Оценка технологичности сборочной единицы и ее деталей

Технические условия на сборку

При разработке технических условий (ТУ) на сборку за основу берутся технические требования, указанные на поле чертежа сборочной единицы и общие ТУ на сборку однотипных конструкций. В ТУ на сборку должны быть включены следующие сведения:

— требования по точности изготовления (по обводам, узлам разъема и
стыка и др.);

— степень сборочной законченности и возможные отклонения от чертежа;

— требования по герметичности и применяемые для этого средства;

— требования контроля, испытаний и другие требования к узлу, исходя из условий его работы.

ТУ на сборку в дальнейшем должны быть учтены при проектировании
технологического процесса сборки и сборочного приспособления.

Пример ТУ на сборку шпангоута

Предельные отклонения на диаметр шпангоута +-5 мм.

Неуказанные предельные отклонения — по ОСТ 1.00022-80.

Допуск на межцентровые расстояния по отверстиям узлов навески +-0,1мм.

Перемычки между краями деталей и осями заклепок, криволинейностью шва, отклонения в шаге заклепок не должны выходить за пределы, указанные в ТУ-940.

Отверстия под болты развернуть по Н7, шероховатость 2,5 .

Установку болтов и затяжку гаек производить по инструкции 323НО.

Металлизацию проводить по ОСТ 1.00681-74, постановкой каждой 10-й
заклепки неанодированной.

Места с нарушением защитных покрытий покрыть слоем грунтов ВЛ-02 и АК-069 по ПИ-3602.

Оценка технологичности конструкции сборочной единицы и ее деталей в
дальнейшем должна дать возможность технически грамотно и экономически
обосновано разработать технологический процесс сборки и спроектировать
сборочное приспособление. Технологичными принято считать такие конструкции, которые при обеспечении требуемых качеств, позволяют в условиях современного серийного производства достичь меньших затрат труда, средств и времени. Эго может быть достигнуто в том числе и за счет механизации и автоматизации процессов изготовления деталей и сборочных единиц.

Таким образом, технологичность конструкции является важнейшей
характеристикой степени совершенства изделия.

Так, технологичность конструкции самолета или другого летательного
аппарата определяется такими факторами как:

— геометрической формой детали, узлов и других частей конструкции;

— точностью изготовления;

— конструкцией стыковых элементов;

— способами соединения деталей, узлов, других сборных частей между

собой;

— степенью применения стандартных и унифицированных (заимствованных с других конструкций) деталей и узлов;

— возможностью максимальной механизации и автоматизации сверлильных, клепальных, сварочных и других видов работ;

— другими параметрами и характеристиками.

Оценка технологичности может быть качественной и количественной. На
производстве сначала делают качественную, а затем - количественную оценку.

Качественная оценка осуществляется на основе опыта лица, дающего оценку. Она предшествует количественной оценке и определяет ее целесообразность.

При качественной оценке указываются достоинства или недостатки
конструкции с учетом формы, габаритов, материала деталей и сборочных единиц; конструкции узлов разъема; способов соединения деталей и их взаимным расположением; наличием конструктивных компенсаторов; методами получения заготовок деталей и пр.

Например, повышают степень технологичности конструкции такие ее
характеристики, как:

— форма плоская или одинарной кривизны, не замкнутая;

— форма и размеры узлов и панелей соответствуют техническим
характеристикам высокопроизводительного сверлильно-клепального
оборудования (сварочного или др.);

— узлы и панели имеют свободные подходы с обоих сторон к местам
сварки, клепки;

— стрингеры на плоских и цилиндрических панелях расположены
параллельно друг другу, а на конических — по -м линиям;

— поперечные элементы жесткости на панелях, створках, крышках
расположены параллельно друг другу и расстояния между ними, как и между
стрингерами, кратны шагу заклепок;

— шаги заклепок, их размеры и марки материалов минимально
разнообразны;

—наличие конструктивных компенсаторов;

— минимально разнообразны марки материалов деталей конструкции и
виды соединений;

— значительное количество монолитных изделий, полученных
прогрессивными технологическими процессами: штамповкой, прессованием,
точным литьем с минимальными припусками на обработку;

— возможность регулировки размеров;

— материалы деталей легкообрабатываемые при сверлении и зенковании,

что повышает производительность;

— и другие характеристики.

Далее следует указать факторы, снижающие степень технологичности.

После качественной оценки необходимо сделать вывод о степени технологичности конструкции, например; «Считаю конструкцию технологичной (ограниченно технологичной, не технологичной)».

Количественная оценка технологичности конструкции сборочной единицы выражается показателями в виде безразмерных коэффициентов, численное значение которых характеризует степень удовлетворения требованиям технологичности конструкции. При количественной оценки технологичности сборочной единицы, с учетом характера ее конструкции, возможно рассчитать следующие показатели;

Коэффициент стандартизации деталей определяется по формуле

, (1)

где Д — количество стандартных дсталсй;

— суммарное количество деталей.

Коэффициент стандартизации сборочных единиц определяется по формуле

(2)

Где Ест — количество стандартных сборочных единиц.

— суммарное количество сборочных единиц по спецификации.

Коэффициент унификации деталей определяется по формуле

(3)

Где Д ун — количество унифицированных деталей;

— суммарное количество деталей.

Коэффициент унификации сборочных единиц определяется по формуле

(4)

Где Е уп — количество унифицированных сборочных единиц;

— суммарное количество сборочных единиц по спецификации

Коэффициент сборности определяется по формуле

(5)

Где Е — количество сборочных единиц, Берутся по спецификации

Д — количество деталей

Коэффициент повторяемости определяется по формуле

(6)

Где Q — число наименований деталей и сборочных единиц по спецификации.
Чем меньше названий, тем конструкция технологичней.

Коэффициент панелирования определяется по формуле

(7)

Где суммарная площадь панелей в м²;

А сб.ед — площадь наружней поверхности объекта сборки (секции, агрегата) в м².

Коэффициент машинного сверления определяется по формуле

(8)

Где n_{маш.св.отв.} — количество отверстий, которые можно сверлить на
стационарном оборудовании.

— общее количество отверстий в объекте сборки.

Коэффициент прессовой клепки определяется по формуле

(9)

Где — количество заклепок, которые можно расклепать на стационарных или переносных прессах, в том числе и на раскатных установках;

— общее количество заклепок в объекте сборки.

Коэффициент автоматической клепки определяются по формуле

(10)

Где — количество заклёпок, которые целесообразно расклепывать на автомате;

— общее количество заклепок в объекте сборки.

Коэффициент применения типовых и групповых операций технологического процесса определяется по формуле

(11)

Где — количество типовых операций тех. процесса (например: сверление, клепка, контроль и др.);

— общее количество операций тех. процесса сборки.

Коэффициент трудоемкости сборки определяется по формуле

(12)

Где Т расч — расчетная (по нормативам) трудоемкость сборки, в н час;

Т факт — фактическая (заводской вариант) трудоёмкость, в н час.

При разработке технологического процесса сборки клепанных конструкций необходимо иметь в виду, что если принять трудоемкость сборки узла (панели) при сверлении отверстий дрелями и клепки за 100% (К1-1), то при сверлении отверстий на сверлильно – клепальных установках (СЗУ) и клепке на прессах на одиночной клепке трудоемкость составит 48% (К2-0,48); при применении СЗУ (СУ) и клепальных прессов для групповой клепке – 23 % (К3=0,23), а при применении сверлильно – клепальных автоматов трудоемкость составит всего 10 % (К4=0,1), то есть в 10 раз меньше, чем по первому варианту (К1).

Фактические значения количества деталей, сборочных единиц, заклепок (и отверстий под них) берется из спецификации проекта сборки.

После расчета каждого коэффициента делаются частные выводы, например: «по этому показателю конструкция технологична»(«ограниченно технологична», «не технологична »).

После последнего частного вывода делается общий вывод с учётом всех частных выводов и вывода по качественной оценке.

Для показателей под номерами 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 11 технологичными считаются конструкции, у которых коэффициенты не менее 0,25; не технологичными — менее 0,1. для показателей под номерами 8, 9, 10 технологичными будут конструкции, у которых коэффициенты не менее 0,55; не технологичными — менее 0,4.

Коэффициенты под номерами 8„.11 могут быть уточнены после разработки технологического процесса сборки.

При разработке технологического процесса сборки, например клёпаных конструкций, необходимо иметь в ввиду, что трудоемкость сборочных работ при различной степени механизации процессов значительно различается. Сравнительная оценка дана в таблице 2.

Таблица 2 Сравнительная оценка трудоемкости сверлильно-клепальных

работ

№№ Вариантов	Применяемое сверлильно-клепальное оборудование	Трудоемкость
	Образование отверстий пневмодрелями и клепка пневмомолотками	100%
	Образование отверстий на сверлильно-зенковальных установках (СЗУ) и клепка на прессах для одиночной клепки	48%
	Образование отверстий на СЗУ и клепка на прессах для групповой клепки	23%
	Образование отверстий и клепка на сверлильно-клепальных автоматах	10%

Исходя из данных таблицы, и серийном производстве следует при разработке технологических процессов, с учетом характера конструкции сборочной единицы и экономической целесообразности, стремиться к снижению трудоемкости за счет использования высокопроизводительного оборудования.

Пример оценки технологичности шпангоута и его деталей

Качественная оценка технологичности

Факторы, повышающие технологичность конструкции;

— форма шпангоута — в виде условно плоского кольца;

— его масса и габариты относительно небольшие, что позволяет при его

перемещении не использовать такелажное оборудование и такелажную

оснастку;

— конструкция шпангоута позволят его расчленять на отдельные подсборки, что обеспечивает расширение фронта сборочных работ за счет параллельности циклов;

— конструкция стыковых элементов и способы соединений — традиционные;

— форма и габариты шпангоута и его подсборок позволяют использовать

при их изготовлении высокопроизводительное сверлильно-клепальное

стационарное оборудование, в том числе и автоматы; ввиду открытости

конструкции обеспечивается удобный двухсторонний подход ко всем

рабочим зонам;

— не велико разнообразие наименований деталей и крепежных элементов;

— не велико разнообразие марок материалов деталей;

— большинство заклепочных швов располагаются по окружности или в

радиальном направлении, что позволяет при сверлении и клепке на

стационарном оборудовании использовать универсальные поворотные поддерживающие приспособления;

— шаг заклепок в большинстве швов — закономерен;

— форма и габариты основных деталей шпангоута позволяют при их

изготовлении использовать универсальное штамповочное оборудование и

традиционную заготовительно-штамповочную оснастку;

— большинство деталей изготавливаются из легкообрабатываемых

алюминиевых сплавов;

— все крепежные элементы — стандартные.

Факторы, понижающие технологичность конструкции:

— большое разнообразие диаметров и длин крепежных элементов;

— разнообразие технологий постановки крепежных элементов;

— наличие значительного количества «классных» болтов, что усложняет и удлиняет процессы образования под них «классных» отверстии и постановки этих болтов;

— наличие ряда деталей из труднообрабатываемого титанового сплав;

— отсутствие в конструкции шпангоута стандартных и унифицированных деталей и узлов.

С учетом вышеизложенного, считаю конструкцию шпангоута по

качественным показателям — ограничено технологичной.

Количественная оценка технологичности

Коэффициент машинного сверления определяется по формуле

(13)

Где — количество отверстий, просверленных на стационарном оборудовании

— общее количество отверстий в шпангоуте.

По этому показателю конструкция технологична,

Коэффициент прессовой клепки определяется по формуле

(14)

Где n пр. з-к — количество заклепок, расклепываемых на прессе или на раскатной установке;

— общее количество заклепок в шпангоуте.

По этому показателю конструкция технологична

Коэффициент повторяемости определяется по формуле

(15)

Где Q — количество наименований деталей и сборочных единиц в
конструкции шпангоута;

Е — количество сборочных единиц в шпангоуте;

Д — количество деталей в шпангоуте.

По этому показателю конструкция технологична

Коэффициент сборности определяется по формуле

(16)

Где E — количество сборочных единиц по спецификации;

Д — количество деталей по спецификации.

По этому показателю конструкция технологична

На основании количественной оценки конструкция шпангоута технологичнп.

Вывод: с учетом результатов качественной и количественной оценки считаю конструкцию шпангоута технологичной.

Дата добавления: 2017-01-14