Машина як об’єкт виробництва

В цей темі вивчаються наступні питання:

- функціональне і структурне опис машини;

- службове призначення машини;

- якість машини, система показників якості;

- структура машини як об'єкта виробництва;

- життєвий цикл вироби.

Машина являє собою пристрій, що виконує механічні рухи і силові дії, необхідні для виконання тих чи інших робочих процесів. Будь-яка машина створюється для задоволення визначеної потреби людини, яка знаходить відображення в службовому призначення машини. Сучасні машини є, як правило, складними системами, що складаються з декількох функціональних частин. Такими частинами є двигуни, механічна система і система управління рухом. Двигун є тією функціональною частиною машини, в якій здійснюється перетворення будь-якого виду енергії (електричної, гідравлічної, теплової) в механічну роботу. Механічна система здійснює перетворення найпростіших рухів, що створюються двигунами, в складні руху робочих органів машини. Важливими функціональними частинами сучасних машин є системи управління рухом. Системи програмного керування, формуючи керуючі сигнали, задають тим самим програмні руху робочих органів машини.

Службове призначення машини .Створення вироби починається з визначення завдання, для вирішення якої воно створюється. Службове назначеніемашіни - це сукупність споживчих властивостей і технічних вимог, тобто максимально уточнена і чітко сфор-мулірованная завдання, для вирішення якої призначена машина. Формулювання службового призначення відображає не тільки загальну задачу, для вирішення якої створюється машина, але і всі додаткові умови і вимоги, які це завдання кількісно уточнюють і конкретизують. Формулювання службового призначення машини може содер-жати також ряд додаткових відомостей, які, необхідно враховувати при її проектуванні і виготовленні, наприклад требо-вання до зовнішнього вигляду, безпеки роботи, зручності і простоті обслуговування і управління, рівню шуму, ККД, ступеня механи-зації і автоматизації.

Якість машини, система основних показників. Службове призначають-че-ня описують як словесно, так і системою кількісних показників, оп-чати конкретні функції, умови роботи і ряд додаткових мо-ментів відповідно до тим завданням, яке планують вирішувати за допомогою ство-дається машини. Нерідко надмірно жорсткі, економічно невиправданий-ні вимоги до точності та іншими показниками якості є причинами-Вієм НЕ-досить глибокого вивчення і виявлення службового призначення машини. Для того щоб машина економічно виконувала своє службове призначе-ня, вона повинна мати необхідний для цього якістю.

Під якістю машини розуміють сукупність властивостей, що визначають її придатність задовольняти певним потребам відповідно до службового призначення і відрізняють машину від інших. Якість кожної машини характеризується рядом методично правильно відібраних показате-лей, для кожного з яких повинна бути встановлена ​​кількісна вели-чину з допуском на її відхилення, що виправдовується економічністю виконан-ня ма-шиною її службового призначення.

Система якісних показників з встановленими для них кількісних-судинними даними і допусками, що описує службове призначення машини, отримала назву технічних умов і норм точності на приймання готової машини. До основних показників якості машини відносяться:

- стабільність виконання службового призначення;

- якість продукції, що випускається;

- довговічність фізична, тобто здатність зберігати початковий ка-кість в часі;

- довговічність моральна, або здатність економічно виконувати слу-жебное призначення в період роботи;

- зручність і простота обслуговування і управління;

- коефіцієнт корисної дії;

- ступінь механізації та автоматизації;

- рівень шуму, екологічна безпека (нешкідливість) та ін.

Кожен з перелічених основних показників стосовно до того чи іншого типу машини конкретизується у вигляді цілої системи дода нітелей-них якісних і кількісних показників. Вони характеризують особ-ності, якими повинні володіти машини відповідного типу, призначені-нені для виконання даного службового призначення.

У технічних умовах формулюється завдання, яке належить ре-шити, як в процесі конструювання машини, так і під час її виготовлення.

Основні технічні характеристики і якісні показники неко-то-яких машин і складових їх частин, що випускаються у великих обсягах, стан-дартізіровани.

Одними з найважливіших показників якості, що впливають на трудомісткість виготовлення виробу, є геометрична точність і якість поверхневого шару деталі.

У загальному випадку під точністю розуміється ступінь наближення фактичного значення параметра до заданого значення. Під геометричною точністю деталі розуміється ступінь наближення реальної деталі до її геометричному прототипу.

Точність поверхні визначається точність її розмірів і геометричної форми. Розмір розуміється як відстань між двома невеликими ділянками двох або однієї поверхні. Точність геометричної форми поверхні описується за допомогою трьох показників точності: макрогеометрії, хвилястості і мікрогеометрії: 1) під макрогеометріческіе відхиленнями розуміють відхилення реальної поверхні від правильної геометричної форми в межах габаритних розмірів цієї поверхні; 2) під хвилястістю розуміють періодичні нерівності поверхні, що зустрічаються на ділянках протяжністю від 1 до 10 мм; 3) під мікрогеометрична відхиленнями (мікронерівностями) розуміють відхилення реальної поверхні в межах невеликих її ділянок, зазвичай розміром 1 мм (мікрогеометрична відхилення називають шорсткістю поверхні).

Одним із завдань технології є виготовлення машин, фактичні від-лень яких від бажаного ідеалу не виходили б за межі установ-льон-них допусків. Наприклад, зі зменшенням допусків на показники якості машина або інший пристрій буде працювати економічніше, але це викличе збільшення вартості виготовлення і підвищить витрати на експлуатацію (до-пиці буде коштувати ремонт).

Життєвий цикл вироби (машини) - період часу від зародження ідеї про необхідність і можливість створення нового виробу, від формирова-ня іс-Ходна вимог до нього до закінчення його експлуатації (потребле-ня), тобто до зняття його з експлуатації або до утилізації , якщо вона необ-дима і є істотною з точки зору витрат часу і коштів.

Життєвий цикл виробу включає наступні стадії: 1 - вивчення ринку (маркетинг); 2 - науково-дослідні, дослідно-конструкторські та технологічні роботи; 3 - технічна підготовка виробництва; 4 - виробництво вироби; 5 - експлуатація вироби з подальшою його утилізацією.

Важлива роль в життєвому циклі вироби відводиться технічній підготовці виробництва, яка включає в себе: конструкторську підготовку виробництва на базі систем автоматизи-рованного проектування (САПР): розробку конструкції вироби і створення складальних креслень, робочих креслень деталей, що запускаються у виробництво-ст- во, з оформленням відповідних специфікацій та іншої конструктор-ської документації; технологічну підготовку виробництва (ТПП), що включає сово-куп-ність заходів, що забезпечують технологічну готовність виробництва; календарне планування виробничого процесу виготовлення через робів у встановлені терміни при заданих обсягах випуску і витратах.

Стадії проектно-конструкторських робіт (конструкторська підготовка виробництва) і технологічних (технологічна підготовка виробництва) яв-ляють найбільш тривалими і трудомісткими в процесі створення нової тех-ніки. Так, технологічна підготовка займає зазвичай більше 50% ча-мени всієї технічної підготовки виробництва. Тому в умовах жорсткої конку-ренції, коли час на підготовку виробництва обчислюється не роками, а неде-лями і навіть днями, необхідність використання новітньої обчислювач-ної техніки, систем автоматизованого проектування (САПР) і відмінності-них програм для ТПП є об'єктивною реальністю. У практиці машинобудування в самостійну стадію може бути виокрем-лена організаційна підготовка виробництва, в процесі якої ре-шаются завдання організації основного, допоміжного та обслуговуючого вироб-ництва. Створення нових і реконструкція існуючих організаційних-вих-тів машинобудівних підприємств, їх будівництво і підго-товка до ви-пуску нової техніки вимагають великих капітальних вкладень і тривалістю-ності за часом. На діючих підприємствах вибирається найбільш раціо-ний метод переходу на випуск нової продукції.

Налагодження виробничих процесів, внесення необхідних конструк-торських і технологічних змін, підвищення навичок робітників становить стадію освоєння випуску продукції. Освоєної вважається продук-ція, трудомісткість і собівартість якої відповідають технічній доку-ментації при запланованому обсязі випуску. Особливо ця стадія стано-вится істотною, якщо випуск нової техніки починають до повної техноло-ги-чеський і організаційної підготовленості виробництва.

Структура життєвого циклу за складом стадій і по відношенню витрат за-висить від характеру об'єкта виробництва та обсягу випуску нової техніки.

Для машин, що випускаються в одиничних екземплярах або в невеликих ко-ли-чествах, може бути скорочена стадія технологічної підготовки вироб-вод-ства (шляхом більш укрупненої опрацювання технології і використання уні-версальная або уніфікованої оснастки) і практично відсутня стадія освоєння випуску, а стадія виробництва включає тривалість циклу изготов-лення одного або декількох виробів. У масовому ж виробництві зростає значення технологічної підготов-товки виробництва, істотними стають витрати на організаційну підготовку і освоєння випуску нової техніки.

Структура машини як об'єкта виробництва. Виробом в машинобудуванні називають будь-який предмет виробниц-ства, що підлягає виготовленню на підприємстві. Виробом можуть бути машина, її елементи в збірці і навіть від-слушна деталь, заготівля, в залежності від того, що є продук-том кінцевої стадії даного виробництва.

Вироби можуть бути не специфікованими (що не мають з-складових частин) і специфікованими (що складаються з двох або більше частин).

У Єдиній системі конструкторської документації (ЕСКД) установ-лени наступні види виробів: деталь, складальна одиниця, комплекти, комплекси.

Деталь - нерознімне виріб, виготов-лення з однород-ного по найменуванню і марці матеріалу без застосування складальних опе-рацій (наприклад, валик з одного шматка металу, литий корпус).

Деталь характеризується комплексом властивостей, до числа яких відносяться: властивості матеріалу деталі; форма її поверхні; раз-заходи деталі; точність розмірів і форми; якість поверхні де-талі.

Важливою характеристикою деталі є також її се-бестоі-ність.

Складальна одиниця - виріб, складові частини якого біля-жать з'єднанню між собою на підприємстві-виробнику шляхом збі-Рочной операцій (згвинчуванням, запрессовкой, розвальцюванням, клепкою, зварюванням, пайкою), наприклад, верстат, редуктор, зварений корпус.

Комплекс-це два і більше специфіковані (що складаються з двох і більше складових частин) вироби, не поєднаних на підпри-ятіі-виготовлювачем-тілі складальними операціями, але призначених для виконання взаімосвя-занних експлуатаційних функцій; наприклад: автоматична лінія, цех-ав-томат, верстат з ЧПУ з керуючими па-нелями і т. п.

Комплект - це два і більше виробів, не поєднаних на пред-прийнятті-виробнику складальними операціями і представляють на-бор виробів, кото-які мають загальне експлуатаційне призначення допоміжного характеру; наприклад: комплекти запасних частин, ін-струмента і приладдя, изме-рительное апаратури, упа-кувальної тари і т. п.