Основные термины и определения. Технология машиностроения. Лекция 1

1. ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Технология машиностроения
Лекция 1

2. Содержание

Введение
1. Изделие и его элементы
2. Производственный и технологический процессы
3. Структура технологического процесса
4. Принципы построения технологических процессов
5. Типы машиностроительного производства
6. Формы организации работ в машиностроении
20.12.2018
Лекция 1
2

3. Введение

ВВЕДЕНИЕ
20.12.2018
Лекция 1
3

4. Технология

– это наука, которая
систематизирует знания о
способах и приемах
переработки исходного сырья и
материалов соответствующими
орудиями производства в целях
получения готовой продукции
4

5. Классификация машин

МАШИНЫ
Энергетические
Рабочие
Информационные
Кибернетические
Двигатели
Транспортные
Математические
Генераторы
Технологические
Контрольно-управляющие
5

6. Машины-двигатели

Рэл (U, I)
Рмех (М,
ДВИГАТЕЛЬ
)
Двигатели преобразуют любой вид энергии в механическую
6

7. Примеры двигателей

7

8. Машины-генераторы

Рмех (М,
)
Рэл (U, I)
ГЕНЕРАТОР
Генераторы преобразуют механическую энергию в энергию
другого вида
8

9. Примеры генераторов

9

10. Транспортные машины

Рмех
f(x0, y0)
ТРАНСПОРТНА
Я МАШИНА
f(xn, yn)
Транспортные машины используют механическую энергию для
изменения положения объекта (его координат)
10

11. Примеры транспортных машин

11

12. Технологические машины

Рмех
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ
МАШИНА
f(x0, y0, z0)
f(xn, yn, zn)
Технологические машины используют механическую энергию
для преобразования формы, свойств, размеров и состояния
объекта
12

13. Примеры технологических машин

13

14. Информационные машины

I0
In
Информационн
ая машина
Информационные машины преобразуют входную информацию
в выходную информацию
14

15. Контрольно-управляющие машины

I0
Контрольноуправляющая
машина
Программ
а
I1
I1
Рабочая
машина
Контрольно-управляющие машины преобразуют получаемую
контрольно-измерительную информацию с целью управления
энергетической или рабочей машиной
15

16. Кибернетические машины

Окружающая среда
I0
Контрольноуправляющая
машина
Программ
а
I1
I1
Рабочая
машина
Кибернетические машины заменяют или имитируют различные
механические, физиологические или биологические процессы,
присущие человеку и живой природе, и обладающие элементами
16
искусственного интеллекта

17. Примеры кибернетических машин

17

18. Изделие и его элементы

ИЗДЕЛИЕ И ЕГО
ЭЛЕМЕНТЫ
20.12.2018
Лекция 1
18

19. Виды изделий машиностроительного производства

Установлены следующие виды изделий
машиностроительного производства:
деталь;
сборочная единица;
комплекс;
комплект.
20.12.2018
Лекция 1
19

20. Виды изделий машиностроительного производства

Деталь – изделие, изготовленное из
однородного материала без
применения сборочных операций
Сборочная единица – изделие,
составные части которого подлежат
соединению на предприятииизготовителе
20.12.2018
Лекция 1
20

21. Виды изделий машиностроительного производства

Комплекс – два и более изделий, не
соединенных на предприятии, но
предназначенных для
взаимосвязанных
эксплуатационных функций
Комплект – набор изделий,
имеющих общее эксплуатационное
назначение вспомогательного
характера
20.12.2018
Лекция 1
21

22. Пример нумерации чертежей изделия

20.12.2018
Лекция 1
22

23. Пример нумерации чертежей изделия

20.12.2018
Лекция 1
23

24. Пример нумерации чертежей изделия

20.12.2018
Лекция 1
24

25. Производственный и технологический процессы

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ И
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
ПРОЦЕССЫ
20.12.2018
Лекция 1
25

26. Производственный процесс –

это совокупность взаимосвязанных
действий,
в результате которых исходные
материалы и полуфабрикаты
превращаются в готовые изделия.
20.12.2018
Лекция 1
26

27. Производственный процесс в машиностроении включает:

Содержание
1. Подготовку средств производства
Подразделение
Отдел гл.
механика
2. Получение и хранение материалов
Отдел
снабжения
3. Все стадии изготовления деталей
Механосборочное пр-во
Технологический процесс
4. Сборку изделий
Механосборочное пр-во
5. Технический контроль и испытания
Механосборочное пр-во
6. Транспортные операции
Трансп. цех
7. Упаковку и отгрузку готовых изделий
Отдел реализации
20.12.2018
Лекция 1
27

28. Технологический процесс

– часть производственного процесса,
содержащая действия по
изменению и контролю состояния
предмета производства
20.12.2018
Лекция 1
28

29. Технологические переделы (виды технологических процессов):

изготовление заготовок;
механическая обработка заготовок;
термическая обработка заготовок;
сборка;
сварка;
штамповка;
контроль и испытания;
и другие.
20.12.2018
Лекция 1
29

30. Структура технологического процесса

СТРУКТУРА
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА
20.12.2018
Лекция 1
30

31. Структура технологического процесса

Для удобства документирования весь
технологический процесс разделяется на
отдельные элементы.
Технологическая операция – законченная
часть технологического процесса,
выполняемая на одном рабочем месте.
Технологическая операция охватывает все
действия оборудования и рабочего над
одним или несколькими совместно
обрабатываемыми объектами.
20.12.2018
Лекция 1
31

32. Последовательность технологических операций называется маршрутом

Пример детали
Деталь – втулка, у нее
обрабатываются
все поверхности,
изготовляется из проката.
20.12.2018
Пример маршрута
обработки втулки
005 Фрезерно-отрезная
010 Токарновинторезная
015 Токарновинторезная
020 Контрольная
025 Вертикальносверлильная
030 Слесарная
035 Контрольная
Лекция 1
32

33. Элементы технологических операций

Для описания в документах
сложных технологических
операций, они разбиваются на
элементы:
технологические переходы;
вспомогательные переходы;
установы;
позиции.
20.12.2018
Лекция 1
33

34. Переходы

Технологический переход – законченная
часть технологической операции,
характеризуемая постоянством
применяемого инструмента и
поверхностей, образуемых обработкой
или сборкой.
Вспомогательный переход - часть
технологической операции, состоящая из
действий человека или оборудования,
которые не сопровождаются изменением
предмета производства, но необходимы
для выполнения операции.
20.12.2018
Лекция 1
34

35. Элементы технологического перехода

Рабочий ход – часть технологического
перехода, состоящая из однократного
перемещения инструмента относительно
заготовки, в результате которого
удаляется один слой материала.
Вспомогательный ход – часть
технологического перехода, которая не
сопровождается снятием слоя материала.
20.12.2018
Лекция 1
35

36. Последовательность черновой обработки вала

1-й переход
2-й переход
рабочий ход
3-й переход
вспомогательный ход
20.12.2018
Лекция 1
36

37. Определение установа

Установ – это
часть
технологической
операции,
выполняемая при
неизменном
положении
обрабатываемой
заготовки
или собираемой
сборочной единицы
20.12.2018
Лекция 1
37

38. Определение позиции

Позиция – фиксированное
положение, занимаемое
закрепленной заготовкой или
собираемой сборочной единицей
относительно инструмента или
неподвижной части оборудования
при выполнении определенной
части операции
20.12.2018
Лекция 1
38

39. Пример многопозиционной обработки

20.12.2018
Лекция 1
39

40. Пример многопозиционной обработки

20.12.2018
Лекция 1
40

41. Пример многопозиционной обработки

20.12.2018
Лекция 1
41

42. Пример многопозиционной обработки

20.12.2018
Лекция 1
42

43. Пример многопозиционной обработки

20.12.2018
Лекция 1
43

44. Пример многопозиционной обработки

20.12.2018
Лекция 1
44

45. Пример многопозиционной обработки

20.12.2018
Лекция 1
45

46. Пример операции с указанием элементов

Операция 010
Токарно-винторезная
Установ 1
1. Установить заготовку
в 3-х кулачковый
патрон с упором в
торец.
2. Подрезать торец до
перпендикулярности.
3. Сверлить отверстие
Ø19,8H11(+0,13).
4. Точить фаску 2,5×45°.
20.12.2018
Лекция 1
46

47. Пример операции с указанием элементов

Операция 010
Токарно-винторезная
Установ 2
1. Переустановить
заготовку.
2. Подрезать торец в
размер 45-0,62.
3. Расточить отверстие в
размер Ø20H9(+0,052).
4. Точить фаску
1,6×45°.
5. Снять заготовку и
уложить в тару.
20.12.2018
Лекция 1
47

48. Принципы построения технологических процессов

ПРИНЦИПЫ
ПОСТРОЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ
20.12.2018
Лекция 1
48

49. Принципы построения технологических процессов

В машиностроительном
производстве используют два
принципа построения
технологических процессов:
концентрации технологических
переходов;
дифференциации технологических
переходов.
20.12.2018
Лекция 1
49

50. Принципы построения технологических процессов

Дифференцированный тех. процесс
содержит большое количество простых
операций
Достоинства:
позволяет быстро менять технологию;
позволяет обходиться минимумом
технологической оснастки.
Недостатки:
необходимость больших производственных
площадей;
большое количество установов.
20.12.2018
Лекция 1
50

51. Принципы построения технологических процессов

Концентрированный технологический
процесс содержит небольшое число
сложных операций
Достоинства:
высокая производительность;
высокая точность обработки.
Недостатки:
высокая стоимость обработки;
необходимость наличия многооперационных
станков, специальных приспособлений и
инструмента.
20.12.2018
Лекция 1
51

52. Типы машиностроительного производства

ТИПЫ
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО
ПРОИЗВОДСТВА
20.12.2018
Лекция 1
52

53. Типы машиностроительного производства

Тип производства является
характеристикой условий
производства
Для характеристики условий
производства следует рассмотреть
структуру машиностроительного
предприятия
20.12.2018
Лекция 1
53

54. Структура машиностроительного предприятия

Структурной единицей
машиностроительного предприятия
является цех
Цех представляет собой
совокупность производственных
участков
Производственный участок
объединяет группу рабочих мест
20.12.2018
Лекция 1
54

55. Типы машиностроительного производства

Рабочее место – элементарная
единица структуры предприятия,
где размещаются исполнители
работы,
обслуживаемое технологическое
оборудование,
часть конвейера,
предметы труда.
20.12.2018
Лекция 1
55

56. Типы машиностроительного производства

Для характеристики условий
производства в соответствии с
действующими стандартами
устанавливаются три типа
машиностроительного производства:
единичное,
массовое,
серийное.
20.12.2018
Лекция 1
56

57. Характеристика единичного производства

Единичное производство характеризуется
малым объемом выпускаемых изделий
повторное изготовление или ремонт
которых, как правило, не
предусматривается.
Годовая программа обычно находится в
пределах 100 шт. изделий.
Характерным признаком единичного
производства является выполнение на
каждом рабочем месте большого числа
разнообразных операций.
20.12.2018
Лекция 1
57

58. Характеристика единичного производства

Оборудование, инструмент,
приспособления - универсальные
Заготовки – простейшие (прокат, литье в
землю, поковка на молоте)
Квалификация рабочих – высокая
Взаимозаменяемость изделий – неполная
(часть деталей подгоняется по месту)
20.12.2018
Лекция 1
58

59. Характеристика массового производства

Массовое производство характеризуется
большим объемом выпуска изделий,
непрерывно изготовляемых
продолжительное время,
в течение которого на большинстве
рабочих мест выполняется одна
операция.
20.12.2018
Лекция 1
59

60. Характеристика массового производства

Оборудование – станки-автоматы,
поточные линии
Приспособления, инструмент –
специальные
Заготовки – точные
Квалификация рабочих – много
операторов невысокой квалификации и
квалифицированные наладчики
Взаимозаменяемость изделий – полная
20.12.2018
Лекция 1
60

61. Характеристика серийного производства

Серийное производство характеризуется
изготовлением или ремонтом изделий
периодически повторяющимися
партиями.
Отличительный признак серийного
производства – то, что на большинстве
рабочих мест выполняется по несколько
периодически повторяющихся операций.
Различают мелкосерийное,
среднесерийное и крупносерийное
производство.
20.12.2018
Лекция 1
61

62. Определение коэффициента закрепления операций

Коэффициент закрепления операций
позволяет точно определить тип
производства. Он определяется по
формуле:
О
К =
,
зо
Р
где О – число различных технологических
операций, планируемых на участке в
течении месяца;
Р – число рабочих мест на участке.
20.12.2018
Лекция 1
62

63. Характеристика типов производства в зависимости от Кзо

Для различных типов производства
коэффициент закрепления операций имеет
следующие значения:
массовое...................1;
крупносерийное......1-10;
среднесерийное.......10-20;
мелкосерийное........20-40;
единичное...............свыше 40.
20.12.2018
Лекция 1
63

64. Формы организации работ в машиностроении

ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ
РАБОТ В
МАШИНОСТРОЕНИИ
20.12.2018
Лекция 1
64

65. Формы организации работ в машиностроении

В настоящее время в
машиностроении существуют две
основные формы организации
технологических процессов:
поточная;
групповая.
20.12.2018
Лекция 1
65

66. Характеристика поточной формы

Поточная форма характеризуется
размещением рабочих мест в
последовательности, строго
соответствующей технологическому
процессу.
Для ритмичной работы поточной линии
необходимо, чтобы среднее штучное
время на всех операциях было примерно
одинаковым.
Среднее штучное время поточной линии
называется тактом работы.
20.12.2018
Лекция 1
66

67. Такт работы поточной линии

Такт определяется по формуле:
60 Fсм
, мин,
t =
Nсм
где Fсм – время работы оборудования в смену,
час;
Nсм – количество изделий, обрабатываемых в
смену.
20.12.2018
Лекция 1
67

68. Условие синхронизации работы поточной линии:

t шт. i
=
k,
t
где
tшт.i – штучное время на i-той операции, мин.;
k = 1…3 – целое число
20.12.2018
Лекция 1
68

69. Синхронизация операций поточной линии

работа поточной
линии при наличии
лимитирующей
операции
введение
многостаночного
обслуживания
20.12.2018
Лекция 1
69

70. Характеристика групповой формы

Групповая форма организации
технологического процесса
характеризуется однородностью
конструктивных и технологических
характеристик изделий, и специализацией
рабочих мест для выпуска группы изделий.
Групповая форма организации
производства позволяет организовать
более полную загрузку оборудования, что
является особенно важным для небольших
предприятий
20.12.2018
Лекция 1
70

71. Схема поточной организации производства

Заготовки
Станок 1
20.12.2018
СКЛАД
Станок 2
Лекция 1
Детали
Станок 3
71

72. Схема групповой организации производства

Заготовки
Станок 1
СКЛАД
Станок 2
Промежуточный
склад
20.12.2018
Детали
Станок 3
Промежуточный
склад
Лекция 1
72

73. Характеристика эффективности использования оборудования

Эффективность использования оборудования
по времени можно оценить при помощи
коэффициента загрузки:
Fф
,
Кзагр =
Fэ
где Fф –фактически используемый годовой
фонд времени работы станка, в часах;
Fэ – эффективный годовой фонд времени
работы станка (с учетом потерь времени на
настройку, техобслуживание и ремонт).
20.12.2018
Лекция 1
73

74. Цеховая расстановка оборудования

В условиях единичного
производства оборудование
расставляется по группам станков.
Могут быть организованы участки:
токарный;
фрезерный;
шлифовальный и т.д.
20.12.2018
Лекция 1
74

75. Пример цеховой расстановки оборудования

20.12.2018
Лекция 1
75

76. Предметная расстановка оборудования

Применяется при серийном
производстве. Могут быть
образованы участки обработки
валов;
втулок;
зубчатых колес;
крепежных деталей и т.д.
20.12.2018
Лекция 1
76

77. Пример предметной расстановки оборудования

20.12.2018
Лекция 1
77