Особенности работы механосборочного цеха

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Пневмогидравлические приводы станочных приспособлений

Пневмогидравлические приводы применяют для перемещения зажимных устройств приспособлений. Они состоят из преобразователя давления, который соединен с гидроцилиндрами приспособлений и необходимой аппаратуры.

По виду работы пневмогидроприводы бывают с преобразователями давления прямого действия и с преобразователями давления последовательного действия.

Пневмогидравлические приводы питаются сжатым воздухом из цеховой сети через пневматическую аппаратуру под давлением 0,39-0,58 Мн/м2 (4-6 кгс/см2) при давлении масла в гидравлической части привода 7,8-9,8 Мн/м2 (80-100 кгс/см2).

Высокое давление масла в пневмогидроприводе создается пневмогидравлическим и преобразователями прямого или последовательного действия, превращающими давление сжатого воздуха в высокое давление масла. механосборочный цех пневмогидравлический станочный

Пневмогидравлические приводы, сочетающие в себе простоту конструкции пневматических с преимуществами гидравлических приводов, обеспечивают быстроту перемещения зажимных устройств, небольшие габариты конструкции, создание больших сил зажима, сравнительно небольшую стоимость. Пневмогидроприводы применяют для зажима заготовок в одно-, многоместных и многопозиционных приспособлениях в серийном производстве.

Принципиальная схема работы пневмогидравлического привода с преобразователем давления прямого действия основана на непосредственном преобразовании давления сжатого воздуха в высокое давление масла.

Пневмогидропривод состоит из пневмоцилиндра одностороннего действия с поршнем и гидравлического цилиндра одностороннего действия с поршнем. Сжатый воздух поступает из воздушной сети через распределительный кран в бесштоковую полость пневмоцилиндра и перемещает поршень со штоком влево. Шток давит на масло, которое перемещает в гидроцилиндре поршень со штоком влево. При этом шток через промежуточные звенья перемещает зажимные устройства приспособления при зажиме заготовки. При разжиме поршни со штоками, пружинами перемещаются вправо.

2. Особенности технической обработки деталей ТВЧ

Представим себе проводник электрического тока, например в виде медной трубки, свернутой в незамкнутое кольцо. Внутрь такого кольца вставили металлический стержень так, чтобы он не касался трубки. Если теперь концы трубки включить в цепь переменного тока высокой частоты, то появится переменное электромагнитное поле такой же частоты. Силовые линии поля будут пронизывать стержень, благодаря чему в нем возникнет переменный ток высокой частоты. Это так называемые вихревые токи Фуко. Такой способ наведения переменного тока в проводнике без непосредственного включения его в электрическую цепь называется электромагнитной индукцией, а медная трубка, которая используется для нагрева, - индуктором. Индукция в переводе с английского значит наведение.

Особенностью тока высокой частоты является то, что он проходит не по всему сечению проводника, а только у его поверхности. При этом, чем выше частота тока, тем меньше глубина его проникновения в поверхность. Прохождение тока по проводнику, как известно, сопровождается выделением теплоты. Роль такого проводника выполняет нагреваемая деталь. Поскольку ток проходит только по ее поверхности, то и нагревается не вся деталь, а лишь ее поверхность. Продолжительность нагрева поверхности до закалочной температуры очень небольшая, обычно 1 -10 с. Во избежание нагрева индуктора внутри его циркулирует проточная вода.

Если нагретую до закалочной температуры поверхность детали быстро охладить, например, с помощью водяного душа, то произойдет поверхностная закалка. Таким образом, закалка ТВЧ, или, как ее иногда называют, индукционная закалка, это по существу поверхностная закалка, отличающаяся лишь способом нагрева деталей.

При закалке ТВЧ применяют три метода: одновременный, последовательный, непрерывно-последовательный.

Одновременный метод заключается в том, что закаливаемая деталь устанавливается в индуктор и нагревается одновременно по всей поверхности, которую нужно закаливать. Этот метод применяют для деталей с небольшой поверхностью (втулок, пальцев, роликов и т. п.). Если деталь круглой формы, то для более равномерного нагрева ее приводят во вращение. После нагрева до требуемой температуры индуктор отключается, и автоматически включается подача охлаждающей воды. Охлаждение, как и нагрев, проводится одновременно по всей поверхности. При таком методе обработки целесообразно охлаждающую воду подавать через спрейерное устройство, смонтированное в самом индукторе. С этой целью внутренняя часть индуктора выполняется в виде двух кольцевых камер. В наружной камере циркулирует вода, охлаждающая индуктор в период нагрева детали, а во внутреннюю вода подается только в период охлаждения детали, когда индуктор отключен. На внутренней стенке этой камеры, обращенной к поверхности детали, имеется множество отверстий, через которые вода тонкими струйками подается на поверхность детали.

Последовательный метод обработки предусматривает последовательную (поочередную) закалку отдельных элементов детали, например шеек коленчатого вала или зубьев крупных шестерен (зуб за зубом). Применение такого метода позволяет упростить конструкцию индуктора и снизить потребную мощность высокочастотного генератора.

Непрерывно-последовательный метод обработки состоит в том, что индуктор непрерывно перемещается относительно детали, а за индуктором движется сблокированное с ним охлаждающее устройство в виде спрейера. Таким образом последовательно нагревается и закаливается вся поверхность детали. Если деталь имеет круглую форму, то для большей равномерности нагрева она вращается вокруг своей оси.

Такой метод обработки применяют для деталей, имеющих сравнительно большую закаливаемую поверхность, например длинных валов, направляющих станин и др. В этих случаях для одновременного нагрева мощность генератора может оказаться недостаточной, либо индуктор получается неконструктивных размеров. Для закалки этим методом плоских поверхностей применяют петлевые индукторы.

3. Особенности процессов шлифования наружных поверхностей детали

Шлифование - процесс обработки заготовок резанием с помощью инструментов (кругов), состоящих из абразивного материала. Абразивные зерна расположены беспорядочно. При вращательном движении в зоне контакта с заготовкой часть зерен срезает материал в виде очень большого числа тонких стружек (до 100000000 в минуту). Процесс резания каждым зерном осуществляется мгновенно. Обработанная поверхность представляет собой совокупность микроследов абразивных зерен и имеет малую шероховатость. Шлифование применяют для чистовой и отделочной обработки деталей с высокой точностью.

Главным движением при шлифовании является вращение шлифовального круга, а перемещение круга относительно детали является движением подачи.

Различают следующие основные виды шлифования: плоское, круглое, внутреннее.

Плоское шлифование

При плоском шлифовании (рисунок, позиция а) возвратно-поступательное движение заготовок необходимо для обеспечения продольной подачиSпр. Для обработки поверхности на всю ширину b заготовка или круг должны иметь поперечную подачу Dsп , которая осуществляется прерывисто при крайних положениях заготовки в конце продольного хода. Периодически осуществляется движение вертикальной подачи Dsb , в крайних положениях заготовки в конце поперечного хода.

Плоское шлифование может осуществляться периферией или торцом шлифовального круга.

Круглое шлифование

При круглом шлифовании (рисунок, позиция б) движение продольной подачи осуществляется возвратно-поступательным перемещением заготовки. Подача Sпр соответствует осевому перемещению заготовки за один ее оборот. Вращение заготовки является движением круговой подачи. Подача Sп на глубину резания происходит при крайних положениях заготовки.

Движения, осуществляемые при внутреннем шлифовании показаны на рисунке, позиции в.

Виды шлифования

Для выполнения процесса шлифования наружных поверхностей деталей используются кругло-шлифовальные, плоско-шлифовальные и бесцентрово-шлифовальные станки. Для обработки сложных фасонных поверхностей используются специальные лентошлифовальные станки.

В лентошлифовальных станках применяется инструмент в виде бесконечной абразивной ленты. Лента в процессе шлифования поверхности сложной формы (например, лопатки турбин) огибает сложную поверхность и перемещается в осевом и продольном направлениях. Абразивный слой наносят на бумажную или тканевую основу ленты.

Шлифованием обрабатываются только жесткие детали, не формирующиеся в процессе обработки. Данный способ не допускает обработки малых отверстий.



4. Пути уменьшения припусков

Изготовление заготовок с заусенцами и следами облоя приводит к значительным погрешностям установки их на станке и, следовательно, увеличивает припуски на обработке. Значительные колебания припусков приводят к упругим отжатиям в технологической системе и копированию исходных погрешностей, что в свою очередь приводит к увеличению припусков на чистовые операции. В этих условиях приходится вводить дополнительные черновые и чистовые операции.

Изготовление заготовок с минимальными припусками возможно при развитии малоотходной технологии производства заготовок.

Применение точных заготовок, форма которых приближена к форме готовых деталей, позволяет уменьшить погрешность установки деталей на станке и равномерно распределить припуск по всему периметру обрабатываемой поверхности.

Малые и равномерные припуски позволяют упростить технологический процесс обработки и в некоторых случаях исключить черновые операции, при которых снимается наибольший припуск, а также использовать сразу методы чистовой обработки с высокими режимами резания и минимальными припусками.

Применение принципиально новых методов и технологических процессов изготовления заготовок позволяет значительно сократить расход конструкционных материалов.

Внедрение технологии малоотходного производства заготовок, в свою очередь, способствует интенсификации механической обработки и внедрению прогрессивных методов обработки.

Техническое перевооружение кузнечно-штамповочного производства, в частности применение поперечно-винтовой прокатки, многопозиционных горячевысадочных автоматов, штамповки в разъемных матрицах и др., позволяет уменьшить расход металла и получить заготовки с лучшим расположением волокон. Для обеспечения постоянства объема заготовки и повышения точности поковок в автоматы могут быть встроены мини-ЭВМ. Широкое развитие получает штамповка зубчатых колес с предварительным образованием зубьев и отверстий, то есть в этом случае оставляется минимальный припуск под обработку резанием.

Таким образом, значительно сокращается не только расход материала, но и технологический процесс обработки зубчатого колеса, в частности, при обработке базового отверстия можно применить прогрессивный процесс протягивания, а при обработке зубьев - чистовое фрезерование.

Применение операций порошковой металлургии позволяет значительно сократить припуски на механическую обработку. Высокая точность, полученная при изготовлении заготовок, позволяет значительно сократить их механическую обработку и лишь после химико-термической обработки применить доводочные операции. При объемной холодной штамповке коэффициент использования металла может быть доведен до единицы, например, при изготовлении мегизов из бунтового металла на холодновысадочных автоматах при дальнейшем накатывании резьбы. Таким образом, припуск на механическую обработку в этом случае равен нулю.

Изготовление заготовок конических шестерен методом холодной объемной штамповки позволяет уменьшить припуск на обработку зубьев до 0,2 мм.

К числу основных процессов малоотходной технологии производства заготовок относятся и комбинированные способы получении готовок. Например, для заготовок простой формы сварка трением сводит к минимуму термические деформации, отходы металла и припуски на механическую обработку. В частности, комбинированым способом изготовляют скользящую вилку кардана автомобиля.

В некоторых случаях замена стальных поковок отливками из высокопрочного чугуна с шаровидным графиком позволяет сократить перевод металла в стружку на 60%.

Значительное сокращение расхода металла в стружку возможно при замене процесса резания пластическим деформированием. Например, накатывание вместо нарезания резьбы и шлицев, прикатка зубьев колес взамен шевингования, выдавливание фасок по периметру шлицевого отверстия вместо резания и др.

Новым направлением в технологии обработки как металлических так и неметаллических деталей можно считать внедрение лазеров.

Луч лазера можно сфокусировать в точку, размер которой составляет сотые доли миллиметра, и достигнуть температуры в сотни тысяч градусов. В частности, возможность сваривать термообработанные изделия без их разупрочнения позволяет значительно изменить технологический процесс изготовления некоторых изделий.

Деформации, вызываемые термической обработкой деталей, вынуждают оставлять значительные припуски на дальнейшую обработку деталей. Применение лазеров позволит устранить деформацию деталей и в ряде случаев необходимость механической обработки после термической обработки.

Электрофизические и электрохимические методы позволяют обрабатывать заготовки сложной формы и из труднообрабатываемых материалов. Например, электрохимическое удаление заусенцев при производстве шестерен позволяет достигнуть высокого качества кромок без применения процессов резания.

Комбинированные методы находят все более широкое распространение не только при изготовлении заготовок, но и при их механической обработке. В качестве примера рассмотрим процесс протягивания отверстий комбинированным инструментом.

При изготовлении зубчатых колес обработка отверстий влияет на качество изделия в целом. Применение заготовок с прошитым отверстием позволяет включить несколько предварительных операций (сверление и зенкерование) и сразу осуществить протягивание отверстий.

Требования малоотходной технологии отразились и на конструкции протяжного инструмента. В частности, деформирующее протягивание, кроме окончательной и промежуточной операции, может являться и подготовительной операцией, предшествующей дальнейшей обработке отверстий резанием, причем припуск на последующую обработку отверстия резанием может быть значительно уменьшен. Применение деформирующих протяжек позволяет уменьшить расход металла до 30% и сократить обработку резанием, необходимую удаления дефектного поверхностного слоя.

Различные комбинации деформирующих и режущих элементов позволяют не только уменьшить припуски на дальнейшую обработку отверстий, но и в ряде случаев исключить ее полностью вследствие полного удаления заданного припуска на операции протягивания. Применять комбинированное протягивание можно для широкой номенклатуры деталей, например, для обработки отверстий в коромысле пиана двигателя внутреннего сгорания, поворотного кулака передней оси трактора, цилиндра амортизаторов мотоциклов, легковых и грузовых автомобилей, втулки звена гусеницы трактора, внутренних колец подшипников, деталей типа труб и цилиндров и т.д. Достижения в области малоотходной технологии позволяют получить более точные заготовки и интенсифицировать процесс механической обработки.

Значительное сокращение припусков на обработку, а, следовательно, и сокращение расходов металла, может быть достигнуто при переходе на принципиально новые технологические процессы; при этом припуск на механическую обработку не должен превышать 1,5 мм на сторону.

5. Поточная сборка

Под поточной линией сборки понимается ряд рабочих мест, участвующих в сборке сборочных единиц, расположенных последовательно операциям технологического процесса сборки и впуск готовых изделий через определенный промежуток времени. Она может быть осуществлена как при подвижном так и неподвижном объекте сборки. Поточная сборка имеет два вида: поточная подвижная и поточная неподвижная. Темп - расчетный промежуток времени, через к-рый с поточной линии должна выпускаться единица продукции. Темп (t) зависит от выпуска и определяется фондом времени (T) (год, смена) за тотже период времени. Собираемый объект перемещают от одного раб.места к др.:

1) ручную (на тележках); 2) с помощью конвейеров.

Рабочий идет вдоль конвейера или перемещается в месте с ним. Число рабочих на каждом рабочем месте зависит от трудоемкости операций. Производительность раб.места: Q=T1ЧB/tшт, где T1- время производительности(час), B-число рабочих на сборочном месте, tшт-время на перемещение изделия. Переход на поточный метод производства позволяет увеличить выпуск продукции, снизить себестоимость изделия, увеличить производительность труда. Непрерывность процесса при поточной сборке достигается благодаря равенству или кратности времени выполнения операций на всех рабочих местах, т.е. длительность любой сборочной операции на линии сборки должна быть равна или кратна такту сборки изделия. Поточная сборка явл-ся наиболее совершенной по технико-экономическим показателям при расчлененном процессе с принудительным движением объекта. Для достижения высокой производительности труда и высокого качества работ при поточной сборке, требуется большое кол-во инструментов и приспособлений.

6. Определение числа производственных рабочих мест механосборочного цеха

Промышленно-производственный персонал цеха состоит из производственных и вспомогательных рабочих, инженерно-технических работников, служащих и младшего обслуживающего персонала. Состав и количество работающих определяют по следующей схеме:

определяют количество работающих, непосредственно связанных с выпуском продукции в подразделении (основные рабочие);

находят количество персонала, обеспечивающего работоспособность оборудования (основного оборудования, транспортно-складской системы, средств вычислительной техники и др.);

определяют число инженерно-технических работников;

находят число работников вычислительного центра;

определяют количество счетно-калькуляционного и младшего обслуживающего персонала.

Для того чтобы определить состав и количество работающих, необходимо знать следующие показатели: программу цеха, вид изделий, типовые технологические процессы, серийность, наименование оборудования; его характеристики: надежность и сложность наладки оборудования, сменность работы.

Для механического цеха число основных производственных рабочих определяют следующим образом. Число станочников определяют либо по станкоемкости, либо по числу станков.

По станкоемкости число станочников рассчитывают по формуле

.

По числу станков число станочников рассчитывают по формуле

.



В формулах Рст -- расчетное число производственных рабочих данной профессии;

Тст -- годовая станкоемкость работ данного вида;

Кр -- коэффициент, определяющий трудоемкость ручных работ, Кр = 1,02 для массового, Кр = 1,05 для мелкосерийного производства; Ф -- эффективный годовой фонд времени рабочего;

Км -- коэффициент многостаночного обслуживания, Км = 1 ... 5 в зависимости от уровня автоматизации станков.

Годовая станкоемкость работ

где Фст -- эффективный годовой фонд времени станка;

S -- количество станков;

Кз. ср -- средний коэффициент загрузки оборудования.

Производственные рабочие автоматических линий -- это операторы, выполняющие установку и снятие обрабатываемых деталей, наладчики, обеспечивающие нормальную работу автоматической линии. Их число не может быть определено расчетами по станкоемкости и по числу станков, для этого используют нормы технологического проектирования. На линиях с автоматической передачей деталей с линии на следующую операцию требуется один оператор в смену, на линиях с ручной передачей деталей -- два оператора в смену. Число наладчиков определяют исходя из норм обслуживания в зависимости от группы сложности наладки: для особо сложной на одного наладчика приходится два станка, для сложной -- четыре, для средней -- шесть, для простой -- восемь. К общему числу производственных рабочих автоматических линий добавляют 50% запасных рабочих. При двухсменной работе число производственных рабочих делят поровну между сменами.

Определение числа вспомогательных рабочих механосборочного цеха.

Число разметчиков и слесарей определяют по трудоемкости, принимаемой в процентах от трудоемкости станочных работ; для массового и крупносерийного производства -- 1--3%, для среднесерийного и мелкосерийного -- 5%, для единичного и мелкосерийного производства -- до 10%.

Численность вспомогательных рабочих может определяться по следующим параметрам: трудоемкости планируемого объема работ, числу рабочих мест, нормам обслуживания, в процентах от основных рабочих, в процентах от количества оборудования. При повышении уровня автоматизации растет доля вспомогательных рабочих. На стадии предварительного проектирования их число определяют по статистическим данным. В механических цехах средне- и мелкосерийного производства их 18--25% общего числа рабочих, в цехах массового производства 35--50%, на автоматических и поточных линиях -- 50--55%. На стадии рабочего проекта требуется точный расчет по всем категориям вспомогательных рабочих отдельно. Число наладчиков определяют по нормативам в зависимости от вида оборудования.

Определение числа ИТР, служащих и младшего обслуживающего персонала механосборочного цеха.

Численность инженерно-технических работников (администрация цеха, сменные мастера, технологи, нормировщики, механики, специалисты в области вычислительной техники и средств автоматизации оборудования цеха) определяют по нормативам и расчетным путем. Нормативы для определения численности ИТР в зависимости от числа рабочих приведены в табл. 10.6.

При резком сокращении числа основных рабочих в автоматизированных цехах также резко возрастает и число ИТР, связанных со средствами автоматизации. Численность ИТР, занятых эксплуатацией средств вычислительной техники, определяют исходя из объема выполняемых работ, оснащенности средствами вычислительной и организационной техники.

Если персонал вычислительного центра осуществляет только эксплуатацию ранее разработанного программно-информационного обеспечения АСУ и САПР, его численность определяют по формуле

Нсу = 0,22Рп.п,

где Рп.п -- количество производственного персонала цеха.

Когда персонал ВЦ участвует в разработке отдельных компонент АСУ предприятия, число работников этой категории определяют исходя из объема выполняемых ими работ:

,

где Пi -- численность работников подразделения постановки и внедрения по j-му классу задач;

Lij -- число задач j-го класса, находящихся в разработке в течение года в i-м подразделении;

Hij -- средний норматив числа задач j-го класса, приходящихся на одного работника в i-м подразделении;

Кср -- коэффициент, учитывающий средний стаж персонала;

m -- количество задач j-го класса.

Изменение структуры и функциональных возможностей вычислительных средств различных типов (увеличение мощности персональных ЭВМ, упрощение эксплуатации вычислительной техники) приводит к тому, что в качестве оператора ЭВМ выступают технолог, конструктор, плановик, нормировщик. Поэтому ряд групп штатных единиц -- операторы ЭВМ, работники подразделений по обработке информации, работники отделов по подготовке данных -- в небольших цеховых вычислительных центрах могут отсутствовать.

Численность счетно-конторского персонала, куда входят бухгалтеры, табельщики, учетчики, а также младший обслуживающий персонал (уборщики, гардеробщики, курьеры), подсчитывают по нормативам.

Численность всех категорий работающих на стадии предварительного проектирования можно выбирать в процентах от общего числа рабочих: вспомогательных рабочих -- 26--30%, инженерно-технических работников -- 10--12%, служащих -- 2--3%, младшего обслуживающего персонала -- 2--3%, контролеров (ИТР, рабочие) -- 4--6% общего числа станков.

7. Принципы дифференциации и концентрации операций

Метод расчленения операций техпроцесса на несколько более простых принято называть дифференциацией операций. Соединение же несколько простых операций в одну более сложную называется методом концентрации (укрепления) операций.

При концентрации операций упрощается производственные планирование, так как учетными единицами при этом являются операции, число которых сокращается. Кроме того, уменьшается потребность в производственных площадях, количество оснастки, режущих инструментов, сокращается длительность технологического цикла, увеличивается производительность труда.

Метод дифференциации ведет к упрощению оборудованию, оснастки, настройки станка. Предпочтительно его применение в условиях пуска производства в короткие сроки при слабой инструментальной базе предприятия, не дающей возможности своевременно произвести тщательную технологическую подготовку производства, что необходимо для реализации методом концентрации.

В последнее время все больше развития находит метод концентрации операций посредством применения сложных высокопроизводительных многоинструментальных станков, станков с ЧПУ, обрабатывающих центров, гибких производственных систем и т.п.

8. Методы обработки без снятия материала

Методы обработки без снятия стружки все больше применяются при изготовлении деталей машин в связи с их высокой производительностью, способностью создавать поверхность с малой шероховатостью и необходимыми физико-механическими свойствами поверхностного слоя.

Формы заготовок в современном производстве должны приближаться к формам готовых деталей. Методами обработки без снятия стружки получают только те поверхности, которые будут сопрягаться с поверхностями других деталей. Представляется возможность отказаться от традиционных методов обработки резанием. Производство деталей упрощается, отходы практически отсутствуют.

Методы обработки без снятия стружки основаны на использовании пластических свойств металлов, т.е. способности металлических заготовок принимать остаточные деформации без нарушения целостности металла.

Поверхность заготовки принимает требуемые форму и размеры в результате перераспределения элементарных объемов под воздействием инструмента. Исходный объем заготовки остается постоянным. В ходе обработки глобоидная форма кристаллов поверхности металлов может измениться, кристаллы сплющиваются в направлении деформирования, образуется упорядоченная структура волокнистого характера.

Обработку методами без снятия стружки производят на многих металлообрабатывающих станках с помощью специальных инструментов. Ряд методов пластического деформирования легко поддается автоматизации.

Сокращение или даже полное устранение некоторых отделочных операций при обработке пластическим деформированием снижает стоимость изготовления деталей. Основным ограничением для материалов при поверхностной пластической обработке (ППО) является величина относительного удлинения при растяжении, а также твердость материала обрабатываемой детали.

Все применяемые в настоящее время ППО можно разделить на две основные группы:

· статистические, способы, при которых силы прижимы постоянны;

· динамические способы, при которых силы прижима периодически меняется во время обработки.

9. Контроль качества собранных изделий

Сборка является заключительным этапом технологического процесса, от которого прямо или косвенно зависит качество изготовленных машин.

Качество - понятие комплексное, распространяемое не только на изделие в целом, но и на его агрегаты, узлы и детали.

Говоря о качестве, мы подразумеваем под этим, прежде всего, соответствие машины своему служебному назначению. Служебное же назначение машины, как известно, характеризуется определенной (для данного изделия) совокупностью технических, технологических и экономических показателей, к которым могут быть отнесены: производительность, металлоемкость, область применения , трудоемкость изготовления, долговечность и надежность, технологичность, себестоимость, уровень стандартизации и технической эстетики и т.п.

Многие из указанных выше показателей, определяющих качество изделий, и в частности эксплуатационные свойства машин, зависят r основном от изготовления деталей машин, в процессе которого, даже при наличии технического контроля, допускаются некоторые погрешности (точности, формы и т.п.).

Хотя в процессе сборки не ставится прямой задачи выявить погрешности, допущенные в процессе изготовления деталей, а лишь предусматривается в процессе технического контроля сборки не допустить погрешностей сопряжения деталей, все же приходится выполнять и косвенные задачи - выявлять погрешности, допущенные при механической обработке деталей, которые в той или иной мере могут повлиять на качество выполняемых сопряжений.

Так же, как и погрешности изготовления деталей, погрешности сборки могут носить систематический и случайный характер и в зависимости от характера допускаемых отклонений могут быть подразделены на:

- погрешности, вызываемые характером посадок (зазор, натяг и их отклонения);

- погрешности, получаемые вследствие отклонений от установленных норм на взаимное положение отдельных элементов машины в процессе сборки (перекосы, биение, несоосность и т.п.);

- погрешности, вызванные деформацией сопрягаемых деталей и их поверхностей (искажение формы детали, нарушение контакта сопрягаемых поверхностей, царапины и задиры на поверхностях деталей и т.п.);

- погрешности, являющиеся результатом недостаточной жесткости деталей (ослабление креплений, нарушение связей, герметичности и т.д.);

- погрешности, являющиеся следствием зарязненности рабочего места (опилки, абразив, замасливание и т.д.).

Поэтому в процесс cборки и проверяются главным образом параметры, вызывающие указанные выше погрешности, и в частности:

а) правильность взаимного положения отдельных элементов машины, приданного им в процессе сборки соответственно заданным техническим условиям (относительное положение, зазоры, соосность и т.п.);

б) правильность затяжки резьбовых соединений, особенно на ответственных соединениях, где необходимо обеспечить герметичность;

в) правильность комплектации деталей (наличие всех болтов, шплинтов и других деталей в собранном элементе машины);

г) наличие недопустимых шумов, свидетельствующих о неправильном соединении деталей, или вызванных другими причинами;

д) соответствующий техническим условиям внешний вид изделия или его отдельных элементов;

с) наличие приемочных клейм контролеров на операциях, предшествующих данной, и т.п.

Контроль в сборочных цехах осуществляют в процессе сборки узлов и изделий, притом основной контроль ведут сами сборщики (самоконтроль), поэтому большинство операций, которые проверяются самим исполнителем, не нуждаются в дополнительной проверке. В этом случае вся ответственность за качество сборки ложится на самого сборщика.

Однако весьма часто выполнение контрольной операции невозможно осуществить в процессе сборки вследствие необходимости применения специальных контрольных приспособлений, продолжительности времени па выполнение контрольной операции, которое невозможно совместить с регламентированным темпом технологического процесса сборки. В этом случае контрольная операция выделяется в самостоятельную, для которой предусматривается в общем потоке рабочее место, при этом темп работы контролеров подчиняется темпу работы конвейера (потока).

В том случае если темп работы контролера меньше темпа работы конвейера, рекомендуется совмещение нескольких контрольных операций но осуществлению так называемого "лучевого" (эпизодического) контроля.

Для контроля обычно применяют различного вида мерительный инструмент и контрольные приспособления, которые обеспечивают объективность контроля. Тем не менее пока еще используются и субъективные методы контроля из-за недостаточного уровня производства измерительных средств.

Внешний вид контроля при сборке - это проверка правильности взаимного положения деталей, в частности проверка правильности зазоров между сопрягаемыми элементами объекта сборки.

Проверка этих зазоров может осуществляться следующими способами: щупами (с точностью до 0,4мм) и индикаторами, с помощью которых обнаруживается перемещение деталей в направлении зазора (с точностью до 0,01 мм). Это перемещение обычно называют "лифтом" или "качкой".

Для проверки правильности зазоров и обеспечения удовлетворительной смазки трущихся поверхностей применяется измерение давление масла. вводимого в сопряжение - метод "опрессовки маслом" Кроме основных видов контроля. Могут применяться и дополнительные, суперконтроль для проверки (выборочный) уже принятых изделии и инспекционный контроль , осуществляемые лабораториями исследования качества, статистический контроль.

Метод статистического контроля позволяет осуществить анализ и профилактику брака на операциях сборки на основании закономерностей математической статистики, систематизировать повторяемые случайные погрешности, допускаемые при сборке, на основе которых строится технологический процесс сборки, практически исключающий брак.

Контрольные операции также должны снабжаться детальными инструкционными картами контроля, при помощи которых устанавливаются определенные, притом единые, требования для собираемого объекта.

Заключительной контрольной операцией технологического процесса изготовления машины является ее испытание в искусственных, но близких к реальным условиям эксплуатации.

Испытания узлов совмещают с процессом обкатки, в процессе которой обеспечивается приработка сопряженных деталей в подвижных соединениях (подшипники, зубчатые колеса и т.п.). Для испытания изделий и их узлов в настоящее время широко применяют специальные стенды.



10. Типы и методы производства

Организация производственных процессов, выбор наиболее рациональных методов подготовки, планирования и контроля за производством во многом определяются типом производства на машиностроительном предприятии.

Под типом производства понимается совокупность признаков, определяющих организационно-техническую характеристику производственного процесса, осуществляемого на одном или многих рабочих местах в масштабе участка, цеха, предприятия. Тип производства во многом предопределяет формы специализации и методы организации производственных процессов.

В основу классификации типов производства положены следующие факторы: широта номенклатуры, объем выпуска, степень постоянства номенклатуры, характер загрузки рабочих мест и их специализация.

Номенклатура продукции представляет собой число Наименований изделий, закрепленных за производственной системой, и характеризует ее специализацию. Чем шире номенклатура, тем менее специализирована система, и, наоборот, чем она уже, тем выше степень специализации. Широкая номенклатура выпускаемой продукции обусловливает большое разнообразие технологических процессов и операций, оборудования , инструментов, оснастки и Профессий рабочих.

Объем выпуска изделий - это количество изделий определенного вида, изготавливаемых производственной системой в течение определенного периода времени. Объем выпуска и трудоемкость изделия каждого вида оказывают решающее влияние на характер специализации этой системы. ,

Степень постоянства номенклатуры - это повторяемость изготовления изделия данного вида в последовательные периоды времени. Если в один плановый период времени изделие данного вида выпускается, а в другие - не выпускается, то степень постоянства отсутствует. В зависимости от указанных выше факторов различают три типа производственных процессов или три типа производства: единичное, серийное и массовое.

Каждому типу производства соответствуют: величина ука-занныхкоэффициентов, вид используемого оборудования, технология и формы организации производства, виды движений предметов труда, производственная структура предприятия (цеха, участка) и другие особенности.

Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой изделий и выпуском малых объемов одинаковых изделий, повторное изготовление которых, как правило, не предусматривается. Это делает невозможным постоянное закрепление операций за отдельными рабочими местами, коэффициент специализации /Ссп > 40 деталеопераций на одно рабочее место.

Специализация таких рабочих мест обусловлена только их технологической характеристикой и размерами обрабатываемых изделий. При этом производстве применяют универсальное оборудование и в основном последовательный вид движения партий деталей по операциям технологического процесса. Заводы имеют сложную производственную структуру, а цехи специализированы по Технологическому принципу.

Серийное производство специализируется на изготовлении ограниченной номенклатуры изделий сравнительно небольшими объемами и повторяющимися через определенное время партиями (сериями). В зависимости от числа закрепляемых за каждым рабочим местом операций, регулярности повторения партий изделий и их размера различают три подтипа (вида) серийного производства: мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное.

Мелкосерийное производство тяготеет к единичному: изделия выпускаются малыми сериями широкой номенклатуры, повторяемость изделий в программе завода либо отсутствует, либо нерегулярна, а размеры серий неустойчивы; предприятие все время осваивает новые изделия и прекращает выпуск ранее освоенных. За рабочими местами закреплена широкая номенклатура операций, Ксп = 20-5-40 операций (/Ссер > 20; Км < 1). Оборудование, виды движений, формы специализации и производственная структура те же, что и при единичном производстве.

Для среднесерийного производства характерно, что выпуск изделий производится довольно крупными сериями ограниченной номенклатуры; серии повторяются с известной регулярностью по периоду запуска и числу изделий в партии; годичная номенклатура все же шире, чем номенклатура выпуска в каждом месяце. За рабочими местами закреплена более узкая номенклатура операций, Ксп - 10 -** 20 операций (Keep -20; Кы < 1). Оборудование универсальное и специальное, вид движения предметов труда - параллельно-последовательный. Заводы имеют развитую производственную структуру, заготовительные цехи специализируются по технологическому принципу, а в механосборочных цехах создаются предметно-замкнутые участки.

Крупносерийное производство тяготеет к массовому. Изделия производятся крупными сериями ограниченной номенклатуры, а основные или важнейшие выпускаются постоянно и непрерывно. Рабочие места имеют более узкую специализацию, /Соп = 2 -н 10 операций (/Ссер = 10; Км < 1). Оборудование преимущественно специальное, виды движений предметов труда - параллельно-последовательный и параллельный. Заводы имеют простую производственную структуру, обрабатывающие и сборочные цехи специализированы по предметному принципу, а заготовительные - по технологическому.

Массовое производство характеризуется выпуском узкой номенклатуры изделий в течение длительного периода времени и большим объемом, стабильной повторяемостью. За рабочими местами закреплена узкая номенклатура операций, Ксп < 1 операции (/Ссер < 2; Км s 1). Все изделия номенклатуры завода изготовляются одновременно и параллельно. Числа наименований изделий в годовой и месячной программах совпадают. Оборудование специальное, вид движения предметов труда -параллельный. Цехи и участки специализированы преимущественно по предметному принципу. Заводы имеют простую и четко определенную производственную структуру.

В сочетании механизации и автоматизации производственных процессов, атакже загрузки рабочих мест (оборудования) с видами движений предметов труда можно получить серийное производство в четырех и массовое производство в трех вариантах (рис. 4.3).

Исходя из типа производства устанавливается тип предприятия и его подразделений. На каждом предприятии могут существовать различные типы производства. Поэтому тип предприятия или его подразделения определяется по преобладающему на нем типу конечного производства.

11. Методы обработки со снятием материала

Обработка со снятием материала - это, в первую очередь, обработка металла резанием со снятием стружки. Она позволяет придать деталям желаемую форму. Формообразование при обработке резанием обеспечивается за счет снятия стружки при перемещении инструмента и обрабатываемой детали. Преимуществами этого способа обработки являются широкая сфера применения и высокая точность. Кроме других способов, механическая обработка резанием включает в себя токарную и фрезерную обработку и сверление.

Методы следа, копирования и огибания. Они определяются формой главного движения, движения подачи и формой режущей кромки.

Поверхность, обрабатываемая методом следа, образуется вершиной режущей кромки в соответствии с формой траектории движения подачи.

При формообразовании методом копирования поверхность (профиль) заготовки образуется одновременно всеми точками режущей кромки, т.е.копируется.

При формообразовании методом огибания требуемая поверхность заготовки образуется точкой (или участком) режущей кромки, перемещающейся по поверхности в процессе обработки за счет кинематики процесса обработки (согласованных перемещений инструмента и заготовки: винтообразных, обкатных и др.).

12. Взаимосвязь технологичности конструкции технологии сборки изделия

Взаимосвязь конструкции изделия с технологией его производства обусловила одну из наиболее сложных функций технологически подготовки производства - отработку конструкции изделия н технологичность.

Недостаточно полное и четкое выполнение этой функции на практике является причиной изготовления в промышленности неотработанных на технологичность изделий, что вызывает неоправданные затраты труда, средств, материалов и времени.

На отдельных предприятиях различных отраслей промышленности производится отработка конструкции изделия на технологичность, но методы отработки обычно существенно различаются.

Отсутствие единой методики отработки конструкций на технологичность затрудняет сравнительную оценку технологичности изделий и обмен опытом создания технологичных изделий.

Обязательность отработки конструкций изделий на технологичность на всех стадиях их создания устанавливается стандартами ЕСТПЛ.

Совершенство конструкции машины характеризуется ее соответствием современному уровню техники, экономичностью и удобством в эксплуатации, а также тем, в какой мере учтены возможности использования наиболее экономичных и производительных технологических методов ее изготовления применительно к заданному выпуску и условиям производства. Конструкцию машины, в которой эти возможности полностью учтены, называют технологичной.

Таким образом, технологичность конструкции изделий (ТКИ) - это совокупность таких свойств конструкции изделия, которые определяют ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ.

Отсюда следует, что ТКИ - понятие относительное. Технологичность одного и того же изделия в зависимости от тина производства, где оно изготавливается, и от конкретных производственных условий может быть, различной.

ТКИ - понятие комплексное. Ее нельзя рассматривать изолированно, без взаимной связи и учета условий выполнения заготовительных процессов, процессов обработки, сборки и контроля, ремонта и эксплуатации.

Улучшением технологичности конструкции можно увеличить выпуск продукции при тех же средствах производства. Трудоемкость машин нередко удается сократить на 15-25% и более, а себестоимость их изготовления на 5-10%.

Основная задача обеспечения ТКИ заключается в достижении оптимальных трудовых, материальных и топливно-энергетических затрат на проектирование, подготовку производства, изготовление, монтаж вне предприятия-изготовителя, технологическое и техническое обслуживание, ремонт при обеспечении прочих заданных показателей качества изделия в принятых условиях проведения работ.

Главными факторами, определяющими требования к ТКИ, являются:

· вид изделия, степень его надежности и сложности, условия изготовления, технического ремонта и обслуживания, показатели качества;

· тип производства;

· условия производства, в том числе наличие передового опыта и прогрессивных методов изготовления аналогичных изделий, оборудования, оснастки и т. д.

13. Технологический переход, установ, позиция, рабочий ход

Технологическая операция - законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте.

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

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

Применительно к механической обработке определение перехода можно уточнить следующей формулировкой: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.

Элементарный переход -часть технологического перехода, выполняемая одним инструментом над одним участком поверхности обрабатываемой заготовки за один рабочий ход без изменения режимов работы станка.

Вспомогательный переход- законченная часть технологической операции, состоящей из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением свойств предметов труда, но необходимы для выполнения технологического перехода (закрепление заготовки, смена инструмента и т.д.).

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

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

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

Наладка - подготовка технологического оборудования и технологической оснастки к выполнению технологической операции.

14. Методика разработки технологического маршрута обработки поверхности детали в целом

Маршрут обработки поверхности (МОП) - это последовательность методов (видов, переходов одного метода) обработки, необходимых для достижения требуемых чертежом детали параметров поверхности. Такими параметрами являются:

-геометрический тип поверхности;

-точность размера;

-шероховатость;

-вид термообработки и т.д.

Определение последовательности технологических операций

Общая схема технологического процесса изготовления детали может быть представлена в виде последовательных приближений к показателям детали в соответствии с требованиями чертежа. Этапы приближения: операции 1-го приближения (заготовительные); операции 2-го приближения (черновая обработка); операции 3-го приближения (чистовая обработка); операции 4-го приближения (отделочные работы).

Подобный методический подход объясняется тем, что на стадии черновой обработки появляются сравнительно большие погрешности, вызываемые деформациями, возникающими в процессе резания, а также значительным нагревом заготовки.

Кроме того, вынесением отделочных операций в конец маршрута уменьшают риск случайного повреждения окончательно обработанных поверхностей в процессе транспортировки. Также учитывается то, что черновую обработку могут выполнять рабочие более низкой квалификации на изношенном оборудовании.

При установлении общей последовательности обработки сначала обрабатывают поверхности, принятые за технологические базы. Затем обрабатывают остальные поверхности в последовательности, обратной степени их точности.

Изложенный принцип построения маршрута, однако, не во всех случаях обязателен. При жесткой заготовке и малых размерах обрабатываемых поверхностей окончательную обработку отдельных элементов можно выполнять и в начале маршрута. Если деталь подвергают термической обработке, то технологический процесс изготовления детали расчленяют на две части: до термообработки и после нее.

Для устранения возможных деформаций часто приходится предусматривать правку деталей или обработку отдельных поверхностей после термообработки, Последовательность обработки зависит от назначенных конструкторских баз. После операции механообработки, как правило, назначают контрольную операцию.

Последовательность операций также может измениться, если деталь обрабатывается по типовому или групповому процессу. Составление технологического маршрута обработки детали предшествует оформлению технологического процесса на картах и ведется в черновой тетради, с последующим изложением в пояснительной записке (для курсовых проектов). При разработке двух или нескольких вариантов маршрутов (изготовление детали из разных заготовок, на разном оборудовании и т.п.) выбирается наиболее экономичный в данных производственных условиях. Если его определить затруднительно, то проводится соответствующий экономический расчет.

В маршрут включаются все операции.

Технологический маршрут изготовления детали, утвержденный руководителем, служит основанием для разработки технологического процесса на операционных картах.

15. Проектирование технологических процессов сборки изделий

Технологическая подготовка сборочного производства состоит из разработки технологического процессов проектирования и изготовления специальной оснастки, нестандартного оборудования, выполнения необходимых расчётов, планировок и других работ. Наиболее важной частью технологической подготовки сборочного производства является проектирование технологического процесса сборки.

Технологическая операция сборки представляет собой законченную часть процесса сборки, выполняемого непрерывно над одной сборочной единицей или над совокупностью одновременно собираемых единиц одним или группой рабочих на одном рабочем месте. Сборочная операция - это технологическая операция установки и образования соединений составных частей изделия. При некоторых организационных формах сборки сборочный процесс может в явной форме на операции и не расчленяться.

Содержание операции и переходов технологического процесса сборки определяется конструкцией изделия, совершенством технологии механической обработки детали, организационно-техническими условиями сборочного производства и размерами производственного задания.

Одной из важных задач разработки технологического процесса является выбор степени его расчленённости (дифференциации). Концентрированный процесс сборки характерен для единичного опытного или мелкосерийного производства (одно или несколько рабочих мест). Если изделие включает типовые сборочные элементы, то узловая сборка дифференцируется, а общая - ведётся концентрировано. Недостатками концентрированной сборки являются: длительность календарного цикла вследствие последовательного выполнения операций, невозможность выделения отдельных работ, трудоёмкость механизации автоматизации работ.

...