Повна версія

Головна arrow Техніка arrow ОСНОВИ ТЕХНОЛОГІЇ МАШИНОБУДУВАННЯ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ЧАСТИНА I ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ТЕХНОЛОГІЇ МАШИНОБУДУВАННЯ

ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ І ВИЗНАЧЕННЯ

Машинобудівні підприємства призначені для виробництва різних виробів: верстатів, двигунів, підшипників, інструментів і т.д.

Виріб - це будь-який предмет виробництва, підлягає виготовлення на підприємстві. Виробом може вважатися будь-який продукт виробництва: автомобіль, турбіна, зубчасте колесо, металорізальний верстат і ін.

Залежно від призначення виробу поділяються на вироби основного і допоміжного виробництва. Вироби основного виробництва призначені для поставки замовнику поза даного підприємства. Вироби допоміжного виробництва використовуються тільки для власних потреб підприємства, яке їх виготовляє.

Так, наприклад, машинобудівне підприємство випускає авіаційні двигуни, які призначені для авіаційного заводу. В цьому випадку двигуни є виробами основного виробництва. Але на машинобудівному підприємстві існує інструментальний цех для виготовлення спеціального інструменту (протягання для виготовлення замку лопаток турбін, мітчики для нарізування різьблення в глибоких отворах за допомогою ключового частиною, фасонні фрези і т.д.), який необхідний при виготовленні авіаційних двигунів самому підприємству. У цьому випадку інструмент є виробом допоміжного виробництва і призначений тільки для потреб даного підприємства.

Всі вироби складаються з окремих деталей, які з'єднані між собою.

Деталь - це виріб, який виготовлено з однорідного по найменуванню і марці матеріалу без застосування складальних операцій. Деталями є вали, втулки, зубчасті колеса, фланці, важелі, хрестовини, поршні і ін. Якщо уважно розглядати все різноманіття існуючих деталей, то можна виділити цілі групи (класи) деталей, які мають загальний порядок обробки.

Існують різні класифікації деталей. Так, за технологічною класифікації, запропонованої професором А .Я. Малкіним, всі деталі можна розбити на п'ять класів:

1-й клас - деталі обертання без отвору по основній осі симетрії з відношенням їх довжини до діаметру від 2 до 20 - деталі типу валів.

Приклади конструкцій деталей 1-го класу представлені на рис. 1.1.

  • 2- й клас - деталі, які є тілами обертання, що мають наскрізний отвір по основній осі симетрії (всілякі втулки, труби, диски, кільця і т.д.). Приклади конструкцій деталей 2-го класу представлені на рис. 1.2.
  • 3-й клас - деталі з паралельними площинами, що мають в них два отвори з паралельними осями або один отвір і точний зовнішній контур. Осі отворів лежать в одній площині (шатуни, важелі, скоби, кришки і т.д.). Приклади конструкцій деталей 3-го класу представлені на рис. 1.3.
  • 4-й клас - коробчатообразние деталі (корпусу, ємності, коробки, баки і т.д.). Приклади конструкцій деталей 4-го класу представлені на рис. 1.4.
  • 5-й клас - складні деталі, що мають кілька осей симетрії (хрестовини, поршні, корпуси диференціалів і т.д.). Приклади конструкцій деталей 5-го класу представлені на рис. 1.5.

ю

Приклади конструкцій деталей 1-го класу

Мал. 1.1. Приклади конструкцій деталей 1-го класу

Приклади конструкцій деталей 2-го класу

Мал. 1.2. Приклади конструкцій деталей 2-го класу

Приклади конструкцій деталей 3-го класу

Мал. 1.3. Приклади конструкцій деталей 3-го класу

Приклади конструкцій деталей 4-го класу

Мал. 1.4. Приклади конструкцій деталей 4-го класу

Приклади конструкцій деталей 5-го класу

Мал. 1.5. Приклади конструкцій деталей 5-го класу

Відповідно до ЕСКД на всі деталі машинобудування і приладобудування встановлені шість класів з наступною номенклатурою:

Клас 71 - тіла обертання типу коліс, дисків, шківів, кілець, блоків, втулок, стрижнів, склянок, колонок, валів, штоків і ін. В цьому класі всі деталі ще діляться між собою на три діапазони по співвідношенню довжини деталі до найбільшого зовнішнього діаметра .

клас 72 - тіла обертання з елементами зубчастого зачеплення: труби, шланги, сегменти і т.п.

клас 73 - деталі корпусні, опорні, ємкісні, клас 74 - деталі, які не є тілами обертання: площинні, важільні, вантажні, тягові і т.п.

клас 75 - деталі кулачкові, карданні, пружинні, кріпильні, рукоятки і т.п.

клас 76 - деталі технологічної оснастки, які виконують самостійні функції (ріжучі пластини, свердла, мітчики, матриці, пуансони і т.д.).

Існують і інші класифікації деталей. Об'єднання в класи роблять з метою спрощення підбору підходящої технології отримання деталей, а також створення програм для верстатів з ЧПУ. В даний час можливий процес отримання деталі, для якого не потрібні креслення. На першому етапі на ЕОМ створюється математична модель, яка описує поверхні майбутньої деталі. На цих поверхнях вибирається масив ключових точок, які називаються реперними, їм присвоюються координати, на підставі яких розробляється програма обробки для верстата. Далі в верстат встановлюється заготівля і перевіряється можливість «вписування» майбутньої деталі в заготовку. Якщо заготовка відповідає встановленим вимогам, то починається механічна обробка з постійним контролем координат реперних точок.

Складальна одиниця (вузол) - це частина виробу, яка збирається окремо і в подальшому процесі складання бере участь як одне ціле. Складальними одиницями можуть бути коробка швидкостей, двигун, коробка передач, ротор турбіни, шпиндельний вузол і ін.

Агрегат - це складальна одиниця, яка може виконувати певну функцію у виробі або самостійно. Виріб, яке виготовлено за агрегатним принципом, має безліч позитивних якостей у виготовленні, експлуатації та ремонті. Цикл збірки такого виробу значно скорочується. У будь-який момент будь-який з агрегатів може бути замінений на новий, а ремонт відмовив агрегату проводиться поза машиною. По агрегатному принципом в даний час виконується безліч виробів.

Машина - пристрій, який дозволяє виконувати роботу, яка полегшує працю людини за рахунок перетворення одного виду енергії в інший. Машини бувають транспортні (автомобілі, трактори, кораблі, літаки та ін.), Технологічні (різні типи верстатів, екскаватори, бурові установки та ін.), Енергетичні (двигуни внутрішнього згоряння, турбіни, дизелі, електродвигуни, реактори і ін.) І інформаційні (комп'ютери, контрольно-вимірювальні комплекси та ін.). Процес виготовлення будь-якої машини складається з трьох основних етапів: підготовка вихідних матеріалів і заготовок, виготовлення окремих деталей, складання.

Існує кілька параметрів, які характеризують споживчі властивості виробу.

Якість - це сукупність властивостей, що дозволяють задовольняти певним потребам відповідно до призначення вироби. Якість - це комплексний показник, який залежить від точності, потужності, продуктивності, економічності, коефіцієнта корисної дії вироби, ступеня його автоматизації.

Працездатність - стан виробу, при якому воно здатне виконувати задані функції в межах певних параметрів.

Надійність - це властивість виробу зберігати в часі свою працездатність. Надійність виробу включає в себе поняття безвідмовності і довговічності.

Безвідмовність - властивість виробу зберігати свою працездатність протягом заданого періоду часу без будь-яких регулювань, ремонт доріг тощо

Довговічність - це період часу, протягом якого виріб зберігає свою працездатність до настання граничного стану, після якого експлуатація вироби припиняється.

Основними поняттями, пов'язаними з технологічною підготовкою виробництва, є:

Виробничий процес - сукупність всіх дій, вироблених на даному підприємстві і пов'язаних з виготовленням і ремонтом виробів. Виробничий процес включає виготовлення і збірку виробів, їх зберігання, консервацію, охорону, транспортування, контроль, конструкторську і технологічну підготовку виробництва і календарне планування.

Технологічний процес - це частина виробничого процесу, що включає в себе тільки етапи механічної обробки, пов'язані зі зміною розмірів, форми і зовнішнього вигляду предметів виробництва, а також фізікомеханіческіх властивостей.

Технологічна операція - це закінчена частина технологічного процесу, яка виконується безперервно на одному робочому місці над одним або декількома одночасно оброблюваними чи збираються виробами. Технологічна операція є основною одиницею для здійснення планування і обліку.

Стосовно до умов автоматизованого виробництва технологічна операція - це закінчена частина технологічного процесу, виконувана безперервно на автоматичній лінії, що складається з декількох верстатів, пов'язаних автоматично діючими транспортно-завантажувальними пристроями.

У станів - частина технологічної операції, виконувана при постійному закріпленні оброблюваних заготовок.

Технологічний перехід - закінчена частина технологічної операції, яка характеризується постійністю вживаного інструменту і поверхонь, утворених обробкою, без зміни або з автоматичною зміною режимів роботи верстата.

Позиція - фіксоване положення заготовки щодо інструменту для виконання певної частини операції.

Робочий хід - закінчена частина технологічного переходу, що складається з одноразового переміщення інструменту відносно заготовки, супроводжуваного зміною форми, розмірів, якості поверхні і властивостей заготовки.

Допоміжний хід - це закінчена частина технологічного переходу, що складається з одноразового переміщення інструменту відносно заготовки, які не супроводжуваного зміною форми, якості поверхні або властивостей заготовки, але необхідного для підготовки робочого ходу.

Прийом - закінчена сукупність дій людини, які виконуються при здійсненні переходу або його частини і об'єднаних одним цільовим призначенням. Наприклад, при установці заготовки в патрон необхідно виконати наступні прийоми: взяти заготовку, встановити її в патрон і закріпити.

Обсяг випуску - кількість виробів, що випускаються або ремонтуються підприємством в певний період часу. Від обсягу випуску залежать принципи побудови технологічних процесів.

Програма випуску - перелік виготовляються або ремонтуються виробів із зазначенням їх обсягів по кожному найменуванню за певний період часу.

Штучний час - відношення часу виконання технологічної операції до числа виробів, одночасно виготовляються на одному робочому місці:

де t 0 - основний час; / "- допоміжний час; 7 <> БСЛ - час обслуговування робочого місця; / П - час на особисті потреби робітника.

Основний час - частина штучного часу, що витрачається безпосередньо на зміну форми і розмірів деталі:

де L - розрахункова довжина переміщення інструменту в процесі обробки, мм; / - число робочих ходів; S M - подача інструменту, мм / хв.

При ручному підводі інструмента

де / - довжина оброблюваної поверхні; / Вр - довжина врізання; / Сх - довжина сходу інструменту (1 мм).

При роботі в автоматичному режимі

де / пд - довжина підвода інструмента до заготівлі для попередження удару на початку різання (1 мм).

Допоміжний час - це частина штучного часу, необхідна на установку, закріплення і зняття заготовки, вимір розмірів, підведення і відведення ріжучого інструменту і т.д. Величина допоміжного часу визначається за нормативами в залежності від умов виконання конкретної операції.

Суму основного і допоміжного часу називають оперативним часом.

Час обслуговування робочого місця - це частина штучного часу, що витрачається на підтримання обладнання в робочому стані і догляд за робочим місцем. Воно поділяється на час технічного і організаційного обслуговування:

де U - час технічного обслуговування; ? 0 рг - час організаційного обслуговування.

Час технічного обслуговування (t T ) витрачається на підналадку обладнання, зміну і регулювання інструменту. Його величина зазвичай становить до 6% від основного часу і залежить від виду виконуваних робіт.

Час організаційного обслуговування (/ орг ) витрачається на підготовку робочого місця до початку роботи, мастило і обслуговування верстата і прибирання робочого місця в кінці зміни. Його величина визначається за нормативами і може становити до 8% від оперативного часу.

Час на особисті потреби (/ ") - частина штучного часу, яка необхідна для задоволення особистих потреб робітника, а при виконанні важких робіт - на додатковий відпочинок. Воно становить до 2,5% від оперативного часу.

Підготовчо-заключний час (? Пз ) має місце при обробці деталей партіями і витрачається робітником на ознайомлення з кресленням, підготовку обладнання, пристосувань та інструментів до роботи, здачу пристосувань, інструменту та виготовлених деталей в кінці роботи. Це час в основному йде на налагодження обладнання і залежить від її складності та кількості деталей в партії. Час, необхідний на обробку партії деталей, визначається наступним чином:

де п - число заготовок в партії.

Норма часу - це час виконання певного обсягу робіт одним або декількома робітниками відповідної кваліфікації.

Технічно обгрунтована норма часу - час виконання технологічної операції при певних умовах, які є на даному підприємстві відповідно до можливостей обладнання, інструментів та інших засобів виробництва.

Норма вироблення - це певний обсяг робіт, який повинен бути виконаний у встановлені терміни робочим відповідної кваліфікації. Це величина зворотна нормі часу, визначається кількістю деталей, виготовлених в одиницю часу.

Трудомісткість - це сумарна кількість праці в годинах, який витрачається на виробництво одного виробу.

 
<<   ЗМІСТ   >>