Организация инструментального хозяйства 2 страница

Производство относят к тому или другому виду (типу) условно, по количеству обрабатываемых в год деталей одного наименования и типоразмера.

Вид производства и соответствующие ему формы организации работы определяют характер технологического процесса и его построение. Поэтому, прежде чем приступить к проектированию технологического процесса механической обработки деталей, необходимо исходя из заданной производственной программы (с учетом запасных частей) и характера подлежащих обработке деталей установить вид производства — единичное, серийное, массовое и соответствующую ему организационную форму выполнения технологического процесса.

Единичным (индивидуальным) называется такое производство, при котором изделия изготовляются единичными экземплярами, разнообразными по конструкции или размерам, причем повторяемость этих изделий редка или совсем отсутствует.

Единичное производство универсально, т. е. охватывает разнообразные типы изделий, поэтому оно должно быть очень гибким, другими словами — приспособленным к выполнению разнообразных заданий.

Для этого завод должен располагать комплектом универсального оборудования, обеспечивающим изготовление изделий сравнительно широкой номенклатуры. Этот комплект оборудования должен быть подобран таким образом, чтобы, с одной стороны, можно было применять различные виды обработки, а с другой — чтобы количественное соотношение отдельных видов оборудования гарантировало определенную пропускную способность завода.

Технологический процесс изготовления деталей при этом виде производства имеет уплотненный характер: на одном станке выполняются несколько операций и часто производится полная обработка деталей разнообразных конструкций и из различных материалов. Поскольку работы, выполняемые на одном станке, разнохарактерны и каждый раз для новой работы неизбежна подготовка и наладка станка, основное (технологическое) время в общей структуре нормы времени невелико.

Приспособления для обработки деталей на станках имеют здесь универсальный характер, т. е. могут быть использованы в разнообразных случаях, например тиски для крепления деталей, угольники, прихваты и т. п. Специальные приспособления не применяются или применяются редко, так как значительные затраты на их изготовление экономически не оправдываются.

Необходимый при этом виде производства режущий инструмент также должен быть универсальным (стандартные сверла, развертки, фрезы, резцы обычных типов и т. п.), так как из-за разнообразия обрабатываемых деталей применение специального инструмента экономически нецелесообразно.

Равным образом и измерительный инструмент, употребляемый при обработке деталей, должен быть универсальным, т. е. он должен позволять измерять детали разнообразных размеров; в этом случае широко применяются штангенциркули, микрометры, нутромеры, штихмасы, индикаторы и другие универсальные измерительные средства.

Разнохарактерность изготовляемых изделий, неравномерность по времени поступления в производство более или менее сходных конструкций, различие требований, предъявляемых к изделию в отношении точности обработки деталей и качеству обрабатываемых поверхностей, необходимость выполнения различных операций на универсальном оборудовании -это требует особых условий для успешной работы цехов и всего зам. характерных для единичного производства.

Эти условия требуют: наличия планово-распределительною отдела, с достаточно квалифицированным персоналом, способным быстро перестраивать работу цехов и приспосабливать имеющиеся средства производства к выполнению разнохарактерной продукции; запаса разнообразных материалов и больших складских помещений для хранения их; квалифицированных рабочих и технического персонала с достаточно универсальными знаниями и опытом в различных отраслях машиностроения.

Указанные особенности этого вида производства обусловливают относительно высокую себестоимость выпускаемых изделий. Увеличение потребности в данной продукции с одновременным уменьшением се номенклатуры и стабилизацией конструкций изделий создает возможность перехода от единичного производства к серийному.

Единичное производство существует в тяжелом машиностроении, на судостроительных верфях, на предприятиях, выпускающих сложное оборудование для химических заводов, в ремонтных и инструментальных цехах и т. п.

Серийное производство занимает промежуточное положение между единичным и массовым производством.

Серийным называется такое производство, при котором изготовление изделий производится партиями или сериями, состоящими из одноименных, однотипных по конструкции и одинаковых по размерам изделий, запускаемых в производство одновременно. Основным принципом этого вида производства является изготовление всей партии (серии) целиком как в обработке деталей, так и в сборке.

Понятие «партия» относится к количеству деталей, а понятие «серия»— к количеству машин, запускаемых в производство одновременно. Количество деталей в партии и количество машин в серии могут быть различными. В серийном производстве в зависимости от количества изделий в серии, их характера и трудоемкости их изготовления, частоты повторяемости серий в течение года различают производство мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное. Такое подразделение является условным для разных отраслей машиностроения: при одном и том же количестве машин в серии, но различных размеров, сложности и трудоемкости производство может быть отнесено к разным видам.

В серийном производстве технологический процесс преимущественно дифференцирован, т. е. расчленен на отдельные операции, которые закреплены за определенными станками. Станки здесь применяются разнообразных видов:

· общего назначения (универсальные)

· специализированные, специальные

· автоматизированные

· агрегатные.

Станочное оборудование должно быть специализировано в такой мере, чтобы был возможен переход от производства одной серии машин к другой, несколько отличающейся от первой в конструктивном отношении, или переход от одного типа машины к другому.

При использовании станков общего назначения (универсальных) должны широко применяться специализированные и специальные приспособления, специализированный и специальный режущий инструмент или приспособленный для данной операции — нормальный и, наконец, измерь тельный инструмент в виде предельных (стандартных и специальных) калибров и шаблонов, обеспечивающих взаимозаменяемость обработанных деталей. Все это оборудование и оснастку в серийном производстве можно применять достаточно широко, так как при повторяемости процессов изготовления одних и тех же деталей указанные средства производства дают технико-экономический эффект, который с большой выгодой окупает затраты на них. Однако в каждом отдельном случае при выборе специального или специализированного станка, изготовлении дорогостоящего приспособления или инструмента необходимо подсчитать затраты и ожидаемый технико-экономический эффект.

Серийное производство значительно экономичнее, чем единичное, так как лучшее использование оборудования, специализация рабочих, увеличение производительности труда обеспечивают уменьшение себестоимости " продукции.

Серийное производство является наиболее распространенным видом производства в общем и среднем машиностроении. К этому виду производства относятся: станкостроение, тепловозо- и дизелестроение, производство прессов, компрессоров, насосов, вентиляторов, текстильных машин, деревообделочных станков, оборудования для пищевой и лесной промышленности, для коммунального хозяйства, транспорта и т. д.

Механические цехи единичного и мелкосерийного производства отличаются широкой и разнообразной номенклатурой деталей, изготовляемых в небольшом количестве. Производство в таких цехах должно быть достаточно гибким и приспособленным к выполнению различных заданий. Технологические процессы разрабатываются без особой детализации (чаще оформляются в виде маршрутных карт). Они предусматривают максимальную концентрацию операций, выполняемых на одном рабочем месте, использование параллельно-последовательного движения партии деталей, специализацию рабочих мест. Цехи оснащаются как универсальными, так и специальными станками. Доля специального и высокопроизводительного оборудования увеличивается по мере перехода к крупносерийному производству. В этих цехах преобладают предметно замкнутые участки и организуются поточные линии. Наряду с универсальной оснасткой широко используются специальные транспортные средства и транспортные системы [19].

Массовое производство является дальнейшим развитием серийного и представляет собой наиболее совершенную форму производства.

Массовым называется производство, в котором при достаточно большом количестве одинаковых выпусков изделий изготовление их ведется путем непрерывного выполнения на рабочих местах одних и тех же постоянно повторяющихся операций.

Массовое производство бывает следующих видов:

1. Поточно-массовое производство. При этом виде производства осуществляется непрерывность движения деталей по рабочим местам, расположенным в порядке последовательности технологических операций, закрепленных за определенными рабочими местами и выполняемых примерно в одинаковый (или кратный) промежуток времени, соответствующий такту выпуска деталей.

2. Массовое прямоточное производство. Здесь технологические операции также выполняются на определенных рабочих местах, расположенных в порядке операций, но время на выполнение отдельных операций не всегда одинаково (или кратно такту), вследствие чего у некоторых станков образуются заделы и движение деталей протекает с перерывами.

Массовое производство возможно и экономически выгодно при выпуске достаточно большого количества изделий, когда все затраты на организацию массового производства окупаются и себестоимость единицы выпускаемой продукции получается меньше, чем при серийном производстве.

Однако изделия массового производства с течением времени и развитием техники все же подвергаются конструктивным изменениям в целях улучшения их эксплуатационных качеств или в связи с требованиями технологического характера. В таких случаях технологический процесс приходится перестраивать.

При массовом и крупносерийном производстве технологический процесс строится по принципу дифференциации или по принципу концентрации операций.

По первому принципу технологический процесс дифференцируется (расчленяется) на элементарные операции с примерно одинаковым временем выполнения (тактом) или кратные такту; каждый станок выполняет одну определенную операцию. В связи с этим станки здесь применяются специальные и узкоспециализированные; приспособления для обработки должны быть также специальными, предназначенными для выполнения только одной операции. Часто такое специальное приспособление является неотъемлемой частью станка.

По второму принципу технологический процесс предусматривает концентрацию операций, выполняемых на многошпиндельных автоматах и полуавтоматах, агрегатных, многопозиционных, многорезцовых станках, связанных в одну линию (автоматические линии), производящих (автомата-; чески) одновременно или последовательно несколько операций, включающих обработку и вспомогательные действия при малой затрате основного (технологического) времени. Подобные станки все шире внедряются в производство; особенно широкое применение они получили в автомобильном и тракторном производстве.

Режущий инструмент для выполнения определенных операций применяется специальный, специализированный или приспосабливается нормальный.

В качестве измерительного инструмента, гарантирующего взаимозаменяемость деталей, применяются предельные калибры, а также измерительные приборы, приспособления и автоматические измерительные устройства.

Наиболее эффективны автоматические контрольные устройства измеряющие детали в процессе их обработки на станках. Благодаря этим устройствам повышается производительность станков, так как исключается необходимость их остановки для промера деталей и представляется возможность одновременного обслуживания нескольких станков снабженных такими автоматическими устройствами для измерения

Массовое производство получило широкое применение в автомобиле- и тракторостроении, двигателестроении, сельскохозяйственном машиностроении, на предприятиях, изготовляющих мотоциклы, велосипеды, швейные и пишущие машины и т. д.

В механических цехах массового производства изготовляется узкая номенклатура деталей в больших количествах, с высоким уровнем специализации рабочих мест. Технологические процессы значительно дифференцированы.

Постоянство и ограниченность номенклатуры изготовляемых деталей создают предпосылки для комплексной механизации и автоматизации, широкого применения специальной высокопроизводительной технологической оснастки, механизированного и автоматизированного специального транспорта. По мере углубления и развития специализации предприятий и цехов одним из важнейших признаков классификации становится конструктивное и технологическое подобие деталей. Подетально специализированные цехи и участки обеспечивают максимальную эффективность производства только при достижении определенного оптимального объема.

Определение оптимальных объемов производства обеспечивает возможность типизации проектных вариантов без ограничения их отраслевой принадлежностью. Поэтому при проектировании механических цехов и участков необходимо располагать данными об оптимальных объемах производства при разном уровне применяемой техники и технологии. Они устанавливаются на основе исследования зависимости между изменением объема производства и себестоимостью единицы продукции.

20. Методы и объем разработки технологических процессов

Одной из основных задач, решаемых ТПП, является разработка, отладка и внедрение технологических процессов изготовления изделий.

Технологический процесс — это часть производственного процесса, представляющая собой совокупность действий с предметами труда, связанных с последовательным изменением формы, размеров или свойств материала заготовки или полуфабриката с целью получения детали или изделия с заданными техническими характеристиками.

В настоящее время в машиностроении применяются три вида технологических процессов, различающихся уровнем унификации: единичные технологические процессы на каждую деталь, групповые и типовые техпроцессы

При разработке технологического процесса должны учитываться следующие факторы: объем выпуска; тип производства; конструкция и размеры детали; материал детали; метод изготовления заготовки; технические требования, предъявляемые к детали (сборочной единице); применяемое оборудование и средства технологического оснащения; методы контроля при изготовлении деталей (сборочных единиц).

Основным видом технической документации при разработке технологических процессов являются маршрутные карты и карты технологических процессов. В маршрутных картах устанавливается последовательность прохождения обрабатываемой детали или сборочной единицы по цехам, а внутри цехов по операциям с указанием данных об оборудовании, оснастке, материальных и трудовых нормативах.

В картах технологических процессов содержатся описание процесса изготовления по всем операциям и данные о технологическом оснащении, материалах и трудовых нормативах.

Технологические процессы по степени их детализации подразделяются на маршрутные, маршрутно-операционные, операционные. Для деталей единичного производства разрабатываются маршрутные технологические процессы. На изделия серийного и крупносерийного типов производств разрабатываются маршрутно-операционные и операционные технологические процессы. Для массового производства применяют операционные технологические процессы, в которых указаны все переходы, режимы обработки, эскизы наладок, способы крепления и измерения деталей, планировка рабочего места.

Исходными данными для составления маршрута обработки служат рабочие чертежи деталей и сборочных единиц, спецификации конструкторской документации, технические условия, производственная структура предприятия.

Разработка технологического процесса начинается с поиска аналогичных технологических процессов, выбора рационального способа изготовления деталей и сборки изделий. Принимаются решения об организации специализированных участков, поточных линий, гибких автоматизированных производств, о разработке технологических планировок цехов и участков. Составляется маршрут прохождения детали по цехам, начиная от получения заготовки до поступления ее на центральный комплектовочный склад или в сборочный цех. Маршрут составляется на основе действующих типовых и групповых технологических процессов с учетом загрузки оборудования и объема выпуска изделий. Большое значение имеют разработанные на данном предприятии классификаторы деталей и оснастки, а также стандарты предприятия (СТО) на применяемые материалы, средства технологического оснащения и метрологическое обеспечение.

Технолог, разрабатывающий технологический процесс, определяет вид и способ получения заготовки, выбирает технологические базы, последовательность и содержание технологических операций. Если на предприятии отсутствует оснастка на данную деталь, то технолог оформляет заявку на ее проектирование и передает в конструкторское бюро отдела главного технолога (КБ ОГТ).

Следующий этап — нормирование технологических процессов и определение профессий или квалификации исполнителей. Эту работу выполняет бюро нормирования отдела организации и оплаты труда. Нормирование производится на основании данных технологического процесса, чертежа детали и оснастки, используемого оборудования и действующих отраслевых и заводских нормативов.

Параллельно ведется работа по расчету норм расхода материальных ресурсов. Эту работу выполняет бюро материальных нормативов отдела главного технолога. Затем составляется ведомость материальных нормативов на изделие в целом, которая передается в отдел материально-технического снабжения для обеспечения производства необходимыми материалами. Далее технологические процессы утверждаются главным технологом, копируются и передаются в цехи.

Применение стандартных технологических решений, таких как выбор заготовок, выбор технологических операций, схем базирования, типовых маршрутов обработки деталей и т.п., позволяет сократить сроки освоения новых изделий и обеспечить их высокое качество. Сокращение сроков, стоимости и повышение качества разработки технологических процессов может быть достигнуто и за счет применения типовых, групповых и стандартных технологических процессов.

Типизация технологических процессов представляет собой комплекс работ, включающий:
систематизацию и анализ возможных технологических решений при изготовлении изделий каждой классификационной группы;
проектирование оптимального для данных производственных условий типового процесса изготовления изделия каждой классификационной группы при одновременном решении всего комплекса технологических задач.

Общим для группы деталей является типовой технологический процесс, имеющий единый план обработки по основным операциям, однотипное оборудование и оснастку.

При разработке типового технологического процесса за основу берется действующий технологический процесс изготовления конкретной детали, наиболее полно отвечающий требованиям выбора оптимального варианта для типового представителя. При выборе вариантов технологического процесса следует учитывать, что для одной и той же детали могут быть разработаны различные варианты технологического процесса, равноценные с точки зрения технологических требований к изделию, но имеющие различные значения экономических показателей.

Наиболее высокий уровень типизации технологических процессов характерен для массового производства, так как каждый процесс является типовым.

Разработка типовых технологических процессов осуществляется по следующим этапам:

1. Классификация объектов производства — создают группы объектов производства, обладающих общностью конструктивно-технологических характеристик, выбирают типовые представители групп объектов производства.

2. Количественная оценка групп объектов производства — определяют тип производства для каждого типового представителя групп изделий (единичное, серийное или массовое).

3. Анализ конструкций типовых представителей объектов производства по чертежам и техническим условиями, а также программ выпуска и типа производства — разрабатывают основные маршруты изготовления типовых конструкций, включая заготовительные процессы.

4. Выбор заготовки и методов ее изготовления — определяют вид исходной заготовки, выбирают метод ее изготовления и производят технико-экономическую оценку выбора заготовки.

5. Выбор технологических баз.

6. Выбор вида обработки (механическая обработка резанием, обработка давлением, литье и др.) — оценивают точностные характеристики метода и качество поверхности изделия, выбирают метод обработки.

7. Составление технологического маршрута обработки — устанавливают последовательность операций и определяют группы оборудования по операциям.

8. Разработка технологических операций — производят рациональное построение технологических операций; выбирают структуры операций; устанавливают рациональную последовательность переходов и операций; выбирают оборудование, обеспечивающее оптимальную производительность при условии обеспечения требуемого качества; рассчитывают загрузку технологического оборудования; выбирают конструкции технологической оснастки; устанавливают принадлежность выбранной конструкции к стандартным системам оснастки; определяют исходные данные, необходимые, для расчетов оптимальных режимов обработки, и рассчитывают эти режимы; определяют исходные данные, необходимые для расчетов норм времени, и рассчитывают эти нормы; устанавливают разряд работ и обосновывают профессии исполнителей для выполнения операций в зависимости от сложности этих работ.

9. Расчет точности, производительности и экономической эффективности вариантов типовых технологических процессов — выбирают оптимальный вариант типового технологического процесса.

10. Оформление типовых технологических процессов — согласовывают и утверждают типовой технологический процесс со всеми необходимыми службами предприятия.

Групповой метод — это такой метод унификации технологии производства, при котором для однородных по конструктивно-технологическим признакам групп деталей применяются однотипные высокопроизводительные методы обработки и быстропереналаживаемое оборудование.

Под групповым технологическим процессом понимается процесс изготовления или ремонта групп изделий различной конфигурации на специализированных рабочих местах.

Организация группового производства в условиях единичного, мелко- и среднесерийного производства позволяет сократить объем технической документации, трудоемкость ее разработки, а также повысить технико-экономические показатели производственной деятельности предприятий и качество выпускаемой продукции. Для группового производства характерна целевая специализация производства.

Можно выделить три направления группирования деталей:

1. Создание групп деталей с циклом обработки, который начинается и заканчивается на одном и том же типе оборудования (обработка на токарно-револьверных станках, автоматах и т.п.).

2. Создание групп, состоящих из отдельных детале-операций, при незаконченном цикле обработки (остальные операции входят в другие группы или выполняются по индивидуальным процессам).

3. Создание групп деталей, имеющих многооперационный технологический процесс, выполняемый на разнотипном оборудовании.

Наиболее широкое распространение на машиностроительных и приборостроительных предприятиях получили первые два направления. Третье направление является основой для создания многопредметных групповых поточных линий.

Целью группирования деталей является разработка единого унифицированного процесса для деталей разных типов. При группировании деталей по отдельным операциям (первые два направления) в группу входят детали, обрабатываемые на однотипном оборудовании, имеющие общие признаки и прежде всего общность базовых и обрабатываемых поверхностей. Следствием последнего признака является общность выполняемых операций и переходов.

Для всех деталей группы создается единая последовательность переходов, проектируется и изготавливается общее групповое приспособление, групповая наладка.

Для группы деталей, особенно тел вращения, целесообразно создавать комплексную деталь. Комплексная деталь включает элементы, составляющие любую деталь данной группы.

21. Разработка компоновочного плана механического цеха

Дата добавления: 2015-04-24