Сущность технологичности конструкций машин

Размещено на http://allbest.ru

Доклад

Сущность технологичности конструкций машин

1. Технологичность сборочных узлов

технологичность эргономический безотказность штифт

Независимо от типа производства, конструкция изделия должна состоять из отдельных сборочных узлов или агрегатов, которые обеспечивают параллельность и независимость сборки. Грамотное конструирование изделия обеспечивает минимальное количество собираемых деталей, использование серийного технологического оборудования, универсальной оснастки и инструмента, и это должно быть подкреплено технико-экономическим расчетом. Следует стремиться к увеличению числа крепежных деталей, трудоемких операций (скручивание поволокой, шпоночные соединения), всё это увеличивает трудоемкость сборки. Допуски на размеры деталей должны обеспечивать возможность осуществления сборки методом полной или частичной взаимозаменяемости.

2. Эргономика и технологичность конструкции машин

Эргономические требования к изделиям определяются физиологическими, антропометрическими, биомеханическими и психологическими характеристиками человека и установлены для оптимизации его деятельности в системе «человек-машина». Таким образом, рациональную конструкцию машины нельзя создать, не зная эргономики, которая изучает функциональные возможности человека для создания таких условий труда, которые обеспечивали бы высокопроизводительный и безопасный труд с обязательным сохранением удобств в работе, то есть сохранение ил, здоровья и работоспособности человека.

Эргономические показатели качества изделий определяются стандартом ГОСТ 16035 - 81:

1. Антропометрические показатели - это размерное построение и форма тела человека по отношению к машине;

2. Физиологические показатели - это соответствие человеку изделия (сила, скорость и т.д.);

3. Психофизиологические показатель - это соответствие изделия особенностям восприятия, памяти человека;

4. Психологические показатели - это соответствие изделия особенностям функционирования органов чувств человека;

5. Технические показатели - направлены на создание безопасных условий труда и предупреждение профессиональных заболеваний.

Эстетика и технологичность машин. Существует следующее правило создания технологичных конструкций машин с учетом эстетических требований:

1. Требование в технологичности является уменьшение протяженности кинематических цепей, замена механический устройств электрическими, рычажных - кнопочными.

2. Для улучшения механического вида изделия, большое значение имеет внешний вид отдельных элементов (махавички управления, пусковые кнопки, сигнальные лампочки).

3. Особое внимание должно быть уделено декоративным деталям (кожухи, крышки, панели), которые должны соответствовать технологичности изделия с точки зрения этики.

Влияние технологичности изделия на эксплуатацию машины. Надежность изделия основана на понятии о работоспособном состоянии, при котором значение всех параметров, заданных функцией изделия, должно соответствовать требованиям нормативно-технической и эксплуатационной документации.

Таким образом, надежность - это свойство объекта (изделия) сохранять во времени, в установленных пределах значение всех параметров (техническое обслуживание, ремонт, хранение и транспортировка). Основной показатель надежности изделия - это вероятность безотказной работы в течение длительного промежутка времени.

Безотказность - это свойство изделия непрерывно сохранять работоспособное состояние в соответствии с НТД.

Долговечность изделия - это свойство изделия непрерывно сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта

Классификация видов сборки:

1. Объект сборки:

- узловая;

- общая.

2. Стадии сборки:

- предварительная;

- промежуточная;

- окончательная.

3. Организация производства:

- поточная, с использованием транспортных средств или без использования транспортных средств;

- групповая поточная, с использованием транспортных средств или без использования транспортных средств;

- групповая непоточная;

- единичная.

4. Последовательность сборки:

- последовательная;

- параллельная;

- последовательно-параллельная.

5. Подвижность объекта сборки:

- подвижная с непрерывным передвижением;

- подвижная с периодическим передвижением;

- стационарная.

6. Механизация и автоматизация сборки:

- автоматическая;

- автоматизированная;

- механизированная;

- ручная.

7. Точность сборки:

- с полной взаимозаменяемостью;

- с неполной взаимозаменяемостью;

- с групповой взаимозаменяемостью;

- с пригонкой;

- с регулированием;

- с компенсирующими элементами.

Общее понятие о технологичности

Совершенство конструкции изделия характеризуется его соответствием современному уровню техники, экономичностью и удобствами в эксплуатации. Конструкцию изделия, в которой эти возможности полностью учтены, называют технологичной. Оценку технологичности конструкции данного изделия по сравнению с другим (лучшего отечественного или зарубежного образца) производят, сопоставляя их трудоемкость, себестоимость и материалоемкость.

Дополнительную оценку производят:

1) по степени унификации марок материалов;

2) унификации и нормализации элементов изделия;

3) возможности его расчленения на отдельные элементы;

4) взаимозаменяемости отдельных элементов;

5) массе;

6) классу шероховатости и квалитету точности составляющих деталей;

7) возможности автоматизации изготовления изделия и др.

Выбор показателей технологичности проводится с учетом требований ГОСТ 14.201-73.

1) Технологичность конструкции изделия - понятие относительное. Технологичность одной и той же машины будет разной для различных типов производства (единичного, серийного и массового) и для заводов с различными производственными возможностями (с различным оборудованием). Развитие техники меняет уровень технологичности конструкции. Ранее нетехнологичные конструкции могут стать вполне технологичными при новых методах обработки.

2) Технологичность конструкции изделий - понятие комплексное, т.к. конструкцию нельзя рассматривать изолированно. Отработанная на технологичность конструкция заготовки не должна усложнять последующую механообработку. Нужно стремиться получить наименьшую трудоемкость и себестоимость изготовления машины в целом.

Улучшением технологичности конструкции можно увеличить выпуск продукции при тех же средствах производства. При этом трудоемкость машин удается сократить на 5-10%.

3) Понятие технологичности конструкции изделий распространяется также на область их эксплуатации. Конструкция машин должна быть удобной для обслуживания и ремонтно-пригодной, т.е. должна обеспечивать легкость и удобство его разборки и сборки, узлового ремонта его частей.

Конструкцию изделия лучше отрабатывать на технологичность в процессе создания самой конструкции. При этом необходим союз и деловой контакт конструкторов и технологов уже на стадии разработки технического задания, затем на стадиях эскизного и технического проектов.

Технологичность оценивается качественно и количественно. Качественная оценка - «хорошо-плохо»,«допустимо- недопустимо». Количественную оценку выполняют по принятым показателям технологичности при расчете их значений. Общие правила обеспечения технологичности конструкций изделий приведены в ГОСТ 14202-73-14204-73.

Технологические требования к конструкциям изделий при их сборке.

1) Принцип узловой сборки.

Конструкция изделий должна допускать возможность их сборки из предварительно собранных составных частей.

Желательно предусматривать возможность одновременного и независимого друг от друга присоединения различных частей к базовой детали изделия.

2) Необходимо предусматривать в конструкции соответствующие контрольные штифты, установочные метки и т.п. для обеспечения определенного и единственно возможного относительного положения собираемых элементов. Это позволяет исключать субъективные ошибки при сборке изделий и их ремонте.

3) Изделия должны иметь простую компоновку и простое конструктивное решение. Нужно, чтобы все сборочные единицы изделия были доступными. Установка и снятие сборочных единиц и деталей не должны быть затруднены.

4) Следует уменьшать номенклатуру сборочных единиц и деталей и добиваться их взаимозаменяемости. Необходимо использовать при сборке стандартизованные и нормализованные детали. Использование нормализованных крепежных деталей сокращает номенклатуру сборочных инструментов. Желательно применение на сборке блочных деталей.

5) При сборке нужно обеспечивать возможность удобного и свободного подвода высокопроизводительных механизированных инструментов к местам соединения деталей. Желательно применение прямолинейных вертикальных движений.

6) Необходимо стремиться вести сборку по принципу полной взаимозаменяемости. Это характерно для изделий, имеющих простые короткие размерные цепи. В случае многозвенных размерных цепей в конструкции изделия следует предусмотреть жесткий или регулируемый компенсатор.

7) Следовательно совмещать при сборке сборочные, измерительные и технологические базы, т.к при этом обеспечивается более высокая точность сборки.

8) Базовая деталь изделия должна иметь развитую технологическую базу, обеспечивающую достаточную устойчивость собираемого объекта, и возможность сборки без поворота базовой детали.

9) Конструкция изделия должна обеспечивать возможность его сборки без сложных приспособлений и легкость разборки.

Технологические требования к различным видам соединений.

1)В конструкциях соединений с гарантированным зазором и натягом и при сборке резьбовых соединений необходимо предусматривать заходные фаски и направляющие элементы(пояски) для устранения перекосов при сборке (особенно при запрессовке).

2)При сборке длинных деталей по нескольким поверхностям следует соединять их последовательно-параллельно. Поверхности сопряжения во избежание задиров нужно делать ступенчатыми.

b1>b2- при равном диаметре запрессовки.

3) Центровку деталей больших диаметров следует затягивать и завертывать торцовыми ключами. Поэтому необходимо предусматривать место для постановки торцового ключа, т.е.расстояние А.

-- расстояние между резьбовыми элементами должны быть достаточно большими для использования многошпиндельных завертывающих устройств.

-- гайки, расположенные на внутренних поверхностях деталей, следует шплинтовать; а расположенные на наружных поверхностях - можно ставить с пружинными шайбами.

Стопорение резьбовых деталей (т.е. замена шплинтовки) обеспечивается при наличии у них конической опорной поверхности.

4) В конструкциях заклепочных соединений:

1- замыкающие головки заклепок формируют на более толстой детали или детали из более прочного материала.

2- предпочтительнее применять групповую клепку. При этом лучше применять заклепки, у которых закладные и замыкающие головки плоской формы.

3- предпочтительной является также холодная клепка (для стальных, медных и алюминиевых заклепок диаметром менее 14мм).

4- следует ограничивать применение односторонней (и особенно двусторонней) потайной клепки, т.к. в этом случае необходимо производить дополнительную обработку гнезд под головки заклепок.

5- материал заклепки не должен быть тверже основного скрепляемого материала.

5) Для паяных соединений нужно учитывать следующее:

1- паяные швы нельзя располагать на переходных поверхностях или в местах концентрации напряжений.

2- в случае применения в изделии сварки и пайки, необходимо, чтобы сварной шов был удален от пайки.

3- при нагреве деталей индукционным методом необходимо предусмотреть свободный подвод индуктора в зону пайки.

4- у деталей не должно быть острых углов и тонких стен, т.к. при пайке они могут оплавляться.

5- в конструкции соединения должны быть предусмотрены места для закладки припоя в виде колец, шайб, пластинок, или канавки, в которые подают паяльную пасту, состоящую из порошкообразного припоя и флюса.

6- сложные многошовные объекты соединяют методом ступенчатой пайки. При этом припои и температуру пайки выбирают так, чтобы при образовании последующих швов не происходило расплавление ранее выполненных.

Размещено на Allbest.ru