Дополнительные показатели технологичности.

Дополнительные показатели технологичности конструкции изделия подразделяются на технико-экономические и технические.

Технико-экономических показателей технологичности изготовления изделия достаточно много, рассмотрим некоторые из них.

Относительная трудоёмкость вида процесса изготовления

где Т_пр.i – трудоёмкость частного технологического процесса одного вида (механической обработки, сборки, электромонтажа, испытания и т.д.); n – количество частных технологических процессов одного вида. Т_изд. – трудоёмкость изготовления изделия;

Относительная трудоёмкость заготовительных работ

где Т_заг - трудоёмкость изготовления конкретного вида заготовки изделия; Т_изд. – трудоёмкость изготовления изделия; n – количество видов заготовок.

Коэффицмент взаимозаменяемости

где Т_вз – трудоёмкость изготовления деталей собираемых по методу сборки с полной взаимозаменяемостью.

Технические показатели ТКИоценивают технологичность конструкции с точки зрения минимизации массы, применения унифицированных и стандартных узлов и деталей, точности изготовления и ряда других показателей. В данном разделе рассматривается часть показателей технологичности.

Коэффициент унификации изделия

где N_у – количество унифицированных сборочных единиц изделия и его унифицированных деталей, не вошедших в состав сборочных единиц; N – общее количество составных частей изделия; N_кр.- количество стандартных крепёжных деталей.

Коэффициент унификации сборочных единиц

где N_у.сб. – количество унифицированных сборочных единиц изделия; N_сб.- общее количество сборочных единиц изделия.

Коэффициент унификации деталей

где  N_у.дет. – количество унифицированных деталей; N_д – общее количество деталей.

Коэффициент стандартизации изделия

где N_ст. – количество стандартных сборочных единиц изделия и его стандартных деталей, не вошедших в состав сборочных единиц;

Коэффициент стандартизации деталей

где N_д.ст. – количество стандартных деталей изделия.

Коэффициент унификации конструктивных элементов

где N_у.э. – количество унифицированных типоразмеров конструктивных элементов детали; N_э – общее количество типоразмеров конструктивных элементов

Коэффициент использования материала

где  - масса материалов, необходимая для изготовления одного изделия, без массы покупных изделий.

При рассмотрении трудоёмкости механической обработки особое внимание следует обращать на объём фрезерных работ, так как они являются наиболее трудоёмкими и требуют специальной технологической оснастки. Однако, учитывая сложность конструкций установок, не всегда удаётся обеспечить выполнение данного условия. Одним из возможных путей решения данной проблемы является внедрение станков с числовым программным обеспечением. Обработка на станках с числовым программным обеспечением целесообразна при условии, что удельные затраты на вспомогательные работы меньше, чем на универсальных станках с ручным управлением.

       2.4. Технологические требования к конструкции установок.

       Несмотря на относительный характер понятия технологичности конструкции, можно сформулировать ряд общих положений, повышающих производственные показатели установок, которые следует учитывать при конструировании. Однако эти требования не должны ограничивать конструктора в его творческой деятельности, а наоборот, помогать ему в решении поставленной задачи.

             На основании опыта, накопленного в процессе производства установок ЛА, можно сформулировать ряд общих технологических требований к ним.

Рациональный выбор компоновки. Основным требованием к конструкции является простота компоновочной схемы. В большинстве случаев выбор компоновочной схемы предопределяет выходные параметры установки или её агрегатов, технологию и уровень трудоёмкости изготовления в производстве. Дальнейшая отработка конструкции на технологичность может оптимизировать отдельные сборочные единицы и детали, технологические процессы создания установки, но снизить ниже определённого уровня затраты труда, средств и материалов в рамках данной компоновки не удаётся.

Обеспечение независимой и параллельной сборки. В процессе конструирования необходимо рационально членить изделие на сборочные единицы, в целях обеспечения их независимой сборки и контроля. Технологические разъёмы должны быть выбраны в таких количествах и расположены в таких местах, чтобы не снижалась точность и другие технические характеристики установки, и обеспечивался достаточный фронт работ в серийном производстве.

При создании самостоятельных сборочных единиц их конструкция должна быть законченной и иметь определённые выходные параметры, чтобы при общей сборке не требовалось производить подгонку, разборку или регулировку.

       При назначении разъёмов необходимо предусматривать возможность свободных подходов к местам крепления и соединения сборочных единиц, агрегатов и готовых изделий. Конструкция соединений и их виды должны обеспечивать возможность механизации и автоматизации процессов сборки. Желательно, чтобы сборочные единицы имели базовую деталь, являющуюся жёстким носителем размеров и не деформировались при действии монтажных усилий в процессе сборки.

Обеспечение преемственности конструкции.Под преемственностью конструкции понимается использование в ней деталей и сборочных единиц ранее созданных установок. Поэтому одним из важных показателей технологичности новой конструкции является наличие в ней заимствованных деталей и сборочных единиц из установок, которые выпускаются серийно. При этом не потребуется дополнительных затрат на освоение и производство новых изделий, повысятся технико-экономические показатели производства и гарантируется надёжность работы.

Широкое заимствование элементов конструкции серийных изделий возможно только в том случае, если конструктор хорошо знает ранее созданные аналогичные изделия.

Проектирование с использованием нормализованных и унифицированных устройств и агрегатов.

. В первую очередь этого добиваются путём стандартизации и унификации изделий (деталей, узлов, агрегатов). Применение освоенных в серийном производстве стандартных и унифицированных узлов, агрегатов и деталей  обладающих функциональной взаимозаменяемостью, с необходимыми выходными характеристиками, позволяет обеспечить высокую надёжность работы установки. Процессы сборки при использовании унифицированных устройств и агрегатов значительно проще ввиду их полной взаимозаменяемости в конструкции.

Уменьшение количества деталей, входящих в сборочную единицу и сокращение количества наименований деталей.

Добиться сокращения деталей можно рационально спроектированной конструкцией сборочной единицы или объединением нескольких деталей в одну, отвечающую требованиям технологичности.

Всякое увеличение количества деталей в изделии повышает трудоёмкость его изготовления, снижает точность и надёжность, увеличивает массу. В ряде случаев целесообразно вместо нескольких простых деталей проектировать одну сложную.

Количество наименований деталей в конструкции существенно сказывается на её технологичности. Чем меньше наименований деталей, тем технологичнее конструкция установки.

Снижение массы.Масса изделия в первую очередь определяется принятыми конструктивно-технологическими решениями, выбором компоновочной схемы, членением конструкции на самостоятельные сборочные единицы. Кроме того, масса установки во многом зависит от выбора материалов и типа заготовок, уровня точности и видов соединений деталей между собой и от других факторов.

Обоснованный выбор баз, системы простановки размеров, допусков и шероховатостей поверхностей..Конструкции установок ЛА насчитывают большое количество наименований деталей. Каждая деталь выполняет определённую функцию в составе изделия. В соответствии с этим и подход к конструированию деталей должен быть разным, начиная от выбора материалов, назначением допусков на размеры и шероховатости поверхностей,  и кончая  нанесением защитных покрытий.

 При этом необходимо чётко различать поверхности каждой детали. Как известно все поверхности делятся на свободные, основные (конструкторские), технологические и измерительные. Эти поверхности при проектировании детали выполняют функции базовых, для простановки и увязки размеров друг с другом. При механической обработке поверхности выполняют функции баз для фиксации детали на установочных поверхностях элементов станка или приспособления. В процессе проектирования желательно совмещать конструкторские, технологические и измерительные базовые поверхности.

Допуски на эти поверхности устанавливаются исходя из условий работы агрегата или установки в целом. Желательно при назначении допусков укладываться в пределы экономически обоснованной точности, но если расширение допусков повлияет на работу изделия, то этого делать не следует.

Степень точности и величина шероховатости поверхностей значительно влияет на стоимость изделия. Устанавливать их следует рационально, исходя из служебного назначения поверхности.

Применение в конструкции стандартных изделий.  К стандартным деталям относятся все элементы крепежа (болты, винты, шпонки, штифты и пр.), т.е. гостированные элементы, которые производят на специализированных заводах.

Проектирование оригинальных изделий крепежа приводит к увеличению трудоёмкости изготовления изделия и проектирования.

 Рациональный выбор материалов. Применение тех или иных марок материалов в конструкции должно быть строго обосновано. Следует выбирать технологичные для данного вида заготовок и планируемого технологического процесса материалы. Все они должны быть апробированы в производстве. После разработки чертежей необходимо произвести унификацию используемых материалов и сократить их номенклатуру до минимума.

При создании новых конструкций следует придерживаться ограничительных справочников на материалы, разрешённые к применению в установках.

Применение рациональных заготовок. Для изготовления деталей необходимо предусматривать использование только рациональных заготовк. Рациональные заготовки, это заготовки которые по своей форме приближаются к готовой детали. Конструкции деталей из литых, штампованных, прессованных заготовок должны содержать указания по механической обработке только сопрягаемых поверхностей.

Применение рациональных заготовок зависит от объёма производства (массовое, серийное, единичное), от физико-механических свойств материала заготовки, конфигурации детали и условий её работы в изделии

Рассмотренные общие технологические требования, предъявляемые к установкам ЛА, для других изделий могут быть несколько иными.

Кроме того, большое количество разнообразных изделий вызывает необходимость разрабатывать частные технологические требования к каждой группе деталей.