на другое с по­мощью специальных транспортных средств. Технологическая ха­рактеристика типов производства приведена в табл. 4.1.

Такт выпуска — это интервал временит, через который перио­дически производится выпуск изделий или заготовок определен­ных наименований, типоразмера и исполнения,



где Фд — действительный фонд времени в планируемом периоде (месяц, сутки, смена), ч; N — объем выпуска изделий на тот же период, шт.

Действительный годовой фонд времени Фд работы оборудова­ния меньше номинального Фн или календарного из-за потерь вре­мени на ремонт оборудования, т. е.


КАРТИНКА
Применение разных методов изготовления изделий осуществ­ляется по технологическому маршруту — последовательности прохождения заготовки, детали или сборочной единицы по цехам или производственным участкам предприятия при выполнении технологического процесса изготовления или ремонта.

Расцеховка — разработка межцеховых технологических марш­рутов для всех составных частей изделия.

5.6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Качество машин в значительной степени определяется каче­ством технологических процессов, оцениваемым техническими и экономическими характеристиками.

К техническим характеристикам относятся обеспечиваемые технологическим процессом показатели: точность, механические свойства деталей, качество поверхностного слоя деталей.

Под точностью в технологии машиностроения понимают сте­пень соответствия производимых изделий их заранее установлен­ному эталону:

  • точность геометрических параметров машин и их элемен­тов — размеры, формы, взаимное расположение деталей и их по­верхностей, задаваемые на чертежах с помощью квалитетов, степе­ней точности и допусков;

  • единообразие различных свойств изготовляемых изделий: упругих, динамических, магнитных электрических и т. д.;

  • единообразие качественных показателей машин: коэффициента полезного действия (КПД), развиваемой мощности, напора производительности и т. д.

На всех этапах технологического процесса возникают те или иные погрешности, поэтому достичь абсолютной точности невозможно. С повышением точности возрастает надежность машин; а это, в свою очередь, сокращает затраты на обслуживание, простои и ремонт машин.

Вопросы задания необходимой точности, исходя из предъявляе­мых к машине требований и ее функционального назначения, ре­шаются конструктором.

Точность размеров деталей (расстояний между различными эле­ментами деталей и сборочных единиц) характеризуется допуском



dmin, dmax— соответственно наибольшие и наименьшие раз­меры. Предельные размеры деталей равны

,

где dp действительный размер годной детали с допустимой по­грешностью.

На чертежах деталей проставляют номинальный размер с пре­дельными отклонениями. Номинальный размер dн — размер, на­значенный конструктором, который служит началом отсчета от­клонений и относительно которого определяют предельные разме­ры деталей.

Верхнее предельное отклонение es = dmax - du.

Нижнее предельное отклонение ei - dmin - d.

Следовательно, допуск Т = es - ei.

Точность формы деталей характеризуется допуском формы Тф — наибольшим допустимым значением отклонения формы реальной (имеющейся на детали) поверхности от номинальной (за­данной на чертеже).

Точность взаимного расположения поверхностей и осей дета­лей характеризуется допуском расположения Тр — наибольшим допустимым значением отклонения реального расположения рас­сматриваемого элемента от его номинального положения.

Вопросы обеспечения точности, заданной конструктором на чер­теже, или поиск путей повышения точности с помощью правильно разработанного технологического процесса решаются технологом.

Механические свойства деталей зависят от марки материала, конфигурации деталей и применяемых методов термообработки.

Исходя из условий работы деталей, эргономических и других соображений конструктор выбирает материал детали и разрабаты­вает ее чертеж при проектировании машины.

Для управления качеством материала в технологический про­цесс изготовления детали вводят операции термообработки:

  • для снятия остаточных напряжений и улучшения структуры и свойств (отжиг, нормализация);

  • для обеспечения заданных на чертеже механических свойств, например, твердости (закалка с отпуском, химико-термическая об­работка).

Качество поверхностного слоя деталей — результат воздей­ствия одного или нескольких последовательно применяемых тех­нологических методов. Качество поверхностного слоя деталей ха­рактеризуется: шероховатостью, волнистостью, физико-механичес­кими свойствами поверхностного слоя (твердостью, структурным и фазовым составом, величиной, знаком и глубиной распростра­нения остаточных напряжений, деформацией кристаллической решетки металла), химическим составом материала детали.

Шероховатость поверхности — совокупность периодически встречающихся микронеровностей с высотой Н на участке базовой длины (шага) l, где 1/Н < 50.

Волнистость — совокупность неровностей с отношением шага 1В к высоте неровности Hв (1ВВ = 50+1000).

Высокой точности всегда соответствует малая шероховатость и волнистость поверхности.

У готовой детали качество обработанных поверхностей в основ­ном обеспечивается при окончательной обработке. Предшествую­щая обработка, а также заготовительные процессы оказывают опре­деленное влияние в силу технологической наследственности.

Качество поверхности влияет на эксплуатационные свойства деталей машин: износ рабочих поверхностей, контактную жест­кость стыков, усталостную прочность, коррозионную стойкость и др.

Определяемое условиями эксплуатации качество поверхностей деталей машин задается конструктором и обеспечивается техно­логическим процессом, разработанным технологом.

К основным экономическим характеристикам технологичес­кого процесса относится: технологическая производительность, тру­доемкость, себестоимость, материалоемкость, энергоемкость.

Производительность технологической операции П (штук в еди­ницу времени) можно определить по формуле

, мин.шт.

где Тшк — норма штучно-калькуляционного времени на операцию, мин/шт.,

,

где Тшт — норма штучного времени; ТПЗ — подготовительно-зак­лючительное время на подготовку рабочего и рабочего места для обработки партии деталей размером n3АП запускаемых в произ­водство,

Тшт= То + Тв + Тоо + Тто + Тотд

где Т0 — основное технологическое время, затрачиваемое рабочим на качественное или количественное изменение предмета труда, т. е. изменение формы, размеров, внешнего вида, структуры и свойств, состояния и положения обрабатываемого предмета труда в про­странстве;

Тв — вспомогательное время, затрачиваемое исполнителем на действия, обеспечивающие выполнение основной работы (загрузку машин, приемы, связанные с управлением оборудованием, конт­рольные измерения и т. д.);

Т00 — время организационного обслуживания рабочего места — поддержание его в рабочем состоянии (протирка рабочего места, удаление отходов и т. д.);

Тто — время технического обслуживания — уход за оборудова­нием и поддержание инструмента в рабочем состоянии;

Готд — время регламентированных перерывов на отдых рабоче­го и поддержание нормальной работоспособности.

При рациональной разработке технологической операции мож­но уменьшить все составляющие штучно-калькуляционного вре­мени и тем самым повысить производительность технологической операции.

Трудоемкость определяется продолжительностью изготовления изделий при нормальной интенсивности труда в часах и может оцениваться для технологической операции нормой штучно-каль­куляционного времени Тшк.

Станкоемкость характеризуется продолжительностью време­ни, в течение которого заняты станки и другое технологическое оборудование, и может оцениваться машинным временем ТМ

ТМ = ТО + ТМВ

где Тмв — машинное вспомогательное время.

Цеховая себестоимость на изготовление детали в одном цехе на одной технологической операции складывается из затрат на материалы См и технологической себестоимости Ст

Сц = СМ+ Ст.

Затраты на материал при изготовлении одной детали опреде­ляют следующим образом:

СМгкпмкимцмктз – м0ц0,

где мг — масса готовой детали, кг; кпм — коэффициент, учитыва­ющий безвозвратные потери материала при изготовлении заготов­ки (например, на угар при нагреве); ким — коэффициент, характе­ризующий использование материала; цм — оптовая цена на мате­риал, руб./кг; ктз — коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы на приобретение материала; м0 — количество используемого (реализуемого) отхода материала при изготовлении детали (например, стружки); ц0 — цена реализован­ных отходов материала, руб./кг.

Материалоемкость детали М характеризует нормы расхода материала

M=мгкпмким,

кимзг

где м3 — масса заготовки детали, кг.

Снизить материалоемкость изделия и затраты на материалы можно при следующих условиях:

  • уменьшить массу готовой детали при ее конструировании, например, применив более легкий материал и изменив конфигура­цию детали при сохранении прочности и т. д.;

  • уменьшить коэффициент потерь материала (при нагреве за­готовки в вакууме);

  • уменьшить коэффициент использования материала сниже­нием массы заготовки (литье под давлением вместо литья в песчано-глинистых формах).

Технологическую себестоимость детали на данной технологи­ческой операции определяют по формуле



где n — число видов затрат, учитываемых при калькуляции се­бестоимости; Счi — нормативы i-x затрат, приходящихся на один час работы оборудования; kВ — коэффициент выполнения нормы.

С помощью рационально разработанной технологической опе­рации можно снизить технологическую себестоимость, уменьшив норму штучно-калькуляционного времени; составляющие затрат, связанные с технологией на энергию силовую; ремонт и заточку режущего инструмента; амортизацию и ремонт универсальных при­способлений, измерительного инструмента и др.

Затраты часовые на электроэнергию силовую Сч э с рассчиты­вают по формуле

руб.,

где Ny — установленная мощность главного двигателя, кВт; kn, kдв. вр — средние коэффициенты загрузки электродвигателя по мощ­ности и во времени при выполнении операции (перехода); kод — средний коэффициент одновременной работы всех двигателей; kш — коэффициент, учитывающий потери энергии в сети завода; η — коэффициент полезного действия привода; Цэ — цена 1 кВт • ч электроэнергии, руб.

Энергоемкость технологической операции (перехода) характе­ризуют затраты эффективной мощности



Уменьшить эффективную мощность можно, изменяя режимы и условия обработки.
написать администратору сайта