Технологичность изделий
Под технологичностью конструкции понимается совокупностьсвойств, определяющих её приспособленность к достижениюоптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте длязаданных показателей качества, объема выпуска и выполненияработ.Отработка конструкций на технологичность ведется повыполненным чертежам и должна предшествовать разработкетехнологических процессов и представляет собой часть работ пообеспечению технологичности на этапах разработки конструкцииизделия и постановке её на производство.Отработка конструкций на технологичность должна производитьсякак конструкторами, так и технологами, а такжепроизводственниками, в процессе подготовки производства квыпуску изделия.Отработка конструкции на технологичность производится на всехстадиях разработки конструкции, при технологическом оснащениипроизводства и изготовлении изделия.
Этапы работ по разработке конструкции и действия по отработкена технологичность: 1.Техническое задание.Определение базовых показателей. 2.Техническое предложение.Анализ вариантов схем. 3. Эскизный проект.Анализ выбранной компоновки. 4. Технический проект.Отработка технологичности сборочных единиц. 5. Рабочий проект.Отработка технологичности деталей.
Технолог работает над технологичностью конструкции исходя изследующих положений и в следующей последовательности: 1. Определяется вид изделия - деталь или сборочная единица.Для детали - одни требования технологичности, для сборки -другие, что будет пояснено ниже. 2. Определяется тип производства, в условиях которого будетизготовляться конструкция. 3. Устанавливается вид технологичности. Технологичностьподразделяют на производственную и эксплуатационную.Производственная технологичность проявляется в сокращениизатрат, средств и. времени на: конструкторскую подготовкупроизводства, технологическую подготовку производства иизготовление изделия. Эксплуатационная технологичностьпроявляется в сокращении затрат средств и времени на:техническое обслуживание изделия и ремонт изделия. Производственная технологичность должна обеспечивать снижение:трудоемкости и себестоимости изготовления изделия.Эксплуатационная технологичность должна обеспечивать снижение:трудоемкости и стоимости обслуживания изделия в процессеэксплуатации (непосредственное обслуживание, профилактика,подготовка к ремонту, ремонт и т.п.). 4.Определяется вид оценки технологичности конструкции.Технологичность можно оценить качественно и количественноКачественная оценка предшествует количественной и определяетсяна основе опыта терминами: "хорошо", "плохо", "лучше" и т.п.
|
|
|
Производственная технологичность достигается и оценивается впервую очередь качественно за счет: 1. Повышения серийности при изготовлении (обработке, сборке,испытаниях и т.п.) как следствие создания единообразныхконструкций путем: а) унификации, изделий, сборочных единиц и деталей путемприведение нескольких разных конструкций к одной, в частности,за счет заимствования из других изделий и повторяемости деталейи сборочных единиц в пределах, одного изделия; б) создания параметрических рядов на основе базовойконструкции; в) стандартизации изделий, сборочных единиц, деталей и ихэлементов (резьбовых элементов, диаметров отверстий, галтелей ит.п.). Здесь возможны следующие категории стандартов ГОСТ, ОСТ,РСТ, СТП, международные стандарты, например ISO и другие. Каждаяновая деталь приводит к разработке нового технологическогопроцесса, а суммарная трудоемкость подготовки производства. Количественная оценка дает взвешенную оценку и определяетсясистемой показателей одной новой детали средней сложностисоставляет около 500 нормо-часов. 2. Рационального назначения материалов и снижения егорасходов за счет: а) выбора наиболее дешевого материала без потери качествапроизводства; б) выбора наиболее дешевого вида заготовок: прокат, литье,штамповка и др.; в) наиболее экономного расходования материалов путем измененияконструкции, назначения припусков и др.; г) выбора наиболее легко обрабатываемого материала; д) сокращения объема дорогой механической обработки; е) снижения массы деталей и изделия в целом; ж) ограничения номенклатуры применяемых материалов в изделии. 3. Выбора рациональных по форме и элементам конструкцийдеталей, обеспечивающих: а) жесткость конструкции; б) взаимозаменяемость (отсутствие иди сокращение пригоночныхопераций); в) удобство и низкую стоимость изготовления деталей за счетправильной расстановки размеров; г) правильное расположение элементов детали и их унификации идр. 4. Изучении условий производства, где будет изготавливатьсяизделие: а) наличия оборудования, оснастки, унифицированныхтехнологических процессов, традиций производства, наличияквалифицированных кадров; б) применение прогрессивных технологических процессов; в) применение средств автоматизации производственных процессови многое другое. Учитывая вышеизложенное, становится ясным, что конструкторможет создать качественную, технологическую конструкцию изделия,сборочной единицы и, особенно, детали только хорошо знаяпроизводство и технологию изготовления изделия. То, чтотехнологично в условиях одного производства, может стать нетехнологичным в условиях другого. Отработка конструкции изделия на технологичность представляетсобой комплекс работ по снижению трудоемкости, материалоемкостии себестоимости в процессе разработки, изготовления иэксплуатации изделия. Рассмотрим два примера обработки детали на технологичность.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример качественной оценки технологичности. Деталь типа вал. Конструкция детали технологична, т.к.изготавливается из сортового проката /пруток/, материал детали хорошо обрабатывается резанием, конфигурация деталипозволяет её обработать на серийно выпускаемых станках токарнойгруппы, точность и шероховатость большинства поверхностейполучаются на станках с нормальной точностью, отдельные поверхности детали требуют дополнительных операций на серийно выпускаемых станках нормальной точности.
Деталь типа корпус. Конструкция детали технологична, т.к.конфигурация детали позволяет изготавливать её литьем, материалдетали литьевой, точность и шероховатость большинстваповерхностей получаются при литье, отдельные поверхности деталитребуют дополнительных операций на серийно выпускаемых станкахнормальной точности. Электронная схема технологична, т.к.: схема содержитмаксимальное количество унифицированных узлов и ЭРЭ серийновыпускаемых; её можно разбить на отдельные функциональные узлы,каждый из которых выполняется на плате печатного монтажа,унифицированного размера; основание платы изготавливается потиповому технологическому процессу, освоенному в производстве;точностные требования к конструкции обеспечиваются имеющимсяоборудованием; монтажно-сборочные работы могут быть обеспеченыавтоматизированным оборудованием. Количественная оценка технологичности выражается численнымпоказателем 0 < Ку < 1. Технологичность конструкции оценивают количественнопосредством системы показателей. Классификация показателей: По области проявления: производственные и эксплуатационные. По области анализа: технические и технико-экономические. По системе оценки: базовые, разрабатываемой конструкции идостигнутые. По значимости: основные и дополнительные. По значимости признаков: частные и дополнительные. По способу выражения: абсолютные и относительные. Количественная оценка дается, как правило, наспецифицированные изделия. Уровень технологичности Ку = А/Б, где Б - базовый показатель,устанавливаемый при разработке задания на конструкцию по одномуиз параметров, А - достигнутый показатель технологичностиконструкции по тому же параметру. Уровень технологичности можетбыть как относительным, так и абсолютным.Основные показатели технологичности. Ти - трудоемкость изготовления изделия без учета покупных изделий, в н.ч. Кут = Ти / Тби - уровень технологичности конструкции потрудоемкости изготовления. Ст - себестоимость изготовления изделия без учета покупныхизделий, в руб. Кус - уровень технологичности по технологическойсебестоимости. Дополнительные показатели технологичности: - относительная трудоемкость заготовительных работ, - относительная трудоемкость процесса изготовления по видамработ, - относительная трудоемкость профилактического обслуживанияфункционирующего изделия, - относительная трудоемкость ремонтов изделия, - удельная трудоемкость изготовления изделия на единицупараметра (мощности, силы), - удельная технологическая себестоимость изделия и др. Показатели характеризующие конструкцию изделия. К- коэффициент унификации изделия.
- функция, нормирующая весовую значимость показателя;
Состав базовых показателей технологичности для электронныхблоков:
| NN пп | Показатели | Обозначение |  i
|
| Коэффициент использования микросхем и микросборок | Кимс | 1.000 | |
| Коэффициент автоматизации и механизации монтажа | Кам | 1.000 | |
| Коэффициент механизации подготовки ЭРЭ | Кмпэрэ | 0.750 | |
| Коэффициент механизации контроля и надстройки | Кмкн | 0.500 | |
| Коэффициент повторяемости ЭРЭ | Кпов.эрэ | 0.310 | |
| Коэффициент применяемости ЭРЭ | Кп.эрэ | 0.180 | |
| Коэффициент прогрессивности формообразования деталей | Кф | 0.110 |
| Нормативы классов блоков | Опытный образец | Установившееся серийное производство |
| Электронные | 0,40 - 0,70 | 0,50 - 0,80 |
| Электромеханические и механические | 0,30 - 0,50 | 0,45-0,60 |
| Радиотехнические | 0,40 - 0,60 | 0,80 - 0,85 |
Таким образом, на разрабатываемый блок следует привестиосновные показатели:1. Норматив комплексного показателя.2. Нормативный комплексный показатель Кн.3. Комплексный показатель технологичности.4. Комплексный показатель К - аналога.5. Состав базовых показателей.6. Расчет показателей входящих в состав нормативных икомплексных показателей.
Базы и базирование
Базированием называется придание заготовке требуемогоположения относительно выбранной системы координат.Базой называется поверхность или выполняющее ту же функциюсочетание поверхностей, ось или точка, принадлежащие изделию илизаготовке, и используемые для базирования.Конструктор, в процессе конструирования прибора и его частей(сборочных единиц) мысленно выбирает систему координат,относительно которой придает однозначное положение деталям,сборочным единицам и другим комплектующим изделиям.Технолог при проектировании технологических процессов сборкиизделий, сборочных единиц и обработки заготовок в целяхобеспечения точности изготовления, обязан, как правило,использовать ту же систему координат как и конструктор, илидругую, с координатными плоскостями параллельными ей. Этоотносится и непосредственно к обработке заготовок деталей,контролю и измерению ответственных размеров деталей и сборкеизделий. Таким образом, любое изделие можно рассматривать каккакое-либо твердое тело, расположенное в пространстве, причемотносительное положение его определяется заданными координатами.Различают базы проектные, выбранные при проектировании, и базыдействительные, используемые фактически. Любое твердое тело, какизвестно, может быть однозначно ориентировано в системекоординат с тремя координатами. Совокупность трех баз,образующих систему координат изделия или заготовки называюткомплектом баз.Приложение сил или пар сил к заготовке или изделию дляобеспечения постоянства их положения достигнутого прибазировании называется закреплением. Закрепление нельзя путать сбазированием. Оно не является даже частью базирования, аявляется последующим действием. Процесс базирования изакрепления заготовки или изделия называется установкой.Погрешностью базирования называется отклонение фактическидостигнутого положения заготовки или изделия при базировании оттребуемого расчетного положения. Погрешности базирования привыборе конкретных баз могут быть в процессе обработки деталейвесьма значительными и приводить к большим отклонениям отзаданных точных размеров.Погрешностью установки называется отклонение фактическидостигнутого положения заготовки или изделия при установке оттребуемого положения. Таким образом, погрешность установкивключает в себя как погрешность базирования, так и погрешностьзакрепления.Теория базирования является общей для всех стадий созданияизделий - конструирования, изготовления, измерения, а также прирассмотрении изделия в сборе. Отсюда вытекает необходимостьразделения баз по назначению на три вида: конструкторские,технологические и измерительные.Конструкторская база - база используемая для определенияположения детали или сборочной единицы в изделии. Припроектировании новых деталей изделий конструктор всемногообразие их поверхностей может подразделить на четыре вида:1. Поверхности линии или точки, при помощи которыхопределяется положение данной детали или сборочной единицы визделии. Эти поверхности, линии или точки являютсяконструкторскими базами. Такие конструкторские базы называютсяосновными.2. Поверхности линии или точки детали или сборочной единицы,при помощи которых определяется положение присоединяемых деталейотносительно данной. Это тоже конструкторские базы, но такиебазы называются вспомогательными.3. Поверхности, при помощи которых деталь выполняет своеслужебное назначение. Например - зажимные поверхности кулачковпатрона, контактирующие поверхности измерительных приборов,поверхности с нанесенными шкалами и т.п. Такие поверхности носятназвание исполнительных поверхностей.4. Свободные поверхности - это поверхности не соприкасающиесяс поверхностями других деталей и не несущие функций свойственныхисполнительным поверхностям.
Примеры. Технологической базой называется база, используемая дляопределения положения заготовки или изделия в процессеизготовления или ремонта. Измерительной базой называется база, используемая дляопределения относительного положения заготовки или изделия исредств измерения. Или иначе - поверхность, линия или точка, откоторой ведется отсчет размеров. По лишаемым степеням свободы различают следующие базы:установочная, направляющая, опорная, двойная направляющая идвойная опорная. Установочной базой называется база, лишающаязаготовку или изделие трех степеней свободы - перемещения вдольодной координатной оси и поворота вокруг двух других осей.Направляющей базой называется база, лишающая заготовку илиизделие двух степеней свободы - перемещение вдоль однойкоординатной оси и поворота вокруг другой оси. Опорной базойназывается база, лишающая заготовку или изделие одной степенисвободы - перемещения вдоль одной координатной оси или поворотавокруг оси. По характеру проявления базы подразделяются на скрытые иявные. Скрытой называется база заготовки или изделия в видевоображаемой плоскости, оси или точки. Явной база называется втех случаях, если она проявляется в виде реальной поверхности,разметочной риски или точки пересечения рисок на заготовке илиизделии. В случае, когда измерение размеров от конструкторскойбазы оказывается невозможным или затруднительным допускается вчертежах давать переходной размер от конструкторской базы ктехнологической с тем, чтобы остальные измерения вести отизмерительной базы. Поверхности, контактирующиеся с координатными плоскостями,являются базами, определяющими положение детали, а такая схемарасположения опорных точек на базах называется схемойбазирования. Поскольку требуемое положение тела - детали илизаготовки в выбранной системе координат определяется шестьюсвязями, лишающими тело шести степеней свободы, то условнопринимается, что шесть опорных точек на теле - детали должнытеоретически контактироваться с плоскостями системы координат0,Х,У, Z, а при реальном базировании - двухстороннимигеометрическими связями с контактируемыми телами. Символизируютэти связи - опорные точки. Все опорные точки на схемебазирования изображаются с помощью этого знака и нумеруютсяпорядковым номером (от I до 6), начиная с базы, на которойрасполагается наибольшее количество опорных точек. Числопроекций заготовки или изделия на схеме базирования должно бытьдостаточным для четкого представления.
Обозначения баз:
Контактирование по шести опорным точкам, определяющее шестьсвязей и лишающее тело шести степеней свободы называют частоправилом шести точек. На операционных эскизах в технологических документахпроставляют условные обозначения установочных и опорныхповерхностей. Примеры таких обозначений.
Правила выбора и применение баз при разработке технологическихпроцессов. Первым правилом выбора баз является "Правило единства баз".Расстановкой размеров конструктор определяет размещениеповерхностей и их связь с основной конструкторской базой.Нередко для точного определения размеров и допусков на них дляотдельных деталей конструктор рассчитывает размерные цеписборочных единиц. Поэтому всякое произвольное изменение размеровбез ведома конструктора - их суммирование, вычитание, изменениедопусков и т.д. может производиться только в результатесоответствующих расчетов. Желательно таких перерасчетов непроизводить, а использовать размеры заданные конструктором вчертеже. Отсюда вытекает: технологическая база, должнапреимущественно совпадать с конструкторской и измерительной.Единство технологической, измерительной и конструкторской баз(их совпадение) обеспечивает в процессе изготовления выполненияточности заданной конструктором для изделия. Несовпадениетехнологической и измерительной баз с конструкторской базойвсегда вызывает погрешности базирования. Однако, при выполнениипервой операции технологического процесса основнаяконструкторская база не может быть использована. Наоборот,поскольку основная конструкторская база, как правило, "чистая",обработанная поверхность, первая операция должна заключаться вподготовке этой поверхности. Вторым правилом выбора баз является правило постоянства базы.Выбрав за технологическую базу (или комплект баз) какую-либо изповерхностей (или их совокупность), желательно примногооперационном процессе эту поверхность (или совокупностьповерхностей) принимать за базу (комплект баз) и для всех илибольшей части последующих операций. Нетрудно понять, чтособлюдение постоянства баз, также как и единства баз ведут кповышению точности за счет отсутствия погрешностей базирования. Третье правило - Правило выбора "черных" баз (необработанныхповерхностей в качестве баз): I. принять черную базу, какправило, только один раз, для первой операции; 2. выбирать вкачестве черной базы у литых и штампованных заготовокповерхности, на которых не может быть остатков литников, облоя ит.п. даже в зачищенном виде; 3. в качестве черной базыжелательно применять поверхности отливок, штамповок и т.п.заготовок, которые остаются черными в готовой детали, т.е.поверхности, не подлежащие обработке резанием.
Пересчет размеров при смене баз. В тех случаях, когда технолог не может использовать заданнуюконструктором базу (основную, вспомогательную или измерительную,от которой конструктор задал размеры), т.е. не может обеспечитьединства базы - появляется погрешность базирования. Погрешности базирования могут достигать больших значений иесли технолог, отклоняясь от баз заданных конструктором, непроизведет необходимые расчеты, он может создать технологическийпроцесс, "обеспечивающий" изготовление бракованных деталей. Расчет погрешности базирования рассмотрим на примере. Вкачестве примера рассмотрим только одну размерную цепь и возьмемтолько два размера для простоты пояснения принципа расчета.Например, конструктор задал размеры на детали:
Допуск замыкающего звена равен сумме допусков составляющих звено:
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 16; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!