лекция. Лекция №1 08.02.2022. Лекция 1 Тема Введение Технология химического машиностроения Структура изделия машиностроительного производства
 Скачать 62 Kb.
|
|
Лекция № 1 Тема: Введение Технология химического машиностроения Структура изделия машиностроительного производства Технологичность конструкций машин и аппаратов химических производств Производственный и технологический процессы в машиностроении и их разновидности Структура технологического процесса Типы и организационные формы машиностроительного производства Технологическая подготовка производства в машиностроении Особенности технологии химического машиностроения Совершенствование технологии изготовления аппаратов Выбор заготовок и методы их получения Технология химических машиностроения Химическое машиностроение производит оборудование для многих отраслей химической промышленности. При современном многообразии химических производств применяемое технологическое оборудование также весьма многообразно. По характеру воздействия на обрабатываемый продукт его принято разделять на машины и аппараты. Характерной особенностью машин является наличие движущихся рабочих органов, механически воздействующих на продукт. Характерной особенностью аппаратов является наличие определенного рабочего пространства (рабочей камеры), в котором протекают физико-механические, тепловые, диффузионные, химические, биохимические, электрические и другие процессы, вызывающие изменение физических или химических свойств продукта, либо его агрегатного состояния. В некоторых случаях технологическое оборудование представляет собой комбинацию машины и аппарата. В таком оборудовании совмещены механические, физико-механические, тепловые и другие виды воздействия на обрабатываемый продукт. Поэтому предприятия химического машиностроения выпускают оборудование большой номенклатуры. Это оборудование не имеет общих конструктивных и технологических признаков, что создает определенные трудности в технической подготовке и организации производства машин и аппаратов. Структура изделия машиностроительного производства Приступая к изучению основ технологии химического машиностроения, необходимо установить понятие об изделии и его элементах. Изделием машиностроительного производства называется предмет (набор предметов), являющийся продуктом конечной стадии производства завода, цеха, участка, линии. Единая система конструкторской документации (ЕСКД) устанавливает следующие виды изделий: детали, сборочные единицы, комплексы и комплекты. Деталью называют изделие (или его часть), изготовленное или подлежащее изготовлению из однородного материала, без применения сборочных операций (отсутствуют разъемные и неразъемные соединения). Сборочная единица представляет собой изделие, составные части которого подлежат соединению сборочными операциями (свинчиванием, сочленением, клепкой, сваркой, пайкой и т.п.). Комплексом называется два и более специфицированных (т.е. имеющих спецификацию) изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций. Например, поточная линия производства молочных продуктов, установка производства фруктовых соков и т.п. Комплект образуют два и более изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями и представляющих собой набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера (комплект режущего инструмента, комплект ключей, комплект измерительного инструмента и т.п.). Кроме того, исходя из конструктивных особенностей и общности технологии изготовления, многообразие деталей машин может быть сведено к ограниченному числу классов (корпусные детали, валы, втулки, рычаги и т.д.), или объединено в группы, что позволяет разработать типовые или групповые технологии процесса изготовления. При конструировании и технологической подготовке производства исходят из трех групп признаков: конструктивных, технологических и прочих. Конструктивные признаки: функциональное назначение изделия, характеристика геометрической формы, характеристика отдельных элементов изделия, квалитет точности поверхностей, шероховатость обработанной поверхности, точность и характер расположения поверхностей, размерная характеристика, материал, конструкторские базы, вид химико-термической обработки, вид гальванического и лакокрасочного покрытия, масса изделия, наименование изделия. Технологические признаки: вид заготовки, характер обработки, вид оборудования, типоразмер оборудования, общность оборудования, технологические поверхности базирования, общность технологической оснастки, последовательность технологических операций, способ установки и крепления обрабатываемой заготовки, масса заготовки, режимы обработки. Прочие признаки: объем производственного задания, серийность, экономичность процесса, степень повторяемости изделий в производстве, преемственность технологической документации и оснастки, отраслевая специфика деталей. Оценка технологичности конструкций машин и аппаратов химических производств Технологичность конструкции – это совокупность признаков, характеризующих изделие по возможности оптимального использования материалов, средств и времени при ее изготовлении и ремонте. Технологичность конструкции машины, деталей и сборочных единиц необходимо оценивать в процессе их создания при технологическом контроле чертежей с первых этапов проектирования машины и в период подготовки производства. Глубина отработки на технологичность зависит от объемов производства (серийное → единичное). Оборудование химического производства многономенклатурно, поэтому основными являются следующие показатели технологичности: трудоемкость, себестоимость изготовления, удельная материалоемкость и коэффициент использования материала (КИМ). Кроме того технологичность определяется коэффициентом стандартизации и унификации, взаимозаменяемостью, коэффициентом применяемости материалов, параметрами надежности машины, а также уровнем конструктивной преемственности оригинальных деталей и узлов, объемом унификации и стандартизации конструкторских элементов (посадки, резьбы и т.д.). Вопросы обеспечения технологичности конструкций освещены в специальной литературе, нормативных справочниках и отраслевых руководящих технических материалах (РТМ). Производственный и технологический процессы в машиностроении и их разновидности Понятие о производственном и технологическом процессе Производственным процессом называется совокупность всех действий людей и орудий производства, необходимых на данном предприятии для изготовления или ремонта выпускаемых изделий. Производственный процесс машиностроительного завода сложен и многообразен и включает изготовление заготовок, различные виды их обработки (механическую, термообработку и т.д.), контроль качества, транспортирование, хранение на складах, сборку машин, регулирование, испытание, отделку, упаковку, нормирование, учет и т.д. Различные этапы производственного процесса обычно выполняются на заводе в основных цехах: заготовительном, литейном, кузнечном, термическом, сборочном. Такие цехи, как модельный, ремонтно-механический, инструментальный и др., предназначенные для обслуживания основных цехов, являются вспомогательными. Технологическим процессом называют часть производственного процесса, непосредственно связанную с последовательным изменением состояния предмета, превращением его в готовую продукцию. Под изменением состояния объектов производства понимается не только изменение форм и размеров, но и изменение их физико-механических свойств при термической обработке. Технологический процесс связан с изготовлением детали или машины. Производственный процесс – с заводом, цехом или участком. Технологический процесс относится к детали или машине. Производственный процесс относится к заводам, цехам, участкам. Пример: технологический процесс изготовления вала, а производственный процесс кузнечного цеха. Структура технологического процесса Производство аппаратов состоит из нескольких технологических процессов, каждый из которых характеризуется определенными методами обработки и сборки. Для рационального изготовления деталей и сборки машин технологический процесс расчленяют на составные части. Основной единицей является технологическая операция. Технологическая операция – это законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте одним или группой исполнителей непрерывно (до перехода к следующей заготовке). Рабочее место – участок производственной площади, оборудованный применительно к выполняемой операции или работе. Характерным для операции является неизменность рабочего места (оборудования), объекта обработки и исполнителей. Например: сверление и растачивание отверстия в детали может выполняться последовательно несколькими инструментами на одном рабочем месте, т.е. в одну операцию, если раздельно – две операции. По ГОСТ 3.1109–82 технологические операции содержат следующие элементы: Установ – часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или собираемой сборочной единицы. Позиция – фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой или сборочной единицей вместе с приспособлениями относительно инструмента или неподвижной части оборудования для выполнения определенной части операции (изменение положения револьверной головки, резцодержателя). Технологический переход – законченная часть технологической операции характеризуемой постоянством применяемого инструмента и поверхностей, образуемых обработкой или соединяемых при сборке. Обработка несколькими одновременно работающими инструментами одной или нескольких поверхностей при соблюдении указанных условий является одним переходом. При изменении любого из этих элементов появляется новый переход, который может быть выполнен за один или несколько рабочих ходов. Рабочий ход – это законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, состояния поверхности или свойств заготовки. За каждый рабочий ход снимается (обрабатывается) один слой металла заданной толщины при неизменном режиме резания (обработки). При обработке деталей в состав операции входят также вспомогательные работы: установка и закрепление заготовки, пуск и останов станка, подвод и отвод резца, смена инструмента и др. Вспомогательные переходы – это такие вспомогательные работы, представляющие собой совокупность действий рабочего и оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров и состояния поверхности заготовки, но необходимы для выполнения технологического перехода. Их называют вспомогательным переходом. Типы и организационные формы машиностроительного производства В зависимости от производственной программы и характера изготовляемой продукции различают три основных типа производства: единичное, серийное и массовое. Серийное бывает, мелко-, средне- и крупносерийное. Тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций КЗ.О = О/Р, где О – число различных операций; Р – число рабочих мест. Для массового производства КЗ.О = 1, крупносерийное КЗ.О ≤ 10, среднесерийное 10 < КЗ.О ≤ 20, мелкосерийное 20 < КЗ.О ≤ 40; единичное КЗ.О > 40. Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой, малым объемом выпуска, применением универсального оборудования, расположенного по групповому признаку (токарный станок, фрезерный и т.д.), высокой квалификацией рабочих и более высокой себестоимостью продукции по сравнению с другими типами производства. Серийное производство – детали изготавливают партиями, изделия – сериями, повторяющимися через определенные промежутки времени. Применяется как универсальное, так и специализированное оборудование, приспособления, режущий и измерительный инструмент. Оборудование размещается как по типам, так и по последовательности операций, возможно также применение переменно-поточной формы организации работ, когда согласуется время обработки заготовок на отдельных станках и тем самым осуществляется непрерывное движение заготовок данной партии в порядке последовательности технологического процесса. Массовое производство характеризуется установившимся объектом производства, что при значительном объеме производства дает возможность закрепить операции за определенным оборудованием с расположением его в технологической последовательности (по потоку) и с широким применением специализированного и специального оборудования, механизацией и автоматизацией. Обеспечивает резкое сокращение времени на сборочные работы. Наиболее эффективное производство. Высшей формой является поточно-массовое (конвейерное), при котором выполнение каждой операции равно или кратно времени такта. Особенности технологии химического машиностроения 1. Разнообразная номенклатура выпускаемого оборудования от машин автоматов, поточных линий, до емкостных аппаратов и другого технологического оборудования. Ввиду постоянной разработки технологических процессов производства продуктов меняется номенклатура выпускаемого оборудования. 2. Преобладающим типом производства является единичное и мелкосерийное. Эти факторы определяют характерные условия технологической подготовки производства, характерных для единичного, мелкосерийного и серийного производства. 3. Неустойчивость технологических маршрутов обработки деталей и сборочных единиц изделий, вызывающая частые изменения в производственной структуре цехов и участков завода. 4. Применение недостаточно совершенных заготовок и, следовательно, большой объем дальнейшей обработки. 5. Относительно большие затраты средств на технологическую подготовку производства. 6. Низкая эффективность затрат на специальную технологическую оснастку. 7. Затруднено применение средств механизации и автоматизации. Специализация заводов на выпуск однотипного оборудования (емкостное, центробежное, теплообменное, насосное, и т.д.) способствует увеличению серийности производства. Существуют также приемы повышения серийности: преемственность, унификация, стандартизация. Совершенствование технологии изготовления химических аппаратов Совершенствование технологии изготовления аппаратов заключается: 1. В соблюдении конструктивной и технологической преемственности при проектировании изделий и их производстве. 2. В возможности переналадки производства с максимальным использованием ранее применявшихся технологических приемов (процессов) и оснастки. 3. В комплексной механизации и автоматизации производственных процессов при небольшой серийности и частой замене изделий. Выбор заготовок и методы их получения Заготовки, применяемые в химическом машиностроении весьма разнообразны, учитывая разнообразие машин и аппаратов. Основными видами заготовок являются: – отливки из черных и цветных металлов; – поковки, штамповки; – заготовки из листового металла; – заготовки из всех видов проката; – сварные заготовки; – заготовки из металлокерамики и пластических масс. |