СОСТАВ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА И ОБЩАЯ МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ ЕГО ДОКУМЕНТАЦИИ
Производственный процесс изготовления заданных изделий включает различные технологические, контрольные и транспортные операции. Рациональное последовательно-параллельное осуществление всей необходимой для изготовления заданных изделий совокупности этих операций должно обеспечивать своевременное и удовлетворительное в технико-экономическом отношении выполнение программы проектируемого производства.
11ри современном развитии науки о сварке и сварочной техники стало возможным расчетным путем определять рациональные режимы сварки, свойства металла сварных соединений, величину сварочных деформаций и напряжений, а также режимы техноло - I пческих способов по предупреждению либо снятию их в изготовляемых конструкциях. В связи с этим в современной практике проектирования технологических процессов сварочной техники получили применение научно обоснованные инженерные расчеты. (Особенно широко применяют расчетные методы определения оптимальных режимов сварки, обеспечнввющих получение сварных соединений высокого качества.
Практически доказано, что обеспечение основных показателей качества сварных изделий — работоспособности, точности и технологичности с одновременным снижением трудоемкости и себе - I іонмости конструкций в современных условиях достигается использованием расчетных методов в проектировании научно обоснованной технологии и механизации их производства. При этом проект технологического процесса изготовления сварной продукции должен включать не только комплексную разработку всех к'мшческих вопросов производства, но и сравнительный экономический анализ возможных рациональных вариантов технологии им отопления заданных конструкций.
Производственный процесс в сборочно-сварочных цехах обычно подразделяют на два основных и весьма различных процесса - 1) изготовление деталей и 2) сборка и сварка сборочных единиц и в целом заданных изделий. В этом комплексе ведущим и обус- ловливвющим выпуск продукции сборочно-сварочного цеха является процесс сборки и сварки. Процесс же изготовления деталей должен обеспечивать сборку и сварку бесперебойной подачей деталей требуемого качества и надлежащей точности. Поэтому он выполняет подчиненную роль в сварочном производстве. Кроме того, как отмечено ранее (п. 3), изготовление деталей может быть организовано в самостоятельном заготовительном цехе. Тогда проектируемый сборочно-сварочный цех включает в основном процессы сборки и сварки деталей, сборочных единиц и изделий. В связи с этим ниже особое внимание уделено сборочно-сварочным процессам.
При разработке проекта цеха для единичного и мелкосерийного изготовления сварной продукции производственный процесс обычно заимствуют из соответствующего типового проекта и корректируют его применительно к заданной программе производства либо составляют маршрутную технологию изготовления изделий заданной программы.
Разработка маршрутного технологического процесса заключается в установлении последовательного перечня операций по изготовлению в проектируемом цехе деталей заданного изделия и операций сборки и сварки их в сборочные единицы и изделие в целом. В общем случае для проектируемого сборочно-сварочного цеха такой перечень может включать необходимые технологические операции (см. гл. IV), закрепляемые за определенными ти-j пами оборудования или рабочих мест и относящиеся к следующим группам работ:
предварительная обработка металла, включающая очистку, правку и раскрой крупных (громоздких) кусков проката на транспортабельные заготовки размерами, указанными в картах раскроя проката для заданных изделий;
изготовление деталей и их обработка, включающие наметку (или разметку) подлежащих изготовлению деталей на заготовках соответствующего сортамента проката, последующую вырезку этих деталей, придание им заданных по чертежу размеров и формы, зачистку от заусенцев, грата, ржавчины и окалины, а также покрытие их токопроводящими грунтами для консервации при межоперационном хранении;
сборка и сварка деталей в сборочные единицы разной степени сложности;
общая сборка и сварка сборочных единиц в целое изделие и зачистка поверхностей сварных швов;
контроль качества сварных соединений и приемочные испытания, предусмотренные техническими условиями для заданных изделий;
поверхностные покрытия изделий, включающие грунтовку и окраску готовой продукции, а также другие отделочные работы.
В процессе составления маршрутной технологии выясняют необходимые для ее выполнения типы технологического, кон - I рольного и транспортного оборудования и оснастки, намечают специальности и квалификацию (разряд) рабочих, требуемую численность их на каждом рабочем месте и устанавливают (приближенно) продолжительность работ на всех рабочих местах. В этих случаях трудоемкость изготовления сборочных единиц и изделий (необходимую для последующих расчетов количественного состава элементов производства) определяют по показателям ранее выполненных проектов или по отчетным данным действующих передовых предприятий, изготовляющих аналогичные либо конструкційно подобные изделия (после соответствующей корректировки * гпх показателей и данных применительно к особенностям заданного проекта). Надлежит также использовать данные соответ - I снующих типовых проектов с оформлением результатов разра- (югкн проектируемой маршрутной технологии в соответствии с требованиями ГОСТ 3.1419—74 «Единая система технологической документации. Правила оформления документов на типовые технологические процессы сварки».
Выбирать оборудование и оснастку, а также назначать состав рабочих следует с учетом указаний, приведенных в гл. IV. Результаты этой работы вносят в ведомость маршрутного технологического процесса, которую используют в дальнейшей разработке проекта.
При составлении технического проекта (либо в стадии «рабочие чертежи») технологический процесс разрабатывают с необходимой степенью детализации (в зависимости от типа проектируемого производства) в два этапа: предварительная и окончательная (детальная) разработка.
Предварительная разработка технологического процесса включает:
расчленение изделий (по их чертежам) на сборочные единицы г выделением базовых деталей;
установление рациональной последовательности рабочих операций — сборочных, сварочных, технического контроля и транс - іюр гных, включая выбор наиболее целесообразных способов юорки и сварки каждого изделия на основе технико-экономическою сравнения различных рациональных вариантов технологии их выполнения (см. п. 17);
выбор и назначение способов обработки металла и установление рациональной последовательности рабочих операций по изго - Iоплошно деталей и их подготовке в соответствии с выбранным (поеобом сварки и техническими условиями по обеспечению требуемого качества заданной продукции;
выбор типов сборочного, сварочного, станочного и прочего производственного оборудования и оснастки, необходимых
Рис. 3. Кузов шахтной вагонетки:
Летит |
Підете |
Рис. 2. Схема сборки элементов изделия (кузова шахтной вагонетки, показанного на рис. 3 и в табл. 6) |
1 — лобовина штампованная с отбор - товкой; 2 — боковина, сваренная из трех листов; 3 — полосы жесткости продольные; 4 — то же, поперечные; 5 — накладка; 6 — поперечина распорная
для осуществления намеченного технологического, процесса.
Выполнение перечисленных выше проектных работ сопровождается обычно составлением графических схем (рис. 2) производственного процесса сборочно-сварочных работ (либо краткими описаниями, заменяющими эти схемы) и заполнением ведомости сборочных единиц, учебный пример составления которой применительно к несложному изделию (рис. 3) показан в табл. 6. Согласно указаниям в п. 16 по обеспечению минимальной длительности цикла изготовления продукции в поточном производстве, в данном примере выполнено расчленение заданного изделия на возможно большее число сборочных единиц. Технологический процесс, указанный в табл. 6, представляет собой часть производственного процесса, описанного ниже (см. п. 48) и осуществленного в поточной линии изготовления шахтных вагонеток.
В результате предварительной разработки технологических процессов устанавливают наиболее целесообразный для производства заданных изделий вариант расчленения их на сборочные единицы и наиболее рациональные в технико-экономическом отношении способы выполнения отдельных видов работ. Эти способы служат основой окончательной детальной разработки технологического процесса.
Детальную разработку технологических процессов выполняют по каждому отделению (участку) проектируемого цеха в отдельности. По сборочно-сварочным отделениям разрабатывают процессы сборки и сварки одной транспортной партии сборочных единиц (изделий), а при поштучной их передаче (в отделении цеха) — процессы сборки и сварки сборочных единиц и изделий. По заготовительному отделению проектируемого цеха детальный технологический процесс составляют на предварительную обработку единицы проката металла и на последующую обработку одной транспортной партии деталей. При этом трудоемкости
я G <d CD Я fc! tx я а го я о я о я о сх о S ОЮ Ш я CJ н я >, CD. с ян CD Я |
ТО О и о |
ю |
— £ н<£ к а sS" я то к сх^ о Я х u 3 ^ я TJH Я |
о о о с а я сх я я S о S о то с сх с _ О о с a a>>u |
* |
Ведомость сборочных единиц к проекту поточной линии цеха сварных конструкций завода угольного машиностроения Изделие — кузов шахтной вагонетки (см. рис. 3); число на годовую программу 29 ООО шт. |
го |
Xh * * я я la <D <L) 1=1 сх с То ГО к я s>. e-a о g |
я то Ё CD к |
я (X я |
о н |
!§< СП ^ |
о ^ X н ^ 2- д с о я я я |
3 |
w2 SB 3Z |
з CJ |
Л’ГшниЮ'э ОіЛн hodopa єн оігоиь |
ля ‘иігвхзїґ UDOBW HBXOHh |
(S ‘and *wd) ЭИНЭЬВНЕ090 |
аиігзїґєи ВН OlfOHh |
JM *BOOBW |
ИЕГБХЭН Sf^ |
я и Я ЄҐ 0.0 О О, V3 о оо |
•don on |
ts к к х (XX ф |
« 5 rt u О. rt хо к |
дз Ч ч ТО *5 ft |
я |
Я |
я |
CD |
н то |
К ю |
||
зЯ CD |
S о |
о CJ |
о CJ О |
° С о Ё; |
си |
я хЗ |
то I |
£ о. |
га к Ч v 2 О ч 5 ш с s о-о о St m |
Xh Щ : за >■> CD И. 3 4 е -—- То го я со н F-, О <D 5 о s к я |
s 5 то То H 2 я и и К pj о О Я сз ІВ&І С 0J Е W sgx |
Ъ а> 35 я § g •—1 сх ро то я ,„>о ° 5 о Я м н |
Я R»S ^ £ то о То П и *SJ и у S К P £4 CD ГО §&&g С V С то |
sKI a I® Я UlS-uB |
ЗЯ»Я X о о то я « н 5 й й |
~=н Н ф |
CD |
ID |
"Щ то сх S 5- s то w g о я S w о го s о g к я о я 5 О Я Я Q CD то я я сх сх я О С и я я _ о Л g о я Ч О С о <и я о Е £ р3 ° К то о 5 5 яо я л 05ЇЇ ts (_ В е£ я |
Сборочные единицы |
Детали, входящие в сборочные единицы |
Технологический процесс |
||||||||
№ по пор. |
Обозначение (см. рис. 2) |
Наименование |
Масса, кг |
Число на изделие |
№ детали |
Наименование |
Чистая масса детали, кг |
Число на сборочную единицу |
обработки металла и изготовления деталей |
сборки и сварки сборочных единиц |
2 |
А |
Лобовина |
32,1 |
2 |
і |
Лист лобовины Сборочная единица А1 |
2 6,2 5,9 |
і і |
1) Вырезка заготовок детали 1 из широкополосного проката на дисковых ножницах; 2) штамповка холодная детали 1 из заготовки на штамповочногибочном механическом прессе 3) зачистка приводной металлической щеткой детали 1 в местах после |
4) сборка по упорам в зажимном приспособлении детали 1 и сборочной единицы А1; 5) сварка детали 1 и сборочной единицы А1 дуговая автоматическая под флюсом |
3 |
Б |
Боковина |
94,9 |
1 |
2 3 |
Лист боковины Полоса жесткости продольная |
26,7 7,4 |
3 2 |
дующей сварки 1) Вырезка заготовок детали 2 из листового проката на гильотинных ножницах по упору; 2) отрезка деталей по упору на пресс-ножницах; 3) зачистка деталей 3 и заготовок детали 2 приводной металлической щеткой в местах последующей сварки |
4) Сборка трех листов детали 2 и двух деталей 3 в зажимном приспособлении; 5) сварка дуговая автоматическая под флюсом всех деталей сборочной единицы Б |
Продолжение табл. & |
Сборочные единицы |
Детали, входящие в сборочные единицы |
Технологический процесс |
||||||||
0. О С О е 2 |
Обозначен ие (см. рис. 2) |
Наименование |
Масса, кг |
Число на изделие |
.4° детали |
Наименование |
Чистая масса детали, кг |
Число на сборочную единицу |
обработки металла и изготовления деталей |
сборки и сварки сборочных единиц |
4 |
с |
Кузов (в сборе) |
165 |
і |
6 |
Поперечина распорная Сборочная единица А Сборочная единица Б |
5,9 32,1 94,9 |
1 1 1 |
1) Отрезка заготовки детали 6 по упору на пресс-ножницах; 2) холодная подгибка концов заготовки детали 6 на гибочном прессе; 3) зачистка детали 6 приводной металлической щеткой в местах последующей сварки |
4) Установка двух сборочных единиц А в цапфах вальцесварочного станка и сборка с ними сборочной единицы Б; 5) сварка дуговая автоматическая под флюсом двух сборочных единиц А со сборочной единицей Б в вальцесварочном станке; 6) сборка по шаблону и дуговая прихватка детали 6 с бортами кузова; 7) сварка дуговая ручная детали 6 с бортами кузова |
Примечание. Масса дана без учета наплавленного металла шва. Материал всех деталей изделия СтЗ. |
Всех операций определяют путем их технического нормирования, а продолжительности работ на каждом сборочно-сварочном стенду и на каждом станке — посредством составления циклограмм^ этих работ (см. п. 16). Значения трудоемкостей на годовую программу производства получают умножением отдельных трудоемкостей (сборки, сварки, обработки и т. п.) изготовляемой расчетной единицы (транспортной партии) на соответствующее количество таких единиц в годовой заданной программе.
В целях ускорения проектирования указанные технологические разработки выполняют по всем отделениям сборочно-сварочного цеха одновременно. В результате детальной разработки технологических процессов должны быть достигнуты:
наименьшая возможная трудоемкость всех производственных операций (сборочных, сварочных, предварительной и последую-] щей механической и термической обработки и пр.) путем использования высокопроизводительных способов и приемов работ, рациональных сборочных приспособлений (с учетом необходимых мероприятий по предупреждению деформаций свариваемых изделий), совершенной аппаратуры и оборудования, комплексной механизации и автоматизации подлежащих выполнению работ;
минимальная продолжительность производственного цикла изготовления изделий в соответствии с заданным количеством их на годовую программу;
минимальное общее требуемое число рабочих, участвующих в выполнении технологического процесса, за счет совмещения профессий, многостаночного обслуживания и комплексной механизации и автоматизации производства;
наилучшее (с высокой загрузкой) использование производственного, транспортного и вспомогательного оборудования; наименьшее количество отходов материалов; наименьший возможный расход производственной энергии.
В целях наиболее удобного расположения всех записей и расчетных данных разработку технологических процессов выполняют на особых бланках, называемых ведомостями технологического процесса, технологическими картами и инструкционными картами. Эти бланки после их заполнения составляют документацию разработки технологического процесса. Содержание ее зависит от степени детализации разработки технологического процесса, требуемой для разных типов проектируемого производства.
Разработка технологии изготовления изделий единичного и мелкосерийного производства ограничивается составлением технологических маршрутных ведомостей. В проектах цехов (отделений, участков) серийного производства для основных наиболее характерных и сложных изделий составляют технологические карты, а для прочих изделий — технологические маршрутные ведомости. Для всех изделий крупносерийного и массового производства составляют подробные технологические карты, допол-
■•..смыв (преимущественно при массовом производстве) инструкционными картами для каждого рабочего места или по каждой операции.
Для производственных процессов, выполняемых в сборочно - пырочных отделениях цеха, содержание упомянутых выше форм шкументации проектируемого технологического процесса своїй їси к следующему.
Технологические маршрутные ведомости должны включать: І) наименование и условное обозначение (марку) изготовляемого и іделия; 2) название и условное обозначение (номер) сборочной единицы изделия, на сборку и сварку которого составлена ведомы-п.; 3) число данных сборочных единиц в одном изделии; 4) намеченную величину изготовляемой партии данных сборочных 1-цинпц изделия или расчетное значение такта выпуска его (см. и 20); 5) перечень деталей, входящих в состав данной сборочной • Липины, с обозначением для каждой из них марки и характеристики материала, чистой массы и числа на сборочную единицу; (>) название цеха (отделения, пролета, участка и рабочего места)—■ ипотовителя данной сборочной единицы; 7) указания, откуда должны поступить детали на сборку и сварку и куда должна быть исправлена изготовленная сборочная единица; 8) последовательный перечень операций — технологических, технического кон - іроля и подъемно-транспортных, подлежащих выполнению при сборке и сварке данной сборочной единицы; 9) указания по каждой операции о типах необходимых орудий производства (сборочного приспособления, сварочной машины, контрольно-испыта - іельного аппарата, рабочего и мерительного инструмента и т. п.), н также устройств по технике безопасности (защитные очки, щитки н маски, ширмы, занавески и т. п.); 10) сведения по каждой операции о требуемом числе рабочих необходимой специальности и квалификации (разряда); 11) укрупненные нормы трудоемкости либо времени на выполнение каждой операции.
Технологические карты, помимо общих сведений, помещаемых в технологических маршрутных ведомостях (см. п. 1—7), должны содержать: 8, а) последовательный перечень всех операций (основных, вспомогательных, дополнительных и технического контроля) с подразделением их на отдельные переходы; 9, а) сведения но каждому переходу, перечисленные выше в позиции 9, включая данные о принятых способах и режимах сварки; 10, а) сведения по каждому переходу, перечисленные выше в позиции 10;
11, а) нормы трудоемкости либо времени на выполнение каждого перехода и операции в целом, а также расходы (на сборочную единицу и изделие в целом) основных и вспомогательных материалов (электродов, присадочной проволоки, флюсов, газов и т. д.), топлива и соответствующих видов производственной энергии. Кроме того, в технологических картах должны быть помещены эскизы собираемых и свариваемых сборочных единиц, включая (при дуговой и газовой сварке) эскизы поперечных сечений сварных швов с обозначением последовательности выполнения их слоев, а также прочие необходимые сведения.
Инструкционные карты составляют подобно технологическим картам, но отдельно на каждую операцию (или ряд последовательных операций, выполняемых на одном рабочем месте), с эскизами и достаточно подробными описаниями каждого перехода, включая сведения о рациональной организации труда и технике безопасности на данном рабочем месте.
Помещаемые в технологических и инструкционных картах данные о принятых режимах сварки должны включать все необходимые параметры, обеспечивающие для каждого выбранного способа сварки требуемое высокое качество и эксплуатационную надежность заданных сварных соединений с указанием на использование при их выполнении надлежащих марок, размеров и количеств грисадочных материалов, защитных газов, а также типов применяемых машин, аппаратуры и оснастки.
В практике проектирования обычно разделяют детальную раз - ];аботку технологического процесса на две части, существенно различающиеся между собой. Первую часть, представляющую собой собственно технологическое проектирование производственного процесса (см. п. 13 и 14), называют планированием технологического процесса. Эта часть включает составление последовательного перечня операций технологического процесса и определение го каждой операции режима ее выполнения, необходимых типов оборудования, оснастки, числа и квалификации рабочих. Вторая, заключительная часть детальной разработки технологии производ- с"ва, называемая нормированием технологического процесса (см. п. 16), содержит необходимые подсчеты по определению трудоем - юсти и продолжительности каждой операции, а также затрачи - вюмых на их выполнение количеств материалов и производствен - юй энергии.
В итоге описанной разработки технологического процесса по кіждой операции устанавливают требуемый качественный состав ошовных элементов проектируемого производства. Кроме того, п/тем подсчетов значений годовой трудоемкости по каждому предусмотренному виду станочных и ручных работ получают исход - ние данные для определения необходимого количественного со- пава элементов производства (см. п. 25—27).
В последние годы, в целях достижения необходимых полноты, тсчности и высокого качества проектных разработок (конструк - тсрских, технологических и подготовки производства), обеспечи - ваощих высокую производительность проектируемых промышлен - ннх предприятий, все вопросы оформления указанных разработок подверглись стандартизации. Результаты этой стандартизации п{едставлены в следующих трех группах стандартов: 1) Едина система конструкторской документации (ЕСКД); 2) Едина система технологической документации (ЕСТД) и 3) Едина система технологической подготовки производства (ЕСТПП).
Выборка из указанных групп основных стандартов, используемых в проектировании сварочных производств, помещена ниже. В этих стандартах помещены необходимые сведения по составлению упоминавшихся выше маршрутных ведомостей, технологических карт и другой документации.
ГОСТ 2.312—72 ЕСКД. Условные изображения и обозначения швов сварных соединений.
ГОСТ 2.313—68 ЕСКД - Условные изображения и обозначения швов неразъемных соединений.
ГОСТ 3.1102—74 ЕСТД. Стадии разработки и виды документов.
ГОСТ 3.1108—74 ЕСТД. Комплектность документов в зависимости от типа и характера производства.
ГОСТ 3.1110—75 ЕСТД. Правила оформления документов, применяемых при автоматизированном проектировании технологических процессов. Документы общего назначения.
ГОСТ 3.1402—74 ЕСТД. Правила оформления документов на раскрой и отрезку заготовок.
ГОСТ 3.1406—74 ЕСТД. Правила оформления документов на сварку.
ГОСТ 3.1413—73 ЕСТД. Правила оформления документов на сварку трением.
ГОСТ 3.1417—74 ЕСТД. Правила оформления документов на процессы пайки.
ГОСТ 3.1419—74 ЕСТД. Правила оформления документов па типовые технологические процессы сварки.
ГОСТ 3.1423—75 ЕСТД. Правила оформления документов на изготовление изделий на автоматических линиях.
ГОСТ 3.1426—76 ЕСТД. Правила оформления документов, применяемых при автоматизированном проектировании техноло - тческих процессов. Сварка.
ГОСТ 3.1427—77 ЕСТД. Правила оформления документов на процессы пайки волной припоя, погружением в расплавленный припой, индукционной, электродуговой, электросопротивлением, электронным лучом, оптическим излучением, плазменной.
ГОСТ 3.1430—78 ЕСТД. Правила оформления документов па единичные и типовые (групповые) процесссы пайки.
ГОСТ 3.1502—74 ЕСТД. Правила оформления документов на технический контроль.
ГОСТ 14.201—73 ЕСТПП. Общие правила отработки конструкции изделия на технологичность.
ГОСТ 14.202—73 ЕСТПП. Правила выбора показателей технологичности конструкции изделий.
ГОСТ 14.203—73 ЕСТПП. Правила обеспечения технологичности конструкции сборочных единиц.
ГОСТ 14.204—73 ЕСТПП. Правила обеспечения технологичности конструкции деталей.
ГОСТ 14.301—73 ЕСТПП. Общие правила разработки технологических процессов и выбора средств технологического оснащения.
ГОСТ 14.302—73 ЕСТПП. Виды технологических процессов
ГОСТ 14.303—73 ЕСТПП. Правила разработки и применения типовых технологических процессов.
ГОСТ 14.304—73. ЕСТПП. Правила выбора технологического оборудования.
ГОСТ 14.305—73 ЕСТПП. Правила выбора технологической оснастки.
ГОСТ 14.306—73 ЕСТПП. Правила выбора средств технологического оснащения процессов технического контроля.
ГОСТ 14.309—74 ЕСТПП. Правила применения средств механизации и автоматизации производства.
ГОСТ 14.311—75 ЕСТПП. Правила разработки рабочих технологических процессов.
ГОСТ 14.316—75 ЕСТПП. Правила разработки групповых технологических процессов.
ГОСТ 14.317—75 ЕСТТП. Правила разработки процессов контроля.