Конструктивно-технологические особенности изделий приборостроения

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

по дисциплине «ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ»

Специальность 200103 «Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы»

Специализация 78 «Технология производства авионики и управление ее качеством»

Распределение времени студента по видам учебных занятий

 (часы аудиторных занятий/ самостоятельная работа)

Семестр                                                         6

По уч. плану (АЗ/СР)                             48/54

Лекции                                                         32/16

Практические занятия (АЗ/СР)            16/8                                           

Лабораторные занятия                               -

Курсовая работа                                         -/30

Форма аттестации в семестре                экзамен

 

Москва 2012

Содержание

Введение

Конструктивно-технологические особенности изделий приборостроения

1.1.Основные требования, предъявляемые к приборам

1.2. Технологичность изделия и методы ее обеспечения

1.3. Жизненный цикл изделия

       Контрольные вопросы к разделу 1

       2. Технологическая подготовка производства

2.1. Цели, функции и этапы технологической подготовки производства.

2.2 Производственные и технологические процессы в приборостроении

    2.2.1 Производственный процесс

    2.2.2 Типы и виды производства

    2.2.3 Технологический процесс и его элементы

    2.2.4 Классификация технологических процессов

2.3. Основные этапы проектирования технологических процессов изготовления деталей

2.3.1 Анализ исходных данных.

2.3.2 Выбор метода получения заготовки и его технико – экономическое обоснование.

2.3.3 Назначение экономически обоснованных припусков и межоперационных размеров.

2.3.4 Разработка технологического маршрута и содержания технологических операций.

2.2.5 Выбор оборудования.

2.3.6 Выбор технологической оснастки.

    2.3.7 Выбор инструмента

    2.3.8 Выбор режимов обработки

2.3.9 Назначение видов, методов и средств контроля.

2.3.10 Расчет технической нормы времени

2.3.11 Оформление технологической документации

         Контрольные вопросы к разделу 2

      3. Особенности разработки технологических процессов сборки и испытаний приборов и систем

3.1 Последовательность разработки ТП сборки

3.2. Последовательность разработки ТП испытаний

3.2.1. Классификация видов испытаний

3.2.2. Основные этапы разработки ТП испытаний

Контрольные вопросы к разделу 3

       4. Оценка точности технологических процессов

       4.1. Классификация производственных погрешностей 

4.2. Законы распределения показателей точности

4.3. Методика построения практических кривых распределения

4.4. Статистическая оценка точности и стабильности технологического процесса

Контрольные вопросы к разделу 4

 

Типовые условия эксплуатации изделий приборостроения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вид факторов	Внешние факторы	Единицы измерения	Диапазон воздействия
Климатические	Пониженная температура Повышенная температура	°С	–40...–60 +40...+60
	Относительная влажность, при температуре 25...40 °С Время выдержки	% час	86...98 48...72
	Интенсивность дождя Время выдержки	мм/мин час	3 0,3
	Пониженное давление Время выдержки	Па час	6*104 2...6
	Глубина погружения в воду Время выдержки	м час	—
	Скорость потока пыли	м/с	10
	Морской туман — содержание воды	г/м3	2...3
Механические	Вибрация в диапазоне частот Ускорение Время выдержки	Гц g час	1...300 2...10 4...12
	Удары, длительность Ускорение	Мс g	5...15 15
	Линейная перегрузка	g	10...80

Примеры отработки на технологичность конструкции деталей, подлежащих механической обработки.

 

 

 

Рис.1.1. Обеспечение технологичности за счет рациональной простановки осевых размеров от одного торца.

 

 

 

Рис.1.2. Повышение технологичности конструкции путем рациональной простановки размеров, основанной на принципе совмещения конструкторской и технологической баз.

 

 

Рис. 1.3. Обеспечение технологичности конструкции деталей – тел вращения за счет рациональной простановки размеров лысок с использованием преимущества принципа совмещения баз.

При фризировании лысок у деталей тел вращения размеры следует проставлять не от оси, а от образующей цилиндра, служащей базой в процессе обработки и измерения.

 

Рис. 1.4. Пример отработки на технологичность путем рациональной простановки размеров на кольцевые канавки.

Канавки следует задавать углом α и наименьшей шириной b. Размеры больше ширины канавки будут колебаться в зависимости от погрешности глубины врезания и величины допуска на внешний диаметр детали.

.

 

 

Рис.1.5. Пример отработки на технологичность за счет простановки координат отверстий, когда конструкторские и технологические базы совпадают.

      

Координаты отверстий следует задавать от одной базы, если конструторские и технологические базы совпадают.

 

 

 

Рис. 1.6. Обеспечение технологичности за счет рациональной координации малых отверстий относительно базового отверстия.

 

       На рисунке слева отверстия закоординированны от кромок и от оси, что требует применения нескольких кондукторов с различными базами.

       Справа простановка размеров такова, что отверстия могут быть изготовлены в одном кондукторе.

 

 

 

Рис.1.7. Выполнение в конструкции детали – тела вращения центров и центровых фасок, позволяющее выдержать единство баз на всех операциях обработки точных цилиндрических поверхностей

 

       На деталях, у которых базой может служить отверстие, расположенное по оси или наружная цилиндрическая поверхность, координацию остальных отверстий целесообразно проводить по окружности.

 

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

Количественная оценка технологичности производится на базе системы показателей комплексной оценки технологичности, которая состоит из трех групп: основные, дополнительные и вспомогательные.

Рис. 1.8. Взаимосвязь показателей технологичности изделий.

 

Отработка конструкции изделия на технологичность должна обеспечивать решение следующих основных задач: снижение трудоемкости и себестоимости изготовления, снижение расхода материала и энергетических ресурсов.

При технико-экономической оценке конструкции приборов и аппаратуры различают следующие виды технологичности:

– производственную,

– эксплуатационную,

Жизненный цикл изделия

Приборы, как и другие изделия, на пути от идеи создания до эксплуатации и последующей утилизации проходят ряд состояний.

Жизненным циклом изделия называется совокупность этапов или последовательность процессов, через которые проходит изделие за время своего существования.

Основные этапы жизненного цикла изделий приборостроения представлены на рисунке 1.9.

Рис.1.9. Жизненный цикл изделий приборостроения

НИР направлен на исследование принципа функционирования изделия и получения исходных данных для ОКР.НИР завершается макетом изделия и отчетом по НИР.

       ОКР выполняются с целью разработки конструкторской документации (кд), изготовление и испытание опытного образца. По результатам испытаний опытного образца дается заключение о возможности изготовления установочной серии с последующем переходом к серийному производству.

       Проектирование разделяют на три подпроцесса: функциональное, конструкторское и технологическое проектирование. Объектами функционального проектирования (называемого схемным) являются оптические, электрические, кинематические и другие схемы. При этом производится оптимизация структуры и закладывается фундамент качества. Проектирование схем выполняют инжинеры - проектировщики: электрики, электронщики, оптики, механики. Объектами конструкторского проектирования является 3d структура прибора, из которой формируют чертежи деталей узлов инженеры-конструкторы. Объектами технологического проектирования являются технологические процессы. Как правило оно выносится в отдельный этап - технологическая подготовка производства - совокупность методов организации, управления и решения технологических задач на основе применения комплексной стандартизации, автоматизации, экономико-математических моделей и средств техэнического оснощения.

       Производство включает такие этапы, как изготовление деталей, сборку и испытание.

       Эксплуатация изделий эффективна, когда качественно проведены все предидущие этапы жизненного цикла, функционирует система обслуживания изделия, а так же соблюдаются правила эксплуатации.

       Утилизация - важный этап жизненого цикла. Изделие необходимо спроектировать и изготовить так, чтобы утилизация не наносила вред окружающей среде, была проста и безопасна.

Маркетинг – это искусство и наука правильно выбирать целевой рынок, привлекать, сохранять и наращивать количество потребителей посредством создания у покупателя уверенности, что он представляет собой наивысшую ценность для компании.

На первом этапе жизненного цикла, осуществляется технический анализ и выявление потребностей в изделии, а также оценивается возможность его физической реализации с позиций, конкурентоспособности на рынке и экономической целесообразности для производителя.

Конкурентоспособность – свойство объекта, характеризующее степень удовлетворения конкретной потребности по сравнению с лучшими аналогичными объектами, представленными на данном рынке.

Длительность всех стадий жизненного цикла изделия коренным образом влияет на его экономическую эффективность. Особое значение имеет сокращение сроков конструкторско –технологической подготовки производства, в том числе и обеспечение определенной параллельности выполнения отдельных этапов.

Для этого необходимо:

– снизить до минимума все изменения, вносимые в изделие после передачи результатов от одного этапа к другому;

– определить и реализовать рациональную параллельность работ, фаз, стадий цикла;

– обеспечить сокращение затрат времени на выполнение отдельных этапов.

Решение первой задачи обеспечивается инженерно –техническими методами: стандартизация, унификация, обеспечение качества и надежности, применение САПР и т.д., а второй осуществляется путем применения планово –координационных методов. Третья задача связана с первой и состоит в использовании организационных методов развитие технического обеспечения, автоматизации, средств планирования, функционально –стоимостного анализа, опытного производства и т.д.

Повышение качества все процессов жизненного цикла изделия связано с эффективным управлением ресурсами, используемыми при выполнении этих процессов. В настоящее время наиболее распространенной концепцией повышения эффективности управления информационными ресурсами является концепция CALS (от англ. Continuous Acquisition and Lifecycle Support –непрерывный сбор информации и поддержка жизненного цикла) или ИПИ (информационная поддержка изделия) – технологии. Предметом CALS являются технологии совместного использования и обмена информацией (информационной интеграции) в процессах, выполняемых на этапах жизненного цикла изделия. Информационная интеграция заключается в том, что все автоматизированные системы, применяемые на различных стадиях жизненного цикла, оперируют с формализованными информационными моделями, описывающими изделие, технологии его производства и использования.

Особенно эффективно использование CALS –технологий в технологической подготовке производства, как важнейшем этапе жизненного цикла, обеспечивающим конкурентоспособность изделия.

Контрольные вопросы к 1 разделу.

1.  Понятие изделия. Классификация изделий. Приведите примеры изделий основного и вспомогательного производства.

2..  Понятие изделия. Классификация изделий. Приведите примеры изделий специфицированных и неспецифицированных. Принципиальное отличие комплекта и комплекса.

3.Основные типовые условия эксплуатации изделий приборостроения. Климатические и механические.

4.Особенности деталей приборов, как объектов изготовления.

5.Особенности деталей приборов, как объектов сборки и испытаний.

6.Особенности деталей приборов, как объектов испытаний.

7. Определение «технологичность изделия». Практические подходы к определению технологичности.

8. Качественная и количественная оценка технологичности. Кем, когда и с какими целями производятся? Критерии качественной оценки технологичности. Примеры качественной оценки технологичности.

9. Примеры отработки элементов конструкции на технологичность.

10.Классификация показателей технологичности и их смысл. Принципы назначения показателей оценки технологичности.

11.Содержание мероприятий по отработке на технологичность на этапе разработки конструкции изделий.

12. Методика расчета комплексного показателя технологичности и оценка его численных значений.

13.Нормативный показатель технологичности. Его назначение и динамика значений при переходе от опытного образца к серийному производству.

13.Рекомендации по отработке изделий на технологичность на этапе производства.

14.Пути повышения технологичности конструкции изделий приборостроения.   

15. Жизненный цикл изделий приборостроения.

16. Маркетинг, как этап жизненного цикла изделий приборостроения. Цели и основное содержание.

17.НИР, как этап жизненного цикла изделий приборостроения. Цели, основное содержание выходные параметры.

18.ОКР, как этап жизненного цикла изделий приборостроения. Цели и основное содержание.

19. Задачи и особенности функционального проектирования приборов. Кто выполняет функциональное проектирование? Чем оно заканчивается?

20. Задачи и особенности конструкторского проектирования приборов. Кто его выполняет? Какие и кем готовятся документы по окончании?

21. Объекты и задачи технологического проектирования деталей приборов. Понятие технологической подготовки производства.

22. Производство и его этапы в жизненном цикле изделий приборостроения.

23.Реализация, как этап жизненного цикла изделий приборостроения.

24.Эксплуатация, как этап жизненного цикла изделий приборостроения.

25.Утилизация, как этап жизненного цикла изделий приборостроения.

26. Пути сокращения длительности этапов жизненного цикла изделий приборостроения.

 

 

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

по дисциплине «ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ»

Специальность 200103 «Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы»

Специализация 78 «Технология производства авионики и управление ее качеством»

Распределение времени студента по видам учебных занятий

 (часы аудиторных занятий/ самостоятельная работа)

Семестр                                                         6

По уч. плану (АЗ/СР)                             48/54

Лекции                                                         32/16

Практические занятия (АЗ/СР)            16/8                                           

Лабораторные занятия                               -

Курсовая работа                                         -/30

Форма аттестации в семестре                экзамен

 

Москва 2012

Содержание

Введение

Конструктивно-технологические особенности изделий приборостроения

1.1.Основные требования, предъявляемые к приборам

1.2. Технологичность изделия и методы ее обеспечения

1.3. Жизненный цикл изделия

       Контрольные вопросы к разделу 1

       2. Технологическая подготовка производства

2.1. Цели, функции и этапы технологической подготовки производства.

2.2 Производственные и технологические процессы в приборостроении

    2.2.1 Производственный процесс

    2.2.2 Типы и виды производства

    2.2.3 Технологический процесс и его элементы

    2.2.4 Классификация технологических процессов

2.3. Основные этапы проектирования технологических процессов изготовления деталей

2.3.1 Анализ исходных данных.

2.3.2 Выбор метода получения заготовки и его технико – экономическое обоснование.

2.3.3 Назначение экономически обоснованных припусков и межоперационных размеров.

2.3.4 Разработка технологического маршрута и содержания технологических операций.

2.2.5 Выбор оборудования.

2.3.6 Выбор технологической оснастки.

    2.3.7 Выбор инструмента

    2.3.8 Выбор режимов обработки

2.3.9 Назначение видов, методов и средств контроля.

2.3.10 Расчет технической нормы времени

2.3.11 Оформление технологической документации

         Контрольные вопросы к разделу 2

      3. Особенности разработки технологических процессов сборки и испытаний приборов и систем

3.1 Последовательность разработки ТП сборки

3.2. Последовательность разработки ТП испытаний

3.2.1. Классификация видов испытаний

3.2.2. Основные этапы разработки ТП испытаний

Контрольные вопросы к разделу 3

       4. Оценка точности технологических процессов

       4.1. Классификация производственных погрешностей 

4.2. Законы распределения показателей точности

4.3. Методика построения практических кривых распределения

4.4. Статистическая оценка точности и стабильности технологического процесса

Контрольные вопросы к разделу 4