Структура виробничого процесу. Типи машинобудівних підприємств

План

1. Зміст дисципліни.

2. Виріб і його елементи.

3. Виробничий і технологічний процеси.

4. Типи машинобудівного виробництва та його технологічні характеристики.

5. Методика визначення типу виробництва.

 

1. Технологія машинобудування – це наука про сукупність методів та способів виготовлення машин. Технологія машинобуду­вання в основному вивчає процеси механічної обробки та скла­дання машин і попутно вивчає питання вибору заготовок та способи їх виготовлення. Це пояснюється тим, що процеси механічної обробки поверхонь деталей пов’язані з експлуатацією складного обладнання, а трудомісткість механічної обробки в загальному об’ємі робіт є найбільшою (70-80%).

Технологія машинобудування (ТМ) комплексно вивчає взає­модії верстата, пристрою, різального інструмента і оброблюваної деталі; шляхи найбільш раціональних, тобто найбільш ефективних, економічних і технологічних процесів обробки деталей, включаючи вибір обладнання і технологічного оснащення; методи раціональної побудови процесу складання машин.

ТМ вивчає, як наука, наступні питання:

1. Вчення про типізацію технологічних процесів.

2. Про жорсткість системи: верстат, заготовка, пристрій, інструмент.

3. Точність в процесі обробки.

4. Вплив механічної обробки на механічні властивості поверхневого шару.

5. Припуски на механічну обробку.

6. Шляхи підвищення продуктивності і економічності технологічних процесів

7. Теорія конструкторських і технологічних баз.

2. Виріб – предмет або сукупність предметів, які виготовляє підприємство (ГОСТ 3.101.-88).

За призначенням бувають: вироби основного виробництва і вироби допоміжного виробництва.

Вироби основного виробництва – це вироби, що йдуть на продаж.

Вироби допоміжного виробництва – випускаються для потреб підприємства.

Стандартом передбачено такі види виробів:

1. Деталі – не специфіковані

2. Складальні одиниці

3. Комплекси специфіковані

4. Комплекти

Оскільки ми вивчаємо дисципліну “Технологічні основи машинобудування”, то необхідно знати, що машина – це механізм, призначений для виконання потрібної корисної роботи, пов’язаної з процесом виробництва або перетворення енергії.

Машина за технологічними ознаками складається з: вузлів, підвузлів І-го порядку, ІІ-го порядку… n-го порядку, деталей. Вузол – складальна одиниця, яка збирається незалежно від усієї машини. Також окремі частини машини можуть бути поділені за функціональним призначенням: система змащування, охолодження, керування і т.п. Ці частини не є складальними одиницями оскільки їх не можна зібрати окремо від інших елементів вибору.

Деталь – це виріб, або складова частина виробу, який виго­товлений з одного за назвою і маркою матеріалу і не потребує скла­дальних операцій.

Складальна одиниця – це виріб, або частина виробу, який складається окремо і надалі може брати участь в процесі складання.

Готовий виріб є складальною одиницею нульового порядку.

Комплекс – це два або більше специфікованих вироби, які на заводі складаються окремо і призначені для виконання взаємопо­в’язаних експлуатаційних функцій. Приклад: лінія шліфування ДСТП – окремі верстати як складальні одиниці надалі на заводі ДСТП монтуються в лінію.

Комплект – це два або більше виробів, які не з’єднуються на заводі-виготовлювачі, але мають спільне експлуатаційне призна­чення допоміжного характеру. Приклад: комплект інструментів, комплект запасних частин.

3. Для виготовлення машини потрібно: отримання заготовок, обробка і отримання деталей, складання вузлів і підвузлів та всієї машини, фарбування, випробування.

Для цього необхідно: організувати доставку заготовок та комплектуючих, підготовити окремі робочі місця (верстати, прист­рої…), організувати контроль готових деталей та вузлів, ремонт обладнання і т.п. Все це разом називається виробничий процес.

Основні або технологічні процеси – це процеси безпосеред­ньо пов’язані з предметом виробництва (механічною обробкою, термічною обробкою, складанням). Інші процеси (транспортування, виготовлення пристроїв, ремонт обладнання) – допоміжні.

 

Рис.1.1.

 

Виробничий процес – це сукупність окремих взаємопов’яза­них дій людей і обладнання, внаслідок яких з напівфабрикатів і заготовок отримуються готові вироби певного експлуатаційного призначення.

До елементів виробничого процесу відносяться:

1. Виготовлення заготовок та доставка на склади заводу по кооперації матеріалів і заготовок.

2. Підготовка робочих місць (наявність обладнання, пристроїв, інструментів, енергопостачання).

3. Виготовлення деталей, складання вузлів, технічний контроль.

4. Транспортні операції.

5. Пакування продукції та її відправка на склад або безпосередньо замовнику.

Технологічний процес – це частина виробничого процесу, пов’язана із зміною форми та розмірів, а інколи фізико-механічних властивостей деталі або складальної одиниці. Технологічний процес механічної обробки є частиною виробничого процесу виготовлення машини. Він повинен плануватися так, щоб за допомогою найбільш раціональних і ефективних способів обробки досягти необхідної точності окремих деталей, які змогли б забезпечити правильну роботу зібраної машини. ТП згідно ГОСТ 3.1109-79 може бути: робочим, одиничним, типовим, стандартним, тимчасовим, перспективним, маршрутним, операційним, маршрут­но-операційним.

Технологічною операцією називають частину технологічного процесу, яка виконується на одному робочому місці. Приклад: якщо вал рис. 1.2. обточується спочатку на одному кінці, а потім його перевстановлюють і обточують другий кінець, то це є однією технологічною операцією. Якщо партія валів обробляється спочат­ку з однієї, а потім з другої сторони – то це дві різні операції.

 

 

Рис. 1.2.

Установом – називають частину операції, яка виконується при одному закріпленні заготовки (декількох одночасно) на верстаті або в пристрої при обробці чи складанні складальної одиниці. При обробці партії деталей два установи можуть розглядатися як дві окремі операції.

Наприклад: обточування вала з одного кінця – 1-й установ (А); обточування другого кінця – другий установ (Б).

При повороті деталі на будь-який кут створюється новий установ (вказується кут повороту). Деталь на рис. 1.2. можна обро­бити за 1 установ в центрах з повідковим пальцем і за 2 установи при закріпленні в патроні.

Закріплена на верстаті деталь може змінювати своє положення відносно його робочих органів за допомогою поворотних чи інших пристроїв і займати при цьому нову позицію (дво або багатопозиційна обробка). Позицією називається кожне окреме положення заготовки, яке вона займає відносно верстата при її незмінному закріпленні. Наприклад при обробці на багатошпин­дельних верстатах заготовка підводиться до кожного наступного інструмента за допомогою обертання стола.

Технологічні операції діляться на переходи: технологічні та допоміжні.

Технологічний перехід – закінчена частина технологічної операції, яка характеризується постійністю інструмента для обробки, поверхонь, що обробляються та режиму роботи верстата. Зміна хоча б одного з елементів (оброблювальної поверхні, інструменту або режиму) визначає новий перехід.

Допоміжний перехід – закінчена частина технологічної операції, яка складається з дій робітника або обладнання і яка не супроводжується зміною форми, розмірів та шорсткості поверхні але необхідна для виконання технологічного переходу.

Прикладами допоміжних переходів можуть бути закріплення заготовки, зміна інструмента і т.п.

Перехід складається з робочих та допоміжних ходів.

Робочий хід – частина технологічного переходу, пов’язана зі зняттям одного шару матеріалу при незмінності інструмента та режимів обробки.

Наприклад: при точінні – безперервне зняття стружки, стру­гання – одного шару матеріалу по всій поверхні. Такі ж поняття існують і при поверхневій обробці без зняття стружки (накатка, обробка гладкими роликами для ущільнення і т.п.).

Допоміжний хід – закінчена частина технологічного перехо­ду, яка складається з одноразового переміщення інструмента відносно заготовки без зняття шару матеріалу і необхідна для виконання робочого ходу.

Всі дії робітника при виконанні технологічної операції ділять­ся на окремі прийоми. Прийом – це закінчена сукупність рухів робітника. Приклад: зняття деталі, пуск верстата, переключення швидкості різання або подачі.

В технологічній документації операції нумерують арабськими трьохзначними цифрами кратними 5 (наприклад операція 005) , установи ‑ великими буквами кирилиці (установ Б), переходи – арабськими цифрами (перехід 1), ходи – не позначають але вказують їх кількість.

В технологічній документації операції формулюються корот­ко: токарна, свердлильна, фрезерна, шліфувальна і т.д., а переходи більш детально з вказанням порядкового номера або форми та розмірів оброблюваної поверхні.

Для більш зрозумілого уявлення плану і способу обробки технологічний процес ілюструється ескізами переходів зі схематичним зображенням поверхонь обробки, способу кріплення на верстаті чи в пристрої та інструментів (див. рис. 1.2.).

Ескізи переходів для різних видів обробки приведені в таблиці 1 яку необхідно розмножити і вклеїти в конспект.

 

4. Машинобудівний завод складається з окремих одиниць, які називають цехами та різноманітних допоміжних споруд. Наповнення цехів та споруд заводу залежить від обсягу та типу продукції, характеру технологічних процесів та рівня спеціалізації виробницт­ва і кооперації з іншими заводами.

Спеціалізація передбачає випуск великої кількості продукції певного виду.

Кооперація передбачає забезпечення заводу заготовками пев­ного виду, деталями чи складальними одиницями іншими спеціалі­зованими заводами. Приклад: ЛАЗ ливарний цех кольорового литва ‑ власний, чорне литво ‑ по кооперації.

Необхідність в допоміжних спорудах теж залежить від того, хто забезпечує завод теплом, електроенергією, стиснутим повітрям і т.п.

Машинобудівний завод в загальному випадку можна розділи­ти на наступні елементи:

1. Заготівельні цехи (ливарні, пресові, ковальські, ковальсько-пресові і т.п.).

2. Обробні (механічні, термічні, штампувальні, деревообробні, малярні, складальні).

3. Допоміжні (інструментальні, ремонтно-механічні, електроре­монтні, модельні, сканер, випробувальні).

4. Склади.

5. Енергопостачальні споруди.

6. Транспортні.

7. Сантехнічні (опалення, вентиляція, каналізація, водопоста­чання).

8. Загальнозаводські.

Робоче місце – це частина цеху (дільниці), на якому встанов­лено обладнання певного типу.

Залежно від підготовки робочого місця розрізняють такі типи ви­робництва: одиночне, серійне, масове. На одному і тому ж підприємстві і навіть цеху можуть існувати різні типи виробництва. Характеризувати завод можна за переважанням певного типу виробництва.

Одиничне – це виробництво, при якому вироби виготовляють одиничними екземплярами, і які відрізняються за конструкцією і розмірами, причому повторюваність може бути рідко або зовсім відсутня. При цьому завод повинен бути забезпечений універсаль­ними верстатами, пристроями та інструментами для обробки та складання. При цьому собівартість продукції досить висока, тому що кваліфікація робітників повинна бути дуже високою.

Одиничне виробництво є характерним для важкого машино­будування, суднобудування, випуску обладнання для хімічної та металургійної промисловості та в ремонтних цехах.

Серійне – займає проміжне місце між одиничними і масовим. При цьому вироби випускають серіями або партіями, які склада­ються з однойменних та одинакових за розмірами виробів, які запукаються одночасно в виробництво. Кількість виробів в серії може бути різною, тому його ділять на – дрібносерійне, середньосе­рійне, крупносерійне. При цьому використовуються обладнання, пристрої та інструменти як універсальні так і спеціальні, кваліфікація робітників різноманітна залежно від типу обладнання на якому вони працюють. Серійне виробництво є найбільш розповсюдженим в загальному та середньому машинобудуванні. Сюди відносяться: верстатобудування, виробництво пресів, комп­ресорів, насосів, вентиляторів, текстильних машин, деревооброб­ного обладнання, обладнання харчової та лісової промисловості.

Масове – це виробництво, при якому на одному робочому міс­ці виконується одна і таж операція протягом тривалого часу. Верс­тати, пристрої та інструменти спеціальні. Верстати розташовуються в порядку виконання операцій кваліфікація робітників – низька.

Поточно-масове – коли на кожній операції час одинаковий, тобто потік деталей безперервний.

Масове-прямоточне – коли не зовсім одинаковий час. В масовому виробництві ТП може будуватися по принципу диференціації або концентрації.

При диференціації – обробка деталей на лініях, де на кожному робочому місці виконується одна операція. При концентрації – обробка на багатошпиндельних, багаторізцевих верстатах, де мож­на виконати ряд операцій або всі операції по виготовленню деталі.

Масове виробництво отримало розповсюдження в автомобіле- і тракторобудуванні, двигунобудуванні, сільськогогосподарському машинобудуванні, велосипедобудуванні, виробництві швейних машин і т.п.

Кожному з виробництв властиві відповідні форми організації роботи та способи розташування обладнання.

Існують наступні способи організації роботи:

1. За видами обладнання, яка властива для одиничного виробництва. Обладнання розташовують за ознакою обробки: токарна дільниця, фрезерна і т.д.

2. Предметна – властива для серійного виробництва. Верстати розташовують в порядку виконання операцій для одної або декількох деталей з однаковим порядком обробки.

3. Поточно-серійна – коли верстати розташовані в лінію, аде можуть обробляти різні за розміром але однотипні за технологічним процесом виготовлення партії деталей.

4. Прямоточна – коли існує лінія з виготовлення певної деталі але операції не завжди співпадають в часі. Деталі від верстата до верстата подаються рольгангами або транспортерами.

5. Безперервним потоком – властива для масового виробництва, коли час виконання кожної операції синхронізований. Може існувати:

а) з передачею деталей простими транспортними засобами;

б) конвеєром з періодичною подачею;

в) конвеєром з неперервним рухом.