АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ ПРИБОРА

6     АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ ПРИБОРА

 

Под технологичностью конструкции (ГОСТ 18831-73) понимают совокупность ее свойств, проявляемых в возможности оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технической подготовке производства, изготовлении эксплуатации и ремонте по сравнению с соответствующими показателями конструкций изделий того же назначения при обеспечении заданных показателей качества.

Отработка конструкций на технологичность в соответствии с ГОСТ 14.201-73 ЕСТПП включает:

1) комплекс работ по снижению трудоемкости и себестоимости изготовления изделий:

повышение серийности посредством стандартизации, унификации и группирования изделий и их элементов по:

конструктивным признакам;

ограничение номенклатуры элементов и применяемых материалов;

преемственность освоенных в производстве конструктивных решений;

снижение массы изделий;

применение высокопроизводительных типовых технологических процессов и средств технологического оснащения;

2) комплекс работ по снижению трудоемкости, цикла и стоимости ремонта при эксплуатации:

рациональным выполнением конструкций, обеспечивающим удобство технического обслуживания и ремонта;

повышением надежности и ремонтопригодности конструкции.

Вид изделия, объем выпуска, тип производства и уровень развития науки и техники являются главными факторами, определяющими требования к технологичности конструкции изделия. Для оценки технологичности конструкции используются многочисленные показатели, которые делятся на качественные и количественные. К качественным относят взаимозаменяемость, регулируемость, контролепригодность и инструментальную доступность конструкции. Количественные показатели согласно ГОСТ 14.201-73 ЕСТПП классифицируются следующим образом:

1) базовые (исходные) показатели технологичности конструкций, регламентируемые отраслевыми стандартами;

2) показатели технологичности конструкций, достигнутые при разработке изделий;

3)показатели уровня технологичности конструкций, определяемые, как отношение показателей технологичности конструкции разрабатываемого изделия к соответствующим значениям базовых показателей;

При выборе показателей технологичности согласно ГОСТ 14.202-73 ЕСТПП учитывают, что они могут быть:

1) по значимости - основными и дополнительными;

2) по количеству характеризуемых признаков - частными и комплексными;

3) по способу выражения - абсолютными и относительными.

Номенклатура показателей технологичности конструкций выбирается в зависимости от базы изделия, специфики и сложности конструкции, объема выпуска, типа производства и стадии разработки конструкторской документации. Значения относительных частных показателей технологичности должны находиться в пределах 0 < К £ 1.

К основным показателям технологичности относятся:

1) трудоемкость изготовления изделия:

T_u=ST_i (н/час), (6.1)

где T_i - трудоемкость операции изготовления, сборки, регулировки контроля и испытаний i-й составной части изделия;

2) технологическая себестоимость изделия:

С_т=С_м+С_з+С_ин+С_о (руб), (6.2)

где С_м - расходы на сырье и материалы;

С_з - основная заработная плата производственных рабочих с начислениями;

С_ин - расходы на инструмент;

С_о - расходы на содержание и эксплуатацию оборудования;

3) уровень технологичности конструкции по трудоемкости изготовления:

К_у.т.=T_u/T_бм (6.3)

где Т_бм - базовая трудоемкость изготовления изделия;

4) уровень технологичности конструкций по себестоимости:

К_ус=С_т/С_бм (6.4)

где С_бм - базовая себестоимость изделия.

К дополнительны показателям относятся:

1)коэффициент унификации изделия:

К_у=(Е_у+Д_у)/Е+Д (6.5)

где Е_у,Д_у - количество унифицированных (стандартизированных) сборочных единиц и деталей в изделии;

2) коэффициент применения типовых технологических процессов:

3) коэффициент автоматизации и механизации технологических процессов изготовления изделия:

К_мп=Т_мп/Т_м, (6.7)

где Т_мп - трудоемкость операций, выполненных с помощью средств автоматизации и механизации.

Номенклатура показателей технологичности сборочных единиц и блоков РЭА условно разбиты на четыре класса:

1) радиотехнические

2) электронные

3) электромеханические

4) коммутационные

Для каждого класса установлены свои показатели технологичности в количестве не более семи, их ранжированная последовательность по значимости, коэффициенты веса l_i, показывающие влияние частных показателей на комплексный. Расчет комплексного показателя технологичности конструкции производится по формуле:

К=S(K_i×l_i)/Sl_i ` ` (6.8)

Нормативные значения комплексных показателей технологичности конструкций блока РЭА устанавливаются в зависимости от стадии разработки рабочей документации ( таблица 6.1)

Таблица 5.1.Нормативы комплексных показателей

Наименование класса блоков	Стадии разработки конструкторской документации
	Образец	Серия	Производство
РТ	0.4-0.6	0.75-0.80	0.80-0.85
ЭЛЕКТР.	0.4-0.7	0.45-0.75	0.50-0.80
ЭЛ-МЕХ.	0.3-0.5	0.40-0.55	0.45-0.60
КОММУТ	0.35-0.55	0.50-0.70	0.55-0.75

К радиотехническим блокам относятся приемно-усилительные блоки, источники питания, генераторы сигналов, телевизионные блоки и т. п.

Коэффициент механизации и автоматизации подготовки ЭРЭ к монтажу К_{мп эрэ} определяется по формуле:

К_{мп эрэ}=Н_{мп эрэ}/Н_эрэ, (6.9)

где Н_{мп эрэ} - количество ЭРЭ в штуках, подготовка которых осуществляется механизированным способом. В число указанных включаются ЭРЭ, не требующие специальной подготовки к монтажу (разъемы, реле, патроны и т.п.),

Н_эрэ - общее количество ЭРЭ в штуках. К ЭРЭ относятся - транзисторы, диоды, конденсаторы, резисторы, разъемы, дроссели, катушки индуктивности, трансформаторы и т.п.

Коэффициент автоматизации и механизации высчитывается по формуле:

К_ам=Н_ам/Н_м, (6.10)

где Н_ам. - количество монтажных соединений, которые осуществляются механизированным или автоматизированным способом. Для блоков на печатных платах механизация относится к установке элементов и последующей пайке,

Н_м - общее количество монтажных соединений. Для ЭРЭ, микросхем, разъемов, реле, и т.п. определяется по количеству выводов.

Коэффициент сложности сборки определяется по формуле:

К_ссб=1-Е_т.сп/Е_т (6.11)

где Е_т.сп - количество типоразмеров сборочных единиц, входящих в изделие и требующих регулировки и подгонки в процессе сборки;

Е_т - общее количество типоразмеров сборочных единиц.

Коэффициент механизации и автоматизации операций контроля и настройки электрических параметров определяется по формуле:

К_мкн=Н_мкн/Н_кн, (6.12)

где Н_мкн - количество операций контроля и настройки которые осуществляются механизированным и или автоматизированным способом, например, с помощью полуавтоматических стендов, автоматов контроля и т.д.

- общее количество операций контроля и настройки. Для блоков на ПП обязательна операция визуального контроля качества сборки и соединений, проверка блока на функционирование. При наличии регулировочных и настраиваемых элементов количество операций настройки увеличивается.

Коэффициент прогрессивности формообразования деталей считается по формуле:

К_ф=Д_пр/Д (6.13)

где Д_пр - количество деталей в штуках, которые получены прогрессивными методами формообразования (штамповкой, прессованием, литьем, пайкой, сваркой и т.п.);

Д- общее количество деталей в изделии в штуках.

Коэффициент повторяемости ЭРЭ определяется по формуле:

К_{пов эрэ}=1-Н_{т эрэ}/Н_эрэ, (6.14)

где Н_{т эрэ} - количество типоразмеров ЭРЭ в изделии, определяемые габаритными размерами ЭРЭ.

Коэффициент точности обработки определяется по формуле:

К_тк=1-Д_тк/Д, (6.15)

где Д_тк - количество деталей, имеющих размеры с допусками по квалитету и ниже в штуках. Для монтажных и переходных отверстий в печатных платах допуск задается по квалитетам.

К электронным блокам относятся логические и аналоговые блоки оперативной памяти, блоки автоматизированных систем управления и электронно-вычислительной техники. Разрабатываемый блок является электронным. Состав показателей технологичности для электронных блоков приведен в таблице 5.2.

Таблица 5.2 - Показатели технологичности для электронных блоков

Порядковый номер	Показатели технологичности	Обозначение показателя	li
1	2	3	4
1	Коэффициент использования микросхем и МСБ в блоке	Кисп.мс	1.000
2	Коэффициент автоматизации и механизации монтажа	Ка.м.	1.000
3	Коэффициент механизации подготовки ЭРЭ	Км.п.эрэ	0.750
4	Коэффициент механизации контроля и настройки	Км.к.н.	0.500
5	Коэффициент повторяемости ЭРЭ	Кпов.эрэ	0.310
6	Коэффициент применяемости ЭРЭ	Кп.эрэ	0.187
7	Коэффициент прогрессивности формообразования деталей	Кф	0.110

Коэффициент использования микросхем и микросборок в изделии определяется но формуле:

К_{исп мс}=Н_мс/(Н_мс+Н_эрэ), (6.16)

где Н_мс - общее число микросхем и МСБ в изделии в штуках.

Коэффициент применяемости ЭРЭ определяется по формуле:

К_{пр эрэ}=1-Н_{т ор эрэ}/Н_{т эрэ} (6.17)

где Н_{т ор эрэ} - количество размеров оригинальных ЭРЭ в изделии. К оригинальным относятся ЭРЭ, разрабатываемые и изготавливаемые впервые как предприятием-разработчиком, так и в порядке кооперирования с другими предприятиями по техническим условиям предприятия.

Расчет технологичности электронного измерителя УЗ-вибраций был проведен на ЭВМ с помощью программы “Конструктор”. Результаты расчета технологичности разрабатываемого блока приведены в приложениях.

В результате расчета полученный комплексный показатель технологочности конструкции равен 0.652. Это говорит о том, что технологичность разработанного прибора удовлетворяет требованиям технического задания, так как в нем требовалось добиться комплексного коэффициента технологичности 0.65 .

Проведение измерений прибором

Настоящая инструкция предназначена для проведения измерений амплитуды УЗ-вибраций инструмента прибором ЭИВ-1.

При проведении измерений используются следующие виды оборудования, приспособлений и инструмента:

1. Измеритель вибраций цифровой ЭИВ-1

2. Пьезодатчик выносной

3. Рабочий УЗ-инструмент

4. Отвертка монтажная ГОСТ 17199-71

Подготовка рабочего места для работы с прибором, включает в себя:

- размещение на рабочем столе прибора и рабочего инструмента,

- установку прибора на неподвижное основание вблизи рабочего инструмента УЗ технологической установки,

- соединение проводом минимально возможной длины корпус датчика с корпусом волновода,

- присоединение провода от датчика к разъему на передней панели прибора.

 После проведения данных операций необходимо включить прибор.

Для подготовки прибора к работе надо включить включатель питания в положение “ВКЛ”, переключатель пределов в положение I. На индикаторе должно высветится 000

Для проведения измерений надо включить рабочий инструмент и с усилием 1-2 Н прижать датчик к поверхности УЗ-инструмента, после чего снять показания амплитуды УЗ-вибраций с индикатора. Если в старшем разряде индикатора индицируется 1, необходимо переключить переключатель пределов в положение II

Датчик вибраций включает металлический волновод, жестко соединенный с ручкой из изоляционного материала. Во внутренней полости ручки на расстоянии, равном j/4 от не рабочего торца волновода (j – средняя длинна УЗ-колебаний в материале волновода для исследуемых частот), жестко, например методом пайки, закреплена упорная пластина, а между ней и демпфером из материала с низкой акустической добротностью расположен пьезоэлектрический преобразователь, изготовленный из пьезокерамики ЦТС-21 в форме кольца диаметром 10-20 мм.

Электрическое напряжение с обкладок пьезоэлемента снимается с помощью латунных контактов и по высокочастотному кабелю передается на измеритель. Рабочий конец датчика оканчивается иглой, изготовленной из высокопрочной инструментальной стали, и припаянной к торцу волновода припоем ПСр45. Снаружи внутренний объем ручки, где размещен пьезоэлектрический преобразователь, защищен прокладкой из термостойкокой резины.

Возможные неисправности и методы их устранения.

Таблица 7.1 - Возможные неисправности и методы их устранения

Возможные неисправности	Вероятная причина	Метод устранения
1. При включении прибора не светится индикатор.	Нет гальванического элемента питания. Выработан ресурс гальванического элемента питания.	Проверить наличие гальванического элемента питания. Заменить гальванический элемент питания.
2. Отсутствуют показания прибора.	Обрыв в кабеле соединения прибора с датчиком	Заменить кабель

Указания по проверке.

При проведении поверки использовать следующие средства: - микроскоп металлографический ММР - 2Р с увеличением не менее 200 - 250 x или аналогичного типа; - объект - микрометр 0.01 мм ГОСТ 7513 - 55.

При проведении поверки должны соблюдаться следующие нормальные условия:

- температура окружающего воздуха от 15 до 30°С;

- положение прибора вертикальное ±2 градуса;

- влажность 30 - 80 %;

- напряженность электромагнитного поля более 50 В/м в диапазоне частот 20-66 КГц.

Проведение поверки.

Поверку виброметра производить оптическим методом с помощью металлографического микроскопа ММР - 2Р. При увеличении 200 - 250 раз определить цену деления окулярной шкалы микроскопа, установив на предметный столик объект - микрометр 0.01 мм ГОСТ 7513 - 55.

Установить вблизи столика УЗ инструмент, навести резкость на границу рабочего торца, включить УЗ - генератор.

Изменяя мощность на выходе генератора установить амплитуду колебаний 5 мкм. При тех же условиях произвести измерения колебаний виброметром и, потенциометром, выведенным под шлиц установить показания прибора 0,5 мкм.

Поверка прибора производится не реже 1 раза в 6 мес.

Результаты поверки прибора должны быть оформлены протоколом или актом.