Лекционный курс для специальности МТ7 (1043238), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Вопрос технологичности многообразен:
-
это этапы производства - процессы литья, ковки, штамповки сварки, механической обработки и т.д.
-
отдельные классы деталей - валы, шестерни, корпуса и т.д. - и для всех типов деталей требования технологичности будут различны.
-
тип производства так же накладывает свой отпечаток на технологичность конструкции (технологичная конструкция в единичном производстве может быть совершенно нетехнологична в автоматизированном производстве)
А] Разберем основные требования технологичности, предъявляемые к процессам сборки изделия:
10- создавать конструкции, состоящие из узлов, собираемых обособленно от других элементов изделия и соединяемых с ним без разборки и повторной сборки (деление на группы, подгруппы и т.д.)
Лучший вариант считается, когда механизмы изделия, определяемые функциональным их назначением, являются одновременно технологическими узлами, т.е. элементами изделия, которые могут быть собраны обособленно. Такой узел может быть отдельно испытан и проверен, т.е. проще предотвратить появление дефектов на общей сборке.
Данная конструкция позволит проводить поузловой контроль, обкатку, испытания; сократить общую сборку; улучшить условия ремонта узла.
При сборке механизмов, конструктивно оформленных из отдельных деталей, соединяемых в процессе общей сборки, возникает необходимость проверки правильности соединений и их регулировки при сборке, что приводит к увеличению времени сборочной операции, затрудняет синхронизацию сборки.
20 -Применять в конструкции стандартизованные и нормализованные узлы и детали; унифицировать элементы оригинальных деталей.
Соблюдение этих условий обеспечит снижение трудоемкости процессов производства и сокращение номенклатуры технологической оснастки.
Нормализация --- обуславливает увеличение серийности, уменьшение трудоемкости процессов производства.
Унификация --- элементов деталей (шлицов, резьбы и т.д.) способствует унификации станочных наладок.
Все это вместе способствует:
-
специализации производства;
-
увеличению серийности, сокращению переналадки оборудования;
-
нормализации режущего инструмента.
Пример: |
В 11-й пятилетке в СССР выпускалось:
-
более 250 млн зубчатых колес, 100.000 типо-размеров на 2000 предприятиях;
-
11.2 млн шкивов 26.000 типо размеров;
-
6 млн муфт 500 типо-размеров.
Это приводит к существенному завышению числа гибких производств; потери от этого исчисляютя в 600 млн рублей. (ГДР - стиральные машины)
30-Требования экономичночти назначать оптимальные требования точности с учетом условий эксплуатации, но без завышения
Пример: |
Создание мотоцикла с едиными тех-ими хар-ками:
Мотоцикл/Квалитет | IT 6 | IT 7 | S IT6 и 7 | |
М - 72 | 1,1% | 11,8% | ~ 13% | |
М1А | 2.9% | 13,6% | ~ 16.5% | не был принят к пр-ву |
изготовление
40-Сборочная, измерительная и установочная базы должны быть совмещены, что обеспечит высокую точность сборки и обработки.
50-Создавать условия для поточного производства, применять средства механизации и автоматизации при сборка (в стране сейчас ~ 5 млн. сборщиков; 5% сборочных работ автоматизировано и 25% механизировано, а остальное вручную). С этой целью д.б. предусмотрено:
-
удобство транспортировки и установки узла, деталей;
-
предусматривать свободный и удобный подвод механизированного сборочного инструмента;
-
исключать пригоночные и регулировочные работы;
-
исключать разборку и повторную сборку.
Эти основные требования можно дополнить рядом дополнительных:
а) предусматривать специальные центрирующие и фиксирующие элементы для повышения точности установки детали (узла) в требуемое положение;
b) в целях расширения допусков на размеры обрабатываемых деталей и сокращения объема пригоночных операций необходимо предусматривать (где это необходимо) компенсирующие элементы (прокладки, кольца и др.);
c)для удобства демонтажа предусматривать элементы применения съемных приспособлений;
d) следует избегать параллельного центрирования при сборке, а необходимо применять последовательно-параллельное соединение, и др.
Б]. Технологические требования предъявляемые к конструктивному оформления деталей машин.
Соблюдение технологических требований к конструктивному оформлению деталей машин сокращает длительность цикла производства, повышает производительность труда. Это требования охватывают и технологический процесс механической обработки и производство заготовки.
Конструирование является творческим процессом, поэтому дать общее для всех случаев правила конструирования деталей , отвечающие требованиям технологии производства, не представляется возможным; тем более , что конструкция детали диктуется ее служебным назначением.
Однако общие направления решения этой задачи можно сформулировать следующим образом:
-
Конфигурация детали должна представлять собой сочетание простых геометрических форм, обуславливающих возможность применения высокопроизводительных методов производства, предусматривать удобную и надежную базу в процессе обработки;
-
Заданные требования точности должны быть строго обоснованны служебными назначениями детали;
-
широкое использование стандартизации и унификации деталей и их элементов;
-
Сокращение объема механической обработки, для чего предусматривать допуски по размерам лишь посадочных поверхностей и свободными остальные размеры (ориентироваться на использование точных заготовок);
-
Обеспечение достаточной жесткости детали;
-
Предусмотрение возможности удобного подвода жесткого и высокопроизводительного инструмента;
-
Предусматривать свободный вход выход инструмента из зоны обработки;
-
Конструировать детали с учетом возможности одновременной обработки
-
и другие требования
При оценке технологичности деталей различного класса (корпуса, валы, шестерни, и др.) следует использовать учебное пособие “ Технологичность конструкции” (под ред. Амирова), где наиболее полно изложены эти вопросы.
Результатом проведенного анализа должен быть сделан вывод о конструкции в целом: технологична она или нет; если нет - то по каким параметрам.
Каким же образом практически оценивать технологичность?
Качественная оценка технологичности проводится на основе требований, предъявляемых к конструкции технологическими процессами сборки, механической обработки и получения заготовки.
Количественная оценка технологичности осуществляется при сравнении показателей двух или нескольких конструкций одноцелевого назначения или при сопоставления показателей с базовыми, принятыми в отрасли для конструкций данного типа.
Нецелесообразно качественный и количественный анализ технологичности конструкции проводить раздельно. Необходимо, проводя качественный анализ, отдельные требования подтверждать соответствующими количественными показателями. Качественные и количественные показатели технологичности конструкции приведены в таблицах.
1 / сборочная единица или изделие / и 2 / деталь/.
Для расчета количественных показателей технологичности необходимо изучить конструкторскую и технологическую документацию и получить следующие данные для сборочной единицы / изделия /:
Е - число составных частей (сборочных единиц), в том числе подшипников качения;
Д - число деталей, не вошедших в состав сборочных единиц;
Ест Ез Еп - число стандартных, заимствованных из аналогичных конструкций, покупных сборочных единиц;
Dст Dз Dп - число стандартных, заимствованных из аналогичных конструкций, покупных деталей, не вошедших в состав сборочных единиц (крепежные детали не учитываются);
Ми - масса сборочной единицы (изделия);
М - суммарная масса данного материала в изделии (стали - конструкционной, нержавеющей; чугуна; цветных металлов и сплавов);
Nc - общее число соединений в сборочной единице (изделии);
Nc мех - число соединений выполняемых механизировано;
Nc авт - число соединений выполняемых автоматически;
ni - число размеров в сборочной единице (изделии) соответствующего квалитета точности: IT5, IT6, … , IT14;
Ти - трудоемкость изготовления сборочной единицы (изделия);
Р - основной технический параметр изделия: мощность, точность, производительность;
Тсб - трудоемкость сборочных работ;
Тпр - трудоемкость пригоночных работ;
Тпс - трудоемкость разработки и повторной сборки;
Тмо - трудоемкость мех. обработки;
для детали:
Тд - трудоемкость изготовления детали;
Мд - масса детали;
Мз - масса заготовки;
ni - число размеров детали соответствующего квалитета: 5,6, …14;
mi - число поверхностей детали соответствующего класса шер-ти: 1,2,3,.14;
Оэ - общее число элементов детали;
Оуэ - число унифицированных элементов (фасок, резьба, галтелей, отверстий, шеек валов и т.д.).
О сновными показателями технологичности является трудоемкость изготовления Т и себестоимость С. По дополнительным показателям, влияющим на трудоемкость и себестоимость изготовления сборочной единицы (изделия) и детали, Удобнее сравнивать различные конструкции, рассчитав комплексный показатель:
где lI - уровень значимости дополнительного показателя , учитывающий его влияние (весовой вклад) на трудоемкость изготовления конструкции.
(Табл.1) Показатели технологичности конструкции сборочной единицы(изделия)
(качественные и количественные)
№ | Качественные показатели | Количественные показатели | обозначение | Расчётная формула | Уровень значимости показателя | примечания |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
1 | Удобство сборки и разборки | - | - | - | - | - |
2 | - | Основные Трудоёмкость изготовления | Ти | Ти=ΣТiе + ΣТid+ Тсб +Тис | - | ΣТiе –трудоёмкость изготовления сб. единиц ΣТid– трудоёмкость изготовления деталей, не вошедших в сб. единицы Тсб– трудоёмкость сборки |
3 | - | Удельная трудоёмкость изготовления | tи | tи= Ти/М или tи= Ти /Р | - | Ти- Трудоёмкость испытаний М - масса изделия или сб. единицы Р - основной технический параметр изделия(мощность, точность, производительность) |
4 | Возможность расчленения изделия или сб. единицы на рациональное число составных частей, сборку которых можно производить не зависимо друг от друга | Дополнительные Коэффициент сборности | Ксб | Ксб=E/(E+D) | 0.15- очень хорошая | Е - число составных частей(сб. единицы) D – число деталей, не вошедших в состав сб. единицы |
5 | Соблюдения принципа взаимозаменяемости, полное устранение или сокращение пригоночных работ, разборки и повторной сборки, мех. обработки в процессе сборки | Коэф. эффективности взаимозаменяемости | Квз | Квз=1-( Тпс+Тпс+ +Тмо)/Тсб | 0.25 | Тсб - трудоёмкость сборочных работ Тпс - трудоёмкость пригоночных работ Тпс - трудоёмкость разборки и повторной сборки Тмо – трудоёмкость мех. обработки, выполняемой при сборке |
6 | Совмещение конструкторских, сборочных, установочных и измерительных баз | - | - | - | - | - |
7 | Обеспечения удобного доступа к местам контроля и регулирования | - | - | - | - | |
8 | Использование стандартных нормализованных и унифицированных сборочных единиц и деталей | Коэф. Станд-ции Коэф. Униф-ции Коэф. Повтор-ти | Кст Кун Кпов | Кст=(Eст+ Dст)/(E+D) Кун= (Eун+Dун)/(E+D) Eун= Eз+Eп+Eст Dун=Dз+Dп+Dст Кпов=1-Q(E+D) | 0,6 0,3 | Eст - число стандартных сб. единиц Dст - число стандартных деталей, не вошедших в состав сб. единиц(крепёжные детали не учитываются) Eз и Dз - число заимствованных из аналогичных конструкций сб. единиц и деталей, не вошедших в сб. единицы Eп и Dп – число покупных сборочных единиц и деталей, не вошедших в сб. единицы Q – число наименований составных частей, сб. единиц и деталей, не вошедших в сб. единицы |
9 | Рациональность выбора заготовок, сокращение объема мех. обработки (опр. При наличии имеющихся данных в цехе) | Коэф. исполн. материала Коэф. применяемости мат-ла | Ким Кпм | Ким= Ми /ΣМз Кпм=Мi/Ми | 0.1 0.4 | М - масса изделия или сб. единицы ΣМз - масса материала, расходуемого на изготовления изделия Мi – суммарная масса данного материала в изделии |
10 | Рациональное размещения такелажных устройств и лёгкость захвата грузоподъёмными средствами | - | - | |||
11 | Удобство замены быстроизнашиваемых деталей | - | - | |||
12 | Возможность механизации и автоматизации сборочных работ | Коэф. механ-ции Коэф. автом-ции | Кмех Кавт | Кмех=Nмех. c/Nc Кавт=Nавт.с / Nc | 0.3 0.6 | Nмех. c - число соединений, выполняемых механизировано Nавт.с - число соединений, выполняемых автоматически |
13 | Степень точности изготовляемых деталей | Коэф. точности обраб. Детали | Кто | Кто=1-1/Аср | 0.2 | Аср –квалитет точности обработки |
Примечания:при возможности определяются коэф.: