Виды машиностроительного производства

Для того, чтобы кратко характеризовать количество изделий, выпускаемых промышленностью или предприятием, используют термины массовое, серийное и единичное производство. Кроме этих трех основных видов, различают еще два промежуточных вида: крупносерийное и мелкосерийное. Первое по своим особенностям приближается к массовому, второе – к единичному.

Массовое производство. Первая и главная особенность массового производства состоит в том, что каждый станок на производственном участке выполняет только одну закрепленную за ним операцию и для других операций не используется. Таким образом, участок массового производства какой-либо детали целиком занят обработкой только этой детали.

Вторая важная особенность – это расстановка оборудования на участке по ходу технологического процесса, т.е. в таком же порядке, в каком следуют одна за другой операции ТП.

Серийное производство. Серийное производство характерно тем, что за каждым станком участка закреплено больше одной операции, т.е. на участке обработке подвергается не одна, а несколько или много деталей.

Такой участок создают для деталей, по каждой из которых производственная программа слишком мала для того, чтобы выполнять ее методом массового производства. Подбирая номенклатуру деталей для участка, стараются, насколько это возможно, составлять ее из деталей примерно одинаковых по габаритным размерам, по конфигурации (валы, корпуса, зубчатые колеса и т.д.).

Единичное производство. Участок единичного производства характерен тем, что он рассчитан на чрезвычайно широкую номенклатуру самых разнообразных деталей, каждая из которых выпускается единицами экземпляров.

Для этого вида производства характерно применение станков, приспособлений и инструментов общего назначения, из числа наиболее универсальных, и использование рабочей силы высокой квалификации.

Точность в машиностроении

Точность большинства приборов, металлорежущих станков, вычислительных машин, управляющих устройств и многих других изделий машиностроения является важнейшей характеристикой их качества.

Повышение точности изготовления деталей и сборки узлов увеличивает долговечность и надежность механизмов и машин. Этим объясняется непрерывное ужесточение требований к точности изготовления деталей машин в целом.

Под точностью детали понимается ее соответствие требованиям чертежа: по размерам, геометрической форме, правильности взаимного расположения обрабатываемых поверхностей и по степени их шероховатости.

Многообразные причины, вызывающие появление погрешностей при обработке заготовок, делятся на два основных вида: причины систематического и случайного характера. Соответственно погрешности, возникающие вследствие этих причин, подразделяют на случайные и систематические.

Систематическая погрешность – это такая погрешность, которая для всех заготовок рассматриваемой партии остается постоянной или же закономерно изменяется при переходе от каждой обрабатываемой заготовки к следующей.

Погрешности, возникающие вследствие неточности, износа и деформации станков. Погрешности изготовления и сборки станков ограничиваются нормами ГОСТа, определяющими допуски и методы проверки геометрической точности станков (точности станков в ненагруженном состоянии). Существуют следующие классы точности станков: Н (нормальный), П (повышенный), В (высокий), А (особо высокий), С (станки особой точности – для изготовления эталонных деталей).

Погрешности геометрической точности станков полностью или частично переносятся на обрабатываемые заготовки в виде систематических погрешностей. Их величина поддается предварительному анализу и расчету. Например, при непараллельности оси шпинделя токарного станка направлению движения суппорта в горизонтальной плоскости цилиндрическая поверхность обрабатываемой заготовки, закрепленной в патроне станка, превращается в коническую.

Износ станков обусловливает увеличение систематических погрешностей обрабатываемых заготовок.

Погрешности, связанные с неточностью и износом режущего инструмента. Неточность режущего инструмента (особенно мерного типа разверток, зенкеров, протяжек, концевых и пазовых фрез и фасонного инструмента) во многих случаях непосредственно переносится на обрабатываемые заготовки, обуславливая появление систематических погрешностей формы и размеров обрабатываемых поверхностей. Значительно большее влияние на точность обработки заготовок оказывают погрешности режущего инструмента, связанные с его износом.

Износ режущего инструмента приводит к возникновению систематической погрешности обработки. При чистовой обработке заготовок износ резцов вызывает отдаление вершины от центра вращения заготовки на величину радиального износа и соответствующее увеличение радиуса обточки.

Случайная погрешность – это такая погрешность, которая для разных заготовок рассматриваемой партии имеет различные значения, причем ее появление не подчиняется никакой видимой закономерности.

В результате возникновения случайных погрешностей происходит рассеивание размеров заготовок, обработанных при одних и тех же условиях. Рассеивание размеров вызывается совокупностью многих причин случайного характера, не поддающихся точному предварительному определению и проявляющих свое действие независимо друг от друга. К таким причинам относятся колебания твердости обрабатываемого материала, снимаемого припуска, положение исходной заготовки в приспособлении, связанные с погрешностью ее базирования и закрепления или обусловленные неточностями приспособления, колебание температурного режима обработки, затупление инструмента, колебание упругих отжатий элементов ТС под влиянием нестабильных сил резания и др.

Для выявления и анализа закономерностей распределения размеров заготовок при их рассеивании успешно применяют методы математической статистики, базирующиеся на теории вероятностей.

Законы рассеивания (распределения) размеров. В результате возникновения случайных погрешностей при обработке партии заготовок на настроенном станке действительный размер каждой заготовки является случайной величиной и может принимать любое значение в границах определенного интервала.

При разных условиях обработки заготовок рассеивание их действительных размеров подчиняется различным математическим законам. В технологии машиностроения большое практическое значение имеют следующие законы: закон нормального распределения (закон Гаусса), закон эксцентриситета (закон Релея), закон равной вероятности и функции распределения, представляющие собой композицию этих законов.