
- •Часть I основы технологии машиностроения
- •Глава 1 основные понятия и определения
- •Понятие баз в технологии машиностроения и их классификация по назначению
- •1 ..С. 1.13. Пример технологической базы: Рис. 1.14. Пример измерительной базы:
- •Функциональное назначение изделий машиностроения
- •Качество изделий машиностроения
- •Вопросы для самопроверки и промежуточного контроля знаний студентов по I-й главе
- •Глава 2 технологическая точность изделий
- •Понятие о точности
- •Допустимая погрешность конструкторских и технологических размеров, обработки и сборки изделий
- •Рнс. 2.1. Конструкторская размерная цепь для обеспечения требуемого зазора-/1д
- •Общая погрешность обработки заготовок
- •Погрешности базирования, закрепления и приспособления
- •Погрешности, связанные с инструментом
- •Погрешности от температурных деформаций
- •Погрешность обработки, обусловленная упругими деформациями технологической системы от сил резания
- •Погрешности, обусловленные геометрической неточностью станка
- •Случайные погрешности обработки и законы рассеивания действительных размеров деталей
- •Композиции законов распределения
- •Суммирование погрешностей обработки и точностной анализ технологических операций
- •Погрешности сборки
- •Вопросы для самопроверки и промежуточного контроля знаний студентов по 2-й главе
- •V дНВи V лНВц
- •Глава 3. Технологическое качество поверхностного слоя
- •3.2. Взаимосвязь параметров качества поверхностного слоя деталей машин с условиями их алмазно-абразивной обработки
- •Глава 3. Технологическое качество поверхностного слоя
- •Вопросы для самопроверки и промежуточного контроля знаний студентов по 3-й главе
- •Глава 4 технологическое обеспечение качества изделий машиностроения
- •Припуски на обработку
- •Рнс. 4.3. Перераспределение снятия дефектного слоя заготовок нз стекломатериала на все операции технологического процесса
- •Рнс. 4.4. Исходные схемы для определения пространственных отклонений обрабатываемых поверхностей относительно базовых
- •Обеспечение качества деталей на стадии технологической подготовки производства
- •4.7. Значения коэффициентов формулы (4.16)
- •Глава 4. Texiюлогическое обеспечение качества изделий
- •Возможности методов обработки в обеспечении точности размеров и параметров качества наружных поверхностей
- •Глава 4. Технологическое обеспечение качества изделий врашения деталей машин
- •Глава 4. Технологическое обеспечение качества изделий
- •Продолжение табл. 4.3 гз
- •4.6. Возможности методов обработки по обеспечению точности резьбы и параметров качества ее рабочих поверхностей
- •4.8. Значения параметра с,-для различных методов чистовой обработки
- •Глава 5 технологическая производительность труда и себестоимость изделий. Экономическая эффективность
- •Технологическая производительность труда и техническое нормирование
- •Технологическая себестоимость изделий
- •Рис, 5.15. Пример полноценного использования отходов
- •Функционально-стоимостной анализ технологических процессов
- •Оценка экономической эффективности
- •Вопросы для самопроверки и промежуточного контроля знаний студентов по 5-й главе
- •Глава 6
- •Обработки поверхностей заготовок
- •Выбор технологического оборудования, оснаетки и средетв контроля при разработке технологического процесса
- •Средства измерения и контроля параметров шероховатости, выпускаемые зарубежными фирмами
- •Вопросы для самопроверки и промежуточного контроля знаний студентов по б-й главе
- •Рекомендуемая тематика лабораторных работ и практических занятий по основам технологии машиностроения
- •Часть II
- •Глава 7 технология изготовления различных деталей
- •Технология изготовления валов
- •Валов* шпинделей, ходовых винтов
- •7.1. Маршрут изготовления вала в условиях мелкосерийного производства
- •7.2. Маршрут изготовления вала в условиях крупносерийного производства
- •7.4. Маршрут изготовления ходового винта токарного станка 16к20 в условиях серийного производства л
- •Технология изготовления деталей зубчатых и червячных передач и методы обработки их поверхностей Конструктивная характеристика деталей и технические условия на их изготовление
- •Служебное назначение корпусов и технические условия на их изготовление
- •Материал и способы получения заготовок
- •7.7. Маршрут изготовления корпуса в условиях мелкосерийного производства
- •7.8. Маршрут изготовления корпуса в условиях крупносерийного производства
- •Технология изготовления фланцев и крышек Служебное назначение фланцев и крышек и требования к ним
- •Материалы и способы получения заготовок для фланцев и крышек
- •Обработка фланцев и крышек
- •Маршрут изготовления фланцев и крышек
- •Маршрут изготовления фланца в условиях мелкосерийного и серийного производства
- •7.10. Маршрут изготовления крышки в условиях крупносерийного производства
- •- 7.5. Технология изготовления рычагов и вилок
- •Маршрут изготовления рычагов и вилок
- •7.6. Технологии изготовления станин и рам Служебное назначение станин и рам и технические условия на их изготовление
- •Маршрут изготовления станин и рам
- •Глава 8
- •Постановка винтов
- •Вопросы для самопроверки и промежуточного контроля знаний студентов по 8-й главе
- •Глава 9
- •Глава 9. Технологическое повышение долговечности
- •9.1. Области применении методов обработки заготовок пластическим деформированием
- •Глава 9. Технологическое повышение долговечности
- •Глава 9. Технологическое повышение долговечности
- •Глава 9. Технологическое повышение долговечности
- •Повышение коррозионной стойкости имплантированных материалов
- •Комбинированные методы улучшения качества поверхности с помошью лазерной обработки
- •Влияние видов покрытия на лазерное упрочнение поверхности заготовки из стали 40х
- •6272 (Кривая 3) и 7938 Вт/см2 (кривая 4)
- •9.8. Режимы лазерной обработки на установках серии «Квант»
- •9,10. Влияние лазерного упрочнения на микротвердость сталей у8а и х12м
- •9.11. Изменение микротвердости поверхности заготовки в зависимости от числа повторных облучений
- •Параметры лазерной обработки заготовок из твердого сплава в зависимости от содержания кобальта для мелкого зерна
- •9.15. Износ, мкм, поверхности заготовки после различных видов обработки
- •9.1Б, Фреттинг-износ, мкм, после лазерной обработки заготовки из стали
- •Гальваннческне способы нанесения покрытий
- •9.17. Основные виды гальванических покрытий и области их применения
- •Химические способы нанесения покрытий
- •9.19. Состав ванны и режимы нанесения химических покрытий
- •Наплавка и напыление материала
- •9.21. Электродные материалы и флюсы, применяемые при механизированной наплавке
- •9.22. Применение н режимы газовой меЛмЮнзацнн
- •Глава 9. Технологическое повышение долговечности
- •Вопросы для самопроверки и промежуточного контроля знаний студентов по 9-й главе
- •Глава 10 совершенствование существующих и создание новых технологических методов обработки деталей машин и технологий
- •10Л. Совершенствование технологических методов обработки деталей машин
- •Прогрессивных
- •V ; Глава II технологическая подготовка производства
- •Организация технологической подготовки производства
- •V Технологическая подготовка производства при проектировании изделии
- •11.1. Содержание работ типовой схемы организации тпп
- •11.6. Карта наладки инструмента
- •Особенности разработки технологических процессов и оформления технологической документации для обработки заготовок на полуавтоматах и автоматах
- •Особенности разработки технологических процессов и заполнение технологической документации при обработке заготовок на автоматических линиях
- •По гост3.1103 -82
- •Содержание граф при написании техпроцесса обработки заготовки на автоматах и полуавтоматах
- •11.13. Содержание граф технологического процесса обработки заготовок на автоматических линиях
- •Особенности разработки технологических процессов для гибких производств
- •Автоматизация проектирования технологических процессов
- •Технологическая подготовка технической реконструкции машиностроительных предприятий
- •Вопросы для самопроверки и промежуточного контроля знаний студентов по 11-й главе
- •Глава 12
- •7Г ип сжатой дуги прямого действия.
- •12.1. Промышленные способы восстановления деталей наплавкой и наваркой
- •Подготовка восстанавливаемых поверхностей детали под иаиесение покрытий
- •12.2. Способы подготовки поверхностей под газотермические покрытия
- •Механическая обработка восстановленных поверхностей деталей машин
- •12.3. Обрабатываемость покрытий
- •Относительная себестоимость обработки покрытий алмазным кругом при круглом наружном шлифовании
- •Рекомендуемая тематика лабораторных работ и практических занятий по II части Лабораторные работы:
- •Практические занятия:
- •Направления развития технологии машиностроения
- •Совершенствование и оптимизация существующих и разработка новых энерго- и материалосберегающих технологических процессов изготовлении изделий машиностроения.
- •Совершенствование и оптимизация существующих и разработка новых наукоемких, комбинированных технологических методов обработки заготовок.
- •Технологическая модификация поверхностных слоев деталей машин.
- •Технологическое создание закономерно изменяющегося оптимального качества поверхности детали, исходя из её функционального назначения.
- •Высокоточные прецизионные нанотехнологии, позволяющие обеспечивать точность обработки порядка 10 ангстрем и получать поверхность с шероховатостью Rz - 0,001 мкм.
- •Адаптивное автоматизированное управление качеством обрабатываемых деталей и собираемых изделий.
- •Создание самообучающихся технологических систем.
- •Совершенствование существующих и разработка новых технологических методов сборки.
- •Объединение технологий проектирования, изготовления, эксплуатации, ремонта и утилизации в единый процесс.
- •Новая технология создания деталей выращиванием (прототипированием).
- •Совершенствование сапр тп и создание ипи-технологий.
- •Создание технологий, базирующихся на модульном принципе.
- •Разработка технологических проектов по оптимальному перевооружению машиностроительных производств с целью их интенсификации, гибкости и конкурентоспособности.
- •Технологические среды и самоорганизующиеся технологические системы.
- •Технологии для компьютерно-интегрированных гибких машиностроительных производств.
- •Часть II. Технологические методы и процессы производства изделий машиностроения (специальная часть) 211
- •Глава 7. Технология изготовления различных деталей 211
- •Суслов Анатолий Грнгорьевнч технология машиностроения
- •1 1.5. Технологичность изделий 4
Функционально-стоимостной анализ технологических процессов
Целью функционально'стоимости ого анализа (ФСА) является оценка по обеспечению функционального назначения изготавливаемых изделий с их минимальной себестоимостью.
Функционально-стоимостной анализ предусматривает несколько этапов:
информационно-подготовительный;
аналитический;
творческий;
исследовательский;
рекомендательный.
Информационно-подготовительный этап заключается в получении всей технической и экономической информации о функциональном назначении изделия и его технологических процессах (табл. 5.1).
По собранной информации, а при необходимости она проверяется и уточняется непосредственно на рабочих местах выполнения технологических процессов, составляется структурно-стоимостная модель технологического процесса (табл. 5.2).
Аналитический этап заключается в установлении функционального назначения технологического процесса и его операций в обеспечении необходимых показателей качества изделий и их ранжирование (рис. 5.16).
При анализе могут возникать три варианта:
соответствие действительно необходимых и требуемых функций;
недостаточность требуемых функций;
завышение требуемых функций,
В частности, работы Брянской технологической школы показали, что конструкторские требования по высотным параметрам шероховатости поверхностей деталей машин в среднем завышены в 2 раза, а это приводит к увеличению технологической себестоимости их изготовления на 25 %. ,
6 — 654
Перечень технико-экономической информации, необходимой для проведения ФСА технологического процесса
Информация
Подразделение
предприятия, предоставляющее
информацию
Комплект
конструкторской документации (рабочие
чертежи, технические условия на
изделие)
Отдел
главного конструктора
Карта
технического уровня и качества
продукции
Отдел
главного конструктора
Комплект
технологической документации
(маршрутные, операционные карты,
карты технологического процесса;
сведения о применяемости оборудования,
материалах, оснастке, технологические
инструкции). Данные об аттестации
уровня технологии (если на заводе
проводилась аттестация). Планы
технического перевооружения и
внедрения передовой технологии
Отдел
главного технолога
Объем
выпуска, данные о трудоемкости
изготовления изделия, себестоимость
изготовления изделия по статьям
калькуляции, цена, прибыль, рентабельность
изделия
Планово-экономический
отдел (бюро), отдел (бюро) труда
и заработной платы
Амортизационные
отчисления на оборудование и
производственные площади, стоимость
энергии
Отдел
главного механика (энергетика),
бухгалтерия
Данные
о браке, рекламациях; сведения об
эксплуатации, предложения по
повышению качества
Отдел
технического контроля, бюро надежности1
Сведения
о технологических процессах-аналогах,
в том числе зарубежных, результаты
проведения информационно-патентного
поиска
Отдел
технической информации
Информация
о рационализаторских предложениях
и изобретениях, в том числе отклоненных
Бюро
рационализации и изобретательства
Заключения
и предложения по конструкции,
технологии, материалам, оборудованию,
оснастке
Цехи-изготов
ите ли
Стандарты
ЕСКД, ЕСТД, ЕСТПП, отраслевые стандарты,
СТП, необходимые для проведения
анализа
Служба
стандартизации
Примечание.
Перечень и объем информации зависят
от особенностей объекта анализа и целей
ФСА,
Структуряо-сгоимостная модель технологического процесса
Затраты,
р.
* Ё S' й
Стоимость
операции, р.
Ранг
по затратам
п
Итого
005
Рис.
5.16. Функциональная модель технологического
процесса;
Г,
О, В, Н — ранг функции (главной, основная,
вспомогательная, ненужная);
И,
У - уровень исполнения функции
(избыточный, требующий усиления
ресурсов)
■
f
Если в процессе ФСА технологического процесса появилась необходимость внести изменения в конструкцию или технические условия на изготовление изделия (детали), то технолог должен согласовать эти изменения с ведущим конструктором и только после этого продолжить анализ, при этом каждая функция технологического процесса должна способствовать созданию (или сохранению) определенных свойств, заданных системой высшего порядка (требования к изделию, сборочной единице, детали и т.д.).
Ранг и |
Наименование |
Мо, |
уровень |
функции |
|
|
||
исполнения |
операции |
30, |
|
|
Соб! |
Fi |
с, |
г ^ ПЛ[ |
164
Глава 5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ
ТРУДА
Номер функций |
Наимено вание функций переходов |
'ЦГТ, мин |
Ранги уровень исполнения |
Fu |
|
|
|
Fi.2 |
|
|
|
|
|
|
|
FiJt |
|
|
|
F |
Наименование главной функции |
м, |
30 |
||
Г |
С |
Соб |
сал |
Ранг и уровень |
Наименование функции |
Мъ |
|
||
исполнения |
операции |
|
|
|
|
f2 |
Сд |
г ^ ГиТ^ |
Номер функций |
Наимено вание функций переходов |
мин |
Ранги уровень исполнения |
Fu |
|
|
|
Fn |
р |
|
|
|
|
|
|
F2n |
* |
|
|
Ранг и уровень исполнения |
Наименование функции операции |
м0я |
|||
|
|||||
F„ |
с„ |
Сдб,, |
|||
Сшц, |
|||||
|
|
|
|||
|
Номер функций |
Наимено вание функций переходов |
мин |
Ранги уровень исполнение |
|
|
|
|
|
||
Fn_2 |
|
|
|
||
|
|
|
|
||
F„.„ |
|
|
|
Рис. 5.17. Функциональная модель технологического процесса:
И, - затраты на материаны; 3„ - трудовые затраты; С^- затраты на содержание и эксплуатацию оборудоавния; Ст - затраты иа производственные площади; С{ = Moi + 30i + С^, + - стоимость функции, р.; С = С\ + Сг + С3 + ... +С„- стоимость главной функции, р.
На основании формализованного подхода к классификации — все функции, осуществляющие перенос информации с чертежа на материальный объект, относятся к основным, остальные - к вспомогательным. С этой точки зрения, часть функций формообразования будут основными, а часть (например, предварительная обточка детали) - вспомогательными. При формулировании функций операций, переходов наряду с полезными указываются ненужные функции путем постановки, например, следующих вопросов: «Необходима ли данная функция в реализации соответствующей основной? Можно ли обойтись без данной функции, не ухудшая качества процесса?»
Разработку и построение функционально-структурной модели (ФСМ) технологического процесса (рис. 5.17) осуществляют совмещением структурно-элементной и функциональной модели. Анализ модели дает возможность установить функции и зоны сосредоточения (через материальные носители) наибольших затрат. Процедура совершенствования технологического процесса заключается в последовательном рассмотрении элементов его структурно-элементной модели с наибольшими избыточными функциональными затратами. Для каждой составляющей технологического процесса формулировка задачи по ее совершенствованию записывается следующим образом: изделие, элемент конструкции, точностные или качественные характеристики (указать) можно изготовить (получить) с меньшими затратами или не выполняя операцию (переход) - (указать), если (указать условия). При совершенствовании технологического процесса ставят целью ликвидировать или сократить затраты на носители не только ненужных и вспомогательных, а по возможности и основных функций. При этом полезные функции сокращенных операций (основные и вспомогательные) передаются оставшимся элементам процесса. При совершенствовании технологического процесса рассматриваемую технологическую операцию можно не выполнять: за счет предшествующих операций и переходов; за счет последующих операций и переходов. По результатам анализа формулируют задачи, которые необходимо решить на творческом этапе.
Творческий этап заключается в технико-экономическом анализе технологических процессов (рис. 5.18). По результатам оценки и анализа функций разрабатывают варианты их реализации с меньшими затратами с учетом использования более производительною оборудования, малооперациопной и безотходной технологии. В ходе ФСА необходимо приблизить фактические функциональные затраты к минимально необходимым. Под минимально необходимыми затратами понимают такой нижний уровень затрат, который может быть достигнут при разработке наиболее экономичных технических решений, реализующих эту функцию. Фактические затраты на технологическую функцию (технологическую себестоимость) определяют аналитическим методом. При расчете затрат на функцию аналитическим методом необходимо не только правильно сформулировать содержание технологической функции, но и определить операции технологического процесса, обеспечивающие ее. Затраты на функцию можно выразить в виде функционально-технологической себестоимости, Сф„ р., определяемой по формуле
Сфг=Е(М0+Зо+Со6+Мпн) (5.18)
1
где п - число технологических операций в технологическом процессе, обеспечивающем данную функцию; М„ - затраты на основные материалы без стоимости отходов, р.; 30 - пооперационные затраты на заработную плату основных рабочих, р.; С0б - пооперационные затраты на содержание и эксплуатацию оборудования, р., определяются по формуле
Рис.
S.1S. Схема
проведения работ на творческом этапе
ФСА технологического процесса
С06=С^ЛН^, (5.19)
где С®ч - часовые затраты на базовом рабочем месте, р.; К„ - коэффициент Машино- часа соответствующего станка; ГШ1 - норма времени на выполнение операции, мин; Сод - пооперационные затраты на содержание производственной площади, р.
Если в процессе проектирования или совершенствования технологического процесса требуются единовременные затраты на оснастку, инструмент, робототехнику, транспортное и складское оборудование, разработку и внедрение управляющих программ, то они должны быть учтены в затратах на функцию в соответствии с рекомендациями, изложенными в главе.
Затраты на главную функцию процесса в целом будут складываться из функционально-технологической себестоимости основных и вспомогательных функций. Итогом работ на творческом этапе является комплекс предложений, характеризующих усовершенствованный технологический процесс и его функционально-структурнал модель.
Исследовательский этап заключается в оптимизации технологических процессов. На этом этапе производится анализ предложений, выработанных на предшествующем творческом этапе. Целью этого анализа яаляется отбор приемлемых предложений, обеспечивающих возможность снижения технологической себестоимости изделия с повышением их конкурентоспособности и возможности их реализации. При необходимости проводятся дополнительные исследования, которые позволят реализовать наиболее рациональные предложения.
Рекомендательный этал предусматривает выдачу рекомендаций о реализации оптимальных технологических процессов, обеспечивающих выпуск конкурентоспособных изделий. Эти рекомендации подтверждаются расчетом ожидаемого экономического эффекта. ' ' ’