Н. Г. Сычев Производственные технологии Ответы на экзаменационные вопросы

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

М.В. Самойлов, Н.Г. Сычев

Производственные технологии

Ответы на экзаменационные вопросы

Минск

«ТетраСистемс»

2010

УДК 338:65

ББК 30.6

С17

Авторы:

Заведующий кафедрой технологии важнейших отраслей промышленности Белорусского государственного экономического университета, доцент, к.т.н. Самойлов Михаил Владимирович.

Доцент кафедры коммерческой деятельности института предпринимательской деятельности,доцент, к.т.н. Сычев Николай Григорьевич

Рецензенты:

А.Т. Скобейда, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой деталей машин Белорусского национального технического института

А.А. Королько, кандидат технических наук, доцент кафедры «Экономика и организация машиностроительного производства» Белорусского национального технического института

Самойлов М.В. , Сычев Н.Г.

С17 Производственные технологии: ответы на экзаменационные вопросы. / М.В. Самойлов, Н.Г. Сычев. – Минск: ТетраСистемс, 2010. -140с.

ISBN 985-6719-02-X

В пособии рассмотрены основные вопросы дисциплины «Производственные технологии» в соответствии с типовой программой

Адресуется студентам, преподавателям и сотрудникам вузов при изучении социально-экономических и технических основ развития Республики Беларусь на этапе становления рынка

УДК 338:65

ББК 30.6

ISBN 985-6719-02-X М.В. Самойлов, Н.Г. Сычев,2010

Оформление НТООО «ТетраСистемс», 2010

Содержание

Раздел 1. Теоретические основы развития технологических процессов

1.1. Понятия: технологический процесс, технология, производственные технологии, производственный процесс.

1.2. Стадии производственного процесса при изготовлении изделий.

1. 3.Классификация технологических процессов.

1.4. Физические технологические процессы.

1.5. Механические технологические процессы.

1.6. Химические технологические процессы.

1.7. Биологические технологические процессы.

1.8. Виды технологических процессов в зависимости от способа их организации.

1.9. Направления развития технологических процессов.

1.10. Эволюционный путь развития технологического процесса, примеры.

1.11. Революционный путь развития технологического процесса, примеры.

1.12. Типы производства.

1.13.Технико-экономические показатели (параметры) технологических процессов.

1.14. Технологическая вооруженность.

1.15. Влияние параметров технологических процессов на показатели качества.

1.16. Показатели надежности продукции.

1.17. Технологичность изделий.

1.18. Приоритетные направления развития технологических процессов в Республике Беларусь.

1.19. Научно-технический прогресс и научно-техническая революция.

Раздел 2. Технологический процесс и стандартизация

2.1. Стандарт и стандартизация.

2.2. Основные принципы стандартизации.

2.3. Стандарты предприятия, отрасли, региона, государства, международные стандарты.

Раздел 3. Металлические заготовки, применяемые при изготовлении изделий машиностроения

3.1. Заготовки для изготовления деталей машин.

3.2. Технико-экономические показатели производства и применения металлов и сплавов в народном хозяйстве.

3.3. Чугун, способы его выплавки, назначение и область его применения

3.4. Сталь, способы ее выплавки, назначение и область ее применения.

3.5. Цветные металлы сплавы, способы их получения, применение их в промышленности.

Раздел 4. Разработка технологического процесса

4.1. Выбор варианта технологического процесса.

4.2. Технологическая подготовка производства.

4.3. Конструкторская подготовка производства и ее стадии.

4.4. Этапы работы по организации технологической подготовки производства.

Раздел 5. Химические технологические процессы

5.1. Роль химической технологии в народном хозяйстве, изделия, полученные с помощью химических технологий.

5.2. Технологические процессы переработки топлива.

5.3. Технологические процессы производства полимерных материалов и пластмасс.

5.4. Основные направления технологического прогресса в химической промышленности.

Раздел 6. Заготовительное производство металлообрабатывающего предприятия

6.1. Технологические процессы, применяемые в заготовительном производстве машиностроительного предприятия.

6.2. Производство литых заготовок, сущность, преимущества, недостатки и область применения.

6.3. Производство кованых поковок, сущность, преимущества, недостатки и область применения.

6.4. Технологический процесс изготовления штампованных поковок.

6.5. Производство объемно холодно штампованных заготовок, сущность, преимущества, недостатки и область применения

6.6. Производство штампованных листовых заготовок, сущность, преимущества, недостатки и область применения.

6.7. Производство сварных заготовок, сущность, преимущества, недостатки и область применения.

Раздел 7. Производство длинномерных заготовок из металлов и сплавов

7.1. Производство прокатанных заготовок, сущность, преимущества, недостатки и область применения.

7.2. Волочение заготовок и получение готовых изделий.

7.3. прессование металлических заготовок.

7.4. Производство профилированных листов.

Раздел 8. Технологические процессы изготовления деталей машин

8.1. Выбор материала и типа заготовки для деталей

машин и приборов

8.2. Точность геометрических размеров деталей, технологические процессы обработки материалов резанием.

8.3. Твердость и прочность заготовок.

8.4. Способы упрочнения металлоизделий.

8.5. Технологические процессы наплавки и напыления.

8.6.. Коррозия металлов и технологические процессы нанесения металлических и неметаллических покрытий.

Раздел 9. Технологические процессы сборки изделий

9.1. Технологические процессы сборки изделий машиностроения.

9.2.. Способы выполнения разъемных и неразьемных соединений.

Раздел 10. Основы автоматизации

10.1. Механизация и автоматизация технологических процессов.

10.2. Технологические предпосылки механизации и автоматизации

10.3.Структура (состав) автоматического технологического метало- обрабатывающего оборудования.

10.4. Приводы средств автоматизации и механизации.

10.5. Основы гибкой автоматизированной технологии.

10.6.Механическая рука, манипулятор и робот, применяемые при автоматизации технологических процессов.

10.7. Автоматизация систем управления и проектирования.

10.8. Подъемно-транспортные средства.

Раздел 11. Прогрессивные технологические процессы.

11.1. Социально-экономические основы развития прогрессивных технологических процессов.

11.2. Технологические процессы с применением компьютеров.

11.3. Биотехнологии.

11.4. Лазерные технологии.

11.5.Технологические процессы изготовления деталей
и заготовок порошковой металлургией.

11.6. Технологические процессы обработки материалов давлением.

11.7. Электрофизические и электрохимические методы
обработки материалов.

11.8. Применение ультразвуковых колебаний в технологических процессах.

11.9. Мембранные технологии, их сущность, преимущества и область применения технология.

11.10. Нанотехнологии, их сущность, преимущества и область применения.

12. Строительные технологические процессы

12.1. Социально-экономические основы развития в республике Беларусь строительных технологических процессов.

12.2 Производство строительных материалов (ПСМ) в Республике Беларусь.

12.3. Теплоизоляционные материалы, применяемые в строительстве.

12.4. Гидроизоляционные, герметизирующие, уплотняющие и кровельные материалы.

12.5. Применение сборного и монолитного бетона в строительстве.

12.6. Устройство дополнительной теплоизоляции зданий.

13. Технологические процессы, применяемые в деревообрабатывающей промышленности

14. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ВАРИАНТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

1. Понятия: технологический процесс, технология, производственные технологии, производственный процесс.

Любая деятельность человека связана с технологическими процессами (ТП), которые позволяют полностью или частично изготовить необходимое и полезное изделие или реализовать услугу (получить, обработать и передать информацию; выполнить транспортировку грузов или пассажиров; выписать и выдать проездные документы; получить и отпустить товар; выполнить финансовые операции и т. п.)

Технологический процесс- это определенная совокупность и последовательность операций над предметом труда, производимых с целью изменения его состояния, свойств, строения, формы, размеров и превращения его в продукт труда. Эти действия (операции) могут осуществляться естественно (сушка древесины, зерна, травы, таяние льда, испарение и фильтрация воды, переход из жидкого в твердое состояние веществ и т. п.) или искусственно (пластическая деформация или разрушение материала заготовки под действием внешних усилий, удаление или разделение с помощью обработки материала резанием определенных объемов заготовки, нагрев материала и изменение его свойств, химическая реакция смешиваемых веществ и получение новых материалов). Ежедневно человек для обеспечения своей жизнедеятельности выполняет сотни технологических процессов. Часто любой технологический процесс состоит из нескольких десятков, сотен и даже тысяч более мелких технологических процессов, которые заканчиваются вполне определенным результатом (изменение свойств материала, размеров, формы заготовки и превращение ее в полуфабрикат или деталь). Например, технологический процесс изготовления трактора может быть разбит на десятки тысяч мелких технологических процессов, которые, в свою очередь, могут состоять из элементарных технологических процессов.

Производственный процесс – это совокупность всех действий людей и орудий производства, необходимых на данном предприятии для изготовления или ремонта выпускаемых изделий. Производственный процесс реализуется в рамках соответствующей производственной системы, которая может содержать множество технологических процессов и включает в себя: подготовку производства; получение, транспортирование, контроль и хранение материалов (сырья, полуфабрикатов), топлива, комплектующих изделий; технологические процессы изготовления заготовок, деталей, узлов и агрегатов; изготовление и ремонт технологической оснастки; обслуживание и ремонт оборудования, технологические процессы утилизации отходов и многое др.

Технологический процесс – основная часть производственного процесса. Технологический процесс составляет основу любого производственного процесса, является важнейшей его частью, связанной с переработкой сырья, обработкой заготовок, полуфабрикатов и превращением их в готовую продукцию. Основной частью технологического процесса является технологическая операция. Операция – это законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте и характеризуемая постоянством предмета труда, орудий труда и способом воздействия на предмет труда. Примеры операций: сверление отверстий, обточка цилиндрической поверхности на токарном станке, нарезка резьбы, нагрев заготовки перед ее пластической деформацией, прокатка, ковка, штамповка, прессование, сварка, клепка, клейка, окраска, отделка и т.п.

Конкретный технологический процесс можно рассматривать как часть более сложного процесса и совокупность менее сложных технологических процессов. Любой технологический процесс изготовления готовых изделий (автомобиль, холодильник, электродвигатель) можно разбить на более простые технологические процессы (технологические процессы изготовления заготовок, поковок, отливок, штамповок, обработка их резанием, закалка, окраска и т. д.). В свою очередь простые технологические процессы могут быть разбиты на элементарные. Элементарный технологический процесс – это простейший процесс, дальнейшее упрощение которого приводит к потере характерных признаков технологического процесса. Таким образом, технологический процесс изготовления автомобиля, комбайна, телевизора и многих других технически сложных изделий состоит из десятков или даже сотен тысяч элементарных технологических процессов. Поэтому наиболее наглядную структуру технологического процесса можно представить на примере элементарного технологического процесса, обладающего одним рабочим ходом и комплексом вспомогательных ходов и переходов.

Основные элементы технологических операций: установ, переход, вспомогательный переход, рабочий ход, вспомогательный ход и позиция.

Установ – законченная часть операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемой заготовки или собираемой сборочной единицы.

Технологический переход – законченная часть технологической операции, выполняемая одними и теми же средствами технологического оснащения при постоянных технологических режимах и установке.

Вспомогательный переход – законченная часть операции, не сопровождаемая обработкой, но необходимая для выполнения данной операции (подача заготовки, ее установка и снятие обрабатываемой детали, замена инструмента, его настройка и др.).

Рабочий ход – это законченная часть технологического перехода, непосредственно связанная с однократным изменением формы, размеров, структуры, свойств, состояния или положения в пространстве предмета труда (в соответствии с назначением технологического процесса). Рабочий ход – это главная (основная) часть технологического процесса. Все его остальные части по отношению к рабочему ходу являются вспомогательными.

Вспомогательный ход – законченная часть перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, но не сопровождаемая изменением формы, размеров, шероховатости поверхности или свойств заготовки, однако необходимая для выполнения рабочего хода (подвод инструмента к заготовке, отвод инструмента).

Позиция – фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования для выполнения определенной части операции, например, обработка в поворотном приспособлении.

«Технология» – термин, образованный из двух греческих слов: «techne» и «logos». Греческое «techne» в дословном переводе обозначает «мастерство, искусство». Слово «logos» в настоящее время используют для обозначения понятий науки, учения. Тогда, в буквальном переводе, технология – наука (учение) о мастерстве, искусстве.

Технология – это наука о наиболее оптимальных технологических процессах (способах) обработки предметов труда, это совокупность изученных свойств, законов поведения, правил, навыков, умений, необходимых для осуществления суммы действий средств производства, в результате которых протекают требуемые изменения состояния, свойств, формы и размеров, строения предметов труда. Здесь следует различать материальные и социальные технологии. Материальные технологии направлены на изучение процесса изготовления продукции, повышения ее качества, совершенствование ее конструкции, сокращение материальных и энергетических затрат, производственного цикла ее изготовления. Социальные технологии имеют своей целью совершенствование общественной жизнедеятельности человека (воспитание, образование, обслуживание, наука, культура, спорт, туризм, отдых и т.п.).

Производственные технологии – это определенная совокупность и последовательность различного рода действий человека и машин для создания наиболее экономичных способов производства сырья, материалов, продукции или оказания услуг (ремонт оборудования и инструмента, транспортировка грузов и пассажиров, сбор и обработка информации).

1. 2. Стадии производственного процесса при изготовлении изделий.

Изготовление сложного изделия проходит характерные стадии, например, в машиностроении: заготовительную, обрабатывающую и сборочную. Соответственно технологические процессы подразделяются на заготовительные, обрабатывающие и сборочные. В структуре себестоимости изготовления изделия машиностроения 30% составляют заготовительные технологические процессы, 50% – обрабатывающие и 20% – сборочные. Применительно к машиностроению к заготовительным технологическим процессам относят литейные, кузнечные, штамповочные, сварочные, резка заготовок из проката с помощью зубчатых пил, лазера, газопламенной и электродуговой резки. Обработка заготовок резанием, их упрочнение и отделка поверхности, лакокрасочные и металлические покрытия являются обрабатывающими технологическими процессами. Эта стадия изготовления изделий, как правило, наиболее трудоемкая, оказывает определяющее (радикальное) влияние на качественные параметры будущего изделия. Сборочные работы, как правило, выполняют по узлам, а затем узлы и детали соединяют на так называемом сборочном главном конвейере, протяженность которого может составлять сотни и даже тысячи метров, траектория движения собираемого изделия может быть прямолинейной и криволинейной, может выполняться на одном или нескольких уровнях. Выбор варианта сборки определяется технико-экономическими соображениями.

Современное производство базируется на выпуске конкурентоспособных товаров, которые должны иметь высокое качество при относительно небольших расходах ресурсов, что формируется на всех стадиях изготовления продукции. Огромное значение при этом имеет выбор рационального материала и типа заготовки. Материал должен быть технологичен в обработке, а заготовка должна по своим геометрическим размерам и форме максимально приближаться к будущей детали с целью уменьшения отходов и трудоемкости при обработке. Известно, что белорусские машиностроители при изготовлении изделий около 42% от массы металлических заготовок превращают в отходы (облой, угар, стружка и т.д.), в то время как промышленно развитые западные государства работают при значительно меньших потерях металла. Это достигается за счет применения большого количества сортамента проката, прогрессивных технологических процессов и нового оборудования, средний возраст которого не превышает 8 лет. В частности, Минский автомобильный завод при изготовлении грузового автомобиля использует около 1000 типоразмеров проката, аналогичный автомобильный завод западных государств применяет более 10000 типоразмеров проката.

1.3. Классификация технологических процессов.

В основе разнообразных способов переработки сырья лежат физические, механические, химические и биологические процессы, различающиеся между собой характером качественных изменений и превращений вещества. Так, использование физических процессов для переработки сырья характеризуется изменением состояния (твердое, жидкое газообразное), внешней формы и физических свойств. Главную группу физико-механических процессов составляют механические процессы переработки металлических и неметаллических материалов в изделия. К ним относятся: процессы формообразования литьем и пластической деформацией (прокатка, ковка, штамповка, волочение, прессование, гибка, волочение, чеканка, выдавливание, раскатка, редуцирование и т. д.); изготовление неразъемных соединений сваркой, пайкой, клепкой; обработка конструкционных материалов резанием; механосборочные процессы и др. Например, из древесины изготовляют мебель; из металлов штамповкой, резанием, литьем, сваркой, ковкой и другими методами обработки – всевозможные детали машин и аппаратов; из смеси цемента и волокнистых отходов – шифер, водопроводные трубы, облицовочные плиты и различные строительные изделия.

Химические процессы, в отличие от физических и механических, характеризуются изменением не только физических свойств, но и агрегатного состояния, химического состава и внутреннего строения веществ. Например, химической переработкой природного газа из метана получают водород, этилен, ацетилен, метиловый спирт и другие продукты; гидролизом древесины – скипидар, деготь, камфару, ванилин, спирты, канифоль.

Химические процессы лежат в основе жизнедеятельности живых организмов. В технологии промышленного производства термин ”химические процессы” следует понимать в широком смысле и не отождествлять с производством только химических веществ. Химико-технологические процессы являются основой производства многих строительных материалов, металлов и пищевых продуктов, используются в машиностроении, при производстве радиоэлектронной аппаратуры, измерительной техники, изделий легкой промышленности. Химические технологические процессы играют важную роль в развитии электроники, биотехнологии и создании новых материалов с уникальными свойствами, без которых немыслимо современное производство многих товаров с высокими качественными показателями.

Биологические процессы связаны либо с использованием живых микроорганизмов с целью получения требуемых продуктов (традиционная биотехнология), либо с воспроизведением в искусственных условиях процессов, протекающих в живой клетке (современная биотехнология).

Деление процессов переработки сырья на физические, механические химические и биологические часто является условным из-за невозможности проведения четкой границы между ними. Так, например, изменение формы и внешнего вида материала сопровождается химическими процессами (электрохимическая и электроэрозионная обработка поверхностей, металлургические процессы получения металлов и сплавов, термомеханическое упрочнение материалов и т. д.), а химические процессы почти во всех производствах сопровождаются механическими. Но, несмотря на условность подобной классификации, деление процессов на физические, биологические, химические и механические способствует типизации процессов промышленного производства и облегчает выбор наиболее эффективного способа переработки сырья. Выбор технологического процесса зависит от многих факторов: доступности сырья, вида используемой энергии, степени сложности аппаратурного оформления, затрат на производственные здания, сооружения, оборудование, их монтаж и эксплуатацию, а также от качества и себестоимости готовой продукции.

Классификация основных процессов промышленного производства может быть произведена на основе различных признаков: способа организации технологических процессов, вида используемого сырья, способов и кратности его обработки, уровня автоматизации, отношения к используемым ресурсам, прогрессивности, динамике развития и т.д. Целью такой классификации является выявление характерных черт, общих закономерностей, основных достоинств, недостатков и путей совершенствования межотраслевых процессов, группируемых по организационным, сырьевым и технологическим признакам.

Blog

Н. Г. Сычев Производственные технологии Ответы на экзаменационные вопросы

Содержание