Основные расчетные зависимости показателей технологичности изделий.

Выбор математической модели для расчета показателей ТИ зависит от формы представления характеризуемых свойств. Используют сложные расчетные зависимости.

Общий суммарный показатель

Структурный показатель

Удельный показатель

Относительный

 

Сравнительный

где l – общее число рассмотренных свойств;

N – выбранное число свойств из общей совокупности;

Р – главный (определяющий) параметр изделия или полезный эффект;

К_б – базовый показатель.

Эти показатели пригодны для расчета ресурсоемкости различных видов.

Например:

Общая (суммарная) трудоемкость изделия при изготовлении.

- трудоемкость по i – тому цеху, участку, или виду работ;

l – число цехов, участков, видов работ.

Структурная трудоемкость при изготовлении

- трудоемкость по рабочим местам, аппаратам, агрегатам.

Относительная трудоемкость

доля затрат труда по i – тому цеху и т.д.

Сравнительная трудоемкость

Т_б – базовая трудоемкость.

 

Показатели технологической рациональности конструкции изделия

1. Коэффициент сборности

Е – число сборочных единиц;

Д – число деталей в изделии.

2. Коэффициент легкосьемности составных частей

- общая трудоемкость изделия в техническом обслуживании;

- трудоемкость i – й части при монтажных и ремонтных работах;

l – число составных частей изделия.

3. Коэффициент применяемости стандартных сборочных единиц.

Е – общее число сборочных единиц;

- число стандартных сборочных единиц.

4. Коэффициент применяемости стандартных деталей

Д – общее число деталей;

- число стандартных деталей.

5. Коэффициент применяемости материала

6. Коэффициент повторяемости составных частей.

- число повторяемости составных частей;

(Е+Д) – общее число составных частей в изделии.

7. Коэффициент повторяемости конструктивных элементов.

- число типоразмеров конструктивных элементов.

 

Многие очень существенные критерии оценки технологичности вовсе не рассматриваются, так как для них еще не создана методика расчета в виду сложности выбора критериев оценки.

 

 

Поэтому ниже анализируется лишь пять признаков технологичности конструкции: обрабатываемость материала детали резанием (Кт_о), рациональность формы и расположения обрабатываемых поверхностей (Кт_Ф), наличие у деталей поверхностей, которые удобно использовать в качестве базовых (коэффициент Кт_Б), возможность использования при обработке поверхностей заготовки режущих и мерительных инструментов стандартных размеров, (коэффициент Кт_с), соответствие намеченной конструктором шероховатости обрабатываемых поверхностей точности их размеров и расположения (коэффициент Кт_ш).

Так как стандартной методики расчета этих количественных показателей технологичности конструкции нет, то в данной работе используется некоторая условная методика.

Методика расчета показателя Кт_о - обрабатываемости

В качестве численного показателя принят поправочный коэффициент Км_v скорость резания в зависимости от свойств обрабатываемого материала /8/.Для случая обработки заготовки абразивным инструментом в качестве показателя принят групповой коэффициент обрабатываемости / 5 /. Так как поправочный коэффициент на скорость резания можно тоже расценивать, как поправочный коэффициент на возможную производительность процесса (производительность обработки прямо пропорциональна скорости резания), и обрабатываемость шлифованием тоже оценивает производительность, можно считать, что оценка технологичности по этому показателю есть оценка возможностей производительности обработки.

Поправочный коэффициент Км_v на скорость резания показывает, как следует изменить скорость резания, рассчитанную для некоторых средних условий при изменении свойств обрабатываемого материала, поэтому вычисленный на его основе показатель технологичности тоже показывает отклонение обрабатываемости материала от некоторого среднего значения.

По литературным данным (например, по справочнику / 6 /) для ряда материалов коэффициент Км_v зависит от вида обработки, поэтому при использовании этого коэффициента для расчета показателя технологичности Кт_о приходится вводить ''удельный вес" вида обработки.

На основании сказанного, принимается следующая методика расчета показателя Кт_о.

Все переходы технологического процесса обработки заготовки условно делятся на четыре группы; обработка резцами, обработка сверлами, обработка фрезами, обработка шлифовальными кругами.

При этом, токарная обработка включает: обточку, расточку, отрезку заготовок резцом, выточку канавок, строгание плоскостей, строгание зубчатых венцов, долбление, протягивание, нарезание резьбы. Сверление включает: сверление, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы метчиком и плашкой.

Фрезерование включает: фрезерование плоскостей, отрезку заготовок пилами, фрезерование фасонных поверхностей, в том числе, зубчатых венцов и шлицевых поверхностей, фрезерование резьбы. Шлифование: включает все виды шлифования

Для каждого вида обработки по табл. 1,2,3,4 подсчитывается коэффициент Км_v / 8 /:

Км_v=Кг(750/ s_В)ⁿ при обработке сталей, Кг – коэффициент, учитывающий группу стали

Км_v = (190/НВ)ⁿ при обработке серого чугуна, по обрабатываемости

Км_v = (150/НВ)ⁿ при обработке ковкого чугуна.

Примечание: для ряда специальных материалов коэффициент приводится в табл. 2,3, для шлифования - в табл. 4.

По всем переходам операций механической обработки подсчитывается основное технологическое время.

Кт_о=(Км_vт ×SТ_от+Кмv_с×SТ_ос+Кмv_ф×SТ_оф+Кмv_ш×SТ_ош)/SТ_о

Здесь Км_vт, Кмv_с, Кмv_ф, Кмv_ш - поправочные коэффициенты к скорости резания для токарной, сверлильной, фрезерной и шлифовальной обработки;

SТ_от, SТ_ос, SТ_оф, SТ_ош - суммарное по виду обработки основное технологическое время;

SТ_о - сумма основного технологического времени по всем переходам всех анализируемых операций.

Обрабатываемость материалов резанием / 8 /

Таблица 1. - Значение коэффициента Кг и показателя степени n_v

Материал Заготовки	Коэффициент Кг.	Показатель n при работе
Резцами	Сверлами, зенкерами, развертками	Фрезами
Б/р сталь	Тв. сплав	Б/р сталь	Тв. сплав	Б/р сталь	Тв. сплав	Б/р сталь	Тв. сплав
Сталь: Углерод (С=0,6%) sв, МПа:<450 450-500 cв. 550   повышенной обрабатываемости резанием хромистая	1,0 1,0 1,0   0,85	1,0 1,0 1,0   0,95	-1,0 1.75 1,75   1,75	1,0 1,0 1,0   1,0	-0,9 -0,9 0,9   0,9	1,0 1,0 1,0   1,0	-0,9 -0,9 0,9   1,45	1,0 1,0 1,0   1,0

 

 

Продолжение таблицы 1

Материал Заготовки	Коэффициент Кг.	Показатель n при работе
Резцами	Сверлами, зенкерами, развертками	Фрезами
Б/р сталь	Тв. сплав	Б/р сталь	Тв. сплав	Б/р сталь	Тв. сплав	Б/р сталь	Тв. сплав
углеродистая (С=0,6%) хромоникелевая, хромомолибденовая, хромо марганцовистая   хромокремнистая, хромокремнемарганцовистая, хромоникельмолибденовая, хромомолибденоалюминиевая   хромованадиевая марганцовистая хромоникелевольфрамовая, хромомолибденовая	0,8   0,7     0,85 0,75 0,8	0,9   0,8     0,8 0,9 0,85	1,5   1,25     1.25 1,5 1,25	1,0   1,0     1,0 1,0 1,0	0,9   0,9     0.9 0,9 0,9	1,0   1,0     1,0 1,0 1,0	1,35   1,0     1,0 1,0 1,0	1,0   1,0     1,0 1,0 1,0
Хромоалюминиевая	0,75	0,8	1,25	1,0	0,9	1,0	1,0	1,0
Быстрорежущие	0,6	0.7	1,25	1,0	0,9	1,0	1,0	1,0
Чугун: Серый Ковкий	- -	- -	1,7 1,7	1,25 1,25	1,3 1,3	1,3 1,3	0,95 0,85	0,25 1,25

 

 

Обрабатываемость жаропрочных и коррозионно-стойких сталей и сплавов резанием / 8 /

Таблица 2. – Значение коэффициента Км_v

Марка стали или сплава	Кмv	Марка стали или сплава	Кмv	Марка стали или сплав	Кмv
12Х18Н9Т 13Х11Н2В2МФ 14Х17Н2 13Х14Н3В2ФР 37Х12Н8Г8МФН 45Х14Н14В2М 10Х11Н2СТ3Р 12Х21Н5Т 20Х23Н18	1.0 0,55 0,85 0,45 0,83 1,06 0,85 0,65 0,8	31Х19Н9МВБТ 15Х18Н12САТЮ ХН78Т XН75М6ТЮ ХН60ВТ ХН77ТЮ ХН77ТЮР ХН35ВТ ХН70ВМТЮ	0,4 0,5 0,75 0,53 0,48 0,4 0,26 0,5 0,25	ХН55ВМТКЮ ХН65ВМТЮ ХП35ВТЮ ВТЗ-1,ВТЗ ВТ5, ВТ4 ВТ6, ВТ8 ВТ14 12Х13 ЗОХ1З, 40Х13	0,25 0,2 0,22 0,4 0,7 0,35 0,5 1,35 1,1

Обрабатываемость медных и алюминиевых сплавов резанием /8/

Таблица 3 - Значение коэффициента Км_v

Медные сплавы	Кмv	Алюминиевые сплавы	Кмv
Гетерогенные: НВ>140 НВ=100–140	0,7 1,0	Силумин и литейные сплавы (закаленные) sв= 200-З00 МПа, НВ>60	0,8
Свинцовистые при основной гетерогенной структуре	1,7	Силумин и литейные сплавы sв =100-200 МПа, НВ=65. Дюралюминий sв =300-400 МПа, НВ<=100	1,0
Гомогенные	2,0
<10% свинца при основной гомогенной структуре	4,0	Дюралюминий sв =200-300 МПа	1,2
Медь	8,0
Сплавы с содержанием свинца > 15%	12,0

 

Обрабатываемость металлов шлифованием /5/, /9/

Таблица 4. - Значение коэффициента Км_v

Металл	Кмv
Стали конструкционные и легированные хромом, марганцем, никелем. Инструментальные углеродистые стали (20, 40, 45, 50Г,65Г, 15Х, 20Х, 40Х, 40Н, 12ХНЗН, 12Х2Н4А, 20ХНЗА,20ХГНР, У7А, У8А, У10А, У12А и близкие к ним)	1,0
Стали конструкционные легированные вольфрамом, титаном, кремнием, молибденом (ЗЗХГСА, ЗЗХМЮА, ЗОХГС, 18ХНВА, ЗОХГТ, 38ХСА, 18ХГТ, 12ХМФ, 20ХМ, ЗОХМ, 34ХН1М, 40ХНВА, 34ХН3МФ, 15Х1М1Ф, ХВГ,50ХФА,ШХ15 и близкие к ним)	0,85
Стали жаропрочные и нержавеющие (1Х12В2МФ,15Х12ВМФ, 15ХМФКР, 2Х13, 3Х13, 4Х13, Х1,7Н2,Х23Н13, 1Х23Н18, Х25Н20С2, Х20Н80,30Х14А, Х15Н60,45Х17МФ5 и близкие к нам)	0,45
Стали жаропрочные и нержавеющие, содержащие титан. Быстрорежущие инструментальные (1Х18Н9Т, 1Х18Н10Т, Х12Н20ТЗР, 4Х12НВ8МФБ, Р18,Р9,Р6М5)	0,15
Чугуны и бронзы (СЧ12, СЧ15, СЧ18, СЧ24, ОЦС10-2, ОЦС6-6-3, АЖ9-4 и близкие к ним)	1,6

 

В качестве примера рассмотрим подсчет показателя Кто детали, показанной на эскизе рис.1.

 

Таблица 5. - Технологический маршрут обработки втулки

Номер операции	Наименование операции	Кмv	Кмv×То	То	Тш
	Токарная черновая Токарная черновая Сверлильная Протяжная Токарная чистовая Токарная чистовая Термическая Шлифовальная Шлифовальная Моечная Контрольная Итого	0,893 0,893 1.107 0,893 0,893 0,893 – 1,0 1,0 - -	0,893 0,714 0,587 0,294 0,92 0,848 - 0,93 0,51 - - 5,696	1,0 0,8 0,53 0,199 1,03 0,95 - 0,93 0,51 - - 5,719	1.66 1.46 0,88 0,51 1,96 1,88 - 1,75 0,73 0,056 1,2

Кто =5,696/5,719 = 0,996.

 

---

Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 25; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!