ЗАГАЛЬНІ ПОНЯТТЯ І ВИЗНАЧЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ МАШИНОБУДУВАННЯ
Основні поняття технології машинобудування.
Виробнича програма і виробничий склад машинобудівного підприємства.
Виробничий та технологічні процеси.
Основні поняття технології машинобудування
Структура виробів в сільськогосодарському машинобудуванні
До основних понять у машинобудуванні належать такі:
– виріб – це будь-який предмет чи набір предметів, які виготовляються на підприємстві (трактор, насос, компресор тощо);
– деталі – це вироби, які виготовлені із однорідного матеріалу без застосування складальних операцій (вал, кришка, гвинт, фланець, виливка корпусу, важіль тощо);
– складальна одиниця (вузол) – це виріб, який виготовляється з складових частин складальними операціями (зварювання, клепання, паяння, з’єднання різьбовими елементами, розвальцюванням, фальцюванням тощо) на підприємстві, що його виготовляє (підшипник кочення, муфта, задня бабка токарного верстата, гідроциліндр, редуктор тощо). Складальні одиниці можуть бути різного ступеня складності, причому менш складна одиниця може входити в склад більш складної. Найбільш складна складальна одиниця входить до складу виробу та називається складовою одиницею першого порядку.
Складальна одиниця, яка входить у складальну одиницю першого порядку, називається складальною одиницею другого порядку і так далі:
– комплекс – це 2 і більше специфікованих виробів, які не з’єднані на заводі де їх виготовляють складальними операціями, але призначені для виконання взаємопов’язаних експлуатаційних функцій. Прикладом комплексу може бути набір виробів таких як токарний верстат, керуючий блок ЧПК, гідравлічний привід або ректифікаційна колона, дефлегматор, насос;
– комплект – це 2 і більше виробів, які не з’єднані на заводі де їх виготовляють складальними операціями і представляють собою набір виробів спільного експлуатаційного призначення допоміжного характеру (комплект запасних частин, комплект інструмента тощо);
– напівфабрикат – це виріб підприємства-постачальника, який потребує додаткової обробки або складання;
– комплектуючий виріб – це виріб підприємства-постачальника, який застосовується як складова частина виробу, що випускається іншим підприємством;
– складальний комплект – це група складових частин (складальних одиниць), яку необхідно подати на робоче місце для складання виробу або його складової частини;
– агрегат – складальна одиниця, яку можна окремо скласти та яка може виконувати певну експлуатаційну функцію самостійно або у складі виробу.
– заготовка – це виріб, з якого внаслідок зміни форми, розмірів, шорсткості поверхонь та властивостей матеріалу отримують деталь чи суцільну складальну одиницю;
– вихідна заготовка – це заготовка перед першою технологічною операцією;
– типовий виріб – виріб, що належить до групи близьких за конструкцією виробів і має найбільшу кількість конструктивних і технологічних ознак цієї групи.
Раціональна організація виробничого процесу неможлива без проведення ретельної технічної підготовки виробництва. Цей процес містить декілька етапів.
Конструкторська підготовка виробництва (розробка конструкції виробу, складальних елементів і окремих деталей виробів, що запускаються у виробництво з оформленням відповідних специфікацій і інших видів конструкторської документації).
Технологічна підготовка виробництва, тобто сукупність взаємозв'язаних процесів, що забезпечують технологічну готовність підприємств (або підприємства) до випуску виробів заданого рівня якості при встановлених термінах, об'ємі випуску і витратах. До технологічної підготовки виробництва належать забезпечення технологічності конструкцій виробу, розробка технологічних процесів, проектування і виготовлення засобів технологічного оснащення, управління процесом технологічної підготовки виробництва.
Відповідальною і трудомісткою частиною технічної підготовки виробництва є технологічне проектування, трудомісткість якого складає 30-40% (від загальної трудомісткості підготовки виробництва) в умовах дрібносерійного виробництва, 40-50% при серійному виробництві і 50-60% при масовому виробництві.
Зростання трудомісткості проектування технологічних процесів із збільшенням випуску продукції пояснюється тим, що у великосерійному виробництві розробка процесів проводиться ретельніше, ніж у серійному, збільшується за загальним обсягом, ускладнюється технологічне оснащення, докладніше розробляється документація.
Виробнича програма і виробничий склад машинобудівного підприємства
Виробнича програма машинобудівного заводу містить номенклатуру виробів, що виготовляються, з вказанням їх типів та розмірів, кількість виробів кожного найменування, які підлягають виготовленню протягом року, перелік і кількість запасних частин до виробів, що випускаються.
На основі загальної виробничої програми заводу складаються подетальні виробничі програми по цехах, в яких визначено найменування, кількість, чорна та чиста вага деталей, які повинні бути виготовлені у даному цеху або які виготовляються у декількох цехах.
Складається виробнича програма для кожного цеху та одна зведена, яка вказує, які деталі та в якій кількості проходять через кожний цех. При складанні подетальних програм по цехах до загальної кількості деталей додаються запасні деталі до машин, що випускаються, а також для забезпечення безперебійної експлуатації протягом заданого періоду.
Виробнича програма машинобудівного заводу містить номенклатуру виробів, що виготовляються, з вказанням їх типів та розмірів, кількість виробів кожного найменування, які підлягають виготовленню протягом року, перелік і кількість запасних частин до виробів, що випускаються.
На основі загальної виробничої програми заводу складаються подетальні виробничі програми по цехах, в яких визначено найменування, кількість, чорна та чиста вага деталей, які повинні бути виготовлені у даному цеху або які виготовляються у декількох цехах.
Складається виробнича програма для кожного цеху та одна зведена, яка вказує, які деталі та в якій кількості проходять через кожний цех. При складанні подетальних програм по цехах до загальної кількості деталей додаються запасні деталі до машин, що випускаються, а також для забезпечення безперебійної експлуатації протягом заданого періоду. Кількість запасних деталей приймають у відсотковому відношенні до кількості основних деталей.
До виробничої програми додаються креслення загальних видів, креслення складальних вузлів та окремих деталей, специфікація деталей і ТУ на їх виготовлення та здачу.
Машинобудівні підприємства складаються з окремих виробничих одиниць, які називаються цехами, та різноманітних устаткувань.
Види цехів: заготівельні, оброблюючі, допоміжні.
Заготівельні цехи: чавунно-сталеливарні, ливарні, ливарні кольорових металів, кувальні, ковально-пресові, пресові, ковально-штампувальні, тощо.
Оброблюючі цехи: механічний, термічний, холодного штампування, деревообролюючі, складальні, фарбувальні.
Допоміжні цехи: інструментальні, ремонтно-механічні, електроремонтні, модельні, експериментальні, випробувальні.
Крім того на будь-якому машинобудівному підприємстві існують склади, енергетичні та сантехнічні устаткування, загальнозаводські служби тощо.
Складські приміщення призначені для зберігання металу, інструментів, матеріалів, палива, моделей тощо.
Склад цехів, устаткувань та споруд підприємств визначаються: об’ємом продукції, що випускається, характером технологічних процесів, вимогами до якості виробів та іншими виробничими факторами, а також ступенем спеціалізації та кооперування.
До загальнозаводських установ та устаткувань належать технологічна лабораторія, центральна вимірювальна лабораторія, головна контора, медпункт, амбулаторія, засоби зв’язку, їдальня тощо.
Спеціалізації та кооперування – це отримання виливок з іншого підприємства при відсутності ливарних цехів.
Склад енергетичних та сантехнічних установок залежить від можливого кооперування з іншими промисловими і комунальними підприємствами на території розташування даного підприємства.
Це стосується електричної енергії, газу, пари, транспорту, водогонів та іншого.
Виробничий та технологічні процеси
Виробничий процес – це сукупність дій людей та знарядь виробництва, які направлені на перетворення природної сировини у корисні для людини вироби. Цей процес може бути дуже тривалим та складним.
Загальний виробничий процес настільки складний та тривалий, що розглядають його частини у вигляді окремих виробничих процесів. Такими виробничими процесами можуть бути: виробничий процес машинобудівного заводу, виробничий процес металургійного заводу, виробничий процес добувного підприємства тощо.
Виробничий процес машинобудівного заводу складається з виготовлення заготовок, різноманітних методів їх обробки (механічні, термічні, хімічні), контроль якості, транспортування, зберігання, складання машин, їх регулювання та випробування.
Залежно від складності та об’єму частини виробничого процесу можуть відбуватися на різних підприємствах, тоді він буде диференційованим. Якщо окремі частини виробничого процесу здійснюються на одному підприємстві, тоді він буде комплексним.
Технологічний процес – це частина виробничого процесу.
Технологія слово грецького походження (techne – мистецтво, майстерність, вміння; logos – слово, вчення).
Технологічний процес пов’язаний зі зміною стану об’єкта виробництва. Наприклад у процесі виготовлення деталей змінюються їх розміри, форма та властивості матеріалу, у процесі складання здійснюється необхідне взаємне розташування деталей та характер їх з’єднання.
Технологічний процес може бути як комплексним так і диференційованим, тому можна розрізняти такі технологічні процеси як виготовлення заготовок, термічна обробка, механічна обробка, складання.
Під технологічним процесом механічної обробки розуміють послідовне змінення стану заготовки (розмірів, форми, якості поверхонь, властивостей матеріалу) до отримання готової деталі.
Під технологічним процесом складання розуміють послідовне з’єднання деталей у вузли, а вузлів і деталей – у вироби.
Технологічний процес механічної обробки чи складання має чітку структуру. Найбільш крупна структурна одиниця технологічного процесу, яка здійснюється на одному робочому місці та охоплює усі послідовні дії одного робітника або групи робітників і засобів виробництва з обробки одної деталі або одночасно групи деталей називається операцією. Таким чином операція є основною складовою частиною технологічного процесу. Як правило вона має назву в залежності від способу обробки, яка застосовується на операції. На операцію розробляється уся основна планова облікова і технологічна документація. Крім того операція є основою для організації робіт, проектування технологічних процесів, а також планування, обліку та оплати за виконану роботу. Як правило, основна документація у вигляді маршрутних карт складається на операцію.
Операція у свою чергу складається з окремих структурних елементів, а саме:
– установкою називається частина операції, яка виконується при одному закріпленні заготовки (або групи заготовок) на верстаті або у пристрої.
Наприклад, для обробки центрових отворів на валах заготовку закріплюють у токарному патроні та оброблюють торець і свердлять центровий отвір. Потім знімають заготовку, розвертають її на 1800, закріплюють та здійснюють обробку торця та центрового отвору з іншої сторони;
– позицією називається кожне нове положення заготовки відносно верстата при незмінному її закріпленні (це зміна положення за допомогою поворотних пристроїв). Наприклад, для обробки зубців дисковою модульною фрезою заготовку після обробки чергової впадини між зубцями повертають за допомогою ділильної головки (пристрій) на величину центрального кута без її розкріплення;
– переходом називається частина операції, яка здійснюється одним і тим же різальним інструментом (або одночасно декількома різальними інструментами) по обробці одної поверхні (або одночасно декількох поверхонь) без зміни режиму різання;
– проходом називається частина переходу за якого знімається один шар матеріалу при незмінній установці різального інструмента та незмінному режимі різання (прохід часто називають ходом);
– прийомом називається закінчена сукупність окремих рухів робітника у процесі виконання операції.
Розрізняють робочий хід та допоміжний хід. Наприклад, робочий хід на токарному верстаті зняття різцем одного шару стружки безперервний, а на стругальному верстаті зняття одного шару металу по всій поверхні.
Допоміжний хід – це однократне переміщення різального інструмента відносно заготовки без зміни її форми, розмірів, шорсткості і властивостей матеріалу.
Прийоми як правило бувають допоміжної дії. Наприклад, верстатна операція з свердління отвору у валі складається з таких прийомів: взяти вал та установити його у пристрої, закріпити вал, ввімкнути верстат, підвести інструмент до вала, ввімкнути подачу, відвести інструмент у вихідне положення, зупинити верстат, розкріпити вал, взяти вал та покласти його на стелаж.