Міністерство освіти Республіки Білорусь
Заклад освіти «Білоруський державний університет інформатики і радіоелектроніки»
Кафедра електронної техніки і технології
РЕФЕРАТ
на тему:
«Основні принципи оцінки структури і величини коефіцієнта технологічності конструкції обладнання»
МІНСЬК, 2008
Під технологічністю розуміють сукупність властивостей конструкції обладнання, що дозволяють виготовляти його в заданих обсягах з мінімальними витратами праці, матеріалів, часу і засобів, із застосуванням найбільш прогресивних, економічно підтверджуваних методом сучасної технології.
Технологічність висловлює не функціональні властивості виробу, а його конструктивні особливості. Конструкцію виробу характеризують в загальному випадку склад і взаємне розташування його складових частин, схема будови виробу в цілому, форма і розташування поверхні деталей і з'єднань, їх стан, розміри, матеріали та інформаційна виразність. Тому правильніше говорити не просто технологічність, а технологічність конструкції виробу (ТКИ).
ТКИ залежить від масштабу і типу виробництва. Одиничне і дрібносерійне виробництво пред'являють до ТКИ одні вимоги, великосерійне та масове - інші.
Обладнання зазвичай випускається малими партіями або в одиничних екземплярах (унікальне обладнання).
Під рівнем технологічності конструкції обладнання розуміють ступінь відповідності її комплексу технологічних вимог.
Рівень технологічності визначається коефіцієнтом технологічності До т. Коефіцієнт технологічності - комплексний показник.
Коефіцієнт технологічності конструкції являє собою відношення суми добутків приватних коефіцієнтів К i на відповідні коефіцієнти економічної еквівалентності Е i, до загальної суми коефіцієнтів економічної еквівалентності:
де К i - приватний коефіцієнт;
Е i - відповідний коефіцієнт економічної еквівалентності;
n - кількість коефіцієнтів.
Кожен з приватних коефіцієнтів до i характеризує певну властивість конструкції. Всі приватні коефіцієнти мають межу, що дорівнює одиниці, відповідно До т має межу, рівний одиниці (limК т = 1). Коефіцієнти економічної еквівалентності характеризують економічний співвідношення (питома вага) приватних коефіцієнтів. Значення коефіцієнтів економічної еквівалентності нормовані і приводяться в спеціальних НТД. Розглянемо формули для розрахунку деяких приватних коефіцієнтів.
Коефіцієнт стандартизації, характеризує ступінь насиченості вироби стандартними деталями:
де N ст - сумарна кількість стандартних деталей, тобто деталей, встановлених державними та галузевими стандартами, шт;
N ор - сумарна кількість оригінальних деталей, тобто деталей, що виготовляються вперше;
N Б.І. - Сумарна кількість деталей, що виготовляються без креслення, шт;
N у = N ст.і. + N у.д. + N з - сумарна кількість уніфікованих деталей, шт;
N ст.і. - сумарна кількість деталей, які встановлюються стандартами підприємства, шт;
N у.д. - сумарна кількість деталей, встановлених уніфікаційної документацією (альбоми, таблиці тощо), шт;
N з - сумарна кількість запозичених деталей, тобто деталей, що використовуються два або більше разів, але не увійшли до уніфікаційний документацію, шт.
Коефіцієнт стандартизації має велику питому вагу. Відповідний йому коефіцієнт економічної еквівалентності E 1 = 0,6.
Коефіцієнт уніфікації, характеризує ступінь насиченості вироби уніфікованими деталями:
відповідний йому коефіцієнт економічної еквівалентності E 2 = 0,3.
Коефіцієнт повторюваності оригінальних деталей, характеризує ступінь повторюваності оригінальних деталей:
де N т.р.ор - сумарна кількість типорозмірів (найменувань) оригінальних деталей, шт.;
N про р - сумарна кількість оригінальних деталей, шт.
Відповідний коефіцієнт економічної еквівалентності E 3 = 0,1.
Коефіцієнт розчленованості складальних одиниць, характеризує ступінь дифференции складального технологічного процесу:
N сб.ед. - сумарна кількість деталей, що йдуть на комплектування складальних одиниць, шт;
N об.сб. - сумарна кількість деталей, що йдуть на загальну складальну одиницю, шт.
Відповідний коефіцієнт економічної еквівалентності E 4 = 0,15.
Коефіцієнт загальної кількості складального процесу, характерізуетстепень складності складального процесу:
де N сб - сумарна кількість деталей, що збираються без додаткових операцій, шт.;
N р - сумарна кількість деталей, які вимагають при складанні тільки регулювання, шт.;
N шт. - Сумарна кількість деталей, які вимагають при складанні засверловкі і штіфтовкі, шт;
N пр - сумарна кількість деталей, які вимагають при складанні пригону, шт.;
N пов - сумарна кількість деталей, що піддаються розбиранню і повторної збірці, шт.
Відповідний коефіцієнт економічної еквівалентності E 5 = 0,25.
Коефіцієнт застосованості прогресивних технологій, характеризує ступінь насиченості обладнання деталями, виготовленими прогресивними методами:
де N I - сумарна кількість деталей, що виготовляються штампуванням, шт.;
N II - сумарна кількість круглих деталей, що виготовляються на верстатах токарної групи, шт.;
N III - сумарна кількість плоских деталей, що виготовляються на фрезерних, стругальних і плоско-шліфувальних верстатах, шт.;
N IV - сумарна кількість деталей, що виготовляються на спеціальних верстатах або складних пристосуваннях, шт.:
N V - сумарна кількість деталей, що виготовляються литтям і методами гарячого деформування металів, шт.;
N VI - сумарна кількість деталей, що виготовляються іншими прогресивними методами (пресуванням, фізико-хімічною обробкою), шт.
Дуже великий коефіцієнт економічної еквівалентності E 6 = 0,7.
7. Коефіцієнт точності обробки деталей, характеризує ступінь точності обробки деталей
де N i кв.т. - сумарна кількість деталей з певним середнім квалітетів точності;
n i - коефіцієнт, що відповідає певному квалітету точності:
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
Коефіцієнт економічної еквівалентності E 7 = 0,2.
8. Коефіцієнт шорсткості обробки поверхонь деталей, характеризує ступінь шорсткості поверхні деталей, що виготовляються:
де N i кл.ч. - сумарна кількість деталей з певним середнім i-им класом чистоти обробки поверхні;
m i - коефіцієнт, що відповідає певному класу шорсткості поверхні (табл. 1):
Таблиця 1. Коефіцієнти, що відповідають певному класу шорсткості поверхні:
Відповідний коефіцієнт економічної еквівалентності E 8 = 0,25.
Коефіцієнт використання матеріалів, характеризує прогресивність методів отримання заготовок:
G і - сумарна маса деталей, що виготовляються, кг;
Q І.М. - сумарна норма витрати матеріалів для виготовлення деталей, кг.
Відповідний коефіцієнт економічної еквівалентності E 9 = 1,0. Максимальне значення коефіцієнта економічної еквівалентності.
10. Коефіцієнт застосованості матеріалів, характеризує ступінь різноманітності типорозмірів матеріалів, застосовуваних для виготовлення деталей:
де M т.р. - сумарна кількість типорозмірів застосовуваних матеріалів, шт.;
N заг = N ст + N у + N ор + N б. І. - Загальна кількість деталей.
Відповідний коефіцієнт економічної еквівалентності E 10 = 0,4.
11. Коефіцієнт вартості матеріалів, характеризує відносну вартість матеріалів:
де С І.М. - загальна вартість матеріалів, використаних для виготовлення складальних одиниць і деталей, які входять, руб;
С - вартість одного кг базового найбільш вживаного матеріалу, наприклад, середньовуглецевих стали:
Q І.М. - Сумарна норма витрати матеріалів для виготовлення всіх деталей одиниці обладнання, кг.
Відповідний коефіцієнт економічної еквівалентності E 11 = 0,35.
Ми розглянули тільки основні приватні коефіцієнти, насправді їх набагато більше, хоча економічна еквівалентність нижче. Але цього вже достатньо, щоб відчути структуру та величину коефіцієнта технологічності конструкції обладнання. Величину К т встановлює (унормовує) замовник в ТЗ на проведення ДКР. Значення К т визначається на основі аналізу коефіцієнтів технологічності, встановлених для аналогів обладнання. На обладнання, що не має аналогів, величина К т не встановлюється. Значення К т попередньо підраховують на етапі технологічної підготовки досвідченого зразка з метою розробки рекомендацій щодо поліпшення технологічності. Остаточно До т визначають на стадії розробки робочої документації дослідного зразка (дослідної партії) після коригування КД за результатами випробувань (заводських, приймальних та ін) обладнання. Остаточний розрахунок До т пред'являють комісії з приймання ДКР. Чисельне значення цього коефіцієнта вказують в карті технологічного рівня і якості устаткування (ГОСТ 2.116-71). Значення коефіцієнтів при розрахунках округлюють до 0,001.
ЛІТЕРАТУРА
Заклад освіти «Білоруський державний університет інформатики і радіоелектроніки»
Кафедра електронної техніки і технології
РЕФЕРАТ
на тему:
«Основні принципи оцінки структури і величини коефіцієнта технологічності конструкції обладнання»
МІНСЬК, 2008
Під технологічністю розуміють сукупність властивостей конструкції обладнання, що дозволяють виготовляти його в заданих обсягах з мінімальними витратами праці, матеріалів, часу і засобів, із застосуванням найбільш прогресивних, економічно підтверджуваних методом сучасної технології.
Технологічність висловлює не функціональні властивості виробу, а його конструктивні особливості. Конструкцію виробу характеризують в загальному випадку склад і взаємне розташування його складових частин, схема будови виробу в цілому, форма і розташування поверхні деталей і з'єднань, їх стан, розміри, матеріали та інформаційна виразність. Тому правильніше говорити не просто технологічність, а технологічність конструкції виробу (ТКИ).
ТКИ залежить від масштабу і типу виробництва. Одиничне і дрібносерійне виробництво пред'являють до ТКИ одні вимоги, великосерійне та масове - інші.
Обладнання зазвичай випускається малими партіями або в одиничних екземплярах (унікальне обладнання).
Під рівнем технологічності конструкції обладнання розуміють ступінь відповідності її комплексу технологічних вимог.
Рівень технологічності визначається коефіцієнтом технологічності До т. Коефіцієнт технологічності - комплексний показник.
Коефіцієнт технологічності конструкції являє собою відношення суми добутків приватних коефіцієнтів К i на відповідні коефіцієнти економічної еквівалентності Е i, до загальної суми коефіцієнтів економічної еквівалентності:
де К i - приватний коефіцієнт;
Е i - відповідний коефіцієнт економічної еквівалентності;
n - кількість коефіцієнтів.
Кожен з приватних коефіцієнтів до i характеризує певну властивість конструкції. Всі приватні коефіцієнти мають межу, що дорівнює одиниці, відповідно До т має межу, рівний одиниці (limК т = 1). Коефіцієнти економічної еквівалентності характеризують економічний співвідношення (питома вага) приватних коефіцієнтів. Значення коефіцієнтів економічної еквівалентності нормовані і приводяться в спеціальних НТД. Розглянемо формули для розрахунку деяких приватних коефіцієнтів.
Коефіцієнт стандартизації, характеризує ступінь насиченості вироби стандартними деталями:
де N ст - сумарна кількість стандартних деталей, тобто деталей, встановлених державними та галузевими стандартами, шт;
N ор - сумарна кількість оригінальних деталей, тобто деталей, що виготовляються вперше;
N Б.І. - Сумарна кількість деталей, що виготовляються без креслення, шт;
N у = N ст.і. + N у.д. + N з - сумарна кількість уніфікованих деталей, шт;
N ст.і. - сумарна кількість деталей, які встановлюються стандартами підприємства, шт;
N у.д. - сумарна кількість деталей, встановлених уніфікаційної документацією (альбоми, таблиці тощо), шт;
N з - сумарна кількість запозичених деталей, тобто деталей, що використовуються два або більше разів, але не увійшли до уніфікаційний документацію, шт.
Коефіцієнт стандартизації має велику питому вагу. Відповідний йому коефіцієнт економічної еквівалентності E 1 = 0,6.
Коефіцієнт уніфікації, характеризує ступінь насиченості вироби уніфікованими деталями:
відповідний йому коефіцієнт економічної еквівалентності E 2 = 0,3.
Коефіцієнт повторюваності оригінальних деталей, характеризує ступінь повторюваності оригінальних деталей:
де N т.р.ор - сумарна кількість типорозмірів (найменувань) оригінальних деталей, шт.;
N про р - сумарна кількість оригінальних деталей, шт.
Відповідний коефіцієнт економічної еквівалентності E 3 = 0,1.
Коефіцієнт розчленованості складальних одиниць, характеризує ступінь дифференции складального технологічного процесу:
N сб.ед. - сумарна кількість деталей, що йдуть на комплектування складальних одиниць, шт;
N об.сб. - сумарна кількість деталей, що йдуть на загальну складальну одиницю, шт.
Відповідний коефіцієнт економічної еквівалентності E 4 = 0,15.
Коефіцієнт загальної кількості складального процесу, характерізуетстепень складності складального процесу:
де N сб - сумарна кількість деталей, що збираються без додаткових операцій, шт.;
N р - сумарна кількість деталей, які вимагають при складанні тільки регулювання, шт.;
N шт. - Сумарна кількість деталей, які вимагають при складанні засверловкі і штіфтовкі, шт;
N пр - сумарна кількість деталей, які вимагають при складанні пригону, шт.;
N пов - сумарна кількість деталей, що піддаються розбиранню і повторної збірці, шт.
Відповідний коефіцієнт економічної еквівалентності E 5 = 0,25.
Коефіцієнт застосованості прогресивних технологій, характеризує ступінь насиченості обладнання деталями, виготовленими прогресивними методами:
де N I - сумарна кількість деталей, що виготовляються штампуванням, шт.;
N II - сумарна кількість круглих деталей, що виготовляються на верстатах токарної групи, шт.;
N III - сумарна кількість плоских деталей, що виготовляються на фрезерних, стругальних і плоско-шліфувальних верстатах, шт.;
N IV - сумарна кількість деталей, що виготовляються на спеціальних верстатах або складних пристосуваннях, шт.:
N V - сумарна кількість деталей, що виготовляються литтям і методами гарячого деформування металів, шт.;
N VI - сумарна кількість деталей, що виготовляються іншими прогресивними методами (пресуванням, фізико-хімічною обробкою), шт.
Дуже великий коефіцієнт економічної еквівалентності E 6 = 0,7.
7. Коефіцієнт точності обробки деталей, характеризує ступінь точності обробки деталей
де N i кв.т. - сумарна кількість деталей з певним середнім квалітетів точності;
n i - коефіцієнт, що відповідає певному квалітету точності:
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
Коефіцієнт економічної еквівалентності E 7 = 0,2.
8. Коефіцієнт шорсткості обробки поверхонь деталей, характеризує ступінь шорсткості поверхні деталей, що виготовляються:
де N i кл.ч. - сумарна кількість деталей з певним середнім i-им класом чистоти обробки поверхні;
m i - коефіцієнт, що відповідає певному класу шорсткості поверхні (табл. 1):
Таблиця 1. Коефіцієнти, що відповідають певному класу шорсткості поверхні:
| Клас 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 |
Коефіцієнт використання матеріалів, характеризує прогресивність методів отримання заготовок:
G і - сумарна маса деталей, що виготовляються, кг;
Q І.М. - сумарна норма витрати матеріалів для виготовлення деталей, кг.
Відповідний коефіцієнт економічної еквівалентності E 9 = 1,0. Максимальне значення коефіцієнта економічної еквівалентності.
10. Коефіцієнт застосованості матеріалів, характеризує ступінь різноманітності типорозмірів матеріалів, застосовуваних для виготовлення деталей:
де M т.р. - сумарна кількість типорозмірів застосовуваних матеріалів, шт.;
N заг = N ст + N у + N ор + N б. І. - Загальна кількість деталей.
Відповідний коефіцієнт економічної еквівалентності E 10 = 0,4.
11. Коефіцієнт вартості матеріалів, характеризує відносну вартість матеріалів:
де С І.М. - загальна вартість матеріалів, використаних для виготовлення складальних одиниць і деталей, які входять, руб;
С - вартість одного кг базового найбільш вживаного матеріалу, наприклад, середньовуглецевих стали:
Q І.М. - Сумарна норма витрати матеріалів для виготовлення всіх деталей одиниці обладнання, кг.
Відповідний коефіцієнт економічної еквівалентності E 11 = 0,35.
Ми розглянули тільки основні приватні коефіцієнти, насправді їх набагато більше, хоча економічна еквівалентність нижче. Але цього вже достатньо, щоб відчути структуру та величину коефіцієнта технологічності конструкції обладнання. Величину К т встановлює (унормовує) замовник в ТЗ на проведення ДКР. Значення К т визначається на основі аналізу коефіцієнтів технологічності, встановлених для аналогів обладнання. На обладнання, що не має аналогів, величина К т не встановлюється. Значення К т попередньо підраховують на етапі технологічної підготовки досвідченого зразка з метою розробки рекомендацій щодо поліпшення технологічності. Остаточно До т визначають на стадії розробки робочої документації дослідного зразка (дослідної партії) після коригування КД за результатами випробувань (заводських, приймальних та ін) обладнання. Остаточний розрахунок До т пред'являють комісії з приймання ДКР. Чисельне значення цього коефіцієнта вказують в карті технологічного рівня і якості устаткування (ГОСТ 2.116-71). Значення коефіцієнтів при розрахунках округлюють до 0,001.
ЛІТЕРАТУРА
| 1. Орлов П.І. Основи конструювання. Довідково-методичний посібник. У 2-х кн. Кн.1. / Под ред. П. Н. Учаева. - 3-е вид. испр. - М.: Машинобудування |
| 2. Конструювання приладів: У 2-х кн. / Под ред. В. Краузе; Пер. з нім. В. Н. Пальянова; Під ред. О. Ф. Тищенко. -Кн.1. М.: Машинобудування |
| 3. Конструювання приладів: У 2-х кн. / Под ред. В. Краузе; Пер. з нім. В. Н. Пальянова; Під ред. О. Ф. Тищенко. - Кн.2. М.: Машинобудування |