Тема: Работа по технологичности конструкции изделия и оснастки

Технологичность конструкции изделия - это совокупность свойств изделия, удовлетворяющих соответствие конструктивных решений условиям производства и эксплуатации.

Под технологичностью конструкции можно также понимать или подразумевать технологическую рациональность конструкции.

Это понятие является динамической характеристикой, т.к. меняется её уровень в соответствии с меняющимся уровнем технологии, средствами (оборудованием) изготовления.

Обеспечение технологичности конструкции ЛА - это функция подготовки производства, предусматривающая взаимовыгодные решения конструкторских и технологических задач, направленных на повышение производительности труда, достижения трудовых и материальных затрат и сокращение времени на производство, техническое обслуживание и ремонт ЛА. Работа по улучшению технологичности конструкции выполняется на всех стадиях проектирования, изготовления, испытания, эксплуатации ЛА.

При проектировании ЛА технологичность конструкции должна прорабатываться на этапах технического предложения, эскизного проекта, технического проекта, опытного образца.

Какие показатели технологичности конструкции изделий нужно соблюдать?

§ Трудоёмкость изготовления изделия;

§ Удельная материалоёмкость, энергоёмкость и т.д.;

§ Технологическая себестоимость изделия;

§ Средняя трудоёмкость и продолжительность технического обслуживания, ремонта изделия;

§ Удельная трудоёмкость изготовления изделия;

§ Трудоёмкость монтажа;

§ Коэффициент применяемости материала;

§ Коэффициент унификации конструктивных элементов;

§ Коэффициент сборности.

Какими основными методами это достигалось?

1. Упрощением геометрических форм агрегатов и деталей.

2. Правильным членением изделий и агрегатов, при этом должны быть согласованы: стыки элементов каркаса со стыками обшивки; обеспечена сборка поверхности планера в панелях; элементы каркаса должны быть увязаны с монтажом систем ПКИ.

3. Рациональным размещением систем, при этом достигается: разъёмы коммуникаций должны быть по стыкам панелей и агрегатов; монтаж ПКИ производить по отдельным панелям.

4. Рациональным выбором заготовок, материалов и полуфабрикатов. Это - применение отливок, горячей штамповки, проката, применением листов и профилей переменного сечения, легкообрабатываемых материалов.

5. Повышением монолитности конструкции, для этого применяются: сотовые конструкции, монолитно-сборные конструкции агрегатов, крупногабаритных штамповок и литья, прессованных заготовок сложных форм.

6. Повышением рациональности конструкции соединений методом применения плоскостных соединений, применением конструктивных компенсаторов, широкого применения точечной и роликовой сварки вместо заклёпок и болтовых соединений. Применением автоматической клёпки.

7. Нормализацией и унификацией конструкции методом повышения преемственности повторяемости нормалей, деталей и агрегатов, сокращением номенклатуры применяемых материалов, полуфабрикатов и нормалей.

Степень панелирования изделия - характеризует членение агрегатов, что расширяет фронт работ, выполняемых параллельно, что даёт возможность сократить цикл подсборок и увеличить степень механизации, т.е. снизить трудоёмкость.

Анализ показывает, что даже при высоком уровне панелирования (80%) механизированная клёпка достигает всего лишь 43%, что свидетельствует о недостаточности установки деталей на панелях.

Монолитность конструкции - достигается введением деталей более сложных форм (вместо клёпаных конструкций).

Если эти детали могут обрабатываться на станках с ЧПУ, то это экономически и технологически рационально. Такие конструкции деталей (типа законцовок крыла) были применены на Ми-12.

Коэффициент монолитности К_м

К_м = m / N,

где m - масса изделия;

N - число деталей.

Степень использования материала можно выразить:

К_мат = М_m / m,

где М_m - масса заготовок;

m - масса изделия.

При сближении масс - уменьшаются трудозатраты.

К_ф = T_n / Т,

где К_ф - коэффициент трудоёмкости;

T_n - трудоёмкость изготовления полуфабрикатов;

Т - трудоёмкость постройки изделия.

Уровень нормализации определяется соотношением:

К_н = ,

где N_н - число нормализованных деталей;

m_н - масса нормализованных деталей;

N - общее число деталей в изделии;

M - масса изделия, кг.

Упрощение конструкции соединений, применение различных методов компенсации снимают требования к точности деталей, позволяют повысить качество внешних обводов и поверхностей.

Базовые коэффициенты технологичности определяются отраслевыми стандартами, к примеру, ОСТ 1.42479-90. К ним и нужно стремиться.

При этом необходимо учитывать тип и особенности изделия. Поэтому конкретные показатели технологичности изделия задаются от имени разработчика в директивных материалах, подготовку которых в части технологии выполняет НИАТ.

Отработку конструкции изделия на технологичность выполняет предприятие-разработчик. К отработке изделия на технологичность, как правило, привлекаются технологические и конструкторские службы предприятия-изготовителя (посылается бригада).

Результаты технологической проработки конструкции представляют собой:

v Качественную оценку в виде текстовой информации, раскрывающей особенности изделия и характеризующей степень приспособленности изделия к изготовлению в производстве.

v Количественную оценку производят путём расчётов коэффициентов технологичности и сравнение их с базовыми. См. ОСТ 1.41708-89 «Порядок отработки конструкции изделия на производственную технологичность»; ОСТ 1.41623-76, ОСТ 1.41624-76 «Технологичность конструкции агрегатов»; ОСТ 1.41711-77 «Конструктивно-технологическая отработка агрегатов. Порядок проведения»; ОСТ 1.42484-95 «Порядок проведения технологической экспертизы».

v РТМ-783. Для руководства в работе конструкторам и технологам можно также руководствоваться руководящими техническими материалами (РТМ).

v РТМ-1016 - «Конструктивно-технологическая отработка монтажа систем оборудования самолётов».

v РТМ-1.4.891-81 - «Технологичность тонкостенных сварных конструкций агрегатов планера. Общие технические требования».

v ТР-159-69 «Технологичность и унификация радиусов и углов сгиба трубопроводов изделий».

Для наглядности рассмотрим технологичность механо-обрабатываемых деталей ОСТ 1.41623-76 «Правила обеспечения производственной технологичности конструкции механо-обрабатываемой детали». ОСТ 1.42096-81 «Технологичность конструкции деталей на фрезерных станках с ЧПУ. Правила отработки на технологичность и оценка уровня технологичности». РТМ 1.4.621-79 «Требования к технологичности деталей, обрабатываемых на токарных станках с ЧПУ».

На фрезерных станках с ЧПУ необходимо подбирать номенклатуру деталей:

- сложную по геометрии;

- поверхности обработки могут быть не параллельны осям детали;

- имеющие теоретический контур;

- имеющие криволинейные пазы и выборки;

- для сокращения слесарных работ, поверхности, не являющиеся посадочными, оставлять с чистотой поверхности R_z=20мкм, которая получается после фрезерной обработки.

Требования технологичности:

1. Для точного базирования детали необходимо иметь 2 базовых отверстия, при этом желательно одно Б.О. расположить на оси детали. Необходимо стремиться, чтобы Б.О. совмещались с конструктивными отверстиями или облегчениями. Если такой возможности нет, то необходимо предусмотреть их на технологическом припуске.

2. Унификация радиусов.

Все радиусы R₁, R₂, R₃, R₄ должны быть равны одному значению = R фрезы.

Из ряда:

R

и т.д.

3. При наличии штамповочного уклона необходимо мехобработку вводить по всем поверхностям «колодца».

4. При наличии тонких стенок (особенно менее 5 мм) необходимо вводить подсечки, т.к. тонкостенность приводит к короблению детали при мехобработке.

5. Припуски в штамповках на мехобрабатываемых поверхностях предусматривать в пределах 2 - 3 мм на сторону.

6. На рёбрах жесткости предусматривать их геометрию в соответствии с контуром фрезы, т.к. по-другому выполнить на фрезерном станке невозможно.

7. Рёбра усиления желательно выполнить параллельно относительно горизонтальной и вертикальной осям симметрии детали.

8. Конструктивно предусматривать зоны обработки, учитывая наличие «мёртвых» зон.

9. Снятие закрытой малки.

10. Унификация и увеличение радиуса сопряжения. Вид в плане:

В среднем таких технологических требований около 12 - 15.

Деталь считается экономически целесообразной, если удовлетворено не менее 5 требований. Но это не означает ещё, что деталь технологична, коэффициент технологичности должен быть в пределах 0,8 ≤ К_m ≤ 1.

Все отраслевые нормативные документы ОСТы применительны в авиационной промышленности и составлены на основании действующих ГОСТов по технологичности конструкции: ГОСТ 14.201-83; ГОСТ 14.202-73; ГОСТ 14.203-73; ГОСТ 14.204-73

Работу по повышению технологичности можно проводить периодически, тем более, если внедряются новые передовые технологии и более прогрессивное оборудование.

Так, когда встала задача о снижении трудоёмкости изготовления Ми-6, то специальными бригадами технологов цехов, из ОГТ, а так же конструкторов ОГК прорабатывалась вся номенклатура деталей, узлов и агрегатов, изготавливаемых ОАО «Роствертол». На каждую деталь была заведена карточка рассмотрения детали на технологичность, и, несмотря на то, что изделие серийно изготавливалось 15 лет, поступило большое количество предложений, что, в конечном счёте, дало необходимый экономический эффект.

Лекция №8

Дата добавления: 2014-01-07