Общие понятия о технологическом процессе, типы машиностроительных производств. Единая система технологической подготовки производства. Технологичность конструкции изделий

План

  • 1. Общие понятия о технологическом процессе (ГОСТ 3.1109-82).
  • 2. Средства выполнения технологического процесса.
  • 3. Аттестация рабочих мест.
  • 4. Классификация автомобилестроительных производств и их краткая характеристика.
  • 5. Единая система технологической подготовки производства.
  • 6. Технологичность конструкции изделий:
    • • основные понятия и оценка технологичности.
    • • отработка изделия на технологичность.

Общие понятия о технологическом процессе (ГОСТ 3.1109-82) Технологическим процессом называется часть производственного процесса, содержащая действия по изменению и последующему определению состояния предмета производства.

Таким образом, технологический процесс автозавода включает в себя:

  • • изготовление заготовок деталей;
  • • изготовление деталей;
  • • сборку и окраску изделий;
  • • технический контроль продукции, испытание изделий.

На автомобильном предприятии применяется множество разнообразных технологических процессов: литье, обработка давлением, механическая обработка резанием, термическая обработка, сборка, окраска и др.

Технологический процесс изготовления или ремонта изделия состоит из операций.

Технологической операцией называется законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте.

Наименования технологических операций стандартизованы, пишутся с большой буквы без слова операция. Операции нумеруются через 05 с учетом последовательности их выполнения. Например, 005. Токарная; 010. Шлифовальная; 015. Слесарная; 020. Сборка и т. п.

Операция является основной расчетной единицей при техническом нормировании процесса, при проектировании производственных участков, при определении себестоимости технологического процесса.

При выполнении операции деталь очень часто приходится устанавливать и закреплять несколько раз, т. е. выполнять несколько установов.

Установ - это часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемой детали (заготовки) или собираемой сборочной единицы. Например, точение в центрах ступенчатого валика на универсальном токарно-винторезном станке выполняется за два установа.

Обрабатываемая деталь или сборочная единица, закрепленные в приспособлении, могут занимать несколько последовательных положений относительно инструмента, т. е. позиций.

Позицией называется фиксированное положение, занимаемое обрабатываемой деталью или собираемым изделием вместе с подвижной частью приспособления относительно инструмента или станка при выполнении операции.

Технологическая операция состоит из переходов. Так, например, при обработке точного отверстия его последовательно подвергают сверлению, зенкерованию и развертыванию.

Каждый из перечисленных видов обработки является частью сверлильной операции и представляет собой технологические переходы.

Технологический переход - это законченная часть технологической операции, характеризуемая постоянством применяемого инструмента и поверхностей, образуемых обработкой или соединяемых при сборке.

Каждый технологический переход состоит из одного или нескольких рабочих ходов.

Рабочий ход - это законченная часть перехода, представляющая собой однократное перемещение инструмента относительно обрабатываемой детали, сопровождаемое изменением формы, размеров, шероховатости поверхности или свойств материала детали.

? Основы технологии производства и ремонта транспортных и транспортно-технологических машин и комплексов

Кроме технологических переходов, каждая операция включает в себя вспомогательные переходы.

Вспомогательным переходом называется законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека или оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров и шероховатости поверхностей, но необходимы для выполнения технологического перехода. К вспомогательным переходам относятся установка и снятие детали со станка, замена инструмента и т. п.

Технологический переход, кроме рабочего хода, может иметь вспомогательный ход.

Вспомогательный ход - это законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки (детали), которая не сопровождается изменением формы, размеров, шероховатости поверхности или других свойств детали, но необходима для выполнения рабочего хода.

СРЕДСТВА ВЫПОЛНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Средствами выполнения технологического процесса являются технологическое оборудование и технологическая оснастка.

Технологическое оборудование - орудие производства с электромеханическим или иным приводом, в котором для выполнения определенной части технологического процесса помещаются материалы или заготовки, средства воздействия на них и технологические приспособления. К технологическому оборудованию относятся металлорежущие станки, термические печи, пресса, стенды для сборки и разборки агрегатов, испытательные стенды и др.

Технологическая оснастка - средства технологического оснащения, дополняющие технологическое оборудование для выполнения определенной части технологического процесса. К технологической оснастке относятся станочные и другие технологические приспособления (штампы, пресс-формы, зажимные устройства), режущий и измерительный инструмент.

Технологический процесс выполняется на рабочих местах.

Рабочим местом называется участок производственной площади цеха, оборудованный в соответствии с выполняемой на нём работой.

На рис. 2.1 показано рабочее место электросварщика.

Рабочее место электросварщика

Рис. 2.1. Рабочее место электросварщика:

1 - стол сварочный с местной вытяжкой; 2 — стул сварщика; 3 - трансформатор сварочный; 4 — стеллаж для деталей двухсекционный

Рабочее место электросварщика по технике безопасности ограждается от соседних рабочих мест металлическими щитами или кирпичными перегородками толщиной в половину кирпича. Лучше всего размещать рабочее место у наружной стены по периметру здания для обеспечения достаточного естественного освещения и для уменьшения длины воздухопроводов вытяжной вентиляции. Сварочный стол должен иметь местный отсос сварочных газов. Входной проём должен иметь подпружиненную металлическую дверь или закрываться брезентовым занавесом на кольцах.

Занимаемая площадь рабочего места с учетом выдерживания требуемых расстояний между оборудованием и организационной оснасткой (сварочным столом и стеллажом для деталей) должна быть не менее 10 м2.

Если номенклатура свариваемых изделий включает в себя крупногабаритные и массивные сварные конструкции, то для их размещения и сварки должна иметься дополнительная площадка и рабочее место должно обслуживаться кран-балкой соответствующей грузоподъемности, а сварщик должен иметь допуск к работе на данном оборудовании.

? Основы технологии производства и ремонта транспортных и транспортно-технологических машин и комплексов

Зона обслуживания - совокупность рабочих мест (станков, стендов), одновременно обслуживаемых рабочим в течение смены.

На рис. 2.2 показана зона обслуживания токаря-расточника по ремонту блоков цилиндров. По технологическому процессу после растачивания цилиндров блока рядных двигателей под индивидуальные размеры поршней одинакового ремонтного размера необходимо их хонинговать.

Зона обслуживания токаря-расточника по ремонту блоков цилиндров

Рис. 2.2. Зона обслуживания токаря-расточника по ремонту блоков цилиндров:

  • 1 - отделочно-расточной станок модели 2А 78П; 2 - рольганг; 3 - вертикально-хонинговальный станок ЗГ833; 4 - кран-балка; 5 - тумбочка для инструмента;
  • 6 — пресс монтажно-демонтажный модели 2135-1М

Машинное время на растачивание одного цилиндра диаметром 76-86 мм на отделочно-расточном станке модели 2А78П доставляет 8-10 минут, а хонингование одного цилиндра на вертикально-хонинговальном станке модели ЗГ833 3 осуществляется за 1,5-2,0 минуты, то есть имеется возможность одновременно работать на двух станках. Таким образом, парное размещение станков повышает производительность труда по сравнению с расстановкой станков по группам.

После использования всех ремонтных размеров цилиндры блока гильзуют, поэтому для запрессовки сухих гильз в зоне обслуживания установлен монтажно-демонтажный пресс 6. На крупных заводах по капитальному ремонту двигателей для транспортировки блоков цилиндров используют накопительный рольганг 2.

Для перемещения блоков цилиндров в зоне обслуживания, установки на станки и снятия используется кран-балка 4, снабженная электротельфером. В зоне имеется организационная оснастка: рольганг 2 и тумбочка 5 для технологической оснастки (приспособлений, режущего и измерительного инструмента).

АТТЕСТАЦИЯ РАБОЧИХ МЕСТ

Один раз в пять лет проводится аттестация рабочих мест. Она включает в себя:

  • • проверку исправности и точности металлорежущих станков и другого оборудования;
  • • соответствие рабочего места требованиям техники безопасности (по освещенности, по уровню шума, по загазованности и т. п.);
  • • проверку мастерства и аттестацию рабочего;
  • • проверку стабильности технологического процесса.
  • • По результатам проверки составляется план устранения обнаруженных недостатков и после их устранения производится сертификация соответствующими органами.

КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМОБИЛЕСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

И ИХ КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Производство классифицируется по виду и типу производств.

Вид производства - классификационная категория производства, определяемая по признаку применяемого метода изготовления, например литейное, сварочное, термическое.

Тип производства - классификационная категория производства, выделяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска продукции. Различают такие типы производств: единичное, серийное и массовое. Оцениваются они с помощью коэффициента закрепления операции (КЗО), который

? Основы технологии производства и ремонта транспортных и транспортно-технологических машин и комплексов

представляет собой отношение числа всех различных технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению в течение месяца в цеху (отделении), к числу рабочих мест.

Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой и малым объемом выпуска одинаковых изделий, повторное изготовление и ремонт которых, как правило, в будущем не предусматриваются.

Серийное производство отличается изготовлением или ремонтом изделий периодически повторяющимися партиями. Различают мелкосерийное (КЗО = 20 40), среднесерийное (КЗО = 10-20) и крупносерийное (КЗО<10) производства.

Массовое производство характеризуется большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых или ремонтируемых продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна рабочая операция (КЗО =1). По типу производства автомобильные заводы относятся в основном к массовому производству, хотя одновременно с массовым производством на них существуют и серийное и единичное производства. Так, инструментальное производство, имеющееся на каждом заводе, сочетает в себе серийное и единичное производства.

При массовом типе производства в основном применяется поточное производство, при серийном - групповое. В массовом производстве применяются единичные и типовые технологические процессы, в серийном - групповые и единичные.

При применении в механообработке единичных и типовых технологических процессов производство организуется подетально (поагре-гатно): цех заднего моста, цех коробки передач и т. п. При групповых технологических процессах в основе организации лежит подетально-групповая классификация, т. е. подетально-групповые цехи, подетально-групповые участки. В серийном и единичном производствах при использовании единичных технологических процессов организация участков осуществляется по принципу однородности оборудования (участок токарных станков, участок фрезерных станков и т. п.).

Технологические процессы массового производства характеризуются высокой степенью механизации и автоматизации. Широко применяются мало- и безотходные технологии. Заготовки для механической обработки резанием имеют обычно форму, максимально приближенную к форме готовой детали. В качестве оборудования широко применяются станки-автоматы с жесткими программоносителями, собранные по принципу агрегатирования. В случае изменения конструкции выпускаемой детали большинство базовых узлов станков обрабатывающего комплекса может быть использовано заново.

В последнее время в обрабатывающих комплексах все чаще стали применять станки с мягким программоносителем (станки с ЧПУ). Переналадка станка с мягким программоносителем на выпуск новой продукции занимает несравнимо меньшее время, чем с жестким. Но относительно большая стоимость станков с ЧПУ и, самое главное, более низкая надежность сдерживает их применение в массовом производстве. В обрабатывающих комплексах широко применяется принцип резервирования, позволяющий в случае отказа одного станка не останавливать работу всего комплекса.

Контроль продукции осуществляется с помощью встроенных автоматических устройств. Одновременно со сплошным контролем широко применяются различные методы статистического контроля для проверки качества заготовки, готовой детали и комплектующих изделий.

Общая сборка автомобиля осуществляется на конвейере с высокой степенью механизации. Сборочные конвейеры узлов и агрегатов имеют наряду с механизированными постами полуавтоматические и автоматические посты.

ЕДИНАЯ СИСТЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ

ПРОИЗВОДСТВА

Единая система технологической подготовки производства (ЕС Г1111) — установленная государственными стандартами система организации и управления процессами технологической подготовки производства, т. е. комплекс работ, дающих возможность приступить к изготовлению нового изделия в заданных объемах и заданного качества.

Основное назначение ЕСТПП заключается в установлении системы организации и управления технологической подготовки производства (ТПП), которая в первую очередь характеризуется единым для всех предприятий системным подходом к ТПП, а также обеспечивает освоение производства и выпуск изделий высшей категории

? Основы технологии производства и ремонта транспортных и транспортно-технологических машин и комплексов

качества в минимальные сроки, при минимальных трудовых и материальных затратах. Организация производства должна обладать высокой гибкостью, допускать возможность непрерывного его совершенствования и быстрой переналадки на выпуск новых изделий.

Разрабатываемая документация ТПП должна учитывать требования государственных стандартов, в частности ЕСКД и ЕСТД.

ТПП должна начинаться с получения исходных документов на разработку и производство новых изделий, организацию нового или совершенствование действующего производства. С целью сокращения трудоемкости ТПП рекомендуется широко применять автоматизированную систему (АСТПП).

ТПП включает в себя следующие комплексы работ: обеспечение технологичности конструкции изделия; разработка технологических процессов; проектирование и изготовление средств технологического оснащения (СТО); организация и управление процессом ТПП.

При выполнении этих комплексов работ на уровне предприятия будут решаться следующие задачи.

В комплексе обеспечение технологичности конструкции изделия: проведение технологического контроля конструкторской документации; оценка уровня технологичности конструкции изделия; отработка конструкции изделия на технологичность; внесение необходимых изменений в конструкцию изделия и в документацию; сокращение объема работ по ТПП за счет обеспечения высокого уровня технологичности конструкции изделия и применения совершенных методов и средств выполнения соответствующих инженерно-технических работ.

В комплексе разработка технологических процессов: разработка, стандартизация и применение типовых технологических процессов, технологических процессов с применением методов групповой обработки, единичных технологических процессов и технологических операций на детали и сборочные единицы; организация заводских фондов документации на соответствующие технологические процессы и операции.

В комплексе проектирование и изготовление СТО: проведение унификации и стандартизации СТО; организация применения СТО, в том числе унифицированных и стандартных средств с использованием общесоюзных и отраслевых баз проката этих средств; проектирование и изготовление специальных СТО.

В комплексе организация управления процессом ТПП: перспективное, годовое и текущее планирование развития и совершенствования ТПП; организация и совершенствование структуры служб ТПП.

Наиболее трудоемкой частью ЕСТПП является этап проектирования технологических процессов. Рост трудоемкости проектирования технологических процессов с увеличением серийности производства объясняется тем, что при массовом и крупносерийном производстве разработка технологических процессов проводится более тщательно, усложняется оснастка, подробнее разрабатывается документация. Трудоемкость проектирования технологических процессов и оснастки превосходит по трудоемкости конструирование машин в 2-5 раз.

ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ КОНСТРУКЦИИ ИЗДЕЛИЙ

Основные понятия и оценка технологичности

Конструкцию изделия называют технологичной, если в принятых конструктивных решениях учтены требования обеспечения минимальных затрат труда и средств на его проектирование, изготовление, техническое обслуживание и ремонт при заданном качестве и принятых условиях изготовления, технического обслуживания и ремонта.

Понятие технологичность конструкции изделия (ТКИ) - относительное. Конструкция может быть технологична при изготовлении и нетехнологична при эксплуатации или ремонте и наоборот.

Требования к технологичности конструкции зависят от области проявления технологичности, т. е. в производстве или эксплуатации. При эксплуатации требования к технологичности конструкции могут не совпадать на этапах технического обслуживания и ремонта. В свою очередь требования к технологичности зависят от целого ряда факторов, главными из которых являются вид изделия (деталь, сборочная единица, комплекс, комплект), объем выпуска и тип производства. Поясним вышесказанное на примерах.

В массовом производстве при обработке заготовок на автоматах и полуавтоматах очень важно, чтобы измерительная база совпадала с технологической, что зависят как от схемы закрепления заготовки в приспособлении, так и от схемы простановки размеров на детали конструктором. Если это условие не выполняется, то необходимо производить пересчет размеров и ужесточение допусков. В единич? Основы технологии производства и ремонта транспортных и транспортно-технологических машин и комплексов

ном и мелкосерийном производстве, где обработка производится на универсальных станках с помощью метода пробных проходов и промеров, требование совпадения баз абсолютно неважно.

Технологичность конструкции изделия может оцениваться количественно и качественно.

Количественная оценка технологичности основана на расчетных методах и проводится по конструктивно-технологическим признакам. Необходимость количественной оценки технологичности конструкции изделия, а также номенклатура показателей и методика их определения устанавливаются в зависимости от вида изделия, типа производства и стадии разработки конструкторской документации отраслевыми стандартами или стандартами предприятий. Наибольшее распространение получили следующие количественные оценки:

  • • абсолютный показатель технологичности К= К -К ;
  • • сравнительный показатель (уровня) технологичности Ку = KIK&
  • • разностный показатель технологичности /SJC=K - Кб;

Д/Г = 1 -к.

В этих выражениях (К - показатель ТКИ, т. е. себестоимость, трудоемкость и т. п.; Кб - базовый показатель технологичности.

Качественная оценка ТКИ, как правило, предшествует количественной оценке. Качественная оценка одного конструктивного исполнения изделия ведется по альтернативному методу («хорошо -плохо», «допустимо - недопустимо»). При сравнении вариантов конструктивных исполнений изделия качественная оценка («лучше -хуже» и т. п.) может позволить выбрать лучший вариант исполнения.

Показатели ТКИ классифицируются по видам в зависимости от исходного признака классификации: по области проявления - на производственные и эксплуатационные; по области анализа - на технические и технико-экономические; по системе оценок - на базовые, разрабатываемой конструкции и уровень технологичности; по значимости -на основные и дополнительные; по количеству характеризуемых признаков - на частные и комплексные; по способу выражения - на абсолютные и относительные. Рассмотрим некоторые показатели ТКИ.

Трудоемкость изготовления изделия Т может определяться как общая трудоемкость изделия, т. е. сумма трудоемкостей по каждому цеху, участку или виду работ.

Удельная материалоемкость (энергоемкость) изделия рассчитывается по формуле

куи = м/р,

где М - масса изделия или количество энергии, затрачиваемой на производство изделия, например электроэнергии, топлива и т. п.; Р - номинальный показатель основного параметра изделия или полезный эффект от его использования (мощность, скорость, производительность и т. п.).

Технологическая себестоимость - по формуле

С -С +с +с

где СМ — затраты на материалы; СЗ - заработная плата основных рабочих с начислениями; СН.Р - накладные расходы, включающие расходы на электроэнергию, амортизацию оборудования, инструмента, здания, на содержание руководящего и обслуживающего персонала и т. п.

Удельная трудоемкость изготовления изделия -

Т = Т/Р.

Коэффициент унификации конструктивных элементов -

Ку.э ~ Qy.a / Q3>

где Qy3 - число унифицированных типоразмеров конструктивных элементов; Q3 - число типоразмеров конструктивных элементов.

При наличии перспективного образца его показатели принимаются за базовые. Если его нет, базовые показатели рассчитываются на основе существующего аналога.

Отработка изделия на технологичность

Отработка на технологичность направлена на повышение производительности труда, уменьшение затрат и сокращение времени на проектирование, технологическую подготовку производства, изготовление, техническое обслуживание и ремонт изделия при обеспечении необходимого качества. Отработка автомобиля на технологичность производится на всех этапах его разработки (конструкторской и технологической подготовке производства) и при изготовлении.

При проведении работ по отработке изделия на технологичность необходимо учитывать вид изделия, его сложность, новизну и перспективность, ожидаемый объем выпуска, конкретные условия про? Основы технологии производства и ремонта транспортных и транспортно-технологических машин и комплексов

изводства, сложность технического обслуживания и ремонта, связь достигнутых показателей технологичности с другими показателями, качество изделия.

Отработка автомобиля на технологичность состоит из большого числа работ, наиболее важными из которых являются: повышение серийности автомобиля и его составных частей посредством стандартизации, унификации и конструкторского подобия, а также ограничения номенклатуры конструктивных элементов и применяемых материалов; внедрение прогрессивных технических решений как в области конструирования, так и в области производства, в частности блочно-модульное устройство изделия, научно обоснованные запасы прочности металлоконструкций, без- и малоотходные технологии и т. п.; освоение прогрессивных методов получения заготовок и их обработки.

При отработке изделия на технологичность применяются специальные методы, позволяющие повысить технологическую рациональность и конструкторско-технологическую преемственность изделия, в частности функционально-стоимостный анализ изделия и его составных частей, экономико-математическое моделирование взаимосвязей основных функциональных и конструкторско-технологических характеристик изделия, точностный анализ изделия и его составных частей.

Укрупненно последовательность работ по отработке изделия на технологичность можно представить в следующем виде: сбор информации о ТКИ аналогов; выбор номенклатуры базовых показателей ТКИ; проведение работ по обеспечению ТКИ на разных стадиях разработки конструкторской документации (техническое задание, эскизный проект, технический проект, рабочая конструкторская документация опытного образца и серийного производства).

Выводы

При изучении темы формируются знания по следующим вопросам.

  • 1. Общие понятия о технологическом процессе.
  • 2. Классификация автомобилестроительных производств и их краткая характеристика.
  • 3. Основные понятия и оценка технологичности.

Вопросы для самопроверки

  • 1. Что называется технологическим процессом?
  • 2. Что называется технологическим оборудованием и оснасткой? Приведите примеры.
  • 3. Что называется рабочим местом и зоной обслуживания? Приведите примеры.
  • 4. С какой целью и с какой периодичностью производится аттестация рабочих мест?
  • 5. Что называется технологическим переходом? Какие переходы необходимо выполнить при точении болта?
  • 6. Какие комплексы работ входят в ЕСТПП?
  • 7.Что называется технологичностью конструкции изделия?
  • 8. Как определить технологическую себестоимость изделия?

Литература: 1, 6, 8, 9.

3. ПОЛУЧЕНИЕ ЗАГОТОВОК.

ТОЧНОСТЬ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >