Проектування і виготовлення ємнісного акселерометра

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

 

ДПБ ПМ9211.1701.000 ПЗ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РОЗДІЛ II. ТЕХНОЛОГІЧНИЙ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1 Вступ

 

Метою технологічного розділу є  обґрунтування проектування і виготовлення ємнісного акселерометра, що має  переваги в порівнянні з аналогами.

Необхідно провести аналіз об'єкта для  технічного завдання, оцінку рівня  технологічної складальної одиниці, розрахунок точності збірки і визначення фізичної взаємозамінності, розробку технологічного процесу збірки, проектування й опис конструкції і принципу роботи контрольного пристосування.

Об'єктом для виконання технологічного розділу виберемо вузол підвісу  інерційної маси. Складальна одиниця  розрахована в першому розділі  проекту і складальне креслення  приведене в графічній частині  проекту.

Необхідно, щоб для складальних  одиниці забезпечувалася простота збірки всіх деталей і складальних  одиниць без пригонок і доробки, без селективного припасування, забезпечувана  економічно прийнятними допусками  в розмірних, кінематичних і електричних  ланцюгах; можливість рівнобіжної збірки, що скорочує виробничий цикл; можливість найбільшої диференціації збірки.

Для усіх виробів при відпрацюванні  конструкції на технологічність  ставляться наступні задачі: зниження трудомісткості виготовлення; застосування стандартних складових частин; використання уніфікованих складових елементів; використання уніфікованих елементів  конструкції деталей; можливість застосування типових технологічних процесів.

Усі показники технологічності  класифікуються по наступним ознакам: об’єкту й області застосування; кількості ознак технологічності; області аналізу; способу вираження; значимості; систем оцінки.

Показники по об’єкту і області  пристосування діляться на виробничі  і експлуатаційні. Показники по кількості  ознак технологічності діляться на часткові, які характеризують тільки один признак технологічності конструкції виробу та на комплексні, які характеризують два чи більше ознак технологічності. Показники по області аналізу підрозділяються на технічні і техніко-економічні. По способу вираження показники бувають абсолютні та відносні. Показники по важливості діляться на основні і додаткові. По системі оцінки показники технологічності діляться на базові і показники розробляемої конструкції.

 

2.2 Визначення основних показників

технологічності

 

Абсолютний техніко-економічний  показник трудомісткості виготовлення Т_и виражається сумою нормо-годин, витрачених на виготовлення виробу

Т_и=åТ_i ,         (2.1)

де Т_i – трудомісткість виготовлення і випробувань i-й складовою частини виробу в нормо-годинах.

Рівень технологічності конструкції  по трудомісткості виготовлення К_у.т визначається як відношення досягнутої трудомісткості виробу Т_и=40 н-г до базового показника трудомісткості виготовлення Т_б.и=44,4 н-г :

К_у.т= Т_и / Т_б.и = 0,9.      (2.2)

Попередній розрахунок К_у.т у процесі проектування виробу можна робити по наближеним розрахункам трудомісткості виготовлення основних складових частин, використовуючи дослідно-статистичні дані по виробах-представниках і коригувальні коефіцієнти.

Технологічна собівартість виробу С_т визначається як сума витрат на одиницю виробу:

С_т= С_м+С_з+С_ц.р= 670 грн,     (2.3)

де С_м= 400 грн – вартість матеріалів, витрачених на виготовлення виробу;  С_з= 200 грн – заробітна платня виробничих робітників з нарахуваннями; С_ц.р= 70 грн – цехові витрати, що включають у себе витрати на електроенергію, споживану устаткуванням, на ремонт і амортизацію устаткування, інструмента і пристосувань, на мастильні, охолоджуючі, обтиральні та інші матеріали, передбачені процесом виробництва виробу.

Рівень технологічності конструкції  по технологічній собівартості визначається як відношення досягнутої собівартості виробу С_т до технологічної собівартості базового виробу  С_б.т= 700 грн

К_у.с= С_т / С_б.т =0,95.           (2.4)

Попередній розрахунок К_у.с у процесі проектування виробу можна робити по наближених розрахункам технологічної собівартості основних складових частин, використовуючи дослідно-статистичні дані по виробах-представниках і коригувальні коефіцієнти.

 

 

 

2.3 Визначення додаткових показників

технологічності

 

2.3.1 Технічні показники  уніфікації конструкції

 

Коефіцієнт уніфікації виробу

, (2.5)

де N_у=1 – кількість уніфікованих складальних одиниць; n_у= 3 – кількість уніфікованих деталей; N = 3 – кількість усіх складальних одиниць; n = 19 – кількість усіх деталей

Згідно з формулою (2.5.)  одержуємо 

К_у = (1+3)/(3+19) =0,18.

Коефіцієнт уніфікації складальних  одиниць К_усб визначається як відношення   кількості уніфікованих складальних одиниць до їхнього загального числа

  .  (2.6)

Коефіцієнт уніфікації деталей  К_уд

. (2.7)

Коефіцієнт уніфікації деталей  К_зб враховує ступінь розчленованості всієї конструкції виробу на складальні одиниці і деталі і визначається як

.                                             (2.8)

2.4  Визначення комплексного показника  технологічності виробу

Комплексні показники технологічності  конструкції на відміну від часткових  характеризують не окремі часткові ознаки технологічності, а визначену групу  ознак технологічності конструкції  виробу.

Технологічність конструкції виробу може характеризуватися одним комплексним  показником чи декількома, що узагальнюють групи часткових показників чи виражають  різні виді технологічності конструкції  виробу.

Методика визначення комплексних  показників враховує різну економічну ефективність вхідних часткових  показників шляхом уведення коефіцієнтів економічної ефективності К_е часткових показників технологічності конструкції виробу. Цей коефіцієнт доцільно обмежувати межами 0 <К_е£ 1.

Технологічність конструкції виробу оцінюється основними  та допоміжними  показниками з урахуванням коефіцієнтів економічної ефективності К_е. Коефіцієнт економічної ефективності визначаються з умов:

                                                       (2.9)

Комплексний показник технологічності  розраховується за формулою:

                      (2.10)

де       К₁= К_ут= 0,9;  К₂= К_ус = 0,95;  К₃= К_у= 0,18;

           К₄= К_усб=1/3;      К₄ = К_уд =0,16;  К₅ = К_зб =0,14;        

Фізичний зміст коефіцієнта  економічної ефективності полягає  в тому, що він забезпечує при  зміні значень порівнювальних часткових  показників в одне й те саме число  раз однаковий вплив на економічні показники.

Значення комплексного показника, вираженого у відсотках, наочно показує  ступінь відпрацювання на технологічність  конструкції виробу.

2.5 Розрахунок розмірної  ланки двома методами

Виберемо зазор на кресленні  для визначення замикаючої ланки (рисунок 2.4).

Рис. 2.4 - Креслення розмірної ланки

 

Номінальний розмір замикаючої ланки  дорівнює

 

А_зам= (А₂+А₃) – (А₁+А₄+А₅ )= (7+110)–(3+15+98)=1 мм;

Накреслимо схему розмірного ланцюга:

 

Рис. 2.5 – Схема розмірного ланцюга

 

 

Занесемо значення розмірів розмірного ланцюга до таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 – Номінальні значення складових частин розмірної ланки

 

 

 

Ланки, що збільшуються			Ланки, що зменшуються
Аi	δi	ΔKi	Аj	δj	ΔKj
А2=7	± 0,05	0	А1=3	- 0,01	- 0,005
			А4=15	- 0,02	- 0,01
А3=110	± 0,05	0
			А5=98	- 0,1	-0,05

 

За ДСТ 16319–80 розрізняють пряму  та зворотну задачі розрахунку розмірних  ланцюгів. У даному проекті розв’язуємо  зворотну задачу двома методами.

1) Координатний метод. 

Номінальне значення замикаючої ланки  ланцюга 

 

                                      (2.11)

де  – сума розмірів ланок, які збільшують ланцюг;                                                                                                                                                                    

– сума розмірів ланок, які зменшують  ланцюг.

А_з=(А₂+А₃) – (А₁+А₄+А₅ )= (7+110)–(3+15+98)=1 мм.

Допуск замикаючої ланки дорівнює сумі абсолютних величин ланок:

                         (2.12)

δ_Δ = 0,05+0,05+0,05+0,05+0,01+0,02+0,1= 0,33мм.

Координата середини поля допуску  замикаючої ланки:

 

мм                 (2.13)

Верхнє  і нижнє  відхилення розміру  замикаючої ланки:

                         (2.14)

Відповідь:  (мм).

 

2)  Метод екстремальний безномінальний

Цей метод найпростіший і рекомендується виробництву. У разі застосування методу визначають (ВВ) і (НВ) :

               (2.15)

де (ВВ), (НВ) – верхнє і нижнє  відхилення допусків складових ланок, які взято зі своїми знаками. Очевидно, що даний метод найбільш технологічний  і простий у застосуванні.

Відповідь: (мм).

Результати  розрахунків по обох методах однакові.

 

 

 

2.6 Розробка технологічного процесу складання

 

2.6.1 Розробка схеми складального  складу

 

На основі аналізу конструкторської документації розробляється схема  складального складу. Побудова таких  схем дає можливість визначити конструктивні  і складальні елементи виробу та їх взаємозв’язок. На рис. 2.2 показана схема  складального складу. На схемі окремі деталі та складальні одиниці  зображенні як прямокутники, в яких показано номер  деталі або складальної одиниці, найменування та кількість. Схема складального складу використовується для аналізу  та синтезу виробу та процесу складання.

 

Рис. 2.2 - Схема складального складу

 

 

2.6.2 Розробка технологічної схеми складання

 

Послідовність зборки, засоби забезпечення з’єднань, періодичність і зміст  процесів регулювання, випробування і  контролю визначає технологічна схема  зборки. Вона являє собою наочне зображення складального процесу і  є основним документом, який фіксує технологічний процес складання.

Основні деталі і складальні одиниці  зображені на схемі праворуч лінії  зборки по її ходу. Кріпильні деталі зображені ліворуч від її лінії  зборки технологічна схема  показана на рис. 2.3.

 

 

 

Рисунок 2.3 - Технологічна схема складання

 

2.6.3 Розробка маршруту технологічного  процесу складання

 

Висновки

 

У технологічній частині ДП:

- визначена технологічність конструкції;

- розроблені схема складального  складу і технологічна схема  збірки;

- спроектовано технологічний процес  складання;

- розраховано точність збірки;

- спроектовано технологічне пристосування  для випробування акселерометра  та вимірювання прискорення.   

Конструкція вібростенду технологічна і її можна впровадити у виробництво.