1.1.5. Методы организации работ

Производственные процессы делятся на два вида: поточный и непоточный.

Под поточным видом организации производственного процесса понимается такой его вид, при котором заготовки, детали или собираемые изделия в процессе их производства находятся в движении, причем это движение осуществляется с постоянной величиной такта. Это значит, например, что поступившая на первую операцию заготовка сразу после окончания операции передается на вторую, после окончания второй - на третью и т. д. до последней операции, после окончания которой готовая деталь сразу передается на сборку. Время пролеживания детали между операциями в таких случаях равно или кратно такту.

Под непоточным видом организации производственного процесса понимается такой его вид, при котором заготовки, детали и собираемые изделия в процессе их производства находятся в движении с различной продолжительностью операций и пролеживания между ними, в результате чего процесс осуществляется с меняющейся величиной такта.

Из приведенных определений видно, что поточный вид организации производственного процесса прежде всего можно использовать в массовом производстве. Массовое производство с использованием поточного вида организации производственного процесса получило название массово-поточного или поточно-массового производства. Серийное производство, особенно при значительных величинах партий, также может быть организовано с использованием поточного вида. Отличительной особенностью такого производства является его периодичность во времени в связи с периодичностью запуска партий. Поэтому оно получило название переменно-поточного производства. Переменно-поточное производство наиболее часто используется для изготовления заготовок, деталей или сборки изделий, близких по служебному назначению, а следовательно, и по технологическим процессам, например: сборка станков одного служебного назначения, но различных размеров.

В условиях серийного производства представляется возможным расположить оборудование в последовательности технологического процесса для деталей, требующих одинакового порядка обработки, со строгим соблюдением принципов взаимозаменяемости при обработке.

1.2. Технологичность конструкции деталей машин

1.2.1. Понятие о технологичности конструкции машины

Рациональные конструкции машин, обеспечивающие необходимые эксплуатационные требования, не могут быть созданы без учета трудоемкости и металлоемкости их изготовления.

Соответствие конструкции машины требованиям минимальной трудоемкости и металлоемкости определяет технологичность конструкции. Однако трудоемкость и металлоемкость изготовления машины зависит не только от конструкции, но и в значительной степени от выбранного технологического процесса, его оснащенности и режимов обработки. Поэтому при определении технологичности конструкции машины необходимо исключить влияние принятого технологического процесса, чтобы можно было определять степень технологичности данной конструкции машины как отношение трудоемкости ее изготовления к трудоемкости изготовления других конструктивных вариантов этой машины в аналогичных сопоставимых производственных условиях.

Если обозначить технологичность конструкции двух конструктивных вариантов машин через К₁ и К₂, а трудоемкость их изготовления при одинаковых производственных условиях и одинаковом количестве выпускаемых машин через Т₁ и Т₂ , получим

или

где: - степень технологичности конструктивного варианта машины.

Для n одинаковых конструкций машин степень технологичности различных вариантов составляет

; ; ; и т.д.

Общую трудоемкость изготовления машины можно определить только после разработки технологии ее производства.

Для объективной оценки технологичности конструкции машины, ее деталей и узлов необходимо учитывать, что положительными факторами, определяющими технологичность конструкции, являются следующие:

1.Оптимальные формы деталей, обеспечивающие возможность изготовления черных заготовок с наименьшими припусками и наименьшим количеством обрабатываемых поверхностей с применением наиболее прогрессивных методов производства.

2. Наименьший вес машины.

3. Наименьшее количество наименований материалов, применяемых в конструкции машины.

4. Взаимозаменяемость деталей и узлов с оптимальными значениями полей допуска.

5.Нормализация (стандартизация) и унификация деталей и узлов, а также их отдельных конструктивных элементов: резьбы, модулей, зубчатых колес, радиусов и т. д.

1.2.2. Основные направления в создании технологичных конструкций деталей

Выбор оптимальной формы детали зависит от ее конструктивного и эксплуатационного назначения. Оценка технологичности данной детали может быть основана на сравнении трудоемкости изготовления различных конструктивных вариантов этой детали.

Обеспечению условий создания оптимальных форм деталей содействуют определенные технологические методы изготовления и обработки заготовок.

Так корпусные детали изготовляют, как правило, литыми, сварно-литыми, а также штампосварными. Конструкции литых черных заготовок (чугунных или стальных) корпусных деталей должны отвечать требованиям машинной формовки: толщина стенок в разных сечениях не должна иметь резких отклонений и переходов. Конструкции деталей из цветных сплавов должны обеспечивать возможность их литья в постоянные металлические формы. Механическая обработка корпусных деталей в основном состоит из обработки полостей и отверстий. Оптимальная конструктивная форма корпусной детали, обрабатываемой с наименьшей трудоемкостью, должна отвечать следующим основным условиям:

1.Деталь по возможности должна быть правильной геометрической формы и обеспечивать возможность ее полной обработки от одной базы: от плоскости и двух установочных отверстий на ней.

2.Конструкция детали должна обеспечивать возможность обработки плоскостей и торцов с отверстиями на проход, поэтому плоскости и торцы не должны иметь выступов, мешающих этой обработке. Размеры обрабатываемых отверстий внутри детали не должны превышать соосных им отверстий в наружных стенках детали.

3.Корпусная деталь не должна иметь поверхностей, неперпендикулярных к осям отверстий, как у входа, так и на выходе сверла.

4.В корпусных деталях по возможности следует избегать разнообразия размеров отверстий и резьб.

5.Корпусную деталь нужно обрабатывать по возможности без спаривания с другой корпусной деталью.

Основные требования, предъявляемые к технологичности конструкций деталей, представляющих собой тела вращения без отверстий, а также деталей сложной формы этого вида, изготовляемых в большинстве случаев из прутка или штампованной заготовки и реже - из отливок, заключаются в следующем:

1.Конструкция обрабатываемой детали должна предусматривать небольшое количество обрабатываемых поверхностей, сопрягаемых с другими деталями.

2.Конструктивная форма детали должна обеспечивать возможность штамповки их в закрытых штампах, для чего следует избегать удлиненных выступов, сечений с большой разностью толщины, глубоких полостей и т.д. При несоблюдении этих условий штампованные заготовки имеют только приближенную форму готовой детали и обычно проходят значительное количество операций механической обработки, даже нерабочих поверхностей, с большими потерями металла в стружку.

Основные требования, предъявляемые к технологичности конструкции деталей с поверхностями вращения, имеющих сквозные отверстия, а также деталей типа дисков, изготовляемых из отливок, штамповок, листа и ленты, характеризуется следующими условиями:

1.Конструкция детали должна предусматривать обработку только сопрягаемых поверхностей, а форма деталей должна обеспечивать возможность получения заготовок с минимальными припусками.

2.Конструктивное решение этих деталей должно предотвращать возможность их деформации при термической обработке.

3.Допуски на размеры точных деталей при обеспечении надлежащих эксплуатационных требований не должны усложнять технологии производства.

Технологичность конструкции мелких и крепежных деталей, изготовляемых из отливок, штамповок и пруткового материала, обеспечивается при небольшом количестве обрабатываемых поверхностей с минимальными припусками на обработку. Основным требованием, предъявляемым к форме мелких деталей, является возможность их изготовления высокопроизводительными методами: 1) штамповкой на ковочных машинах или ковочных прессах; 2) литьем под давлением, с одновременной формовкой и заливкой нескольких деталей; 3) изготовлением деталей из ленты на автоматизированных прессах, а также формообразование деталей из пруткового материала методом холодной высадки или высадки с индукционным нагревом.

Наименьший вес машины, узлов и деталей достигается расчетным путем с учетом оптимального запаса прочности, созданием оптимальных конструктивных форм деталей и применением высокопрочных материалов. Между весом машины и трудоемкостью ее изготовления существует определенная зависимость.

Одно и то же изделие, в зависимости от программы выпуска, может иметь разную технологичность. В условиях единичного и мелкосерийного производства требованием к конструкциям изделия является удобство их изготовления универсальными технологическими средствами: на универсальном оборудовании, в универсальных приспособлениях и стандартным инструментом. В условиях крупносерийного и массового производства конструкция должна быть приспособлена к изготовлению изделия высокомеханизированными технологическими процессами.

Отработка конструкции изделия на технологичность должна быть направлена на решение следующих основных задач:

1.Снижение трудоемкости и себестоимости изготовления изделия.

2.Снижение трудоемкости и стоимости эксплуатации изделия, его профилактического обслуживания и ремонта.

Отработка конструкции изделия на технологичность производится при проектировании, составлении рабочей документации для изготовления опытного образца и окончательной отработки изделия и технологического процесса и испытании опытной серии.