Бұйым, машина жасаудағы өндірістік және технологиялық үдерістер

Бұйым және оның бөліктері. Бұйым дегеніміз – кәсіпорында дайындалатын өндіріс өнімі. Берілген өндірістің соңғы сатысына байланысты бұйымға дайындалған (жөнделген) машиналар ғана емес, сонымен бірге жиналған машинаның жеке бөлшектері де жатады. Мысалы, экскаватор зауыты үшін бұйым ретінде экскаватор, мотор жасау зауыты үшін – қозғалтқыш, поршень зауыты үшін – поршень болып табылады.

Бұйымдардың мынадай түрлері болады: детальдар, жинақ бірліктері, кешендер, жиынтықтар.

Деталь – жинақтау операциясын қолданбастан біртекті материалдан дайындалған бұйым.

Жинақ бірліктері – құрамдас бөліктері дайындаушы-кәсіпорында бір-бірімен өзара жинақтау операцияларымен (пісіру, бұрау және т.б.) біріктірілген бұйым. Техникалық әдебиетте «жинақ бірліктері» мағынасын білдіретін «торап» термині қолданылады. Техникалық тұрғыдан алғанда торап – басқа жинақтау бірліктерінен немесе бұйымнан бөлек жинауға болатын және бұйымда құрамдас бөліктерімен бірігіп қана жеке функцияны атқаратын жинақтау бірлігі, мысалы, тісті дөңгелектерімен бірігіп жиналған білік.

Технологиялық тұрғыдан алғандағы бұйымның құрамдас бөлігінің сипатты белгісі ретінде бұйымның басқа бөліктерімен жеке жиналу мүмкіндігін атап өтуге болады. Конструкциясына байланысты бұйымның құрамдас бөлігі жеке детальдардан немесе жоғары қатарлы құрамдас бөліктерден тұрады. Құрамдас бөліктер бірінші, екінші және одан да жоғары қатарлы болып келеді. Бірінші қатардағы құрамдас бөлік бұйымның құрамына бірден кіреді. Ол жеке детальдардан немесе екінші қатарлы бір не бірнеше құрамдас бөліктер мен детальдардан тұрады. Екінші қатардағы құрамдас бөлік бірінші қатардағы құрамдас бөлікке кіреді. Ол детальдарға немесе үшінші қатардағы құрамдас бөліктер мен детальдарға, т.с.с., ең жоғары қатардағы құрамдас бөлік тек қана детальдарға бөлінеді. Бұйымды құрамдас бөлікке жіктеудің бұл түрі технологиялық белгілер бойынша жүргізіледі.

Кешен – дайындаушы-кәсіпорында жинау операцияларымен біріктірілмеген, бірақ өзара байланысқан пайдалану функцияларын орындауға арналған екі және одан да көп бұйым, мысалы, цех-автомат, бұрғылау қондырғысы және т.б.

Жиынтық – жалпы пайдалануға арналған көмекші сипаттағы бұйымдар топтамасы.

Бұйымды функционалды белгісі бойынша құрамдас бөлікке жіктеудің басқа да түрі бар. Мысалы, оған қозғалтқыштың газ тарату механизмін, майлау немесе салқындату жүйесін және т.б. жатқызуға болады. Технологиялық тұрғыдан қарағанда бұйымның бұл құрамдас бөліктері жинақтаушы болып табылмайды, себебі оларды көбінесе бұйымның басқа бөліктерімен бөлек толығымен жинауға болмайды.

Қазіргі кездегі машина жасауда жинақ жалпы және торапты болып бөлінеді. Жалпы жинақ нысаны болып бұйым есептелсе, торапты жинақ нысанына оның құрамдас бөліктері кіреді.

Машина жасауда бұйымның құрамдас бөліктерге бөлінуі, сызбалар мен басқа да техникалық құжаттардың рәсімделуі мемлекеттік стандарттар талаптарына сәйкестендіріп жүргізіледі.

Өндірістік және технологиялық үдерістер. Машина жасау (машина жөндеу) кәсіпорындарында бұйымды шығаруға (жөндеуге) байланысты әртүрлі үдерістер орындалады.

Машина жасау технологиясында зерттеу және жасау нысандарына төмендегілер жатады:

– өңдеу түрлері, дайындамалар таңдау, өңделетін бет сапасы, өңдеу дәлдігі мен олардың припускілері, дайындамаларды базалау;

– беттерді (жазық, цилиндрлік, күрделі профильді және т.б.) механикалық өңдеу тәсілдері;

– типтік детальдарды (тұрқылар, біліктер, тісті дөңгелектер және т.б.) дайындау әдістері;

– жинау үдерістері (детальдар мен тораптарды біріктіру сипаты, жинау жұмыстарын механикаландыру және автоматтандыру);

– жабдықтарды құрылымдау.

Берілген кәсіпорында бұйымды дайындау (жөндеу) үшін қажетті адамдар іс-әрекеті мен өндіріс құралдарының өзара байланыстағы жиынтығын өндірістік үдеріс деп атайды. Өндіріс құралын өзгертіп және оның одан кейінгі жағдайын анықтау бойынша іс-әрекеттен тұратын өндірістік үдерістің бір бөлігін технологиялық үдеріс деп атайды. Технологиялық үдерісті орындау барысында берілген техникалық талаптарға сәйкес бұйым алу мақсатында материал мен шикізаттың формасын, өлшемдері мен қасиеттерін өзгертуге қол жеткізуге болады.

Қоюшы кәсіпорындағы қосымша өңдеуді немесе жинауды қажет ететін бұйым шикізатдеп аталады. Технологиялық үдерістердің түрлері: механикалық, термиялық өңдеудің, жинаудың технологиялық үдерістері және т.б.

Бір жұмыс орнында орындалатын технологиялық үдерістің аяқталған бөлігі технологиялық операция деп аталады. Технологиялық операцияның негізгі элементтері мемлекеттік стандартпен анықталады. Технологиялық операция технологиялық үдерісті өндірістік жоспарлау үшін негіз болып саналады, яғни үдерістің еңбек сыйымдылығын есептеуге, біліктілік бойынша қажетті жұмысшылар санын анықтауға және т.б. Операция технологиялық және қосымша өтпелерге бөлінеді. Материалдан жоңқасымен бірге жаңа қабатты бөліп алу арқылы жаңа беттерді алу кесумен өңдеу деп аталады. Кесумен өңдеудің жалпы түріне өткір жүзді аспаптармен орындалатын өткір жүзді өңдеу жатады.

Технологиялық өтпе – тұрақты технологиялық режимдер мен қондыру кезінде технологиялық жабдықтаудың бірдей құралдармен орындалатын технологиялық операциясының аяқталған бөлігі.

Мысалы, алдымен біліктің бір сатысын, сонан соң екіншісін кескішпен тізбектеп кесу екі технологиялық өтпеден тұрады; егер бұл сатыларды бірмезгілде екі кескішпен кесуді орындайтын болсақ (1.1-сурет), онда бұл бір өтпемен кесу болып табылады. Дайындаманың бір бетін алдымен қаралтым, сонан соң таза режимде өңдеу екі технологиялық өтпеден тұрады, себебі бұл жағдайда кесу режимі өзгереді.

1.1-сурет. Екі кескішпен білік сатыларын өңдеу сұлбасы:

– білік сатыларының диаметрлері; – бірінші кескіштің жұмыстық жүрісі, – екінші кескіштің жұмыстық жүрісі

Технологиялық өтпені орындау кезіндегі жұмысшының барлық іс-әрекеті жеке-жеке тәсілдерге бөлінеді. Өтпе кезінде орындалатын және бір мақсатқа біріктірілген адамның іс-қимылының аяқталған жиынтығы тәсіл деп аталады.

Бекітпе – өңделетін дайындаманың немесе жинақ бірлігінің мықтап бекітілген кезінде орындалатын технологиялық операцияның бір бөлігі.

Дайындама– материалдың формасын, өлшемдерін, бет сапасы мен қасиеттерін өзгерте отырып, деталь немесе ажырамайтын жинақ бірлігін дайындайтын өндіріс заты. Беттердің формасы, өлшемдері және кедір-бұдырлығы өзгермейтін, бірақ технологиялық өтпені орындауға қажетті жұмысшы іс-қимылынан тұратын технологиялық операцияның аяқталған бөлігі қосымша өтпе деп аталады. Қосымша өтпенің мысалы ретінде өңдеу алдында дайындаманы бекітуді, кескіш бастиегін бұруды және т.с.с. айтуға болады. Өтпе жұмыстық және қосымша жүрістерден тұрады.

Жұмыстық жүріс – нәтижесінде дайындаманың формасы, өлшемдері, беттік кедір-бұдырлығы немесе қасиеттері өзгеріске ұшырайтын, аспаптың дайындамаға қатысты алғанда бір рет қана жылжу түріндегі технологиялық өтпенің аяқталған бөлігі. Әрбір жұмыстық жүріс барысында өңдеу режимін өзгертпестен материалдың берілген тереңдіктегі бір қабаты ғана алынады.

Қосымша жүріс – нәтижесінде дайындаманың формасы, өлшемдері, беттік кедір-бұдырлығы немесе қасиеттері өзгеріске ұшырайтын, бірақ жұмыстық жүрісті орындау үшін қажет болатын аспаптың дайындамаға қатысты алғанда бір рет қана жылжу түріндегі технологиялық өтпенің аяқталған бөлігі. Қосымша жүрістің мысалы ретінде токарь станогі суппортының кесу біткеннен соңғы бастапқы орынға жылжуын айтуға болады.

1.2-сурет. Беттерді фрезерлеу: а – бірінші тұрақ; ә – екінші тұрақ; 1 және 5 – өңделетін беттер; 2 – бекіту жабдығының бұрылу бөлігі; 3 – бекіту жабдығы; 4 – орнықтырғыш

Тұрақ (орын)– операцияның белгілі бір бөлігін орындау барысында мықтап бекітілген өңделетін дайындама мен жиналатын жинақ бірлігінің аспапқа немесе жабдықтың қозғалмайтын бөлігіне қатысты алғандағы бір орынға бекітілген жағдайы. Мысалы, 1.2-суретте 1 және 5 беттерді екі тұрақта фрезерлеу көрсетілген; дайындама жабдықтың 3 бұрылу бөлігінде 2 бекітілген. 1 бетті өңдеп болған соң (бірінші тұрақ), дайындаманы босатпастан жабдықтың бұрылу бөлігінің көмегімен -қа бұрады, орнықтырғышпен 4 белгілейді және 5 бетті фрезерлейді (екінші тұрақ).

Шығару бағдарламасы – жоспарланған период ішінде бұйымның әрбір атауы бойынша шығару көлемі көрсетілген дайындалатын немесе жөнделетін бұйымдардың берілген кәсіпорын үшін бекітілген тізімі.

Дайындау-аяқтау уақыты бойынша бірдей операциялар кезінде белгілі бір уақыт интервалында өңдеуге жіберілетін бір бағыттағы еңбек құралдары мен типтік өлшемдері өндірістік партияны құрайды.

Технологиялық жабдықтар мен технологиялық құрал-саймандарды технологиялық операцияларды орындауға дайындау баптау (наладка) деп аталады. Баптауға жабдықты станокқа, кесу аспаптары жиынтығын өлшемге орнату т.с.с. жатады.

Технологиялық құрал-саймандарға технологиялық үдерісті жүзеге асыруға қажетті өндіріс құралдарының жиынтығы жатады.

Технологиялық жабдық – технологиялық үдерістің белгілі бір бөлігін орындау үшін материалды немесе дайындаманы, оларға әсер ететін құралдарды орналастыратын технологиялық құрал-саймандар (технологиялық жабдық мысалына құю машиналары, престер, металкескіш станоктар, пештер, гальваникалық ванналар, сынақ стендтері және т.б. жатады).

Технологиялық құрал-саймандар – технологиялық үдерістің белгілі бір бөлігін орындау үшін технологиялық жабдықты толықтыратын технологиялық құрал-саймандар (кесу аспабы, қалыптар, айлабұйымдар, мөлшерлегіштер, пресс-формалар, үлгілер, құю формалары, т.с.с).

Машина өндірісі дегеніміз – шикізат пен жартыфабрикаттарды дайын детальдарға, тораптарға, механизмдер мен машиналарға қайта өңдеуге байланысты жеке үдерістер жиынтығы. Жалпы өндірістік үдерістерге оның қалыпты жүруін қамтамасыз ететін операциялар кіреді (центраралық көлік, жабдықты жөндеу және т.б.).

Машина жасау зауытының құрылымдық негізі ретінде өндірістік участоктардың бірігуінен құралатын цех саналады. Өндірістік участок заттық, технологиялық немесе заттық-технологиялық принциптер бойынша ұйымдастырылған жұмыс орындары топтарын біріктіреді. Бір айға тең жоспарлы период кезінде орындалған немесе орындалатын әртүрлі технологиялық операциялардың барлық санының (o) жұмыс орындары санына (p) қатынасы операцияларды бекіту коэффициенті деп аталады:

; (1.1)

Операцияларды бекіту коэффициенті өндіріс типінің негізгі сипаттамаларының бірі болып табылады.

Уақыт бірлігінде шығарылатын бұйым санына, оларды дайындау технологиясы мен ұйымдастыруына байланысты машина жасау өндірісі бірліктік, сериялық және массалы (ағымды-массалы) болып бөлінеді (1.1- кестені қараңыз).

1.1-кесте

Өндіріс түрлерінің сипаттамалары

Ескерту: «-» белгісі аталған белгінің орын алуының болмауын білдіреді, «+» белгісі – орын алуы болады, «- +» белгісі – орын алуы болуы да, болмауы да мүмкін.

Бірліктік өндіріс жеке алынған бұйымдарды белгісіз бір уақыт аралығында дайындап шығарумен сипатталады. Бұл өндірісте жабдық пен құрал-саймандарды мамандандыру мүмкін болмайтындығы, әртүрлі жұмыс орындарында әртүрлі операциялардың орындалуы, жүк ағымдары арасында үзілістің болуы сипат алады. Алайда өндірістің бұл түрінен толығымен бас тартуға болмайды, себебі көлік техникасын жасау өнеркәсібі әрқашан да техниканың керемет жеке конструкцияларын қолдануды қажет етіп отырады.

Көлік техникасын жасауда сериялы өндіріс басымдыққа ие. Мұнда белгілі бір уақыт аралығында бұйымдар жеке партиялар мен сериялар бойынша дайындалады (сериядан соң серия немесе сериялар арасында үзіліс жасау арқылы).

Сериялық өндіріс бұйымдарды периодты түрде қайталанып отыратын партиялармен шығарумен немесе жөндеумен сипатталады. Партиядағы немесе сериядағы бұйымдар саны мен операцияларды бекіту коэффициентінің мәніне байланысты сериялы өндіріс кішісериялы, ортасериялы және ірісериялы болып табылады.

Егер болса, онда өндіріс кішісериялы; болса, ортасериялы; ал болса, ірісериялы болады. Сериялы өндіріс машина жасау өндірісінің негізгі типі болып саналады. Еліміздегі машина жасау өнімінің шамамен 80%-ы сериялы өндірісті зауыттарда өндіріледі (станоктар, престер, сораптар, желдеткіштер, трансформаторлар, қозғалтқыштар және т.б. жасау). Сериялы өндірісте машиналар сериямен жасалып, дайындамалар партиямен өңделеді.

Массалы өндіріс ұзақ уақыт ішінде үздіксіз дайындалатын немесе жөнделетін бұйымдарды аз номенклатурада және үлкен көлемде шығарумен сипатталады. Массалы өндірісте әрбір жұмыс орнында өзгермейтін әрі қайталанып отыратын бір ғана операция орындалады. Өндіріс масштабы операцияның еңбек сыйымдылығына сәйкес тек қана бір операцияның жұмыс орнын толығымен жұмыспен қамтамасыз етуі тиіс. Массалы өндірістің ерекшеліктері: станоктардың операцияны орындалу кезегімен орналастырылуы; жоғары өнімділікті жабдықтардың, арнайы айлабұйымдар мен аспаптардың қолданылуы; дайындаманы ағымды желі бойымен беріп тұруға арналған тасымалдау құрылғыларының кеңінен пайдалануы; техникалық бақылауды механикаландыру және автоматтандыру; өңдеу желісінде жүкағымының аз болуы; өндіріс циклінің ұзақтығының барынша аз болуы, яғни бұйымды дайындау немесе жөндеу процесінің басынан аяғына дейін кететін күнтізбелік уақыт аралығынан ең төменгі деңгейде болуы.

Массалы өндіріс үшін болады. Массалы өндіріс ұйымдастырудың ең жетілген түрі дайындаманың барлық операциялардан еш кідіріссіз, яғни үздіксіз ағыммен өтуі болып табылады. Үздіксіз-ағынды өндірісті ұйымдастыру үшін барлық операцияларда бірдей немесе бөлінетін өнімділік болуы қажет етіледі. Үздіксіз-ағынды өндіріс желісінде өңделген дайындамалар немесе жиналған тораптар міндетті түрде белгілі бір уақыт аралығы өткен сайын шығарылады, бұл шығару такті деп аталады.

Шығару такті (мин/дана)

; (1.2)

мұндағы, - жоспарланған периодтағы (ай, тәулік, ауысым) нақты уақыт қоры, сағ; - осы периодтағы өндірістік бағдарлама, дана.

Жабдық жұмысының нақты уақыт қоры номиналды немесе күнтізбелік қордан жабдықты жөндеуге кеткен уақыт шығынының шамасына кем болады, яғни ; мұндағы, - ұйымдастыру-техникалық себептер және жабдықтарды қайта орналастыру бойынша және т.б. шығындарды ескеретін коэффициент.

Бірауысымды жұмыс кезінде жабдық жұмысының номиналды жылдық уақыт қоры 2070 сағатқа тең, екі ауысымды жұмыста – 4140 сағат болса, үш ауысымды жұмыста – 6210 сағат болады. Металл кесуші станоктар үшін .

Үздіксіз-ағынды өндіріс ең алдыңғы қатарлы және үнемді болып табылады. Осы принцип бойынша өңдеудің (жинаудың) автоматтық желілері құрастырылады. Автоматтық өндірістің ерекшелігі – операцияларды жұмысшының қатысуынсыз немесе оның бақылауымен орындау. Егер дайындаманы бекіту мен алуды жұмысшы орындайтын болса, онда үздіксіз-ағынды өндіріс автоматты емес болып саналады. Үздіксіз-ағынды желіден басқа массалы өндірісті ұйымдастырудың басқа да түрі – түзубағытты өндіріс қолданылады. Мұнда да жабдықтарды технологиялық операцияларды орындау кезегімен орналастырады, бірақ жеке операцияларды орындауға кететін уақыт детальдарды шығару темпіне (циклына) тең емес, әрі бөлінбейді. Бұл жағдайда операция аралық үзілістер пайда болады, дайындамалар келесі операцияларды уақыт бойынша күтіп қалуы мүмкін. Өндірістің бұл түрінде цикл ұзақтығы өсе түседі.

Тәжірибе көрсеткендей, сериялы өндірістен массалы ағынды өндіріске ауысу машина дайындаудың еңбексыйымдылығын 2-2,5 есе азайтады, жұмысшының еңбек өнімділігін 1,5-2 есе арттырады. Сондықтан көлік техникасын жасау саласында массалы ағынды өндірісті ұйымдастыруға септігін тигізетін заманауи бағыттарға әрбір типті өндірісті орталықтандыру, тораптар мен детальдарды унификациялау, машиналардың номенклатурасы мен типтік өлшемдер санын азайту жатады.

Өндірістік циклдың ұзақтығы деп бір бұйымды (дайындама, деталь, жинақ бірлігі, машинаның өзі) немесе бұйым партиясын дайындаудың өндірістік үдерісінің басталуы мен аяқталуының арасындағы уақытты айтады.

Технологиялық құжаттама – бұйымды дайындау (жөндеу) технологиясын анықтайтын және өндірістік үдерісті ұйымдастыруға арналған деректермен қамтамасыз етілген сызбалық және мәтіндік құжаттар жиынтығы.

Барлық кәсіпорындарда технологиялық құжаттамаларды рәсімдеу және енгізуге бірыңғай ережелерді бекіту үшін технологиялық құжаттамалардың бірыңғай жүйесі (ТҚБЖ) стандарттары жасалған. Ол әртүрлі жұмыс түрлеріне құжаттамалардың белгіленуі мен унификациясының стандартталуын қамтамасыз етеді, қайта рәсімдеуден өткізбестен кәсіпорындар арасында технологиялық құжаттамаларды алмасу мүмкіндігін қарастырады. ТҚБЖ стандарттарын сақтау құжаттамалар жиынтығының тұрақтылығын қамтамасыз етеді, оларды кәсіпорындардың қайта жасауына жол бермейді.

Технологиялық құжаттамаға өндірісті дайындауға арналған деректер де кіреді: өндірістік аудандарды анықтау, жабдықтарды орналастыру, аспап пен айлабұйымға арналған есептеулерді жүргізу, жұмысшылар мен мамандар санын анықтау және т.б.

Технологиялық құжаттамалардың бірыңғай жүйесіне жалпы ережелерден басқа әртүрлі мемлекеттік стандарттар мен өндірісті технологиялық дайындау құжаттамаларын рәсімдеу ережелері де кіреді.