Обеспечение технологичности и надежности изделий в машиностроении

Машина-1.объект производства (предмет труда), 2.средство производства

Разработка конструкции машины и процесса ее изготовления -многовариантный характер. ГОСТ 14205-83 «Технологичность конструкционного изделия» -совокупность свойств конструкционных изделий, определяющие ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объеме выпуска и условий выполнения работ.

Проблема обеспечения технологичности конструкции ↔проблема обеспечения рационального использования трудовых и материальных ресурсов.

Проблема решается совместными усилиями исследователей, конструкторов, технологов, испытателей, эксплутационщиков, ремонтников - «системой мероприятий по обеспечению технологичности конструкции изделия» (СМОТКИ). Система- множество положений, теорий, методик, инструкций и др. нормативно-технических документов (систематическая целостность, единство множества элементов, находящихся в связи друг с другом).

Технологичность - свойство, как любое свойство может меняться при проектировании (конструкций процессов).

Свойство проявляется определенным образом в явлениях, описываемых соответствующими характеристиками. Необходимо определить номенклатуру применяемых характеристик, отражающих адекватно свойства. Характеристики-ПОКАЗАТЕЛИ. Имеется определенная иерархия среди показателей: по значимости (влиянию) на конкретные свойства; по очередности рассмотрения (утверждения); по трудоемкости оценки; по социальной значимости; по экотехнологичности.

Устанавливаемые показатели дают возможность оценить конкретные свойства по численным значениям, но не дают оценки степени отработки конструкции или процесса на технологичность.

Такую оценку можно дать сравнением фактически полученных с заранее установленными нормативными численными значениями применяемых показателей, являющихся эталоном (базовыми).

Научно обоснованное установление базовых показателей - важнейшая составляющая СМОТКИ.

Необходимо вначале разработать методику определения значений показателей технологичности на всех этапах: проектирование; производство; эксплуатация; ремонт. На этапе проектирования технологическая документация отсутствует определенная трудность, значит, ранее надо разработать ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ разного уровня.

Распределение обязанностей за соответствующими исполнителями по обеспечению технологичности.

Система мероприятий - распределение функций среди органов управления отраслью и подчиненных органов управления.

Система -1.группа организационного обеспечения ТКМ

2.группа методического обеспечения ТКМ

ГЕНЕРАЛЬНАЯ ЦЕЛЬ-разработка системы обеспечения технологичности….

Дерево цели и задач системы обеспечения технологичности:см.пред.лист

Высокий уровень технологичности может быть выполнен только при условии, если принятый вариант конструктивного решения позволяет применять прогрессивную технологию производства технического обслуживания и ремонта. Отсюда, Цель - провести анализ и выбрать оптимальный вариант, оптимальный по данному критерию - качественным анализом. Не ставится вопрос на сколько варианты отличаются друг от друга, а только: проще в изготовлении, меньше затрат всех ресурсов. На уровне: «лучше-хуже», «рекоменд.-не рекоменд.», технологично-не технологично».

Соответствие требованиям процессов изготовления, которые должны применяться. Отсюда необходимость ориентироваться в процессах изготовления: литье, ковка, сварка, резание, химико-термическая обработка и т.п.

Анализ вариантов - субъективизм. Технологические требования выполнения процессов должны формулироваться специалистами и фиксироваться в нормативно-технической документации справочной. Периодический пересмотр, уточнение. По ним при конструировании варианта технического решения должны соответствовать техническим требованиям процессов изготовления. Устраняются менее технологичные. Суть качественной оценки - соответствие технологическим требованиям и рекомендациям.

Создание, система пересмотра и уточнения нормативно-технических и справочных материалов - сложная работа.

Пример: Разработка ГОСТов, документов, подлежащих переутверждению.

Организации - технологические, научно-исследовательские, конструкторско-технологические, организации-соисполнители.

Конечно, на базе передовых производств, аналогичным: тип; специализация; N_т; повторяемость; производственные площади; технологическое оборудование; наличие квалификационных рабочих и т.п. Текст, эскизы, графики, таблицы, нормативно-технический документ - охватывает только один из процессов изготовления, применяемых в данной отрасли.

Существует классификация способов обработки применительно к материалам (металлов, пластмасс, композитов, литья, давлением, из порошков, сварки, пайки, термообработки, нанесения покрытий, процессов сборки, испытаний.

Классификация способов обработки металлов при формообразовании

1.Лезвичный бывает универсальный и специальный.

Универсальный: точение, растачивание, сверление, фрезерование, строгание, долбение, протягивание, зенкерование, развертывание, цекование, зенкование, шабрение.

Специальный: обработка зубьев, обработка шлицев, резьбообразование.

2.Абразивный бывает закрепленным абразивом и свободным абразивом.

Закрепленным абразивом: шлифование кругами (твердыми, лепестковыми, ниточными), шлифование лентами, полирование, хонингование, суперфиниширование.

Свободным абразивом: притирка, добавка, жидкостноабразивный, виброабразивное.

3. Поверхностно-пластическое деформирование:

Выглаживание (вибровыглаживание)

Обкатка

Раскатка

Накатывание

Калибрование

Дорнование

Гидродробеструйное

Вибрационное (ультразвуковое)

Гравитационное

4. Физико-химический:

Электроэрозийная

Электромеханическая

Плазменно-механическая

Электрохимическая

Магнитно-абразивная

Комбинированный – механический (ультрозвуковой+гидравлический)

5. Специальный

Электронно-лучевой

Лазерный

Классификация процессов сборки по организационной форме и типам соединений

Сборка

Методы сборки:

Полной взаимозаменяемости

Частичной взаимозаменяемости (вероятностный)

Групповая взаимозаменяемость (селективная)

Регулировки (с компенсаторами)

Пригонки

Форма организации:

Стационарная: 1. дифференцированный (с расчленением работ)

2. концентрированный (без расчленения работ)

Транспортированная: 1. стендовая (многопозиционная)

2. с перемещением (вручную или с использованием транспортных средств).

Типы соединений:

По конструктивным признакам:

1.Неподвижные (разъемные, неразъемные)

2. Подвижные (шлицевые, зубчатые, шпоночные, по диаметральным поверхностям, по фасонным поверхностям)

По технологическим признакам:

1. резьбовые

2. прессованные

3. заклепочные

4. вальцовочные

5. сварные

6. паяные

7. клеевые

8. гибкой

Классификация способов термообработки

1. Отжип (полный, изотермический, неполный, низкий, диффузионный)

2. Нормализация

3. Отпуск (низкотемпературный, среднетемпературный, высокотемпературный)

4. Закалка (полная, неполная, изотермическая)

5. Старение поверхности (с индукционным нагревом, газопламенем, лазерная, электроконтактная)

6. Холодом

7. Химико-термическая (нитроцементированное: жидкое, газовое; азотированное, диффузионная металлизация: хромирование, алитирование, борирование, сплицирование)

8. Термомеханическая

Классификация способов литья

Литье в разовые формы

1. По выплавляемым моделям

2. В песчаные формы

3. В оболочковые формы

4. В стеклянные формы

5. По растворимым моделям

6. По выжигаемым моделям

7. По замороженным моделям

Литье в полупостоянные формы

1. В цементные формы

2. В формы из шамота

3. В металлокерамические формы

4. В асбестовые и графитоасбестовые формы

Литье в металлические формы

1. В кокиль

2. Под давлением

3. Выдавливанием

4. Выжиманием

5. Вакуумным всасыванием

6. Центробежное

7. В магнитном поле

Классификация способов обработки металлов давлением

Прокатка

1. Поперечно-винтовая

2. Клиновая

Прессование

1. Прямое

2. Обратное

Волочение

Свободная ковка

1. Отрубка

2. Осадка (высадка)

3. Протяжка (разгонка, раскатка)

4. Прошивка

5. Гибка

6. Биллетирование

Объемная штамповка

Горячая:

1. Осадка (высадка)

2. Радиальное обжатие

3. Раскатка на кольцераскатных машинах

4. Гибка

5. Выдавливание

6. Калибровка

7. Штамповка высокоскоростная

8. Штамповочная вальцовка

Холодная и полугорячая:

1. Выдавливание

2. Колибравка

3. Чеканка

4. Высадка

Листовая

Разделительная:

1. Резка

2. Вырубка

3. Пробивка

4. Обрезка

5. Зачистка

Формоизменяющая:

1. Гибка

2. Вытяжка

3. Формовка

4. Отбортовка

5. Импульсная

6. Электрогидравлическая

7. В магнитном поле (импульс.)

8. Эластичной средой

9. Ротационная вытяжка

10. Взрывом

11. Лазерно-гидравлическая

12. Выдавливание