Конспект лекций case cals. Конспект_САСТ-2. Конспект лекций по дисциплине case и cals технологии по направлению подготовки
 Скачать 3.53 Mb.
|
|
12.7.5 Показатели точности обработки Точность обработки – степень приближения формы, размеров и шерохова- тости поверхности детали к требованиям чертежа и технических условий. Клас- сы точности, характеризующие степень приближения к заданным размерам, на- зываются квалитетами. Квалитеты - показатели качества обработки поверхно- стей. Предусмотрено 19 квалитетов, обозначаемых порядковым номером, воз- растающим с увеличением допустимой погрешности: 01, 0, 1, 2, 3, …, 17. Наибо- лее точные квалитеты – 01 и 0. Сокращенно допуск по одному из квалитетов обозначается латинскими буквами IT и номером квалитета. Например, IT6 – допуск по шестому квалитету. Значения допусков регламентированы ГОСТом. Допуск – разность между наибольшим и наименьшим размерами или абсо- лютные значения разницы между верхними и нижними отклонениями от номи- нального размера, указанного на чертеже детали. Коэффициент точности меха- нической обработки детали ТЧ К определяют как отношение типовой наиболее распространённой точности в машиностроении IT6 (допуск Т6) к среднему зна- чению допусков Т ср всей поверхности детали: 258 (12.30) 6 Т СР ТЧ Т К Среднее значение квалитета всех размеров рассчитывают по формуле: (12.31) , T I 1 Т I 1 СР n i i N i P N n где n – общее число обрабатываемых поверхностей детали; N – номера квалитетов точности обрабатываемых поверхностей; P N – количество поверхно- стей, имеющих точность соответствующего квалитета. Шероховатость поверхности – это характеристика совокупности микроне- ровностей обработанной поверхности на участке его базовой длины l. Параметры шероховатости: - R а - среднее арифметическое отклонение размера профиля от номиналь- ного значения; - R Z - наименьшая высота неровностей профиля; - R MAX - наибольшая высота профиля; - S m - средний шаг неровностей; - S - средний шаг местных выступов профиля; - t P – относительная опорная длина профиля. Числовые значения этих параметров установлены ГОСТом. Существует 14 классов шероховатости, каждому из них соответствует определенное сочетание R a и R Z Оценку качества поверхности детали по ее шероховатости осуществляют коэффициентом шероховатости К Ш : 259 ях; поверхност емых обрабатыва всех на параметра значение среднее - где (12.32) , 5 , 2 СР СР Ш Z Z Z R R R К 2.5 мкм - значение базового параметра шероховатости R Z для 8-го класса шеро- ховатости. (12.33) , 1 1 СР n i i i Z Z P R n R где n – общее число обрабатываемых поверхностей; P i – количество по- верхностей детали, имеющих соответствующую шероховатость; R zi – параметр шероховатости i-ой поверхности. 12.7.6. Эргономические показатели качества Эргономика – научная дисциплина, комплексно изучающая функциональ- ные возможности человека и его деятельность в условиях современного произ- водства с целью оптимизации орудий, условий и процесса труда. Эргономиче- ские показатели характеризуют машину в системе “человек – машина” и учиты- вают ее приспособленность к антропометрическим, биомеханическим, физиоло- гическим и инженерно-психологическим свойствам человека, проявляющимся в производственных процессах. Существует четыре группы показателей: а) гигиенические и биомеханические. Используются при определении со- ответствия изделия гигиеническим условиям работы с ним (освещенность, тем- пература, влажность, напряженность магнитного и электрического полей, запы- ленность, уровень излучений, токсичность, шум, вибрация и др.); б) антропометрические. Используются при определении соответствия из- делия размерам, форме и весу человека; в) физиологические и психофизиологические - показатели соответствия конструкции изделия силовым, зрительным, слуховым, осязательным и другим возможностям человека; 260 г) психологические - показатели соответствия изделия возможностям вос- приятия и переработки информации, закрепленным и вновь формируемым навы- кам работы человека с изделием. Общие требования к эргономическим показателям изложены в ГОСТ 20.39.108-85. Оценивают их двумя способами: путем сопоставления определяе- мых значений с базовыми (приводимыми в ГОСТе) или экспертным методом (в баллах) специалистами в области эргономики. 12.7.7. Экологические показатели Характеризуют уровень вредного воздействия на окружающую среду в процессе эксплуатации технического изделия. Выявляются возможные вредные химические, механические, звуковые, радиационные и другие воздействия на окружающую среду. После выявления этих воздействий экологические показа- тели включают в номенклатуру показателей для оценки уровня качества продук- ции. Экологические показатели делят на три группы: - показатели, связанные с использованием материальных ресурсов приро- ды; - показатели, связанные с использованием природных энергетических ре- сурсов; - показатели, связанные с загрязнением окружающей среды. Показатели первой группы: ресурсоемкость изготовления техники, показа- тели потребления невосполнимых материальных ресурсов. Показатели второй группы: показатели расходования природных энергоносителей на всех стадиях жизненного цикла изделий. Показатели третьей группы: параметры различных видов загрязнений окружающей среды и ущерба от этих загрязнений. При определении экологических показателей находят относительные зна- чения концентрации вредных веществ и уровней вредного воздействия на при- 261 родную среду к их предельно допустимым значениям: , ПДУ , ПДК В С где С – кон- центрация какого-либо вредного вещества; ПДК – предельно допустимая кон- центрация соответствующего вредного вещества; В – фактический уровень вредных воздействий; ПДУ– предельно допустимый уровень вредных воздейст- вий. Выбросы вредных веществ и пыли в атмосферу нормируются ГОСТами и санитарными нормами. Кроме того, нормируются предельно допустимые потоки радиационного, электромагнитного, лазерного и других видов излучений. В качестве экологических показателей могут быть использованы и вероят- ностные оценки. Например, вероятность выброса вредных газов, частиц, излуче- ний при эксплуатации, хранении, транспортировании и утилизации изделия. Ис- пользуют и качественные показатели (наличие очистных устройств, глушителей, пылеуловителей и т.п.). Промышленное изделие, эксплуатация которого приводит к нарушению экологических требований по охране природы, не может считаться качествен- ным независимо от того, соответствуют ли другие показатели качества мирово- му уровню. Рассмотрим подробнее показатели загрязнения окружающей среды. 1) Предел годового поступления – количество вещества-загрязнителя, по- ступление и распространение которого на определенном пространстве в течение года еще не вызывает отрицательных воздействий на человека и природные комплексы. 2) Объем отходов и выбросов. Отходы делятся на основные и побочные. Основные отходы – отходы твердых материалов, используемых непосредственно для изготовления деталей машин, приборов, полностью или частично утратив- шие первоначальные потребительские качества. К ним относятся металлические отходы всех видов, шлаки, неметаллические отходы (древесина, резина), произ- водственный мусор. К побочным отходам относятся отходы веществ, применяе- мых или образующихся при выполнении технологических процессов. Они бы- 262 вают твердые (зола, древесные отходы), жидкие (нефтепродукты, травительные растворы, электролиты) и газообразные (дым и другие газы). Снижение количе- ства отходов повышает экологические показатели изделия. Для этого использу- ют более совершенные технологии или утилизацию и рециклирование отходов. Важной задачей является использование вторичных сырьевых ресурсов. Выбросы – кратковременные (разовые) поступления в окружающую среду загрязняющих веществ. Виды выбросов: - аварийные (возникают при выходе техники из строя); - приведенные (суммарная величина выбросов всех загрязнителей в едини- цу времени в данное пространство); - технически допустимые (предельное количество загрязняющих веществ, устанавливаемое для данной техники); - биологически допустимые (выбросы, не приводящие к изменению в ви- довом составе живых организмов и их численности); - предельно-допустимые (объем или вес загрязняющего вещества, выбра- сываемого источником в единицу времени, превышение которого ведет к пре- вышению ПДК вредных веществ). Обобщенные показатели экологичности техники Качественные изделия выбирают, исходя из условия минимума затрат на производство техники и ее эксплуатацию с учетом ущерба, наносимого окру- жающей среде. У – ущерб с учетом всех видов загрязнений в стоимостном вы- ражении. Оптимальный показатель экологичности: (12.34) , min У С Ф где С – затраты на производство и эксплуатацию единицы техники с уче- том расходов, связанных с защитой окружающей среды; Ф – полная стоимость техники с учетом ее вредного влияния на окружающую среду и человека. 263 Величина С определяется относительно легко, для ее определения обычно имеются все сведения. Определить величину У значительно труднее. Ущерб от загрязнений можно представить в виде суммы следующих потерь: (12.35) , У У У Х П где У П – потери предприятия; У Х – народнохозяйственные потери от ухудшения экологии. Потери предприятия У П складываются из дополнительных затрат на закуп- ку сырья в связи с его уменьшением, расходов на социальное страхование ра- ботников, из возможных штрафов, налагаемых природоохранными органами. Потери народнохозяйственного значения состоят в снижении урожайности; уменьшении поголовья скота, птицы, рыбы; уменьшении и загрязнении лесов и водоемов; увеличении числа засух, наводнений и уменьшении долговечности различных сооружений (зданий, мостов). Народнохозяйственные потери состоят из прямых (У ХП ) и косвенных (У ХК ): (12.36) У У У ХК ХП Х Прямые потери связаны с очисткой и уборкой помещений, реставрацией зданий, коррозией металлов. Косвенные потери связаны со снижением урожай- ности сельскохозяйственных культур, снижением эффективности работы транс- порта. Вводят коэффициент степени чистоты: (12.37) , Д Д Д Ф Х где Д – общая степень чистоты данного вида техники; Д Х – степень материаль- ной (химической) чистоты; Д Ф – степень энергетической (физической) чистоты. 264 (12.41) , Д (12.40) , Д (12.39) , Д Д (12.38) , Д Д Ф Х Ф Ф Х Х j i j i O j i O j i j i j i O j i O j i i j j i i j j i J J J N N N гд е Д Хij – степень загрязнения i-ой среды (атмосферы, гидросферы, литосферы) j- ым видом вещества; Д Фij – степень загрязнения i-ой среды j-ым видом физиче- ского поля или излучения; N oij – естественное содержание j-го вещества в i-ой среде; N ij – превышение фактического содержания j-го вещества в i-ой среде над его естественным содержанием; J oij – интенсивность в i-ой среде естественного фона j-го излучения (ионизирующее излучение, шум, вибрация); J ij – превыше- ние интенсивности фактического излучения над фоном. Коэффициент степени чистоты Д изменяется от 0 до 1. Суммарный экономический ущерб: (12.42) , Д 1 У Н 2 i j j i j i O j i j i K K K C Р А где А – коэффициент пропорциональности; С ij – коэффициент, определяемый статистической обработкой данных по урону от j-го загрязнителя в i-ой среде; К ij – концентрация j-го загрязнителя в выбросах в i-ую среду; К оij , K Нij – естествен- ная и предельно-допустимая концентрации загрязнения в данной среде; P – объ- ем производства. 12.7.8. Показатели безопасности Эти показатели характеризуют безопасность обслуживающего персонала и окружающих людей в процессе эксплуатации, хранения и утилизации продук- 265 ции. Безопасность – это свойство изделия удовлетворять требованиям безопас- ности при выполнении заданных функций в условиях, установленных норматив- но-технической документацией. Это такое состояние условий труда, при кото- ром исключаются возможности повреждения или ухудшения здоровья человека. Все показатели безотказности имеют вероятностный характер. Примеры показа- телей безопасности: - вероятность безопасной работы человека в течение определенного вре- мени; - коэффициент безопасности; - время срабатывания сигнализации или защитных устройств; - сопротивление изоляции и электрическая прочность токоведущих цепей; - наличие средств индивидуальной защиты, ремней безопасности. Оценку уровня качества изделия производят с учетом норм показателей безопасности. Требования и нормы по безопасности человека определяются ме- ждународными и государственными стандартами, нормами по технике безопас- ности, производственной санитарии и др. Первоначально определяют степень вредности неблагоприятного фактора X СТ (например, шума). Ее оценивают в баллах в соответствии с нормами "Гигие- нической классификации труда". В ряде случаев степень безопасности изделия оценивают по коэффициенту безопасности (К Б ). Он определяется отношением количества показателей безо- пасности N Б , соответствующих нормативно-технической документации, к обще- му количеству номенклатуры показателей безопасности N O данного изделия: (12.43) О Б Б N N К Ес- ли К Б < 1, то необходимы мероприятия по приведению изделия в безопасное со- стояние. Уровень безопасности оценивается как отношение коэффициентов безо- пасности оцениваемого и базового образцов: 266 (12.44) У БАЗ Б ОЦ Б Б К К 12.7.9. Эстетические показатели Эта группа показателей характеризует информационную выразительность, рациональность формы, целостность композиции, совершенство производствен- ного использования и стабильность товарного вида изделия. Соответствие изде- лия требованиям технической эстетики характеризуется следующими показате- лями (табл. 12.2). Таблица 12.2 Показатели эстетичности изделия Подгруппа показателей Единичный показатель 1. Информационная вырази- тель-ность 1. Знаковость 2. Оригинальность формы 3. Стилевое соответствие 4. Соответствие моде 2. Рациональность формы 1. Функционально-конструктивная приспособ- ленность 2. Эргономическая обусловленность 3. Целостность композиции 1. Ограниченность объемно-пространственной структуры 2. Тектоничность 3. Пластичность 4. Упорядоченность 5. Колорит и декоративность 4. Совершенство изготовления и поверхностей сопряжений 1. Чистота контуров и элементов формы 2. Тщательность покрытий и отделки 3. Четкость исполнения знаков и сопроводи- тельной документации 5. Стабильность товарного ви- да 1. Устойчивость к повреждениям 2. Сохраняемость цвета. 267 Оценку значений эстетических показателей осуществляют экспертным ме- тодом - комиссией, состоящей из квалифицированных специалистов в области художественного конструирования и дизайна. Показатели оцениваются в баллах и определяются их коэффициенты весомости. Обобщенный показатель эстетичности: n i i i K m 1 (12.45) , k где K i – оценка единичного i-го показателя эстетичности в баллах; m i – ко- эффициент весомости i-го показателя; n – число учитываемых единичных эсте- тических показателей. 12.7.10. Показатели стандартизации и унификации Характеризуют насыщенность продукции стандартными, унифицирован- ными и оригинальными частями. Унификация – это рациональное сокращение числа объектов (размеров, параметров, деталей, машин) одинакового назначе- ния, которые следует применять в изделии. В основе унификации лежит конст- руктивное подобие изделий и общность эксплуатационных требований. Унификация позволяет осуществить агрегатирование. Агрегатирование – метод создания промышленных изделий путем компоновки их из взаимозаме- няемых унифицированных сборочных единиц. Это сокращает затраты на проек- тирование и конструирование и снижает себестоимость продукции. Различают стандартные составные части изделия, унифицированные и оригинальные части. Стандартные составные части – части, изготовленные по условиям ГОСТов и стандартам предприятий-изготовителей. Унифицированные составные части – части, изготовленные в соответствии со стандартами и используемые в двух и более различных изделиях. Оригинальные части – части, разработанные на осно- 268 ве неиспользованных ранее принципов и правил стандартов и изготовленные только для данной группы идентичных изделий. К основным показателям стандартизации и унификации относятся: 1) Коэффициент унификации. Он определяет насыщенность изделия уни- фицированными частями: (12.46) , % 100 У N N N K O г де N – общее число деталей и узлов в изделии (шт.); N O – число неунифициро- ванных (оригинальных) деталей и узлов. 2) Коэффициент применяемости частей изделия по их типоразмерам: (12.47) , % 100 % 100 У ПР n n n n n К O где n – общее количество типоразмеров составных частей (с учетом унифициро- ванных и оригинальных); n o – количество типоразмеров оригинальных состав- ных частей; n У – количество типоразмеров унифицированных составных частей. Чем меньше в изделии оригинальных частей, тем выше данный коэффици- ент и тем выше уровень унификации. 3) Коэффициент повторяемости К П – отношение повторяющихся состав- ных частей изделия к общему количеству его составных частей, выраженное в процентах: (12.48) , 100 1 П П N N К где N – общее количество составных частей в изделии; П – общее количество типоразмеров составных частей изделия. При подсчете N не учитывают стандартные крепежные и электромонтаж- ные детали, детали тары, упаковки и укладки. 269 4) Коэффициент межпроектной взаимной унификации К МУ для группы из- делий – отношение количества сокращенных за счет взаимной унификации ти- поразмеров составных частей к максимально возможному сокращению количе- ства наименований типоразмеров составных частей группы изделий. (12.49) , % 100 1 1 У М h i i h i i m n Q n K где h – общее количество изделий; n i – количество типоразмеров составных час- тей в i-ом изделии; m i i g Q 1 - общее количество неповторяющихся типоразмеров составных частей, применяемых в группе h-изделий; g i – количество типоразме- ров составных частей одного наименования в i-ой составной части; m – общее количество наименований неповторяющихся составных частей изделий. 5) Коэффициент унификации группы изделий в денежном выражении: (12.50) , Д Д 1 1 У Г. У. m i i i m i i i i С С K K где m – количество изделий в группе; K У,i – коэффициент унификации i-го изде- лия; Д i - годовая программа выпуска i-го изделия; C i – оптовая цена i-го изделия. При определении показателей унификации учитывают основные детали и узлы изделия. Вспомогательные детали и сборочные единицы в подсчетах уни- фикации не учитывают. К вспомогательным частям изделия относят крепежные детали, лампочки, детали тары и упаковки, инструмент и принадлежности и т.п. |