Практична робота № 9 оцінка конструкцій виробів на технологічність виготовлення у промисловості

Мета роботи: ознайомитись з методологією оцінки конструкцій виробів на технологічність виготовлення та оволодіння навичками оцінювання показників технологічності виробів експертним методом.

Методика розрахунку та теоретичні відомості

Кожний виріб та його складові елементи (деталі, частини, вузли) повинні виготовлятись із мінімальними трудовими та матеріальними затратами. Трудоємкість та технологічність виготовлення виробів визначається в першу чергу їх конструктивними особливостями та вимогами на виготовлення і закладається вже на стадії проектування та розробки конструкторської документації.

Кожний виріб або продукція повинні оцінюватись на технологічність виготовлення. Під технологічністю розуміють сукупність властивостей закладених у конструкції виробу, які дозволяють максимально використати переваги існуючих технологій та типових технологічних процесів і отримати продукцію з мінімальною трудоємкістю та мінімальними затратами ресурсів (продуктивним технологічним ефектом).

Позитивний технологічний ефект проявляється у мінімальних затратах праці та часу, сировини та матеріалів при виготовленні виробів того ж призначення та такого ж типу складових частин.

Вважається, що конструкція виробу буде технологічною, якщо дотримані такі вимоги:

• виріб складається із стандартних заготовок, отриманих найбільш раціональним способом;

• деталі виготовлені із стандартних заготовок, отриманих найбільш раціональним способом;

• розміри, форма, точність обробки поверхонь, властивості матеріалів відповідають існуючим технологіям виготовлення та можливостям застосування тиопвих технологічних процесів.

Відпрацювання виробів на технологічність здійснюється на всіх етапах розробки конструкторської документації. Вже на стадії технічної пропозиції проводиться аналіз можливих варіантів конструкцій виробів з точки зору технологічності.

Ведеться аналіз принципової схеми, розробляється компановка виробу, розчленування його на окремі деталі, виявляються оригінальні складові частини, які потребують розробки нових технологічних процесів, ведеться аналіз використаних матеріалів, максимальних та мінімальних розмірів, точності та чистоти обробки поверхонь, форми деталей. Можливостей ремонту та відновлення виробу при експлуатації.

Оцінюючи на технологічність будь-який виріб, конструктор повинен уявити та аналізувати можливі технології його виготовлення.

Оцінку на технологічність проводять на рівні окремих деталей а також на рівні виробу в цілому.

Оцінку технологічності виробу починають з аналізу його будови за робочими кресленнями або дослідним зразком. Проводять розчленування його на складові частини (деталі) і визначають їх характеристику (табл.8).

Таблиця 8.

Складові елементи виробу та їх характеристика

№ де-талі	Найме-нуван-ня деталі	Служ-бове призна-чення деталі	Вид мате-ріалу	Опис форми деталі	Габаритні розміри		Точність обробки повер-хонь	К-ть типо-розмі-рів у виробі	Повто-рюва-ність у виробі
					max	min
1
2
3
4
5

Для кожної деталі виробу вказують: найменування; основне службове призначення; вид матеріалу, з якого вона буде виготовлена; переважна форма деталі за геометричними ознаками, необхідні габаритні розміри (максимальний та мінімальний); необхідна точність обробки поверхонь (низька, середня, висока, дуже висока); кількість типів одної деталі у виробі та повторюваність даної деталі у виробі.

Оцінку технологічності конструкції кожної деталі проводять експертним методом за бальною системою. Оцінка може бути від 1 до 5 балів в залежності від висновків експерта. При цьому оцінка буде тим вищою, чим вищі характеристики деталі за певними показниками.

На рівні деталей оцінюються наступні показники технологічності:

1. Стандартність конструктивних елементів (С_к).

2. Відповідність форми (В_ф).

3. Відповідність матеріалу (В_м).

4. Відповідність розмірів (В_р).

5. Відповідність точності поверхонь (В_т).

6. Типорозмірність (Т).

7. Повторюваність (П).

Стандартність (С_к) визначається аналізом числа стандартних конструктивних елементів в деталі та нестандартних (неординарних, оригінальних, що рідко зустрічаються). Чим більше нестандартних конструктивних елементів має деталь, тим оцінка в балах менша. Деталь, в якої всі конструктивні елементи стандартні, оцінюється на “5”, в якої всі нестандартні, оцінюється на “0” або “1”. Стандартні деталі це такі, які можуть бути замінені іншими, з інших виробів.

Відповідність форми (В_ф) оцінюється на скільки форма деталі з точки зору виготовлення є складною. Враховують округлість, плоскість, кутоватість, наявність поглиблень, виступів, складних перетинань поверхонь. Чим складніша форма деталі, тим оцінка нижча. Прості плоскі деталі, деталі простої геометричної форми, які можна отримати типовими операціями оцінюються на “5”.

Відповідність матеріалу (В_м) оцінюється наскільки фізико-хімічні властивості матеріалу, з якого буде виготовлена деталь, відповідають існуючим технологічним процесам, чи дозволяють ці властивості отримати деталь простими, недорогими технологіями. Враховується також дефіцитність матеріалу, його наявність та можлива ринкова вартість, витрати матеріалу на одиницю продукції.

Відповідність розмірів (В_р) оцінюється наскільки можливо отримати задані максимальні та мінімальні розміри існуючим типовим обладнанням та устаткуванням, чи потрібно розробляти нове обладнання. Якщо необхідні розміри деталі досягаються типовим обладнанням, деталь оцінюється на “5”.

Відповідність точності (В_т) поверхонь оцінюється наскільки можливо існуючими технологіями отримати задану чистоту поверхонь. Для поверхонь, що відповідають типовим процесам та типовому обладнанню, оцінка встановлюється в залежності від необхідної шорсткості. Чим простіше отримується задана чистота, тим оцінка вища.

Типорозмірність (Т) оцінюється різноманітністю різних типів даної деталі у виробі. Наявність різних типів деталі у виробі знижує його технологічність. Чим більше різних типів деталей, тим оцінка типорозмірності нижча. Деталь, яка має тільки один тип, оцінюється на “5“.

Повторюваність (П) оцінюється кількістю даної деталі у виробі, через співвідношення з загальною кількістю всіх деталей у виробі. Чим більше таких деталей у виробі, тим вища оцінка повторюваності. На повторюваність аналізуються всі деталі разом. Деталь, яка повторюється більше за всіх, оцінюється на “5”, всі інші на меншу оцінку через кількісне співвідношення з нею.

Загальна оцінка кожної деталі на технологічність розраховується як середнє арифметичне за усіма показниками або середньозважена оцінка з врахуванням ваги кожного показника.

Результати оцінювання та розрахунок середніх показників зводять у табл. 9.

Узагальнений показник технологічності виробу на рівні деталей так само може бути визначений як середнє арифметичне із осереднених показників технологічності деталей, або з врахуванням ваги кожної деталі за її службовим призначенням.

Таблиця 9.