Типи машинобудівних виробництв та характеристика їх технологічних процесів

 

Виробництвом називають процес, у ході якого людина діє на речовини природного або штучного походження за допомогою власних сил та оснащення з метою виготовлення продукції, необхідної для забезпечення своїх потреб.

Виробництвом називають і місце виготовлення продукції. Наприклад, фабрика, завод, цех, дільниця тощо.

У машинобудуванні розрізняють три типи виробництва: масове, серійне та одиничне і два методи роботи: потоковий і непотоковий.

В масовому виробництві вироби виготовляються безперервно у відносно великих кількостях і протягом тривалого (кілька років) часу. Характерною ознакою масового виробництва є, однак, не кількість виробів, що випускаються, а виконання на більшості робочих місць тільки однієї закріпленої за ними постійно повторюваної операції. Продукція масового виробництва - це вироби вузької номенклатури та стандартного типу, випускаються для широкого збуту споживачеві. Такою продукцією є автомобілі, трактори, велосипеди, електродвигуни, швейні машини і т. п.

У серійному виробництві виготовляють партії деталей та серії виробів, що регулярно повторюються через певні проміжки часу. Серійне виробництво багатономенклатурне; його характерна ознака - виконання на більшості робочих місць по кілька періодично повторюваних операцій. Продукцією серійного виробництва є машини встановленого типу (металорізальні верстати, стаціонарні двигуни внутрішнього згоряння, насоси, компресори, обладнання для харчової промисловості і т. п.), випускаються у значних кількостях.

В одиничному виробництві випускають вироби широкої номенклатури у відносно малих кількостях і часто індивідуально; тому воно повинне бути універсальним і гнучким для виконання різних завдань.

 

ТЕМА 2. Технічні та економічні фактори, які враховуються при розробці технологічних процесів

 

Технологічність конструкцій виробів і деталей

 

Одним з факторів, що істотно впливають на характер технологічних процесів, є технологічність конструкції виробу та відповідних його деталей.

При конструюванні окремих деталей необхідно досягти задоволення не тільки експлуатаційних вимог, а також вимог найбільш раціонального та економічного виготовлення виробу. У цьому й заключається принцип технологічності конструкції.

Чим менше трудомісткість і собівартість виготовлення виробу, тим більше він технологічний. Таким чином, основними критеріями оцінки технологічності конструкції є трудомісткість і собівартість виготовлення.

Технологічна конструкція виробів та деталей повинна передбачати:

а) максимально широке використання уніфікованих складальних одиниць, стандартизованих і нормалізованих деталей та елементів деталей;

б) як можна меншу кількість деталей оригінальної, складної конструкції та різних найменувань і як можна більшу повторюваність однойменних деталей;

в) створення деталей найбільш раціональної форми з легкодоступними для обробки поверхнями та достатньої жорсткості з метою зменшення трудомісткості та собівартості механічної обробки деталей і виготовлення всього виробу (необхідна жорсткість деталей дозволяє обробляти їх на верстатах з найбільш продуктивними режимами різання);

г) наявність на деталях зручних поверхонь або можливість створення допоміжних (технологічних) баз;

д) найбільш раціональний спосіб отримання заготовок для деталей (відливок, штамповок, прокату) з розмірами та формами, можливо більш близькими до готових деталей, тобто забезпечення найбільш високого коефіцієнту використання матеріалу та найменшої трудомісткості механічної обробки;

е) повне усунення або можливе зменшення застосування слюсарно-пригоночних робіт при складанні шляхом виготовлення взаємозамінних деталей, застосування деталей-компенсаторів і механізації складальних робіт;

ж) спрощення складання та можливість виконання паралельну, у часі та просторі, складання окремих складальних одиниць і виробу в цілому.

Технологічність конструкції виробу повинна відповідати також вимогам складання та експлуатації. Основними вимогами збирання є: забезпечення можливості складання без пригоночних робіт (або при їх найменшій кількості), створення можливості незалежного складання вузлів виробів, найменша кількість деталей як за назвами, так і в штуках, найбільш високий рівень взаємозамінності стандартизації та уніфікації і нормалізації складальних одиниць та їх виробів, наявність зручних складальних баз, виключення необхідності розбирання при регулюванні та ін.

Технологічність конструкції заготовок деталей повинна мати на увазі не тільки максимальну раціоналізацію механічної обробки, але й спрощення процесів виготовлення самих заготовок.

Загальна технологічність конструкції виробу може бути оцінена наступними показниками:

1) трудомісткість конструкції, тобто час, що витрачається на виготовлення деталі, складальної одиниці, цілого виробу (повністю на який-небудь вид обробки);

2) коефіцієнт використання металу при виготовленні деталі;

3) ступінь використання стандартних і нормалізованих деталей і складальних одиниць;

4) відсоткове відношення кількості деталей оригінальної та складної конструкції до загальної кількості деталей у виробі;

5) ступінь використання деталей у складальних одиницях існуючих і раніше застосовуваних різновидів конструкцій виробів та аналогічних машин;

6) коефіцієнт повторності однойменних деталей;

7) собівартість виготовлення деталей, складальних одиниць, цілого виробу.

Основні показники ремонтопридатності виробу:

1) характеристика умов експлуатації та ремонту;

2) умови виконання робіт з технічного обслуговування та ремонту, у тому числі кваліфікація та склад персоналу, який експлуатує та ремонтує вироби;

3) система матеріально-технічного забезпечення експлуатації та ремонту;

4) середня трудомісткість ремонту та технічного обслуговування;

5) обмеження номенклатури спеціального інструменту та пристосувань при технічному обслуговуванні та ремонті;

6) обмеження типорозмірів кріпильних деталей;

7) широке використання стандартизованих та уніфікованих частин виробу;

8) вимоги до раціональних методів і засобів контролю технічного стану виробу в процесі експлуатації та ремонту;

9) вимоги до допустимості, взаємозамінності деталей, складальних одиниць і комплектів при технічному обслуговуванні та ремонті;

10) вимоги до виконання регулювально-доводочних робіт у процесі технічного обслуговування та ремонту;

11) вимоги до конструкції деталей, що зношуються, в частині пристосованості до відновлення початкових або ремонтних розмірів із застосуванням прогресивної технології відновлювальних робіт.

 

Службове призначення машини

 

Машина - пристрій, призначений для дії ним на сили природи відповідно до потреб людини.

В даний час поняття «машина» має низку значень:

- машина - механізм або поєднання механізмів, що виконують рух для перетворення енергії, матеріалів або виробництва з точки зору механіки;

- машина (з появою ЕОМ) - механізм або поєднання механізмів, що здійснюють певні доцільні рухи для перетворення енергії, виконання роботи або ж для збору, передачі, зберігання, обробки та використання інформації.

І, нарешті, з точки зору технології машинобудування: машина є або об'єктом, або засобом виробництва.

Тому машина - система, що створена працею людини для якісного перетворення початкового продукту в корисну для людини продукцію.

Таким чином, під службовим призначенням машини розуміють чітко сформульоване завдання, для вирішення якого призначена машина. Формулювання службового призначення машини повинне містити докладні відомості, конкретизувати загальну задачу та уточнюючі умови, при яких ця задача може бути вирішена.

Службове призначення машини описують не тільки словесно, але й системою кількісних показників, які визначають її конкретні функції, умови роботи і т.д. Формулювання службового призначення машини є найважливішим документом у завданні на її проектування.

Кожна машина створюється для виконання певного технологічного процесу, в результаті здійснення якого повинна бути отримана продукція необхідної якості. У зв'язку з цим зміст службового призначення машини повинна передусім відбивати вичерпні дані про продукцію, яку їй належить робити: вид, якість, кількість.

Умови роботи машини беруть з опису технологічного процесу виготовлення продукції, вони включають комплекс показників з допустимими відхиленнями, що характеризують якість вихідного продукту, споживану енергію, режими роботи машини і стан навколишнього середовища.

Складовою частиною опису службового призначення машини можуть бути вимоги до економічної ефективності, надійності і продуктивності машини. Необхідна продуктивність машини визначається в результаті розробки технологічного процесу виготовлення продукції та проведення техніко-економічних розрахунків.

Крім того, до опису службового призначення машини можуть входити додаткові вимоги, які необхідно врахувати при проектуванні та виготовленні машини: до зовнішнього вигляду, безпеки, зручності та простоти обслуговування та управління, рівня шуму, коефіцієнту корисної дії і т. п.

Спочатку службове призначення машини формулюється замовником в результаті розробки технологічного процесу виготовлення продукції та уточнюється при оформленні замовлення на проектування машини. Для конструктора формулювання службового призначення машини є вихідним документом, який згодом додається ним до креслень машини. Технолог, приступає до проектування технології виготовлення машини та є особою, відповідальною за здачу готової машини замовнику, повинен критично оцінити формулювання службового призначення машини. Це необхідно для того, щоб завдання, які повинні бути вирішені за допомогою нової (створеної) машини, були визначені правильно. Якщо помилка чи неточності, допущені при конструюванні та виготовленні машини, ще якось можна подолати, то помилки у визначенні службового призначення машини - її задуму - не піддаються виправленню та нерідко ведуть до неповноцінності або непридатності конструкції. На практиці нерідкі випадки, коли уточнення службового призначення машини на стадії проектування технологічного процесу потребують значних конструктивних доробок та сприяють підвищенню якості машини.