Основные принципы оценки структуры и величины коэффициента технологичности конструкции оборудования

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»

Кафедра электронной техники и технологии

РЕФЕРАТ

на тему:

«Основные принципы оценки структуры и величины коэффициента технологичности конструкции оборудования»

МИНСК, 2008

Под технологичностью понимают совокупность свойств конструкции оборудования, позволяющих изготавливать его в заданных объемах с минимальными затратами труда, материалов, времени и средств, с применением наиболее прогрессивных, экономически оправдываемых методом современной технологии.

Технологичность выражает не функциональные свойства изделия, а его конструктивные особенности. Конструкцию изделия характеризуют в общем случае состав и взаимное расположение его составных частей, схема устройства изделия в целом, форма и расположение поверхности деталей и соединений, их состояние, размеры, материалы и информационная выразительность. Поэтому правильнее говорить не просто технологичность, а технологичность конструкции изделия (ТКИ).

ТКИ зависит от масштаба и типа производства. Единичное и мелкосерийное производство предъявляют к ТКИ одни требования, крупносерийное и массовое – другие.

Оборудование обычно выпускается малыми партиями или в единичных экземплярах (уникальное оборудование).

Под уровнем технологичности конструкции оборудования понимают степень соответствия ее комплексу технологических требований.

Уровень технологичности определяется коэффициентом технологичности К>т>. Коэффициент технологичности – комплексный показатель.

Коэффициент технологичности конструкции представляет собой отношение суммы произведений частных коэффициентов К>i> на соответствующие коэффициенты экономической эквивалентности Е>i>, к общей сумме коэффициентов экономической эквивалентности:

, (1)

где К>i> – частный коэффициент;

Е>i> – соответствующий коэффициент экономической эквивалентности;

n – количество коэффициентов.

Каждый из частных коэффициентов к>i> характеризует определенное свойство конструкции. Все частные коэффициенты имеют предел, равный единице, соответственно К>т> имеет предел, равный единице (limК>т> = 1). Коэффициенты экономической эквивалентности характеризуют экономическое соотношение (удельный вес) частных коэффициентов. Значения коэффициентов экономической эквивалентности нормированы и приводятся в специальных НТД. Рассмотрим формулы для расчета некоторых частных коэффициентов.

Коэффициент стандартизации, характеризует степень насыщенности изделия стандартными деталями:

, (2)

где N>ст >– суммарное количество стандартных деталей, т.е. деталей, установленных государственными и отраслевыми стандартами, шт;

N>ор> – суммарное количество оригинальных деталей, т.е. деталей, изготавливаемых впервые;

N>б.и>>.> – суммарное количество деталей, изготавливаемых без чертежа, шт;

N>у > = N>ст.и.> + N>у.д.> + N>з> – суммарное количество унифицированных деталей, шт;

N>ст.и.> – суммарное количество деталей, устанавливаемых стандартами предприятия, шт;

N>у.д.> – суммарное количество деталей, установленных унификационной документацией (альбомы, таблицы и т.п.), шт;

N>з> – суммарное количество заимствованных деталей, т.е. деталей, применяемых два или более раз, но не вошедших в унификационную документацию, шт.

Коэффициент стандартизации имеет большой удельный вес. Соответствующий ему коэффициент экономической эквивалентности E>1> = 0,6.

Коэффициент унификации, характеризует степень насыщенности изделия унифицированными деталями:

, (3)

соответствующий ему коэффициент экономической эквивалентности E>2> = 0,3.

Коэффициент повторяемости оригинальных деталей, характеризует степень повторяемости оригинальных деталей:

, (4)

где N>т.р.ор> – суммарное количество типоразмеров (наименований) оригинальных деталей, шт.;

N>о>>р> – суммарное количество оригинальных деталей, шт.

Соответствующий коэффициент экономической эквивалентности E>3> = 0,1.

Коэффициент расчлененности сборочных единиц, характеризует степень дифференции сборочного технологического процесса:

, (5)

N>сб.ед.> – суммарное количество деталей, идущих на комплектование сборочных единиц, шт;

N>об.сб.> – суммарное количество деталей, идущих на общую сборочную единицу, шт.

Соответствующий коэффициент экономической эквивалентности E>4> = 0,15.

Коэффициент общего количества сборочного процесса, характеризуетстепень сложности сборочного процесса:

, (6)

где N>сб > - суммарное количество деталей, собираемых без дополнительных операций, шт.;

N>р> – суммарное количество деталей, требующих при сборке только регулировки, шт.;

N>шт>. – суммарное количество деталей, требующих при сборке засверловки и штифтовки, шт;

N>пр> – суммарное количество деталей, требующих при сборке пригонки, шт.;

N>пов> – суммарное количество деталей, подвергающихся разборке и повторной сборке, шт.

Соответствующий коэффициент экономической эквивалентности E>5> = 0,25.

Коэффициент применяемости прогрессивных технологий, характеризует степень насыщенности оборудования деталями, изготавливаемыми прогрессивными методами:

, (7)

где N>I> – суммарное количество деталей, изготавливаемых штамповкой, шт.;

N>II> – суммарное количество круглых деталей, изготавливаемых на станках токарной группы, шт.;

N>III> – суммарное количество плоских деталей, изготавливаемых на фрезерных, строгальных и плоско-шлифовальных станках, шт.;

N>IV> – суммарное количество деталей, изготавливаемых на специальных станках или сложных приспособлениях, шт.:

N>V> – суммарное количество деталей, изготавливаемых литьем и методами горячего деформирования металлов, шт.;

N>VI> – суммарное количество деталей, изготавливаемых прочими прогрессивными методами (прессованием, физико-химической обработкой), шт.

Очень большой коэффициент экономической эквивалентности E>6> = 0,7.

7. Коэффициент точности обработки деталей, характеризует степень точности обработки деталей

, (8)

где N>i>> кв.т>>.> – суммарное количество деталей с определенным средним квалитетом точности;

n>i> – коэффициент, соответствующий определенному квалитету точности:

IT 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

n>i> 0,00 0,30 0,43 0,60 0,7 0,8 0,90 0,95 1,00

Коэффициент экономической эквивалентности E>7> = 0,2.

8. Коэффициент шероховатости обработки поверхностей деталей, характеризует степень шероховатости поверхности изготавливаемых деталей:

, (9)

где N>i>> кл.ч>>.> – суммарное количество деталей с определенным средним i-ым классом чистоты обработки поверхности;

m>i> – коэффициент, соответствующий определенному классу шероховатости поверхности (табл. 1):

Таблица 1. Коэффициенты, соответствующие определенному классу шероховатости поверхности:

Класс

шер.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

m>i>

1.00

0.96

0.93

0.88

0.83

0.77

0.70

0.62

0.53

0.44

0.35

0.25

0.13

0.00

Соответствующий коэффициент экономической эквивалентности E>8> = 0,25.

Коэффициент использования материалов, характеризует прогрессивность методов получения заготовок:

, (10)

G>и> – суммарная масса изготавливаемых деталей, кг;

Q>и.м.> – суммарная норма расхода материалов для изготовления деталей, кг.

Соответствующий коэффициент экономической эквивалентности E>9> = 1,0. Максимальное значение коэффициента экономической эквивалентности.

10. Коэффициент применяемости материалов, характеризует степень разнообразия типоразмеров материалов, применяемых для изготовления деталей:

, (11)

где M>т.р.> – суммарное количество типоразмеров применяемых материалов, шт.;

N>общ> = N>ст> + N>у> + N>ор> + N>б.>>и.> – общее количество деталей.

Соответствующий коэффициент экономической эквивалентности E>10> = 0,4.

11. Коэффициент стоимости материалов, характеризует относительную стоимость материалов:

, (12)

где С>и.м>>.> – общая стоимость материалов, использованных для изготовления сборочных единиц и входящих деталей, руб;

С – стоимость одного кг базового наиболее применяемого материала, например, среднеуглеродистой стали:

Q>и.м>>.> – суммарная норма расхода материалов для изготовления всех деталей единицы оборудования, кг.

Соответствующий коэффициент экономической эквивалентности E>11> = 0,35.

Мы рассмотрели только основные частные коэффициенты, на самом деле их гораздо больше, хотя экономическая эквивалентность ниже. Но этого уже достаточно, чтобы прочувствовать структуру и величину коэффициента технологичности конструкции оборудования. Величину К>т> устанавливает (нормирует) заказчик в ТЗ на проведение ОКР. Значение К>т> определяется на основе анализа коэффициентов технологичности, установленных для аналогов оборудования. На оборудование, не имеющее аналогов, величина К>т> не устанавливается. Значение К>т> предварительно подсчитывают на этапе технологической подготовки опытного образца с целью разработки рекомендаций по улучшению технологичности. Окончательно К>т> определяют на стадии разработки рабочей документации опытного образца (опытной партии) после корректировки КД по результатам испытаний (заводских, приемочных и др.) оборудования. Окончательный расчет К>т> предъявляют комиссии по приемке ОКР. Численное значение этого коэффициента указывают в карте технологического уровня и качества оборудования (ГОСТ 2.116-71).Значения коэффициентов при расчетах округляют до 0,001.

ЛИТЕРАТУРА

    Орлов П.И. Основы конструирования. Справочно-методическое пособие. В 2-х кн. Кн.1. /Под ред. П.Н.Учаева. — 3-е изд. испр. — М.: Машиностроение

    Конструирование приборов: В 2-х кн. /Под ред. В.Краузе; Пер. с нем. В.Н.Пальянова; Под ред. О.Ф.Тищенко. —Кн.1. М.: Машиностроение

    Конструирование приборов: В 2-х кн. /Под ред. В.Краузе; Пер. с нем. В.Н.Пальянова; Под ред. О.Ф.Тищенко. — Кн.2. М.: Машиностроение