ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ (Госстандарт)

Гс^с^-гэыий научно-исследовательский институт по нормализации в машиностроения-(ЭДИИНМАШ)

Обеспечение технологичности конструкции изделий машиностроения и приборостроения

Методические рекомендации МР 186-85

Москва 1985

- 10 -

Продолжение табл. I !Сфера проявления эффекта 1 при выполнении требований Содержание требований 1 КПП!ТПП!при иЫТЖ) {при I ! 1готов-!и ТОfремон-! 1 !лении 1 !те ! ! !и ыон-1 ! ! 1 1таже ! ! ! ! !вне ! ! ! ! !лред- ! ! ! ! !прия- ! ! ! ! ! тия-из4 I ! ! !готови4 ! ! ! 1теля ! !

Требования к конструкции деталей

Количество типоразмеров конструктивных элементов деталей и заготовок должно быть минимальным, а размеры их

стандартными или унифицированными *

Применение нестандартных размеров конструктивных элементов должно быть обосновано    +    +    4-    +    +

Размеры и поверхности детали должны иметь соответственно оптимальные точность и шероховатость

Примечание. Оптимальные точность и шероховатость поверхности - экономически и конструктивно обоснованные

Физико-химические и механические свойства материала, жесткость детали, ее форма и размеры должны соответствовать требованиям технологии изготовления (включая процессы упрочнения, коррозионной зшциты и пр.), хранения и транспортирования

Точность и шероховатость базовой поверхности детали должны обеспечивать точность установки, обработки и контроля

Заготовки должны быть получены рациональным способом с учетом заданного объема выпуска и типа производства

Метод изготовления должен предусматривать возможность одновременного изготовления нескольких деталей    -    +    +

Сопряжения поверхностей деталей различных квалитетов точности и параметров шероховатости должны соответствовать применяемым методам и средствам Обработки    -    +    +

Продолжение табл. I

(Сфера проявления эффекта (при выполнении требований

(Ш1П1 ТПП (при иЫТЛО (при (    ! (готов-!и ТО!ремой-

!    !    (лении 1    (те

(    !    (и мон-!    !

Т    !    ! таже !    !

(    (    (вне !    !

!    |    !пред- !    !

!    !    гприя- !    !

1    !    ! тия-из-1    1

(    ( (готовив !

(    !    !теля !    I

Конструкция детали должна обеспечивать возможность применения прогрессивных технологических процессов ее изготовления*. в том числе безлюдных, типовых, энергосберегающих, малоотходных    +    +

Примечание. Знак "+” означает, что эффект проявляется, знак "-"указывает, что эффекта нет.

1.2.3; При необходимости конструкция деталей должна отвечать требованиям ее обработки на станках с ЧПУ, внедрения роботов, обработки заготовок с применением быстросменных и групповых наладок, а также условиям гибкой производственной системы (ГПС). В этом случае критериями технологичности деталей принимают; назначение, тип зажима, точность обработки средств технологического оснащения, шероховатость обрабатываемых поверхностей и т.п. и форму организации производства.

2. ОЦЕНКА ТКИ

2.1. Виды оценки ТКИ,

2.1Л. Вид оценки характеризует метод сравнения конструктивных решений и обоснованного выбора оптимального варианта конструкции изделия.

Оценка технологичности конструкции изделия может быть двух видов качественной и количественной.

2.1.2. Качественная оценка характеризует технологичность конструкций обобщенно на основе опыта исполнителя. Качественная

- 12 -

сравнительная оценка вариантов конструкции допустима на всех стадиях проектирования, когда осуществляется выбор лучшего конструктивного решения и не требуется определения степени различия технологичности сравниваемых вариантов.

Качественная оценка при сравнении вариантов конструкции в процессе проектирования изделия предшествует количественной и определяет целесообразность количественной оценки и соответственно-эатрат времени на определение численных значений показателей технологичности сравниваемых вариантов.

2.1,3. Количественная оценка технологичности конструкции изделия выражается показателем, численное значение которого характеризует степень удовлетворения требований к технологичности конструкции. Количественная оценка технологичности конструкции изделия рациональна только в зависимости от признаков, которые существенно ьлияют на технологичность рассматриваемой конструкции,

2,2. Методические основы оценки ТКИ.

2.2.1.    Цель количественной оценки технологичности разрабатываемой конструкции изделия - обеспечение эффективной отработки изделия на технологичность при снижении затрат средств и времени на ее разработку, технологическую подготовку производства, изготовление, монтаж вне предприятия-изготовителя, ТЛО, ТО и ремонт,

2.2.2.    Необходимость количественной оценки свойств конструкции* характеризующих ее технологичность в целом или раздельно по производственным или эксплуатационным признакам, требует разработки показателей, обязательных и отвечающих задачам анализа конструкции в процессе проектирования при выборе оптимального варианта или совершенствовании условий проведения работ при производстве, эксплуатации и утилизации изделия.

2.2.3.    Показатели технологичности проектируемой конструкции определяют в следующих случаях:

для сравнительной оценки вариантов конструкции в процессе проектирования изделия;

13

доя определения уровня технологичности конструкции изделия;

доя накопления статистических данных по иаделиям-предстаии-телям в целях последующего использования при определении баэошпс показателей и в процессе разработки изделий;

для построения математических моделей с це.ныо прогнозирования технического развития конструкции изделий»

2.2.4. При количественной оценке ТКИ необходимо учитывать следующие факторы;

а)    определение показателей технологичности осуществляют в принципиально различных условиях:

до начала проектирования изделия - для определения базовых показателей технологичности, вносимых в техническое задание на разработку изделия;

в процессе проектирования изделия - для сопоставления с базовыми показателями технологичности;

после окончания проектирования изделия - для определения соответствия достигнутых показателей технологичности заданным (базовым);

после проведения работ по совершенствованию условий изготовления, монтажа вне предприятия-изготовителя, ТЛО, ТО и ремонта;

б)    состав показателей технологичности, методика и точность их определения изменяются по мере конкретизации конструктивных решений. Точность определения показателей возрастает на каждой стадии проектирования;

в)    на ранних стадиях проектировании отработка конструкции

и определение показателей технологичности наиболее ответственны;

г)    методы расчета показателей технологичности не должны требовать больших затрат труда и времени;

д)    количественная оценка технологичности проектируемой конструкции детали проводится по усмотрению разработчика при затратах

на изготовление детали,сопоставимых с затратами на сборочную единицу в целом.

- 14 -

£•2.5, В технически возможных я экономически целесообразных случаях принятие' решений о введении количественной оценки ТКИ дополняется разработкой решений» позволяющих применять при расчетах вычислительную технику* Требования к организации автоматизированного решения задач оценки технологичности конструкции должны соответствовать ГОСТ 14.401-83, ГОСТ 14.402-83» ГОСТ 14.403-73» ГОСТ 14.404-73.

2.2.6.    При сравнительном анализе вариантов конструкции изделий по показателям технологичности необходимо выполнение следующих условий:

предполагаемые или существующие условия выполнения работ при производстве и эксплуатации должны быть одинаковыми или приведены к одинаковому организационно-техническому уровню;

условия выполнения работ при производстве и эксплуатации должны быть прогрессивными, т,е. отвечать требованиям лучших показателей действующей системы их оценки;

технологические процессы, характерные для организационно-технических условий производства и эксплуатации,должны быть в равной степени прогрессивными;

значения показателей следует определять одним и тем же методом со сравнимой степенью погрешности.

2.2.7.    Для сокращения обгема работ и времени На оценку технологичности конструкции сборочных единиц составные части классифицируют по конструктивно-технологическим признакам и ввделяют от .каждой классификационной группы типового представителя, показателя технологичности которого по определенной системе переносят с необходимой степенью точности на группы однотипных конструкций. Принципы классификации составных частей иадврий могут быть полностью заимствованы у принятой в отрасли классификации для разработки типовых технологических процессов.

■ 15-

2.3.    Методические основы определения показателей ТКЙ-

2.3.3,    Классификацию показателей ТКИ целесообразно проводить по следующий признакам:

по области проявления (производственные, эксплуатационные, ремонтные);

по системе оценки (базовые, разрабатываемой конструкции, в т.ч. уровень технологичности);

по значимости (основнь;е»вспоыог&тельные);

по количеству,характеризуемых признаков (частные, комплексные);

по способу выражения (абсолютные, относительные).

Последующая классификация при необходимости может производиться в развитие указанного деления.

2.3.2, Значения показателей технологичности типовых представителей конструкции изделий определяют с использованием показателей технологичности конструкции аналога или типового представителя (П_а) й корректору югцих (поправочных, при в едены ых) ко зффи ци еито в С К_к) *.

где П - показатель технологичности разрабатываемой конструкции изделия.

2.3,3. Корректирующие коэффициенты должны учитывать организационно-технические условия производства (К ), в том числе монтажа вне предприятия-изготовителя >и конструктивно-технологические особенности изделий (К_кт).

В общем случае:

«к ^я ^ор ^кт *

где и - показатели, учитывающие значимость корректирующих коэффициентов.

- 16-

К организационно-техническим условиям производства относят: программу выпуска данного изделия; продолжителтность выпуска (степень освоенности); уровень технологической оснащенности производства; тип производства (серийность); планируемый рост производительности

труда»

Конструктивные и технологические особенности изделия, определяемые непосредственно на основании конструкторской документации, зависят от вида изделия и могут быть определены только отраслевой НТД. К ним, например, относятся: сложность конструкции изделия; классификационная группа изделия; материальные составляющие конструкции изделий; количество составных частей; обрабатываемый материал и вид заготовки; количество составных частей изделий, транспортируемых с предприятия-изготовителя,и конструкция их соединений.

2.3.4.    При определении показателей технологичности по типовым представителям возможно уточнение их по данным накопленного опыта и расчетам после окончания проектирования и разработки технологического процесса,, содержащего сведения о трудоемкости изготовления и монтажа вне предприятия-изготовителя, технологическом оснащении, типизации технологических процессов и пр.

2.3.5.    Определение числовых значений показателей ПОД по типовым представителям с помощью корреляционного анализа и корректирующих коэффициентов удобно для применения современной вычислительной техники.

2.3.6* Методы количественной оценки ПОД выдвигают требования к способам выражения показателей технологичности:

пределы значений относительных частных показателей технологичности должны быть одинаковыми;

числовое значение показателя может быть выражено в процентах к условному конструктивному решению, удовлетворяющему требованиям технологичности на 100 %»

17 -

Например, если относительный показатель технологичности К * а/б 5= 0,85, то требование технологичности конструкции выполнено на 85 Если а - масса изделия, б - масса материала, затраченного на его изготовление, то отходы и потери составят 15 %.

Числовые значения относительных частных показателей технологичности (К) определяют по формулам, структура которых обеспечивает установленные пределы показателей:

при А ■< Б,

где А - характеризующий фактор; Б - база для сравнения.

Структура расчетной формулы применима, когда увеличению значения характеризующего фактора А соответствует улучшение ТКИ, Например, ^уровень ТКИ по трудоемкости изготовления:

б) К = I —--    при А Б .

Б

Такая структура расчетной формулы относительного показателя технологичности удобна в случаях, когда А или Б представляют алгебраическую сумму и необходимо обеспечить соответствие увеличения показателя улучшению технологичности;

в). К = ---    при    А    ^    Б.

А

К =    при Б    принятом    за    I    и    А    > Г.

К = I -    при Б    принятом    за    I    и    А    > I.

Структуры расчетных формул применимы, когда увеличению значения характеризующего фактора А соответствует ухудшение технологичности. Например, уровень ТКИ по унификации применяемых материалов..

18 -

2.4. Определение комплексных показателей ТКИ

2.4Л. Обобщение частных показателей ТКИ в один или малое число комплексных показателей ТЕШ является важным методическим принципом для количественной оценки.

2.4.2.    Комплексные показатели характеризуют определенную группу свойств ТКИ, ТКИ может характеризоваться одним комплексным показателем или несколькими, обобщающими группы частных показателей или характеризующими различные виды технологичности.

2.4.3.    Определение комплексных показателей требует предварительного определения сравнительной значимости частных показателей, так как в сравниваемых вариантах отдельные частные показатели могут иметь не только различные числовые значения, но и различную значимость. Значимость частных показателей технологичности зависит от видов изделий, условий выполнения работ и объема производства. Методика определения комплексных показателей учитывает различную значимость входящих частных показателей введением коэффициента значимости, С изменением величины частных показателей, входящих

в состав комплексных, коэффициент значимости обеспечивает соответствующее влияние на комплексный показатель. Определение коэффициента значимости может исходить из различных условий:

^а> &^к и - h

тогда К£_э = I - х К ;_э - ,|_W^K ;_э •

Например, ТКИ оценивается четырьмя частными показателями технологичности (Kj, Kg, Kg К^), Считаем условно, что только эти факторы имеют существенное влияние, например, на трудоемкость данного изделия. По типовому представителю данного изделия (или иным образом) установлено соотношение рассматриваемых показателей;

ОТ 658*511 (083.96)

Обеспечение технологичности конструкции изделий машиностроения и приборостроения. Методические рекомендации МР 186-85.

- M._f ВНИИШАШ, 1985.

Методические рекомендации (МП солереая» требования к тех* нологичности конструкции изделий (ТКИ), методические основы ее оценки и определения показателей технологичности, в том числе комплексных, базовых, основных и вспомогательных.

МР разработаны на основе опыта обеспечения ТКИ в различных отраслях машиностроения и приборостроения, с учетом наиболее универсальных и перспективных решений этой проблемы и предназначены для создания отраслевых НГД по обеспечению технологичности.

МР разработаны взамен ГОСТ 14.202-73, ГОСТ 14.203-73,

ГОСТ 14.204-73, РД 19-74. Б их основу положены принципы л требования, изложенные в ГОСТ 14.201-83 и ГОСТ 14.205-83.

МР включают приложения: определение показателей ТКИ, методику оценки ТКИ с использованием разногласий качественных оценок, а также перечень нормативно-технических и справочных .материалов, применяемых при обеспечении ТКИ.

В разработке МР принимали участие: к.т.я.Волков Б.Н., к.т.н.Амиров Ю.Д., Яновский Г.А. (руководитель темы), Голуб А.И., Глебова Г.В., Романюк Т.А., к.т.н.Стрельяиков О.В. (ВНИИШАШ, к.т.н.Алексеенко П.П., к.т.н.Голованов В.И. (ВНИИмонтяжспецстройГ

©

внигашш

-20 -

для последующего определения комплексного показателя, считая их взаимосвязь строго линейной.

2.4.5. Краткая характеристика методов определения комплексных показателей.

а) Комплексный показатель, выраженный произведением частных показателей, допустим при следующих условиях:

число частных показателей не превышает двух-трех; зависимость частных показателей от аргументов имеет линейный

вид;

значимость одинакова или корректируется дополнительными приведенными коэффициентами:

к - (к_гк_Гэ)-(%к_2э) .

Отношение этого произведения к числу частных показателей п-^1 и . ^1К1^>К1.⁾‘^{К2'^К2з⁾

tV„

или к сумме их:

_к »₁-к₁э).(к₂-к_2э)

KfKb + %К_2э

Показатель является условной характеристикой технологичности, поэтому данный метод не рекомендуется для широкого применения.

б) Значение комплексного показателя технологичности, выраженного среднеарифметической или средневзвешенной величиной с учетом значимости принятых частных показателей, наглядно показывает степень отработки на технологичность Конструкции изделия. Пределы комплексного, как и частных показателей, которые он обобщает, оди-

- 3-

I. ТРЕБОВАНИЯ К ТКИ

1.1.    Общие требования

1.1.1.    Основная задача обеспечения ТКИ заключается в достижений оптимальных трудовых, материальных и топливно-энергетических затрат на проектирование, подготовку производства, изготовление, монтаж вне предприятия-изготовителя, технологическое обслуживание (ТЛО), техническое обслуживание (ТО) и ремонт, при обеспечении прочих заданных показателей качества изДелия в принятых условиях проведения работ. Для выполнения этой задачи необходимо:

обеспечить обязательность отработки конструкций изделий на технологичность на всех стадиях их разработки;

определить критерии ТКИ;

разработать методы расчета показателей ТКИ;

разработать методы отработки конструкций различных видов изделий на технологичность на всех стадиях проектирования;

обеспечить единство терминов и определений;

обеспечить методическими пособиями, руководящими техническими и методическими документами конструкторов и технологов, а также специалистов по ТЛО, ТО и ремонту техники.

1.1.2.    Вид технологичности определяется область» проявления

ТКИ.

По области проявления различают производственную, эксплуатационную и ремонтную технологичность.

Производственная !ИШ проявляется в сокращении средств и времени на: конструкторскую подготовку производства (КПП); технологическую подготовку производства (ТПП); процессы Изготовления, в том числе контроля и испытаний; монтаж вне предприятия-изготовителя.

Эксплуатационная ТКИ проявляется в сокращении средств И времени на:, подготовку к использованию по назначений»* и техническое обслуживание,* текущий.ремонт, утйЛЙШЩ*

4-

Ремонтиая техно л о пято сть проявляемся в сокращении среде?и и времени на все виды ремонта кроме текущего,

1-1,3. Главнт/ги факторами, определяющими требование? к TrUi, являются: вид изделия, объем выпуска, тип производства.

Вид изделия определяет глазные' конструктивные и ^ехнологичес-кие признаки, обусловливающие основные требования у ТКИ,

Сбъг.м выпуска и тип производства определите степень технологического оснащения, механизации и автоматизации технологических процессов и специализацию всего производства»

1Л.4. При обеспечении ТКИ необходимо учитывать, что каждое изделие должно рассматриваться как объект проектирования, произ-в одетва (в том числе мои тажа вне предпр кн-т ия-изг ото вителя), эксплуатации и утилизации.

I.1,4.1* Изделие, являясь объектом проектирования, проходит стадии в соответствии с ГОСТ 2ЛОЗ-66, специфика которых: должна учитываться при отработке конструкции наделил на технологичность,

В целях сокращения сроков проектирования и обработки исходных данных по подготовке производства и эксплуатации изделия отработка конструкции изделия на технологичность на всех стадиях проектирования должна осуществляться согласно п.3.4 ГОСТ 14.201-83.

Для автоматизированного решения задач обеспечения ТКИ следует применять математическое моделирование, основанное на типовых математических моделях, позволяющих осуществлять: расчет показателей технологичности;

разработку рекомендаций по содержанию и порядку проведения изменений конструкции изделия с целью улучшения его технологичности;

разработку рекомендаций по содержанию и порядку проведения изменений производственной системы, системы технического обслуживания и ремонта с целью повышения их эффективности.

- 5-

Методяка оценке ТКН о жспользцэаняеы разногласий качественных оценок дана в приложении 2 настоящих МР, *

1,1,4.2* При отработке на технологичность конструкции изделия, являющегося объектом производства (в том числе монтажа вне предприятия-изготовителя) необходимо анализировать:

виды и макросортамвнт применяемых материалов; виды и методы получения заготовок;

технологические методы и виды обработки, сборки, монтажа вне предприятия-изготовителя, контроля и испытаний;

возможность использования прогрессивных технологических процессов, в том числе безлюдных, малоотходных, энергосберегающих, типовых;

возможность механизации и автоматизации процессов; возможность применения унифицированных и освоенных производством сборочных единиц и деталей;

специфические особенности предприятия-изготовителя (условия материального и топливно-энергетического обеспечения производства, состав технологического и подъемно-транспортного оборудования и др.) требуемую квалификацию рабочих кадров,

1Л.4.3, При отработке на технологичность конструкции изделия, являющегося объектом эксплуатации, нужно учитывать:

удобство, трудоемкость и продолжительность ТЛ0, ТО, необходимых для повышения ресурса (срока службы) и других показателей надежности изделия в работе;

удобство, трудоемкость и продолжительность ремонтных работ, необходимых для восстановления работоспособности изделия.

1.1,4.4. При отработке на технологичность конструкции изделия, являющегося объектом утилизации, следует анализировать: