Технология машностроения

Содержание:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Характеристики машиностроительного производства, единичное производство, особенности. (5)

 

По назначению выпускаемой продукции машиностроительное производство можно разделить на основное и вспомогательное.

Основное производство занимается выпуском товарной продукции, а вспомогательное — производством средств, необходимых для обеспечения функционирования основного производства.

Частью вспомогательного производства является инструментальное производство, предназначенное для выпуска технологической оснастки. 
По степени разработки технической документации различают опытное и установившееся производство.

Опытное производство — это производство образцов партий или серий изделий для проведения исследовательских работ или разработки конструкторской и технологической документации для установившегося производства.

Установившееся  производство — производство изделий по окончательно отработанной конструкторской и технологической документации.

Групповые технологические  процессы применяются в групповом производстве, характеризуемом совместным изготовлением или ремонтом групп изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками.

Объем выпуска  продукции — это количество изделий  определенных наименований, типоразмеров и исполнений, изготовляемых или ремонтируемых предприятием или его подразделениями в течение планируемого периода времени.

Программа выпуска  — установленный для данного  предприятия перечень изготовляемых  или ремонтируемых изделий с  указанием объема выпуска по каждому наименованию за планируемый период времени.

Производственная  партия включает предметы труда одного наименования и типоразмера, запускаемые  в обработку в течение определенного  интервала времени при одном  и том же подготовительно-заключительном времени на операцию.

Производственный  цикл составляет интервал времени от начала до окончания производственного  процесса изготовления или ремонта  изделия. 
Расчетный максимально возможный в определенных условиях объем выпуска изделий в единицу времени называется производственной мощностью.

Серия изделий  — все изделия, изготовленные  по конструкторской и технологической  документации без изменения ее обозначения.

Под типом производства понимают комплексную характеристику особенностей организации и технического уровня промышленного производства. На тип организации производства оказывают влияние ряд факторов: уровень специализации, масштаб производства, сложность и устойчивость изготовляемой номенклатуры изделий, обусловленной размерами и повторяемостью выпуска. Различают три основных типа производства: единичное, серийное, массовое.

Единичное производство предусматривает штучный выпуск изделий разнообразной и непостоянной номенклатуры ограниченного потребления. Это например, Новокраматорский машиностроительный, Уральский завод тяжелого машиностроения, выпускающие блюминги, прокатные станы и другое оборудование.

Важнейшие особенности  этого типа производства¹:

• Многономенклатурность выпускаемой продукции, зачастую неповторяющейся;
• Организация рабочих мест по технологической специализации;
• Отсутствие возможности закрепления постоянной номенклатуры деталей, узлов и агрегатов, сборочных и масштабных операций за рабочими;
• Использование универсального оборудования и технологической оснастки;
• Наличие большого объема ручных сборочных и доводочных операций;
• Преимущественная численность высококвалифицированных рабочих-универсалов, занятых в производственном процессе;
• Большая длительность производственного цикла;
• Значительная величина незавершенного производства;
• Децентрализация оперативно-производственного планирования и руководства производством;
• Нецелесообразность автоматизации процессов контроля качества изделий;
• Невозможность использования статистических методов в управлении качеством продукции;
• Относительно большие затраты живого труда.

Разновидностью  единичного производства является индивидуальное производство, например, изготовление космических объектов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Массовое  и серийное производство, особенности. (6)

 

Серийное производство предусматривает одновременное изготовление сериями широкой номенклатуры однородной продукции, выпуск которой повторяется в течение продолжительного времени.

Под серией понимается выпуск ряда конструктивно одинаковых изделий, запускаемых в производство партиями, одновременно или последовательно, непрерывно в течение планового периода.

Основные особенности  организации серийного производственного  процесса²:

• Постоянство относительно большой номенклатуры повторяющейся продукции, изготовляемой в значительных количествах;
• Специализация рабочих мест для выполнения нескольких закрепленных операций;
• Периодичность изготовления изделий сериями, обработка деталей партиями;
• Преобладание специального и специализированного оборудования и технологического оснащения;
• Наличие незначительного объема ручных сборочных и доводочных операций;
• Преимущественная численность рабочих средней квалификации;
• Незначительная длительность производственного цикла;
• Централизация оперативно-производственного планирования и руководства производством;
• Автоматизация контроля качества изготовляемой продукции;
• Применение статистических методов управления качеством продукции;
• Унификация конструкций деталей и изделий;
• Типизация технологических процессов и оснастки.

Примером серийного  выпуска продукции могут служить самолетостроительные и моторостроительные заводы.

В зависимости  от количества одновременно изготовляемых  изделий в серии различают  мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производства. Разновидность серийного  производства принято различать  по значениям коэффициента закрепления

Кз = Мо/Соб,

Где Мо – общее  число операций, выполняемых в  данном цехе в месяц;

Соб – число  единиц оборудования, действующего в  цехе.

Принято считать, что цехи относятся к той или  иной разновидности серийного производства в зависимости от следующих значений коэффициента закрепления операций: к мелкосерийному – от 20 до 40; к среднесерийному – от 10 до 20; к крупносерийному – от 2 до 10.

Массовое производство характеризуется непрерывностью и относительно длительным периодом изготовления ограниченной номенклатуры однородной продукции в больших количествах. К предприятиям с массовым выпуском продукции, например, можно отнести заводы автомобильного, тракторного и сельскохозяйственного машиностроения. Массовое производство – высшая форма специализации производства, позволяющая сосредоточивать на предприятии выпуск одного или нескольких типоразмеров одноименных изделий. При этом типе организации производства различные изделия выпускаются одновременно и, как правило, непрерывно. Непременным условием массового производства является высокий уровень стандартизации и унификации при конструировании деталей, узлов и агрегатов.

Организации массового  производства присущи следующие  особенности:

• Строго установленный выпуск небольшой номенклатуры изделий в огромном количестве;
• Специализация рабочих мест для выполнения, как правило, одной закрепленной операции;
• Расположение рабочих мест в порядке следования операций;
• Большой удельный вес специального  и специализированного оборудования и технологического оснащения;
• Высокий процент комплексно механизированных, автоматизированных технологических процессов;
• Минимальное подготовительно-заключительное время на операции;
• Резкое сокращение объема ручных сборочных и доводочных работ;
• Высокая степень загрузки рабочих мест;
• Применение труда рабочих невысокой квалификации, выполняющих закрепленную за каждым из них операцию;
• Меньшая длительность производственного цикла по сравнению с серийным производством;
• Централизация управления и планирования производства;
• Непрерывная дистанционная диспетчеризация производства;
• Внедрение автоматизированных систем управления предприятием (АСУП);
• Высокий уровень автоматизации контроля качества изделий;
• Широкое применение статистических методов управления качеством продукции³.

Тип производства оказывает весомое влияние на формирование структуры предприятия, на условия, требования и критерии рациональной организации производства.

При единичном  производстве в структуре предприятия, как правило, отсутствуют кузнечный  и литейный цехи, заготовительный участок, самостоятельные цехи по изготовлению нестандартного оборудования и технологического оснащения.

В серийном производстве, наоборот, почти всегда в структуре  предприятия имеются кузнечный и литейный цехи, цехи по изготовлению нестандартного оборудования, технологической оснастки, раскрою металла; лаборатории – измерительная, химическая, термическая, металловедения, централизованное планирование, диспетчерская служба и другие подразделения.

Массовому производству присущи широкая специализация  цехов основного и вспомогательного производств, обслуживающих хозяйств и служб. Детали, как правило, изготовляются из рациональных заготовок, производство которых ведется централизованно. Таким же способом осуществляется производство нестандартного оборудования и технологической оснастки. Поставляют их своим потребителям цехи, являющиеся самостоятельной структурной единицей. В состав подразделений предприятия входят самостоятельные службы главного конструктора, главного технолога, главного сварщика, главного металлурга, отделы стандартизации и унификации изделий, главного энергетика, главного механика и др.

Благоприятное влияние на жизнедеятельность коллектива оказывают такие подразделения, как спорткомплекс, дом культуры, учебный комбинат профилакторий, пансионат, дом отдыха, поликлиника.

 

 

 

 

 

 

3. Технология штамповки на КГШП, особенности, технико-экономические показатели. (17)

 

На КГШП штампуются поковки  сложной конфигурации массой до 100 кг. Штамповка на кривошипных горячештамповочных прессах КГШП изготовляют усилием 5-10 мм. Они успешно заменяют и во многих случаях по технологическим возможностям превосходят паровоздушные штамповочные молоты с массой подающих частей до 10 тонн. КГШП характерно то, что усилие, возникающее при штамповке, воспринимается массивной станиной. На станине пресса установлен электродвигатель. На его валу закреплён шкив, от которого крутящий момент через клиноременную передачу передаётся маховику, закреплённому на приёмном валу. На другом конце этого вала насажано малое зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с большим зубчатым колесом со встроенной в него пневматической муфтой включения. Большое зубчатое колесо с муфтой расположено на коленчатом валу, который при вращении приводит в движение шатун с ползуном в направляющие стороны.

Для остановки вращения кривошипного вала после включения муфты служит тормоз. Стол пресса, установленный на наклонной поверхности, может перемещаться клином и тем самым в незначительных пределах регулировать высоту штамповочного пространства. Для обеспечения удаления поковки из штампа пресса имеется выключатели в столе и ползуне. Выталкиватели срабатывают при ходе ползуна вверх. Остановка моховика производится тормозом при включенном электродвигателе.

Постоянство величины хода ползуна, большая точность его  движения в мощных регулируемых направляющих станины пресса, применение штампов с направляющими колонками и выталкивателями для принудительного удаления поковок обеспечивает большую точность изготовления поковок, с меньшими штамповочными уклонами, припусками, допусками и расходом металла, чем при штамповке на молотах. Выталкиватели размещают в вертикальных отверстиях ручьевых вставок штампа. Во время штамповки рабочей поверхности выталкивателей составляют часть поверхности ручьёв. При обратном ходе ползуна специальный механизм в штампе, приводимый в действие от выталкивателя пресса, поднимает ручьевые выталкиватели, которые выбрасывают поковку из ручья.

Для исключения заклинивания и поломки пресса открытые штампы на

КГШП не смыкаются  на величину заусенца из-за отсутствия ударов служат больше молотовых. На КГШП используют штампы сборной конструкции с ручьевыми вставками, которые при износе заменяют. Наличие выталкивателей обеспечивает удобство штамповки в закрытых штампах выдавливанием и прошивкой. При выдавливании заготовку устанавливают в полость штампа и осаживают в этой полости с одновременным истечением части металла за её пределы. КПД прессов примерно в 2 раза выше КПД молотов. Прессы совершают 35-90 ходов в мин, то есть примерно столько, сколько 4 эквивалентные им по мощности молоты. Штамповка на прессе в 1,5 – 3 раза производительней, чем на молоте, и её легче механизировать и автоматизировать.

Достоинства штамповки на КГШП:

• Относительно высокая точность поковок. Припуски и допуски могут быть примерно на 30%, а штамповочные уклоны в 1,5-2 раза меньше, чем при штамповке на молотах.
• Более высокая производительность – на 30-50% выше, чем на молотах. А с применением средств механизации и автоматизации – выше в 2-2,5 раза.
• Безударный характер работы позволяет применять сборные штампы.
• Более высокая надежность в эксплуатации.
• Возможность применения малоквалифицированной рабочей силы (если при штамповке на молотах требуется штамповщик 5го-6го разряда, то при штамповке аналогичных поковок на КГШП 3го разряда).
• Себестоимость поковок ниже, чем при штамповке на молотах.