Технологічність конструктивних рішень машин

Крім вищевказаного, технологічність заготовки може бути підвищена за рахунок скорочення числа оброблюваних поверхонь, а також заміни кількох деталей однією литтєвою заготовкою.

Відпрацювання технологічності конструкцій елементів виробів з урахуванням методів отримання заготовок

Технологічність литтєвих деталей. 

У процесі відпрацювання технологічності конструкції литтєвої деталі треба враховувати використання точних методів лиття, не допускати різких змін товщини стінок, вибирати базові поверхні при відливці, враховуючи технологічні бази, які використовують під час обробки різанням.

Площина розйому моделі повинна бути плоскою, що спрощує використання машинного формування. Беручи до уваги, що зовнішні стінки охолоджуються швидше внутрішніх, слід останні передбачати більш тонкими у порівнянні із зовнішніми. Для запобігання створенню посадочних раковин необхідно уникати зайвого матеріалу на перетинанні стінок, виступах або напливах. 

Технологічність штампованих деталей. 

З метою поліпшення технологічності гарячештампувальних деталей треба передбачити вільне віддалення заготовки із штампу в площині, перпендикулярній до площини його розйому. При цьому остання може бути прямою або криволінійною залежно від форми деталі.

При виробництві холодноштампувальних заготовок (деталей) широко використовують вирубку, гнучкість, об’ємне штампування, видавлювання. Точність деталей, отриманих витягуванням, відповідає 8-му квалітету. У підлягаючих термообробці деталях не повинно бути різких переходів, наявності зайвого металу і довгих пазів, бо вони сприяють утворенню зон залишкових напружень, коробленню поверхні деталі та утворенню тріщин. 

Технологічність конструкції зварних деталей. 

Під час відпрацювання технологічності зварних деталей необхідно враховувати, що поведінка металу при зварюванні визначається місцевим нагріванням до температури плавлення. Ріст розміру зерна в зоні з’єднання, структурні перетворення, що відбуваються, викликають зміну фізико-механічних властивостей вихідного металу. У біляшовних зонах виникають залишкові напруження, що викликають короблення деталей. 

Конструктивна особливість деталей із пластмаси. 

Конструкції деталей не повинні мати поверхонь, що утруднюють витягнення деталей з пресформи. Ця обставина викликає необхідність використання розйомних матриць і пов’язана з підвищенням вартості виготовлення та експлуатації пресформи. У деталях із пластмаси кути й кромки виконують з плавними закругленнями, що полегшує течію матеріалу у них і підвищує міцність деталей, а також усуває небезпеку виникнення тріщин. Відсутність у перерізах деталі різких переходів виключає короблення та нерівномірну усадку.

 

2. Випробування на надійність поділяються на визначальні та контрольні.

Контрольні випробування на надійність проводяться для контролю відповідності значень показників надійності виробів вимогам стандартів, технічних умов або технічного завдання.Контрольні випробування на надійність поділяються на: випробування на безвідмовність; випробування на ремонтопридатність; випробування на збереженість; випробування на довговічність; Контрольні випробування на довговічність можуть включати ресурсні випробування і випробування на термін служби.

Контрольні випробування слід проводити на: на безвідмовність обов'язково; на ремонтопридатність, сохраняемость і довговічність, якщо це передбачено стандартами технічними умовами або технічним завданням на конкретні вироби. Випробування на ремонтопридатність рекомендується проводити на етапах розробки і типових випробуваннях. 

Методика контрольних випробувань на надійність повинна містити перелік показників надійності, які підлягають контролю, а також по кожному контрольованому показнику надійності наступні дані: приймальний і бракувальний рівні; ризик виробника і ризик споживача; метод проведення випробувань; план випробувань; перелік параметрів, за якими визначають стан, періодичність їх перевірки у процесі випробування; умови випробувань (значення факторів, що впливають, їх послідовність, тривалість і т. д.) і способи контролю працездатності та відновлення виробів; вирішальні правила. 

Контрольні випробування ТЗ на надійність проводяться з метою контролю відповідності кількісних показників надійності відповідним стандартам або ТУ. Ці випробування проводяться періодично в терміни, передбачені стандартами або технічними умовами на даній ТЗ.

Оскільки контроль надійності виконується на основі випробувань вибірки, то при прийнятті рішень можливі два види помилок:

• помилка першого роду, коли добра партія бракується;
• помилка першого роду, коли погана партія приймається за добру.

Ймовірність помилки першого роду називається ризиком виробника і позначається буквою  . Ймовірність помилки другого роду називається ризиком споживача і позначається буквою  . Дуже часто беруть  .

Існує три основних статистичних методи контролю надійності:

- метод одноразової вибірки (одиночний  контроль);

- метод дворазової вибірки (подвійний  контроль);

- метод послідовного аналізу.

Сукупність умов випробувань контрольованих ТЗ і правил прийняття рішень називається планом контролю. Під сукупністю умов випробувань розуміються умови приймання і бракування, задані значення   і  , встановлений об’єм випробувань тощо. Правила прийняття рішень визначаються методами контролю. Через те що число сполучень різних умов випробувань і правил прийняття рішень може бути значущим, то і кількість різних планів досить велика.

Метод одноразової вибірки полягає в тому, що з контрольованої партії об’ємом  береться одна випадкова вибірка обсягом   ТЗ. Виходячи з       і  , встановлюються оціночні нормативи (приймальний і бракувальний рівні)   і  . Якщо вибіркове значення контрольованого параметра менше або дорівнює  , то партія приймається, якщо більше або дорівнює  , то партія бракується.

Коли обсяг партії   при випробуваннях відновлюваних ТЗ або коли  , то використовують біноміальний закон розподілу відмов, відповідно до якого:

,

,

де   – число поєднань із  елементів по   (d – встановлена кількість відмов).

Послідовний метод контролю не передбачає попереднього визначення об’єму вибірки. Інформація про надійність ТЗ, що випробовуються, накопичується при послідовно зростаючому обсязі випробувань. На кожнім етапі випробувань zm із заздалегідь визначеними оціночними нормативами:

.

.

При послідовному методі контролю можливі два способи контролю: контроль числа дефектних ТЗ і контроль за напрацюванням.

При контролі числа дефектних ТЗ для малосерійної партії (  ), що складається з   ТЗ, відношення правдоподібності zmбуде дорівнювати

,

де  – число дефектних ТЗ у вибірці об’ємом   ТЗ;

 – число дефектних ТЗ у партії високої надійності;

 – число дефектних ТЗ у партії низької надійності.

Для визначених значень  0, 1, 2, 3, … розраховуються приймальні   і бракувальні   об’єми випробувань:

,

,

і будується графік (план) випробувань (рис. 2).

На графіку (рис. 2) прийняті такі позначення:

П – область приймання, що лежить нижче лінії 1;

Б – область бракування, що лежить вище лінії 2;

ПВ – область продовження випробувань, що лежить між лініями 1 та 2.

Рисунок 2 – Графік випробувань для малосерійної партії

Графік контролю надійності будується за трьома характеристичними точками:

;  ,

;   ,

;  .

Контроль за напрацюванням при експоненційному розподілі відмов здійснюється відповідно до правил ( – сумарна кількість напрацювань усіх ТЗ, що підлягають випробуваням):

·   при   – партія приймається;

·   при   – партія бракується;

·   при   – випробування продовжуються.

Коефіцієнти  ,   та s визначаються за формулами:

 

 

 

де   – інтенсивність відмов надійної партії;

 – інтенсивність відмов ненадійної партії.

План випробувань, побудований за трьома характеристичними точкам при експоненційному розподілі відмов, показаний на рис. 3.

Рисунок 3 – Графік випробувань при експоненційному розподілі відмов

Характеристичні точки плану такі:

;  ,

;  ,

;  .

При нормальному розподілі відмов і відомому середньому квадратичному відхиленні контроль за напрацюванням здійснюється відповідно до правил:

·   при   – партія приймається;

·   при   – партія бракується;

·   при   – випробування продовжуються.

При нормальному розподілі відмов значення  ,  ,  та s визначаються за формулами:

,

,

,

,

де   – середнє напрацювання до відмови в партії з високою надійністю;

 – середнє напрацювання до відмови в партії з низькою надійністю.

Характеристичні точки плану такі:

;  ,

;  ,

;  .

.

 

3. Методолщгічні принципи проектування з ви користуванням САПР.

 

Система автоматизованого проектування (САПР) − комплекс засобів автоматизації проектування, взаємозв’язаних з підрозділами проектної організації або колективом спеціалістів (користувачів системи), що виконує автоматизоване проектування.

Вважається, що людина повинна розв’язувати задачі, що мають творчий характер, а ЕОМ − задачі, що задовольняють таким вимогам:

1) можливість алгоритмізації задач, які необхідно вирішувати;

2) має місце значний ефект  реалізації алгоритму на ЕОМ  порівняно з ручним розв’язком.

Основна функція САПР полягає у виконанні автоматизованого проектування на всіх або окремих стадіях проектування об’єктів та їх складових частин на основі застосування математичних та інших моделей, автоматизованого проектування процедур і засобів обчислювальної техніки.

Результатом проектування в САПР є сукупність закінчених проектних рішень, що задовольняють заданим вимогам, необхідним для створення об’єкта проектування. Описи об’єкта, одержані при проектуванні, можуть бути проміжними або залишковими. До проміжних описів висуваються вимоги лише щодо їх придатності для подальшої роботи з ними і жодних щодо їх форми. Залишкові описи являють собою комплект технічної документації, оформлений згідно з вимогами ДСТУ або стандартів ISO серії 9000.

 САПР складається із сукупності  засобів технічного, методичного, програмного, інформаційного та організаційного  забезпечення. До засобів технічного забезпечення САПР належать пристрої обчислювальної та організаційної техніки, засоби передачі даних, вимірювальні та інші пристрої, що забезпечують функціонування відповідних систем САПР. Технічне забезпечення САПР включає в себе широкий спектр периферійних пристроїв: алфавітно-цифрові і графічні інтерактивні дисплеї (монітори); пристрої введення графічної інформації з її автоматичним кодуванням (сканери); пристрої виведення графічної інформації − креслярські автомати (графопобудувачі).

Периферійні пристрої, що забезпечують пакетний і діалоговий режими роботи САПР, об’єднуються в комплекс пристроїв, що називаються автоматизованим робочим місцем (АРМ) проектувальника. Як правило, центральний обчислювальний комплекс САПР обслуговує одночасно декілька АРМ, тобто САПР є системою колективного користування.

Методичне забезпечення САПР складається з документів, в яких викладені: теорія, методи, способи, моделі математичні, алгоритми, алгоритмічні мови для опису об’єктів, термінологія, нормативи, стандарти та інші дані, що забезпечують проектування. До програмного забезпечення САПР належать документи з текстами програм, програми на машинних носіях інформації і експлуатаційні документи.

Програмне забезпечення поділяється на: 

загальносистемне (операційні системи і сервісні програми;· транслятори з алгоритмічних мов і системи програмування); 

прикладне (пакети прикладних програм).

Проектна процедура складається з елементарних проектних операцій зі строго встановленим порядком їхнього виконання й спрямована на досягнення локальної мети в процесі проектування. Кожна проектна процедура характеризується набором (групою) параметрів, що містять у загальному випадку вихідні дані, обмеження, математичну модель, процедуру обчислення, проектне рішення й критерії оцінки проектного рішення. Проектною операцією називають дія або формалізовану сукупність дій, що є частиною проектної процедури, алгоритм яких залишається незмінним (інваріантним) для ряду проектних процедур.

Прикладами проектних операцій є деякі обчислювальні роботи (лінеаризація характеристики, рішення рівняння й ін.), способи інтерпретації результатів (наприклад, побудова графіка, таблиці), види підготовки даних.

Проектне рішення – проміжний або кінцевий опис об’єкта проектування, необхідний і достатній для визначення подальшого розгляду або закінчення проектування.