2.3.2. Количественная оценка тки.

Количественная оценка ТКИ основана на инженерно-расчётных методах и производится по конструктивно-технологическим показателям.

Количественная оценка может производиться по планируемым показателям, когда изделие разрабатывается по ТЗ (техническое задание), которым установлены базовые показатели ТКИ, а также по непланируемым показателям, когда необходимо выбрать лучшее решение из ряда равноценных, по рассматриваемым свойствам.

Инженерно-расчётный метод оценки позволяет сопоставить, численные, значения показателей ТКИ проектируемого изделия, и изделия прототипа, принять решение по совершенствованию конструкции.

Количественные показатели ТКИ подразделяются на две группы: абсолютные и относительные показатели.

В свою очередь каждая из групп содержит достаточно большое количество частных показателей, позволяющих, более подробно, оценить ТКИ. В каждом конкретном случае оценка ТКИ может производиться по основным (базовым) и дополнительным показателям, характеризующим совершенство конструкции и выбранных технологических процессов изготовления.

К основным показателям производственной технологичности конструкции относятся: себестоимость и трудоёмкость изготовления.

Дополнительные (вспомогательные) показатели ТКИ позволяют выявить недостаточно грамотные конструкторские и технологические решения.

2.3.2.1. Основные показатели.

а) Трудоёмкость изготовления изделия – суммарная трудоёмкость технологических процессов изготовления изделия без учёта покупных изделий, выражается в нормо-часах затраченных на определённый вид производственного процесса и может быть представлена следующеё формулой.

где: Т_заг.i - трудоёмкость заготовительных работ i-ой детали, включает в себя затраты связанные с получением заготовок различными технологическими процессами ( литьём, штамповкой, ковкой и т.д.);

Т_мех.i - трудоёмкость механической обработки i-ой детали, включает в себя затраты связанные со снятием определённого слоя материала различными методами ( точением, фрезерованием, строганием, протягиванием и т.д.);

Т_упр.i - трудоёмкость упрочняющего i- го технологического процесса

( цементация, термическая обработка, алмазное выглаживание и пр.);

Т_п.i - трудоёмкость i – го технологического процесса нанесения покрытия

(гальванического, лакокрасочного, напыления и т.д.);

Т_сб.i - трудоёмкость i – го технологического процесса сборки ( узла, агрегата, секции и изделия в целом);

Т_исп.i - трудоёмкость i – го испытания проводимого в процессе изготовления и контроля выходных параметров и надёжности работы ( узла, агрегата, изделия).

б) технологическая себестоимость изделия С_изд. – себестоимость изготовления изделия, определяемая суммой затрат на осуществление технологических процессов изготовления изделия без учёта покупных изделий. Определяется по формуле аналогичной трудоёмкости;

в) уровень технологичности конструкции по трудоёмкости изготовления –

отношение достигнутой трудоёмкости изготовления к базовому показателю трудоёмкости изготовления;

г) уровень технологичности конструкции по себестоимости изготовления –

отношение достигнутой технологической себестоимости изготовления изделия к базовому показателю технологической себестоимости.

2.3.2.2. Дополнительные показатели.

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

Технико-экономические показатели.

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 сборки изделия без пригоночных и селективных работ.

где Т_вз. – трудоёмкость сборки изделия без пригоночных и селективных работ.

Технические показатели ТКИ.

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 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 применения типовых технологических процессов

где N_т.т. –количество типовых технологических процессов изготовления изделия; N_т –обще количество применяемых при изготовлении изделия технологических процессов.

Коэффициент использования материала

где - масса готового изделия или детали; - масса материалов, необходимая для изготовления одного изделия, без массы покупных изделий или одной детали..

Коэффициент шероховатости поверхности

где Ш_СР.- средняя шероховатость всех обрабатываемых поверхностей деталей и сборочных единиц изделия без учёта покупных изделий.

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.

Проектирование с использованием нормализованных и унифицированных устройств и агрегатов.

При проектировании новой конструкции необходимо обеспечить повышение серийности производства установки. В первую очередь этого добиваются путём стандартизации и унификации изделий (деталей, узлов, агрегатов). Применение освоенных в серийном производстве стандартных и унифицированных изделий, обладающих функциональной взаимозаменяемостью, с необходимыми выходными характеристиками, позволяет обеспечить высокую надёжность и точность 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 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, термической обработки и кончая назначением допусков на размеры и шероховатости поверхностей.

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 заготовок. 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.