2155

При непрерывном потоке передача с позиции на позицию (рабочее место) осуществляется непрерывно в принудительном порядке, что обеспечивает параллельное, одновременное выполнение всех операций на технологической линии.

Принадлежность производства к тому или иному виду зависит от конструкции изделия и объемов выпускаемой продукции. В настоящее время при организации производства за основу принимают групповую обработку, как метод наиболее совершенной организации труда.

2.3.Технологический контроль рабочего чертежа

итехнических условий

Проектированию технологического процесса предшествует подробное изучение рабочего чертежа детали, технических условий на ее изготовление и условий ее работы в изделии. Проверяют достаточность проекций, правильность простановки размеров, изучают требования по точности и шероховатости обработки поверхностей, а также другие требования технических условий. Нередко конструкторы завышают каче- ственно-точностные требования к поверхностям деталей машин, что усложняет технологический процесс ее изготовления. В этом случае технолог предлагает соответствующие коррективы и на основе совместного с конструктором обсуждения вопроса находится правильное решение.

При контроле рабочего чертежа выявляют возможности улучшения технологичности конструкции детали. Обращают внимание на уменьшение размеров обрабатываемых поверхностей, что снижает трудоемкость механической обработки; повышение жесткости детали, что обеспечивает возможность многоинструментальной обработки, применение многолезвийных инструментов и высокопроизводительных режимов резания; облегчение подвода и отвода высокопроизводительных режущих инструментов из зоны обработки, в результате чего уменьшается основное и вспомогательное время; унификацию размеров пазов, канавок, галтелей, отверстий и других

30

элементов, что сокращает номенклатуру размерных и профильных инструментов и уменьшает время обработки при последовательном выполнении технологических переходов; обеспечение надежного и удобного базирования заготовки, а при простановке размеров возможность совмещения установочных и измерительных баз; удобство осуществления многоместной обработки заготовок. Происходит процесс отработки детали на технологичность. Под технологичностью детали понимается соответствие ее конструкции требованиям производства. Конструктор, придавая конструкции изделия в процессе ее разработки необходимые свойства, выражающие полезность изделия, придает ей и такие конструктивные свойства, которые предопределяют уровень затрат ресурсов на создание, изготовление, техническое обслуживание и ремонт изделия.

Совокупность свойств изделия, определяющих приспособленность его конструкции к достижению оптимальных затрат ресурсов при производстве и эксплуатации для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ, представляет собой технологичность конструкции изделия (ТКИ).

ТКИ выражает не функциональные свойства изделия, а его конструктивные особенности. Конструкцию изделия характеризуют в общем случае состав и взаимное расположение его составных частей, схема устройства изделия в целом, форма и расположение поверхностей деталей и соединений, их состояние, размеры, материалы и информационная выразительность. Поэтому для изделий следует применять термин «технологичность конструкции изделия» /4/.

Связь технологичности с другими свойствами конструкции изделия реализуется в сферах ее проявления в форме разрешения противоречий между активными элементами технологического процесса — человеком и используемыми им орудиями труда, с одной стороны, и противодействующим элементом - предметом труда (изделием, его моделью или заготовкой), с другой.

31

Субстантные противодействия изделия, прежде всего проявляются в элементарных сопротивлениях,: силы его тяжести - различным перемещениям; свойств его материала - резанию или давлению; его массы, через инерционные силы, - выполнению некоторых механических и сборочных работ и т. п.

Структурные противодействия изделия активным элементам процессов изготовления, эксплуатации и ремонта обусловлены сложностью конструкции и ее элементов, расположением и доступностью для обработки, жесткостью конструкции, числом составных частей и т. п.

Функциональные противодействия изделия условиям выполнения работ в различных сферах определяются объемом выпуска изделий и типом производства, его регулярностью и стабильностью, эстетическими и эргономическими требованиями к конструкции изделия, требованиями техники безопасности, производственной санитарии и охраны окружающей среды.

При анализе процессов разработки конструкции изделия учитываются их взаимосвязи со сферами проявления ее свойств, включая научные исследования и разработки новых процессов и технологических методов, технологические процессы изготовления изделий и процессы эксплуатации и ремонта изделий.

ТКИ и функциональность изделия. Показатели назначения характеризуют соответствие изделия условиям реализации его основных функций. Их соотношение с затратами всех видов ресурсов определяет эффективность создаваемой и эксплуатируемой техники. В ряде случаев способность изделия выполнять свои основные функции непосредственно определяется его конструктивным исполнением. Это накладывает существенное ограничение на выбор технологически рациональных инженерных решений, принимаемых по конструкции изделия и период его разработки. Но и в этих случаях возможна многовариантность решений, а следовательно, и выбор наиболее рационального из них.

32

ТКИ и экономичность изделия. Под экономичностью изделия следует понимать способность изделия выполнять заданные функции при использовании выделенных для его функционирования материальных, энергетических и других ресурсов в объемах, соответствующих установленным для этой цели нормам. В состав этих ресурсов не включаются оперативные затраты на техническое обслуживание и ремонт изделия, характеризующие эксплуатационную технологичность его конструкции. В этом состоит существенное отличие экономичности изделия от эксплуатационной ТКИ. Однако ресурсы, затрачиваемые в первом и втором случаях, входят в сумму общих эксплуатационных затрат на функционирование изделия и поддержание его в работоспособном состоянии, что важно учитывать при расчете обобщенного показателя качества изделия.

В то же время для качественной характеристики ТКИ не следует применять термин «экономичность конструкции изделия», поскольку экономичность является общей характеристикой функционирующего изделия.

ТКИ и надежность изделия. Требования к надежности (безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости) направлены на обеспечение выполнения изделием заданных функций в эксплуатации путем сохранения во времени и в установленных пределах значений всех параметров, характеризующих способность выполнять эти функции в определенных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования. Реализация этих требований в конструкции изделия влечет за собой трудовые, материальные и энергетические затраты на производство изделия, поддержание и восстановление его работоспособности в процессе технического обслуживания и ремонта и поэтому должна сопровождаться мероприятиями по обеспечению ТКИ.

Следует также учитывать непосредственную связь показателей надежности с показателями ТКИ. Например, коэффициент нормирования надежности зависит от затрат на планово-

33

профилактические работы за срок службы изделия, общая величина затрат связана с числом отказов изделия в процессе его функционирования и т. п.

ТКИ и эргономичность изделия. Эргономические свойства конструкции изделия аналогично свойствам, образующим ТКИ, проявляются как при производстве, так и при эксплуатации изделия в результате функционирования сложной эрготической системы вида человек - предмет труда или человек - изделие.

При проектировании также учитывается необходимость взаимосвязанного выполнения мероприятий по приданию конструкции изделия свойств эргономичности и технологичности.

ТКИ и эстетичность изделия. Художественноконструкторское решение формы исполнения изделия органически связано с обеспечением ТКИ, поиском оптимального (по уровню затрат) сочетания рациональных в эстетическом отношении конструктивных форм изделия и технологически рационального конструктивного исполнения изделия и его составных частей.

Придание конструкции изделия эстетически и технологически рациональных форм — двуединая задача процесса конструирования. Мероприятия по обеспечению ТКИ в данном случае проводятся в объеме, продиктованном необходимостью придания конструкции изделия эстетических свойств.

ТКИ и экологичность изделия. Уровень вредных воздействий техники на окружающую среду, возникающих при ее производстве, эксплуатации и ремонте, зависит от принимаемых при разработке конструкции изделия инженерных решений по используемым для его изготовления, функционирования и восстановления рабочим материалам, способам их переработки, применению в конструкции защитных устройств и т. п. Эти решения непосредственно воздействуют на затраты ресурсов во всех областях проявления ТКИ, поэтому обеспечение ТКИ и устойчивости экологической системы, во взаимодействии с которой изделие должно проявлять свои свойства,

34

следует также рассматривать как комплексную задачу создания изделия высокого качества.

Общая классификация ТКИ. Классификация ТКИ по методу воздействия на конструкцию изделия, области проявления ТКИ и виду затрат может быть описана следующим образом.

Виды ТКИ по методу воздействия на конструкцию изделия выражают ее техническую сущность, т. е. те существенные черты конструкции изделия, воздействуя на которые, разработчик разрешает противоречия между активными элементами технологического процесса и изделием.

Технологическая рациональность и преемственность конструкции изделия — две грани одного и того же комплекса свойств, образующих ТКИ. Различие между ними состоит в том, что конструкция изделия рассматривается в разных ракурсах.

Технологическая рациональность конструкции изделия представляет собой совокупность тех свойств изделия, которые выражают технологичность его конструкции с точки зрения соответствия принятых конструктивных решений условиям производства, эксплуатации и ремонта.

Уровень технологической рациональности конструкции изделия регулируется посредством целесообразного (по условиям производства, эксплуатации и ремонта) выбора состава конструктивных элементов и материалов, схем соединения составных частей изделия и т. п.

Технологическая рациональность характеризует возможность изготовления и эксплуатации данного изделия или группы его исполнений при использовании имеющихся в распоряжении производителя и потребителя продукции трудовых, материальных и других видов ресурсов.

Всякое изделие, рассматриваемое как объект производства, эксплуатации и ремонта, должно быть технологически рационально по своему составу и конструктивному исполнению. Исключение составляют содержащиеся в отдельных изобретениях технические решения, которые на данном этапе развития

35

производства по технико-экономическим соображениям не могут быть воплощены в образцы новой техники при применении имеющихся технических средств и материалов (научнотехническая революция резко сокращает сроки освоения в производстве подобных технических решений).

Изделие может рассматриваться как технологически рациональное только в конкретных условиях подготовки производства, изготовления, технического обслуживания и ремонта. Следовательно, для обеспечения требуемого уровня технологичности конструкции изделия эти условия должны быть сформулированы к началу его разработки с достаточной степенью точности.

Условия производства и эксплуатации высоко динамичны, поэтому технологическая рациональность конструкции изделия должна рассматриваться и оцениваться применительно к определенной ограниченной зоне изменения этих условий.

Уровень технологической рациональности конструкции изделия непрерывно меняется соответственно изменяющимся условиям и средствам производства, эксплуатации и ремонта. Эта особенность обусловливает необходимость применения методов количественной оценки технологической рациональности конструкции, как по абсолютным значениям соответствующих показателей, так и по отношению значений этих показателей к оптимальным значениям базовых (исходных, плановых) показателей, установленным для данных условий производства, эксплуатации и ремонта и корректируемым по мере изменения этих условий.

Преемственность конструкции изделия представляет собой совокупность тех свойств изделия, которые выражают технологичность его конструкции с точки зрения единства повторяемости и изменяемости, принятых в ней инженерных решений. Эти свойства, в частности, характеризуют:

- единство повторяемости составных частей в данном исполнении изделия или рассматриваемом множестве его исполнений и применяемости в них новых составных частей, обу-

36

словленных новизной требований к изделию или множеству его исполнений по их функциональному назначению, условиям производства или эксплуатации (конструктивная преемственность изделия);

- единство повторяемости и изменяемости технологических методов выполнения, поддержания и восстановления элементов конструкции изделия, учитываемых при его конструировании (технологическая преемственность конструкции изделия).

Преемственность конструкции изделия становится одним из главных принципов наиболее целесообразной технической подготовки производства. Использование этого принципа позволяет обеспечить преемственность технологических процессов и средств технологического оснащения, наилучшим образом организовать процесс конструкторского и технологического проектирования, максимально использовать все Лучшее, что создано ранее в процессах научно-исследовательских, опытно-конструкторских и опытно-технологических разработок, освоено в производственных условиях и всесторонне проверено в условиях эксплуатации и ремонта.

В этом смысле преемственность конструкции изделия равнозначна се технологической рациональности, поскольку характеризует многократную применяемость таких решений, которые обеспечены в сферах производства, эксплуатации и ремонта соответствующими материалами орудиями труда. Тем самым преемственность конструкции, как и ее технологическая рациональность, предопределяет возможность разработки и освоения новой техники.

Виды ТКИ по области ее проявления определяются основными сферами общественного производства, в которых проявляется качество изделия. Они характеризуют приспособленность конструкции изделия к сокращению затрат ресурсов и времени: на техническую подготовку производства, процессы изготовления, сборки и монтажа изделия пне предприятияизготовителя (производственная ТКИ); на техническое обслуживание, текущий ремонт, хранение и транспортирование, ди-

37

агностирование и утилизацию изделия (эксплуатационная ТКИ); на все виды ремонта, кроме текущего (ремонтная ТКИ).

Виды ТКИ по производимым затратам выражают ее экономическую сущность, которая проявляется в одной или нескольких конкретных областях. Как виды ТКИ трудоемкость, материалоемкость и энергоемкость изделия представляют собой свойства его конструкции, определяющие соответствующие затраты ресурсов (труда, материалов и энергии) при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества изделия, объема его выпуска и условий выполнения работ. Одновременно с этим трудоемкость, материалоемкости и энергоемкость выступают как количественные характеристики указанных свойств, являясь показателями ТКИ.

Хроноемкость изделия как вид ТКИ охватывает совокупность свойств конструкции, характеризуемых затратами ресурсов в единицах времени.

Взаимосвязь видов ТКИ. Отработка конструкции изделия на технологичность осуществляется непосредственным воздействием на ее техническую сущность путем придания конструкции комплекса свойств, обеспечивающих ее технологическую рациональность и преемственность. Следствием этого воздействия является изменение трудоемкости, материалоемкости, энергоемкости или других возможных видов ресурсоемкое изделия. Эти виды ТКИ, в свою очередь, проявляются в одной или нескольких конкретных областях, образуя разновидности ТКИ по области проявления. Конструктор, придавая конструкции изделия технологическую рациональность и преемственность в процессе отработки ее на технологичность, должен учитывать одновременно возможные области проявления ТКИ, влияние принимаемых им инженерных решений на снижение ресурсоемкое и повышение уровня ТКИ по каждой области ее проявления с учетом результатов совершенствования условий выполнения работ при производстве, эксплуатации и ремонте изделия.

38

2.4. Выбор метода получения заготовки

Конструктор изделия устанавливает материал детали и его марку по имеющимся стандартам. Он назначает также необходимую термическую обработку детали. Учитывая условия ее работы в машине, он может указать предпочтительный способ получения заготовки (ковка вместо литья, ковка вместо проката). На основе этих данных технолог выбирает конкретный метод получения заготовки. Выбор метода определяется:

- технологической характеристикой материала детали, т. е. его литейными свойствами и способностью претерпевать пластические деформации при обработке давлением, а также структурными изменениями материала заготовки, получаемыми в результате применения того или иного метода выполнения заготовки (расположение волокон в поковках; величина зерна в отливках и пр.);

-конструктивными формами и размерами заготовки;

-требуемой точностью выполнения заготовки, шероховатостью и качеством ее поверхностных слоев;

-величиной программы выпуска и заданными сроками выполнения этой программы.

На выбор метода выполнения заготовки оказывает большое влияние время подготовки технологической оснастки (изготовление штампов, моделей, прессформ и пр.); наличие соответствующего технологического оборудования и желаемая степень автоматизации процесса. Выбранный метод должен обеспечивать наименьшую себестоимость детали, т. е. издержки на материал, выполнение заготовки и последующую механическую обработку вместе с накладными расходами должны быть минимальны.

После определения оптимального метода получения заготовки производят расчет припусков.

Припуском на обработку называется слой металла, подлежащий удалению с поверхности заготовки в процессе обработки для получения готовой детали.

Размер припуска определяют разностью между размером

39