2787
.pdfФГБОУ ВО «Воронежский государственный
технический университет»
ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ И КАЧЕСТВА ПРИБОРОВ, УСТРОЙСТВ И СИСТЕМ
Межвузовский сборник научных трудов
Воронеж 2017
УДК 621. 396. 6: 621. 315. 616. 97: 658:562
Проблемы обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем: межвуз. сб. науч. тр. [Электронный ресурс]. – Электрон. текстовые, граф. данные (2,2 Мб). - Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2017. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). – Систем.
требования: ПК 500 и выше; 256 Мб ОЗУ; Windows XP; Adode Acrobat; 1024x768; CD-ROM; мышь. – Загл. с экрана.
ISBN 978-5-7731-0493-3
В межвузовском сборнике научных трудов представлены статьи, посвященные вопросам анализа и прогнозирования надёжности и качества приборов, устройств и технических систем, применению математического моделирования в оптимальном проектировании приборов и устройств различного назначения, физико-технологическим аспектам повышения надёжности промышленных изделий.
Материалы сборника соответствуют научному направлению “Перспективные радиоэлектронные и лазерные устройства и системы передачи, приёма и обработки информации” и перечню критических технологий Российской Федерации, утвержденному Президентом Российской Федерации.
Сборник предназначен для аспирантов и научных сотрудников.
Редакционная коллегия:
А.В. Муратов -д-р техн. наук, проф. - ответственный редактор, Воронежский государственный технический университет;
О.Ю. Макаров - д-р техн. наук, проф. - зам. ответственного редактора, Воронежский государственный технический университет;
П.П. Чураков - д-р техн. наук, проф., Пензенский государственный университет;
В.Г. Керков - канд. техн. наук, доц., Федеральный государственный научно-исследовательский и испытательный центр радиоэлектронной борьбы и оценки эффективности снижения заметности;
А.А. Чаплыгин - канд. техн. наук, АО «Концерн «Созвездие»; С.Д. Кретов - канд. техн. наук, доц. - технический редактор, Воро-
нежский государственный технический университет; И.В. Свиридова - ответственный секретарь, Воронежский государ-
ственный технический университет
Рецензенты: кафедра информационных и управляющих систем Воронежского государственного университета инженерных технологий (зав. кафедрой, канд. техн. наук, доц. И.А. Хаустов); д-р техн. наук, проф. В.М. Питолин
Издается по решению учебно-методического совета Воронежского государственного технического университета
ISBN 978-5-7731-0493-3 |
© Коллектив авторов, 2017 |
|
© Оформление. ФГБОУ ВО |
|
«Воронежский государственный |
|
технический университет», 2017 |
ВВЕДЕНИЕ
Обеспечение надежности и качества радиоэлектронных устройств и комплексов, сложных радиотехнических и телекоммуникационных систем, повышение безотказности и эффективности их функционирования является одной из важнейших задач их проектирования, во многом определяющей области их применения и степень конкурентоспособности.
В статьях, представленных в данном сборнике, рассматривается широкий круг вопросов, связанных с обеспечением и методами повышения качества, надежности и технического уровня радиоэлектронных устройств, технических комплексов, информационных систем на этапах их проектирования, производства и эксплуатации, постановка и методы решения связанных с этим задач.
Опубликованные работы выполнены на базе исследований в области надежности, создания методов построения и проектирования надежных устройств, приборов и систем, анализа показателей качества технических устройств и программно-технических комплексов и систем, разработки новых качественных материалов и технологических процессов.
3
УДК 621:658.53
Ю.М. Данилов, М.В. Скоробогатов
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАТРАТ ВРЕМЕНИ ПРИ КОНТАКТНОЙ СВАРКЕ РАДИОДЕТАЛЕЙ
Представлена методика и формулы для определения затрат времени при контактной сварке радиодеталей
При контактной сварке детали прижимаются одна к другой с определенным усилием и нагреваются проходящим в месте контакта электрическим током.
Способы контактной сварки подразделяются на точечную, шовную и стыковую.
Штучное время при контактной сварке Тш определяется по формулам (1) ÷ (3) [1].
Для точечной сварки
Тш (То i Тв) (1 |
обс отд |
),мин, |
(1) |
||||
|
|
|
|||||
|
|
|
отд |
|
|||
для шовной сварки |
|
||||||
Тш (То L Тв) (1 |
обс отд |
), мин, |
(2) |
||||
|
|
||||||
100 |
|
|
|
|
|||
для стыковой сварки |
|
||||||
Тш (То Тв) (1 |
обс отд |
), мин, |
(3) |
||||
|
|||||||
100 |
|
|
|
|
где i – количество точек, подлежащих сварке за период или операцию; L – длина свариваемого шва, м.
Основное время контактной сварки То является временем полного цикла сварки и включает в себя время на сближение электродов, сжатие электродов, протекание тока, выдержку при повышенном давлении и возвращение электродов в исходное положение,
4
включение и выключение рабочего хода машины и определяется по формуле (2).
Для точечной сварки
То |
1 |
|
|
Тв.к. |
,мин, |
(4) |
||
n |
|
|||||||
|
|
|
|
а |
|
|||
для шовной сварки |
|
|||||||
То |
1 |
|
,мин, |
(5) |
||||
|
|
|||||||
Vсв |
|
где n – количество рабочих ходов электрода в минуту; Тв.к. – время включения рабочего хода, мин; а – количество точек, свариваемых за одно включение машины; Vсв. – скорость сварки, м/мин.
Время на включение и выключение точечной машины Тв.к. принимать дополнительно один раз на число точек, свариваемых за один прием: кнопкой – 0,012 мин; педалью сидя – 0,01 мин; стоя – 0,015 мин.
Вспомогательное время Тв на установку детали или сборочной единицы, массой Q до 20 кг, на стол, в приспособление при точечной и шовной сварке, в зависимости от способа установки, определяется по формуле.
Тв = m QP, мин. |
(6) |
При свободной установке без фиксации m = 0,029; р = 0,3; при установке по контуру или риске m = 0,035; р = 0,3; при установке по штырю или отверстию m = 0,041; р = 0,3; при установке по направляющим или двум плоскостям m = 0,08; р = 0,3; при установке под пружинные прижимы m = 0,058; р = 0,285.
По формуле (6) определяется время для длины детали или сборочной единицы до 1000 мм; при длине до 2000 мм и свыше время, полученное по формуле (6) умножить на коэффициент, равный 1,1. При установке деталей сложной конфигурации в специальные приспособления время, получаемое по формуле (6) умножить на коэффициент 1,3. При
5
одновременной установке нескольких деталей время, полученное по формуле (6), принять с коэффициентом, равным 0,8, на каждую деталь.
Вспомогательное время на установку детали массой Q до 20 кг на электрод и снятие с электрода при точечной сварке определяется по формуле (6). Для плоских деталей длиной до 1000 мм m = 0,04; р = 0,295, а длиной свыше 1000 мм m = 0,044; р = 0,3. для объ-
емных деталей длиной до 1000 мм m = 0,046; р = 0,292, а длиной свыше 1000 мм m = 0,05; р = 0,3.
Вспомогательное время на один поворот на повертывание и перевертывание детали (сборочной единицы) весом до 20 кг при точечной или шовной сварке определяется по формуле (6). При повороте на электроде на угол до 90о и длине детали до 1000 мм m = 0,0072; р = 0,3, а при повороте от 90о до 180о и длине детали свыше
1000 мм m = 0,0108; р = 0,3.
Для снятия детали (сборочного узла) с электрода и установке на электрод, при повороте на угол 90о и длине детали до 1000 мм m = 0,0147; р = 0,28, а при длине детали свыше 1000 мм m = 0,0162; р = 0,28. При повороте от 90 до 180о и длине детали до 1000 мм m = 0,022; р = 0,28, а при длине детали свыше 1000 мм m = 0,024; р = 0,29. При повороте детали на столе m = 0,0108; р = 0,3 и это время умножить на коэффициент, равный 0,6.
Вспомогательное время на одно продвижение детали (сборочной единицы) на шаг при точечной и шовной сварке определяется по формуле (7), при длине шага l до 1000 мм и массе детали Q до 20 кг.
Тв = 0,0009878 l 0,45 Q0,19, мин. |
(7) |
При автоматическом управлении время на шаг перекрывается основным и в норме времени не учитывается.
Вспомогательное время на снятие детали сборочной единицы, массой до 20 кг, со стола для точечной и шовной сварки определяется по формуле (6) при длине детали до 1000 мм m = 0,021; р = 0,301, а при длине детали свыше 1000 мм m = 0,023; р = 0,301. При снятии детали длиной до 1000 мм с приспособления m = 0,023; р = 0,301; а при длине свыше 1000 мм m = 0,025; р = 0,309. При уклад-
ке деталей (сборочных единиц) в стопу, время следует брать с коэффициентом, равным 1,2.
6
Вспомогательное время на закрепление и открепление одной детали при контактной сварке зависит от типа зажимного приспособления [2, с. 147].
При пневматическом или пневмогидравлическом зажиме время на деталь 0,024 мин; при эксцентриковом зажиме – 0,031 мин; при рычажном или шарнирном – 0,038 мин; при использовании откидной или съемной струбцины – 0,115 мин; при винтовом прижиме – 0,09 мин.
Значения вспомогательного времени, приведенные выше, а также определяемые по формулам (6) и (7), предназначены для крупносерийного и массового производства. Для среднесерийного следует применять поправочный коэффициент, равный 1,25, а для мелкосерийного 1,35.
Время обслуживания рабочего места и отдых находятся в процентах от оперативного, с учетом коэффициентов обслуживания обс и отдыха отд., в зависимости от вида сварки и применяемого оборудования [2, с. 147].
Для точечной сварки на стандартной машине одноточечной обс = 4, отд = 6, многоточечной обс = 6, отд = 7, а при использовании клещей и пистолета обс = 5, отд = 6.
Для шовной сварки на стационарной машине обс =
4, отд = 6.
Для стыковой сварки на машине с неавтоматическим управлением обс = 4, отд = 7, а с автоматическим - обс = 7,
отд = 7.
Подготовительно-заключительное время для мелкосерийного и среднесерийного производства принимается: для стационарных машин и клещей – 8 мин, для пистолета
7,5 мин.
Литература
1.Общемашиностроительные нормативы времени на контактную сварку. -М.: НИИтруда, 1979.-52 с.
2.Справочник нормировщика / Под общ. ред. А.В. Ахумова. -Л.: Машиностроение, 1986. -458 с.
Воронежский государственный технический университет
7
УДК 621:658.53
Ю.М. Данилов, М.В. Скоробогатов
ОБРАБОТКА ВЕНЦА ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА ЧЕРВЯЧНОЙ ФРЕЗОЙ
Представлена методика и формулы для назначения режима резания для обработки венца зубчатого колеса червячной фрезой
Диаметр червячных модульных фрез Dф , мм, однозаходных общего назначения классов А, В, С и длина ℓф, мм, определяются по формулам (1) – (2)
D = 35 + 18,75 m – 0,625 m2 . |
(1) |
Для коротких фрез |
|
ℓф = 30,6 + 17,5 m – 0.656 m2 . |
(2) |
Для длинных фрез |
|
ℓф = 43,75 + 25 m – m2 . |
(3) |
Результаты расчетов по формулам (1) – (2) округлить до целого числа. Длина рабочей части фрезы должна быть не менее 12m. При модуле m ≤ 2,25 число зубьев фрезы принимать Zф = 12; при m = 2,5 – 5,5 – принимать Zф = 10; при m = 6 – 12 – принимать
Zф = 9.
Припуски Zb , мм, на толщину зуба под чистовое нарезание после чернового или под долбление для m = 2 – 10 мм
Zb min = 0,025 + 0,05 · m; Zb max = 0,035 + 0,05 · m; |
(4) |
под шевингование для m = 1.5 – 10 мм |
|
Zb min = 0,02 + 0,01 m; Zb max = 0,045 + 0,01 m. |
(5) |
Подача So, мм/об, и скорость резания V, м/мин, при фрезеровании венца стальных зубчатых колес червячной фрезой с числом
8
заходов ε, |
числом зубьев колеса |
Zк |
и углом наклона зуба к оси |
|||||||||||||
косозубого колеса |
β, град. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Параметры формул подачи и скорости и поправочные коэф- |
||||||||||||||||
фициенты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Характер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Материал инструмента |
|
|||||
|
|
Модуль |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
обработки |
|
|
|
|
P6М5 |
|
|
P9К10 |
|
|||||||
|
|
m, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Сs |
|
Vт |
|
Cs |
Vт |
|||
Предварительная |
|
|
5 - 6,5 |
|
2–3 |
|
2,4 |
|
30 |
1-2 |
1,9 |
55-65 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончательная одно- |
|
|
2 - 5 |
|
1-2 |
|
|
1,5 |
|
40 |
1-2 |
1,4 |
60-65 |
|||
кратная |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончательная после |
|
|
5 – 6,5 |
|
1-2 |
|
|
1,9 |
|
45 |
1-2 |
1,7 |
65-75 |
|||
предварительной |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Однократная под ше- |
|
|
2 – 5 |
|
1-3 |
|
|
1,9 |
|
35 |
1-2 |
1,5 |
60-70 |
|||
вингование |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Под шевингование по- |
|
5 – 6,5 |
|
1-3 |
|
|
2,5 |
|
45 |
1-2 |
1,9 |
65-70 |
||||
сле предварительной |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Поправочные |
Материал |
|
|
|
|
Обрабатываемый материал |
|
|||||||||
коэффициен- |
инструмента |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сталь |
|
|
Чугун |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
35 ,45 |
|
|
|
40 |
|
|
18ХГТ |
30ХГТ |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
К1 |
Р6М5, |
|
|
1,1 |
|
|
|
1,0 |
|
1,0 |
0,9 |
1,2 |
||||
Р9К10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Кs |
Р6М5 |
|
|
1,2 |
|
|
|
1,0 |
|
1,0 |
0,9 |
1,4 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечания: 1.Если m < 2, уменьшить S0 на 30%. 2. Передний угол у фрез из Р9К10 принимать = 00. Трехзаходные фрезы из Р9К10 не применять (повышенная хрупкость). 3. Для червячных твердоспла-вных фрез скорость резания увеличить до 150 – 200 м/мин.
9
So = Sт · Ks · Cos β, |
(6) |
Sт = Сs – 0,5 · ε + 0,03 · Zк , |
(7) |
V = Vт · К1 · К2 . |
(8) |
Параметры формул (6) – (8) и коэффициенты К1 и Кs представлены в табл. 1.
При стойкости Тм = 160 – 400 мин на одну передвижку фрезы из Р6М5 коэффициент К2 зависящий от стойкости
К2 = 1,48 – 0,0017 · Тм, |
(9) |
а при стойкости Тм = 240 – 600 мин на одну передвижку фрезы из Р9К10
К2 = 1,3 – 0,0008 · Тм. |
(10) |
На станках с автоматической фрезы из Р6К5 принимать К2=1,4, а фрезы из Р9К10 принимать К2 = 1,2.
Частота вращения фрезы nф, об/мин
nф = 318,5 · V / Dф . |
(11) |
Подачу и число оборотов корректировать по паспорту станка и принимать по станку Vст и Sо ст.
Мощность резания N, кВт, при нарезании венца зубчатых колес червячными однозаходными фрезами, при m = 2 – 6,5 мм
N ≈ 0,12 · So ст · Vст · (4 · m – 5) · KN / Dф. |
(12) |
Поправочный коэффициент КN приведен в табл. 2. Двигатель станка проверяется на мощность с учетом КПД.
10