Основы ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МП И МС В ИЗДЕЛИЯХ
Статистический анализ МП и МС представляет большой научный и практический интерес, поскольку деталь рассматривается как совокупность МП. Информация о распределении в деталях и изделиях МП и МС по наименованиям, количеству, конструктивным формам, качественным характеристикам позволит глубже понять закономерности построения деталей и изделий. Это, в свою очередь, открывает путь к разработке научно обоснованного метода конструирования деталей и изделий, автоматизации их проектирования, типизации и унификации, что очень важно для построения эффективного производства деталей, сборки изделий, их контроля, создания высокоэффективного технологического оборудования, выбора наилучшей организационной формы производства.
Представляет большой интерес такой анализ и для конкретного предприятия. С помощью полученной информации в результате приведенного статистического анализа МП, МС можно наперед с достаточно высокой степенью точности определять ожидаемую трудоемкость изготовления деталей и сборки изделий, потребности в технологическом оборудовании и оснастке как по номенклатуре, так и по количеству, а отсюда и потребности в рабочей силе.
В результате исследований, проведенных под руководством автора, было рассмотрено свыше полутора тысяч различных деталей таких изделий, как центробежные насосы различных моделей, буровое трехшаро - шечное долото, турбодетандер, швейная машина, станки, штампы, коробка передач автомобиля и др. Результаты исследований представлялись в виде соответствующих гистограмм, показывающих распределение МП и МС.
Гистограммы строились следующим образом. После анализа чертежа сборочной единицы, куда входит исследуемая деталь, определялось служебное назначение каждой ее поверхности, и на основе этой информации поверхности объединялись в модули поверхностей. Далее по горизонтальной оси располагались 26 наименований МП, а по вертикальной оси - количество таких МП. Анализ гистограммы позволяет увидеть, какие наименования МП и в каком количестве присутствуют у детали, какова доля МПБ, МПР и МПС и др.
Гистограммы строились: для одной детали, для совокупности деталей одного изделия, для деталей, объединенных в группы по общности конструктивного оформления.
В ходе исследования проводилась оценка (в %) удельного веса МГ1Б. МПР, МПС как у совокупности деталей одного изделия, так и у совокупностей деталей разных изделий, у групп деталей разных по конструктивному оформлению. Были построены гистограммы, показывающие распределение МП по наименованиям у разных деталей.
В качестве примера нарис. 1.4.14 приведены гистограммы МП ряда деталей заднего моста автомобилей "Бычок-5301" и "ЗИЛ - 4331", коробки передач автомобиля "ЗИЛ-130" и передней оси автомобиля "Бычок - 5301" [3]. Были отобраны 52 детали и разделены на две группы: тела вращения - 45 штук; детали корпусного типа 7 штук (на рис. 1.4.14, а приведены гистограммы их МП).
Результаты сопоставления характеристик перечисленных гистограмм приведены в табл. 1.4.3, в которой показано долевое (в %) и количественное содержание МПБ, МПР и МПС. В связи с тем, что в большинстве случаев наиболее высокие требования к качеству предъявляются к МПБ, последним при анализе было уделено большее внимание. В табл. 1.4.3 приведены также данные, характеризующие состав МПБ, доминирующие и отсутствующие МПБ.
Из анализа данных табл. 1.4.3 видно, что наибольшую часть составляют МПС, второе место по удельному весу занимают МПБ и на последнем месте - МПР. Последнее объясняется гем, что значительная часть деталей в изделиях не участвует в рабочем процессе, а потому у многих деталей отсутствуют МПР. Так, к примеру, из 52 рассмотренных деталей у 22 деталей МПР отсутствуют.
Можно также отметить разные соотношения между МПС, МПБ и МПР у разных групп деталей. Например, у корпусных деталей большую долю имеют МПБ и меньшую МПР, по сравнению с группой деталей типа тел вращения. Это объясняется, как уже отмечалось, тем, что корпусные детали служат, в основном, базовыми деталями для установки на них других деталей и узлов. С увеличением количества корпусных деталей в группе эта особенность будет проявляться еще ярче.
В обеих указанных группах деталей среди МПБ доминируют модули Б211 и Б311, а в группе деталей тел вращения - еше и Б212, БЗ12.
Во всех группах деталей, приведенных в табл. 1.4.3. отсутствуют модули Б222 и Б322. Отсутствие модуля Б322 объясняется тем, что он получается в результате сборки трех деталей: детали, содержащей плоскость, входящую в состав Б321, и двух "пальцев". Поэтому у детали, содержащей плоскость модуля Б322, сначала изготавливается модуль Б321, а затем, после сборки, получается модуль Б322. У деталей типа тел вращения отсутствует модуль Б321, так как базирование по такой схеме характерно, главным образом, для корпусных и плоских деталей.
З 350 -
Все детали (52 шт.). Всего МП 1530 шт. Б11 Б12 Б211 Б212 Б221 Б222 Б311 Б312 Ь321 Б322 Б41 Б42 Б51 652 Р111 Р112 Р121 Р12? Р21 Р22 СЧІ С112 С121 С122 С21 С22 |
В)
Рис. 1.4.14. Гистограммы МП деталей автомобиля:
А - деталей типа тел вращения; б - корпусных и других деталей; в - всей совокупности деталей
Таблица 1.4.3
|
Это подтверждается и гистограммой МП (рис. 1.4.14, б), из которой следует, что у корпусных деталей модуль Б32І встречается 8 раз.
Сопоставлять количественно гистограммы МП деталей разных групп по полной номенклатуре модулей не представляется возможным из-за большой разницы объемов выборки. Например, в группу деталей типа тел вращения вошло 45 деталей, а в группу корпусных деталей - всего 7 деталей. Поэтому можно сделать лишь сопоставление (в процентном отношении) МПБ, МПР, МПС в каждой группе.
Нарис. 1.4.15 приведена гистограмма, показывающая распределение наименований МП и их количества от детали к детали. Из гистограммы видно, что число наименований МП в 52 деталях колеблется от 3 до 11, а количество МП - от 3 до 122 штук.
Аналогичные исследования были проведены для деталей центробежных насосов и турбодетандера.
У центробежных насосов анализу были подвергнуты детали 22 центробежных насосов типа ЦН. ЦНА, ВН, ЭПЖ-2, ДПН и др. Была рассмотрена 6541 деталь, из них оригинальные составили 534 детали, общее число МП, содержащихся в этих деталях, составило 175 711 штук. Гистограммы МП строились для группы деталей типа тел вращения (5261 шт.), группы корпусных деталей (1280 шт.), включая и все другие детали и для всей совокупности деталей (рис. 1.4.16).
В состав группы деталей типа тел вращения вошли фланцы, втулки, валы, заглушки, цилиндры, обоймы, ниппели, колеса рабочие и т. п. В состав группы корпусных деталей вошли спираль корпуса, кронштейны, полуспирали верхняя и нижняя, планки, ребра, стойки.
У деталей турбодетандера для анализа были отобраны 60 оригинальных деталей турбодетандера; в их число вошли втулка, фланец, корпус, вал-шестерня, колесо рабочее, крыльчатка, стойка, шпиндель, корпус редуктора, лимб, ось, диск и др. Детали были разбиты на две группы: тела вращения (50 шт.) и остальные, состоящие из деталей корпусного типа, плоских и др. (10 шт).
Для каждой группы деталей были построены гистограммы МП. На рис. 1.14.17 приведена гистограмма МП всей совокупности деталей.
В табл. 1.4.4 приведено сопоставление распределения МП у деталей автомобиля, центробежных насосов и турбодетандера; анализ показывает, что доминирует МПС, а наименьшую долю составляют МПР.
I I Количество МП, шт.
12 3 4 6 6 7 В 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 33 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 Номер детали |
Рис. 1.4.15. Гистограмма количества МП и наименований МП в деталях автомобиля |
Количество наименований МП, шт.
% 'UW OBiOahHLfO» |
Таблица 1.4.4
|
Следует также отметить, что с позиций требований к качеству поверхностей МП, чаще наиболее высокие требования предъявляются к МПБ, в меньшей степени - к МПР, и наиболее низкие требования предъявляются к МПС, которые в своем большинстве получаются на этапе формирования заготовки и дальнейшей обработке не подвергаются.
Представляет интерес исследование распределения МС на примере центробежных насосах, сверлильной головке, вырубном и гибочном штампах. На основе анализа сборочных чертежей перечисленных изделий были построены гистограммы МС (рис. 1.4.18), где по вертикальной оси откладывалось количество МС, а по горизонтальной оси - наименования МС. Из гистограмм на рис. 1.4.18, следует, что конструкция гибочного штампа из семи наименований МС содержит только четыре, сверлильная головка - шесть, вырубной штамп три, а центробежные насосы (в зависимости от модели) содержат от двух до пяти наименований.
Результаты исследований показывают, что любая деталь может быть представлена совокупностью МП, а любое изделие - множеством МП и МС.