Учебное пособие 1270

Изготовление заготовок

Термическая обработка заготовок

Механическая обработка деталей

Термическая обработка деталей

Сборка сборочных единиц и изделий

Рис. 6. Варианты последовательности термической обработки детали

При небольшом объеме работ по термической обработке для сокращения управленческого аппарата целесообразно термический цех присоединить к другому цеху (например, инструментальному или кузнечному) на правах участка. Если по отдельным операциям термической обработки можно полностью загрузить соответствующие агрегаты, то термическую обработку необходимо включать непосредственно в общий производственный поток. Это позволяет сократить длительность производственного цикла и транспортные расходы.

Термические цехи (участки) предназначаются для термической обработки заготовок (поковок, отливок), полностью или частично обработанных деталей.

Термические цехи (участки), предназначенные для

51

обработки заготовок, называются первичными или черновыми. В них выполняются в основном операции отжига, нормализации и отпуска. Цехи, в которых производится обработка деталей, называются вторичными или чистовыми. В этих цехах следует принимать меры для предохранения поверхностей, которые не должны подвергаться термической обработке от окалины, обезуглероживания, науглероживания и других вредных явлений, возникающих в процессе термической обработки. Первые цехи должны находиться ближе к заготовительным цехам, вторые – к механическим.

Технический контроль в термических цехах должен осуществляться наиболее тщательно в отношении технологического процесса. Наиболее точно контроль хода технологического процесса может быть поставлен при оборудовании печей контрольно-измерительной аппаратурой (для контроля температуры рабочего пространства печи, температуры и времени нагрева деталей, соотношения «топливо-воздух», давления газов в печи, расхода топлива и воздуха и т. п.).

Все самозаписывающие и показывающие приборы целесообразно устанавливать на одном щите для одной или нескольких печей, что облегчает контроль за их работой. Наибольший эффект дают централизованное управление печами из единого пункта одним исполнителем (мастером, диспетчером) и полная автоматизация работы печей по заданной программе.

Применение для контроля работы печей контрольноизмерительной аппаратуры упрощает их обслуживание и позволяет закрепить за одним рабочим (оператором) несколько печей, т. е. организовать многоагрегатное обслуживание. Централизованное управление печами дает возможность наиболее эффективно осуществить диспетчирование в термическом цехе.

52

Производственная структура цеха

Производственная структура термического цеха определяется следующими важнейшими факторами: особенностями конструкции выпускаемых изделий; объемом выпуска продукции и трудоемкостью ее изготовления; уровнем специализации и производственным профилем предприятия; способами изготовления продукции, т. е. составом и сложностью применяемых технологических процессов. Производственный профиль предприятия непосредственно влияет на специализацию цехов: чем однороднее продукция, изготовляемая предприятием, тем шире возможности более узкой специализации цехов и, следовательно, применения кооперирования не только внутри предприятия, но и вне его.

Термический цех является самостоятельной производственной единицей предприятия, подчиняющейся непосредственно дирекции завода. Он получает от заводоуправления плановые задания и выделяется в заводской отчетности. Производственная структура цеха характеризуется составом его производственных отделений и участков, вспомогательных и обслуживающих хозяйств и служб, а также формами их связей.

Термический цех обычно состоит из нескольких отделений. Каждое отделение, в свою очередь, может разделяться на производственные участки. На некоторых заводах производственная структура предусматривает разделение термического цеха на производственные участки. Каждый термический участок включает одно или несколько рабочих мест.

Отделения и участки термического цеха могут отличаться друг от друга номенклатурой изделий, специализацией, планировкой и др.

В основу организации каждого отделения или участка могут быть заложены специализация, однотипность конструкций технологического оборудования, форма

53

компоновки поточных линий, система блокирования оборудования.

Врамках термического цеха отделения и участки подетальной специализации могут различаться назначением и видами обрабатываемых изделий; массой и формой изделий; материалами. Оборудование, планировку, способы механизации отделений и участков приспосабливают для оптимального выполнения термических операций. Термические отделения и участки технологической специализации различаются видами обработки, технологическими процессами, видами операций.

Организация отделений и участков термического цеха по типам конструкций термического оборудования характеризуется тем, что каждая оборудованная группа, различающаяся энергоносителями, профилем рабочего пространства, располагается обособленно.

Воснову группы включают главным образом нагревательное оборудование, прежде всего печи. Остальные виды оборудования независимо от их конструктивных особенностей устанавливают около этого нагревательного оборудования в порядке последовательности выполнения операций.

Концентрация однотипного оборудования на каждом участке позволяет более рационально обеспечивать его энергоносителями, эффективно использовать общецеховые энергетические устройства и подъемно-транспотрные средства, упростить обслуживание. Нередко такая концентрация обусловливается необходимостью строительства специальных сооружений для установки шахтных печей и т.д.

При блочной системе на участке (блоке) устанавливают технологические, энергетические и транспортные устройства

втаком количественном соотношении, располагают их в пространстве и так сочетают в работе, чтобы их можно было использовать наиболее эффективно.

54

Взависимости от значимости отдельных средств оснащения с помощью блочной системы в одних случаях достигают наиболее эффективного использования технологического оборудования, не догружая энергетические

итранспортные устройства, в других — полностью используют дорогостоящие энергетические устройства, допуская частичную недогруженность технологического оборудования.

Блокирование технологических устройств целесообразно использовать в тех подразделениях, где имеется большое число единиц однотипного термического оборудования, отдельные технологические устройства которых, однако, используются не полностью. В частности, блочная система получила распространение в подразделениях с большим числом разъемных печей.

Термические подразделения различаются степенью централизации, профилем выпускаемой продукции, типом производства, стадиями и способами изготовления продукции, ее назначением.

При организации каждого термического подразделения преследуют две цели:

- достичь в нем возможно большего объема однотипного производства;

- обеспечить при этом тесные связи со смежными производствами.

Взависимости от объема производства и характера связей термообработки со смежными производствами термические производства бывают централизованными и децентрализованными.

Централизованные подразделения организуют в виде самостоятельных термических цехов, обрабатывающих продукцию ряда смежных производств. На заводах мелкосерийного производства такие цехи формируют из-за малых объемов однотипной обрабатываемой продукции и нецелесообразности организации специализированных подразделений.

55

Однако на заводах с большими централизованными цехами усложняются связи со смежными цехами, снижается уровень непрерывности общезаводского цикла, увеличиваются временные разрывы между процессами различных производств, нередко наблюдается многократное поступление одних и тех же деталей в термический цех для различной обработки.

К децентрализованным подразделениям относят термические отделения в цехах других производств, в каждом из которых обрабатывают заготовки и детали только данного цеха. Такие подразделения обычно располагают в корпусе цеха. Децентрализованными являются и термические участки, обрабатывающие продукцию отделения цеха, например, термический участок механического цеха закалки пальцев поршня.

Иногда децентрализованные термические участки формируют потому, что термический цех расположен вдали от смежного производства и расходы на перевозку изделий в термический цех превышают затраты на организацию небольшого децентрализованного термического участка.

Однако при чрезмерной децентрализации общезаводская термообработка расчленяется на слишком большое число маломощных термических отделений и участков с небольшим объемом производства на каждом и одинаковыми технологическими процессами. В результате на заводе создается большой парк однотипного оборудования с незначительной мощностью. Для его функционирования приходится устанавливать большое число теплоэнергетических устройств, контрольно-измерительной аппаратуры. Все это увеличивает объем капиталовложений и потребность в площадях, повышает удельные расходы материалов, вызывает рассредоточение кадров на большое число разобщенных участков.

На передовых заводах рационально сочетают централизацию и децентрализацию. Примером является организация термического цеха по комбинированной схеме.

56

Такой термический цех состоит из нескольких территориально отдаленных друг от друга термических отделений, каждое из которых обслуживает один или несколько близко расположенных смежных производств.

Благодаря своим финансовым, материальным и энергетическим ресурсам, возможностям мобилизации ресурсов всех термических отделений на выполнение срочных производственных заданий, подобный термический цех обладает достоинствами централизованного производства. В то же время вследствие территориальной близости каждого отделения к смежным цехам, простоты связей, сокращения объемов производства такой термический цех обладает преимуществами децентрализованного производства.

Специализация термических подразделений может быть иной, чем специализация обслуживаемых ими цехов. Специфика некоторых процессов термообработки уже сама по себе обусловливает определенную специализацию. Так, при осуществлении процессов, связанных с использованием теплоты кованых изделий для непосредственной термообработки, в термических подразделениях проводят подетальную специализацию. Наряду с этим некоторые операции термообработки приходится обосабливать, организуя подразделения технологической специализации. При этом оборудование, механизмы, планировку участков приспосабливают к наиболее эффективному выполнению определенных технологических процессов и операций. Общезаводской процесс изготовления и обработки разделяют на ряд технологических этапов с обработкой на каждом этапе различной номенклатуры заготовок и деталей. Наряду с кузнечными, механическими и другими цехами при этом виде специализации организуют централизованные термические цехи. В каждом таком цехе выполняют разнообразные технологические процессы и обрабатывают большую номенклатуру заготовок и деталей.

Термические подразделения подетальной специализации организуют для обработки изделий либо одного

57

наименования, либо ряда однотипных изделий, обрабатываемых совместно. Для их организации требуется иметь стабильную номенклатуру изделий и большой объем их производства.

В данных подразделениях создаются благоприятные предпосылки для совмещения разнородных процессов, в том числе процессов, основанных на использовании нагрева для термообработки. На этой основе нередко термические участки встраиваются в сквозные поточные линии.

Однако для таких подразделений характерны недостатки чрезмерной децентрализации.

Подразделения смешанной специализации организуют на основе выборочной концентрации как однородных (технологическая специализация), так и разнородных (подетальная специализация) процессов. Наряду с термической обработкой в таких подразделениях выполняют штамповку, прокатку и др. Такое совмещение обеспечивает рациональное сочетание достоинств технологической специализации с преимуществами подетальной специализации.

Подразделения с массовым типом производства характеризуются большим объемом обработки однотипных изделий и стабильностью технологических процессов в течение продолжительного времени. Это позволяет узко специализировать рабочие места, поддерживать тесные связи со смежными производствами, формировать высокопроизводительные технологические комплексы.

Подразделения единичного типа характеризуются широкой и нестабильной номенклатурой, малым объемом обработки, прерывистым характером производства, краткими связями со смежными цехами. Небольшие объемы производства, нерегулярность поступления изделий на термообработку из смежных цехов и неритмичное повторение процессов требуют организации высокоманевренных рабочих мест, применения универсальных средств технологического оснащения.

58

Подразделения серийного типа занимают промежуточное положение и характеризуются обработкой ограниченной номенклатуры изделий, повторяемой через определенные отрезки времени.

Процесс изготовления многих точных изделий разделяют на технологические этапы. Вначале на заводе из полуфабриката изготовляют заготовки и детали. Заготовки и полуфабрикаты обычно изготовляют горячей прокаткой, ковкой. отливкой – операциями, характеризующимися высокой производительностью, но низкой точностью; для изготовления деталей применяют более точные, но трудоемкие способы. Такое сочетание позволяет получить готовые изделия хорошего качества, обеспечивая при этом высокие технико-экономические показатели изготовления.

Однако различные требования к точности свойств заготовок, находящихся на начальной стадии изготовления, и к изделиям на завершающей стадии изготовления определяют и различные способы и условия их термической обработки. В соответствии с этим термические подразделения разделяют на заготовительные – для обработки заготовок, и обработочные – для обработки деталей готовых изделий.

Основные термические подразделения предназначены для обработки продукции, идущей на сбыт. Довольно стабильная номенклатура и большой объем термообработки позволяют организовывать основные термические подразделения с тесными и разветвленными связями со смежными производствами, с рациональной планировкой производственных участков и с узкой специализацией рабочих мест, предусматривать в них наиболее прогрессивные технологические процессы с использованием высокопроизводительного оборудования.

Во вспомогательных подразделениях обрабатывают такие изделия, которые необходимы для бесперебойного функционирования основного производства. Рабочие места в них оснащаются универсальным оборудованием с невысокой единичной мощностью.

59

По стадиям изготовления обрабатываемой продукции вспомогательные термические подразделения обычно не делят. В одном и том же подразделении обрабатывают и заготовки и готовые изделия.

Характер организации вспомогательных термических подразделений на каждом предприятии определяется объемами продукции. На заводах массового производства во вспомогательных цехах организуют свои термические отделения.

На заводах со среднесерийным типом производства часто организуют одно вспомогательное термическое подразделение, в котором обрабатывают и инструменты, и штампы, и другие приспособления. Такое подразделение обычно размещают при каком-либо вспомогательном цехе.

На заводах с малым объемом производства нестандартные инструменты и другие изделия вспомогательного назначения нередко обрабатывают в основном термическом цехе, предусматривая для этого специальные участки.

Длительность цикла обработки одной детали по сравнению с предыдущей схемой сокращается, что видно из сравнения графиков работы.

В печах (или других установках) периодического действия операции выполняются одновременно над партией деталей, называемой загрузочной.

К вспомогательным участкам в термических цехах относятся участки для заготовки вспомогательных материалов (твердого карбюризатора, цементирующего и защитного газов) и их очистки, участок для ремонта оборудования, склады (кладовые) материалов, заготовок, деталей (не прошедших термическую обработку) и технологической оснастки /1/.

Расчет числа печей, необходимых для выполнения плана, можно производить двумя методами: по удельной производительности печей и по нормам времени на обработку деталей.

60