Основы рационального конструирования изделий

Стоимость изделия определяется затратами на его проекти­рование и изготовление. На основе анализа функциональных характеристик затраты на изготовление изделия можно поде­лить на две части: связанные с формированием необходимых функциональных характеристик и не связанные с формирова­нием необходимых характеристик.

Первая часть затрат обоснована, вторая может быть сокра­щена без ущерба для функциональной характеристики изделия. Причины появления этих затрат различны: завышены показа­тели прочности, использованы дорогие материалы, применены малоэффективные технологические процессы и т. п. Стоимость материалов в производстве изделий из древесины составляет от 50 до 80 %. Стоимость конструкционных материалов, обеспе­чивающих прочность и надежность изделий, составляет только 30—60 % стоимости материалов, используемых для изготовле­ния изделий. Это дает основание к снижению стоимости расхо­дуемых материалов без снижения прочности и надежности

 

 

изделий. Применение прочностных расчетов и установление обо­снованных расчетами конструктивных решений и размеров се­чений деталей изделий из древесины позволит снизить затраты на конструкционные материалы в 1,5—2 раза. Это существен­ный резерв повышения эффективности производства и качества изделий. Новые источники ресурсов и резервы повышения эф­фективности производства в народнохозяйственном масштабе выявляют при функционально-стоимостном анализе (ФСА). Суть ФСА состоит в том, что на основе тщательного анализа находятся оптимальные соотношения между потребительской стоимостью изделия и затратами на его производство.

Изделие рассматривается как комплекс основных и вспомо­гательных функций при использовании его по назначению. При этом можно подвергнуть сомнению оптимальность любого конструкторского решения. Необходимо проанализировать ва­рианты других возможных решений, обеспечивающих предпи­санные функции изделию. Функциональный анализ связан с экономической оценкой конструктивных решений без снижения качества изделия. Функционально-стоимостный анализ выпол­няется по комплексной целевой программе, включающей после­довательное проведение подготовки, информации, аналитиче­ских исследований, творческого анализа экспериментальных исследований, рекомендаций и внедрения. В выполнении этой программы участвуют специалисты разных профилей, связан­ных с проектированием изделий, их производством и эксплуа­тацией.

Функционально-стоимостный анализ изделия выполняется в следующей последовательности: анализируют функции изде­лия с выявлением важных, второстепенных и ненужных; про­рабатывают более экономичные варианты возможных изменений в конструкции и технологии изделий; проводят корректи­ровку конструкции и технологии для повышения технологич­ности изделий. Для описания функции изделия составляют его структурную схему. Функции каждой части разделяют на внут­ренние и внешние. Внутренние функции могут быть основными и вспомогательными, внешние — главными и второстепенными. Каждая из функций части изделия может быть полезной, бес­полезной и вредной. Выявление функции осуществляется путем систематизированного анализа по структурной схеме изделия. Стоимостная оценка функции осуществляется расчетами затрат на часть изделия, выполняющую оцениваемую функцию, или методом экспертных оценок. На основе анализа выявляют не­эффективные части изделия и решают вопрос их устранения или замены более эффективными.

Технологичность изделий имеет особо важное значение в обеспечении эффективности современного производства. Принципы ФСА могут программироваться в систему ката-

 

ложно-автоматизированного способа проектирования изделий. Практическая обоснованность конструктивных решений с тех­нической стороны достигается прочностными расчетами.

Широкое применение клееных полуфабрикатов, листовых материалов и пластических масс, физико-механические свой­ства которых гарантируются в определенных пределах, позво­ляет воспользоваться исходными положениями строительной механики в проведении прочностных расчетов изделий из дре­весины.

Прочностные расчеты деталей изделий из древесины могут выполняться двумя принципиально различными методами:

1.Методом классической механики, когда размеры деталей
устанавливают, исходя из допускаемых напряжений. Допус­
каемое напряжение представляет собой предел прочности, ум­
ноженный на коэффициент запаса прочности, который является
произведением ряда коэффициентов, учитывающих условия ра­
боты, масштабность и т. п.

2. Вероятностным методом, в котором понятие запаса проч­
ности приобретает иной смысл, связанный с понятием надеж­
ности — свойством изделия сохранять свои функциональные по­
казатели в заданных пределах в течение требуемого времени.
Этот метод более совершенен, но пока еще недостаточно раз­
работан. Здесь учитывается вероятностный характер нагрузок
и прочностных характеристик детали, особенно из древесных
материалов, из-за изменения их механических характеристик.
Оказывает влияние также неоднородность технологических ре­
жимов изготовления деталей, их размеры и др.

Предел прочности гнутоклееных деталей, например, изменя­ется в пределах, %: при сжатии 5—10, при скалывании 10—18, при отрыве 10—20. При расчете элементов изделия принимают два ограничения: деталь не должна разрушаться при эксплуа­тации и деформация ее не должна превышать допускаемые пределы. Учитывая это, ведут расчет на прочность конструкции и на ее деформативность.

В общем виде эти ограничения можно представить матема­тически:

k

Q = ơ Π хⁿ i – прочночть;

I=l ⁱ

k

f = E ^-1 Π х^m i – прочночть,

i=l

где Q (2 — допускаемая нагрузка; I — допускаемая деформация; Х.1 — геометрические размеры рассчитываемого элемента; Ь — количество участвующих в работе элементов; а — допускаемое напряжение материала; Е — модуль деформации материала;

П1, т.1 — показатели степени, учитывающие закон зависимости несущей способности и деформации от условий работы эле­мента и его размеров.

Различие методов расчета заключается в подходе к реше­нию этих уравнений. По второму методу величина X считается величиной случайной, а значит, и результаты () и / также будут случайными. По первому методу эти величины принимают строго определенными, что не соответствует практике эксплуа­тации изделий. В основу теории сопротивления материалов по­ложен первый метод. Теория вероятностного метода еще нуж­дается в разработках и исследованиях. Прочностные расчеты изделий из древесины проще осуществлять пока по правилам классической механики, которые изучались. Следует помнить, что прочность древесины зависит от направления действия на­грузки относительно направления волокон, влажности и вре­мени. Основные расчетные сопротивления древесины сосны в зависимости от угла между направлением действия нагрузки и волокон могут определяться по следующим формулам:

при смятии древесины R_сма = R_сма ΙΙ, МПа; (8)

1+6,22sin³а

 

при скалывании R_ска = R_скΙΙ, МПа; (9)

1+sin³а

 

где Кем а, и Лек _а—расчетные сопротивления древесины при смятии и скалывании под углом к волокнам; а — угол между направлением нагрузки и направлением волокон; К_см ц и К_ск ц — расчетные сопротивления при || направлении усилий к во­локнам.

Предел прочности древесины в зависимости от направления действия силы к волокнам определяется из следующего соот­ношения:

 

Ra = RΙΙ R _┴ , МПа

R|| sin a +R_┴ cosⁿ a

где К. || — временное сопротивление древесины вдоль волокон (а=0); К± — то же перпендикулярно волокнам (а=90°); п — степень в зависимости от вида воспринимаемого воздействия; для изгиба п = 2, для растяжений «=1,5..,2; при сжатии л=2,5. Проверка прочности шиповых соединений. Шиповые соеди­нения широко используют при конструировании изделий. Они обеспечивают прочность и надежность конструкции. Прочност­ные расчеты шиповых соединений сложны, они основываются на ряде допущений. Проверочный расчет прочности шиповых соединений можно выполнить по упрощенной методике, исходя из положений теоретической механики и сопротивления мате­риалов.

 

Анизотропия и широкая вариация упрогопластических свойств древесных материалов усложняют прочностные расчеты при конструировании. В зависимости от требований к изделиям, на основании определенных допущений прочностные рвсчеты могут носить упрощенный проверочный характер с невысокой степенью верояности результатов.

Приводимые проверочные расчеты шиповых соединений даются в упращенной форме, например на основе общий элементарных положений сопротивления материалов.

На рис. 36 показана схема для проверечного расчета прочности углового шипового соединения брусков плоским шипом.

 

 

 

Внешние нагрузки, действующие на соединенные шипом бруски 1 и 2, в шиповом соединеннении бруски восприниматься силами реакции, возниающими на отдельных элементах шипа. При достаточной прочности шипового соединения возникающие в нем силы реакции будут уравновешивать действие внешних сил.

При этом реакции будут возникать на кромках шипа m-n и К и n – Р. Допустим,что эпюры сил реакции, воспринимаемых элементами шипового соединения на смятие, будут иметь форму треугольника.

Момент М будет уровновешен суммой моментом сил реакции шипового соединения:

 

М = М₁ + М₂+2М₃, (11)

 

 

_где м — внешний момент, действующий на соединенные бруски; М: — момент от сил реакции сопротивления смятию на верхней и нижней кромках шипа; М₂ — момент от сил реакции сопротивления смятию на заплечиках шипа; М₃ — момент со­противления клеевого соединения по граням шипа.

Как видно из расчетной схемы (рис. 36), значения этих мо­ментов могут быть вычислены по формулам:

М_г = р₁ = (2ι/3) = q₁ (/δ/4) 2ι3 = q₁ ι²δ; (12)

М₂ = P₂(b/3) = P₂(b/3) = q₂ (b²/12) (a-δ) (13)

 

М₃ = 2аbι²τ_max (14)

где р₁ р₂ — равнодействующие силы реакции сопротивления смятию по кромкам шипа; q₁, q₂ — максимальные напряже­ния сопротивления смятию кромок шипа; а — коэффициент, зависящий от соотношения Ь/ι; τ_max — прочность клеевых соеди­нений граней шипа; а; I, б, 6 — размеры шипового соединения, показанные на схеме.

Кроме момента М шип будет воспринимать давление от силы Р, которая распределится по кромке шипа с интенсив­ностью q_з- Максимальные напряжения на смятие будут у ос­нования шипа и определятся по формуле

 

q_max = q₁+q_3. (15)

При проверке шипового соединения на смятие кромки шипа принимают самый неблагоприятный случай, когда клеевые со­единения не воспринимают нагрузку. Вся нагрузка будет вос­принята кромками шипа, а величина q₁будет максимальной. Условие прочности запишется как:

׀ơ_см׀>(q_max + q₃) = 6М/ι²δ+Р/δι, (16)

где М — момент внешних сил относительно центра тяжести грани шипа, Н-м; Р — перерезающая сила, Н; /, б — размеры шипа, м.

Расчет на прочность полок. Полки — ответственные несущие элементы изделия из древесины. Размеры сечения полок дол­жны быть обоснованы расчетом, который можно выполнить на основе элементарных положений из методики расчета балок на изгиб.

Встречающиеся на практике случаи восприятия нагрузки полками мебельных изделий представлены схемами на рис. 37. Величины возможных напряжений и деформаций (прогибов) для этих случаев определятся по формулам:

ơ = КР1W(17); f / = СРι²/ЕΙ, (18)

где ơ — максимальные нормальные напряжения, МПа; f—мак­симальная стрела прогиба, м; Р — сосредоточенная нагрузка,

 

 

Н; для схем — 4, 5, 6 Р =qι; q —распределенная нагрузка, Н/м, на единицу ширины; W— момент сопротивления, м³; Е — мо­дуль упругости при изгибе, МПа; / — момент инерции сечения, м⁴. Значения коэффициентов К и С приведены ниже.

Схема………………...1 2 3 4 5 6

К.............1/4 3/161/8 1/8 1/8 1/12

С...............1/48 1/107 1/192 5/384 1/192 1/384

 

По данным Ленинградской лесотехнической академии, до­пускаемые напряжения изгиба элементов из древесностружеч-

 

 

 

Рис. 37. Схемы возможных вариантов восприятия нагрузки полкой

 

ных плит можно принимать равными '/4 предельных, приведен­ных в ГОСТ 10632—89. Модуль упругости Е можно принять равным (130—170) τ_изг или указанный в ГОСТ 10632—89.

Предельная стрела прогиба может быть вычислена по упро­щенной формуле

F= ι²/8Rm,

(19)

где / — расстояние между опорами; Я — предельный радиус из­гиба плиты в зависимости от ее толщины, R= (50... 120) h; h — толщина плит: для тонких плит R= 50 h, для толстых R= 120 h; т — коэффициент, учитывающий условия работы, m=2...8.

Предельный прогиб у сопрягаемых элементов определяется по эмпирической формуле для мебельных изделий;

f = 0,4 √ι/Т, (20)

где / — длина щита; Т — допуск на этот элемент по ГОСТ 6949.1—82.

Допустимый прогиб для полок в изделиях мебели лежит в пределах 0,3—0,5 мм/м.

 

 

Эти же зависимости можно использовать и для элементов из цельной древесины, однако необходимо учитывать ряд по­ложений, осложняющих расчет. Так как определяемые на ма­лых образцах параметры физико-механических свойств древе­сины по ГОСТу не соответствуют таковым при эксплуатации изделий, при этом не учитывается также релаксация напряже­ний. При постоянной нагрузке изменение прогиба с течением времени описывается уравнением

 

Ft=ơ[l+φ(1-(l-е^-pt)], (21)

 

где ф — коэффициент ползучести, для древесины 0,45, для дре­весностружечных плит 0,5—0,55, древесноволокнистых плит 0,53—0,67; а — напряжение; р —-коэффициент, характеризую­щий скорость затухания ползучести; I— время.

В расчетах несущей способности элементов из древесных материалов принимается величина модуля упругости Е₍, рав­ная величине модуля по ГОСТу с поправкой на пластичность при длительной эксплуатации:

 

E_t=F/(1+φ) (22)

 

Соответственно корректируется и величина разрушающего напряжения, указанного в ГОСТе. Допускаемое напряжение того же вида в узле конструкций определяется по данным ис­пытаний по формуле

 

Rдоп = Rср (1-2,25σ) КпК_tК_м, (23)

 

где •О—коэффициент вариации в опыте, •&=$//?_Ср, 5 — средне-квадратическое отклонение; /?_ср — среднее значение разрушаю­щего напряжения при проведении испытаний материала по со­ответствующему ГОСТу; Кп — коэффициент, учитывающий влия­ние пороков древесины (при изгибе 0,38, при растяжении 0,29, при сжатии 0,75); Кг — коэффициент длительности эксплуата­ции, равный 0,45—0,67; Км — коэффициент масштабности, рав­ный 0,8.

Между модулями упругости древесины существует функцио­нальная связь, выраженная следующими эмпирическими зави­симостями:

Ec (р) = Ер (с); Eи = 4EpEc,

(2 √ Ep(c) – 1)² (√Ec +√Eр)²

Eи

где Е_с, Е_р, Еъ — соответственно модули древесины при сжатии, растяжении и изгибе.

 

 

Брусковые элементы из массивной древесины рассчитыва­ются на продольный изгиб с семи-, десятикратным запасом по формуле Эйлера при 5=10000 МПа. При этом минимальный момент инерции сечения бруска определяется по формуле

Ιmin = 70Pι², (25)

где Р — нагрузка, Н; / — длина, м.

Значения допускаемых напряжений для древесины в строи­тельных конструкциях можно взять из таблиц СНиП 2В. 4 — 62 или из РТМ «Древесина. Показатели физико-механических свойств».

Для клееных деревянных конструкций предельные напряже­ния установлены СНиП ПА-10 — 71. При проектировании клее­ных деревянных конструкций в клеевых соединениях разли­чают нормативные и расчетные сопротивления. Нормативное сопротивление определяют испытанием стандартных образцов с обеспеченностью вероятности не менее 0,95. Оно определяется по формуле

 

R ^н = Rср-aS, (26)

 

где R cр — среднее значение прочности склеивания; S — средне-квадратическое по результатам испытания образцов; а — коэф­фициент асимметрии.

Расчетные сопротивления, по которым определяют размеры и устанавливают допустимость нормируемой прочности для конкретных условий, определяются по формуле

 

Rрасч = R^н К_t,

^К₁

где К₁ — коэффициент безопасности, устанавливаемый из воз­можной неоднородности прочности склеивания, Кt — коэффи­циент, учитывающий длительность эксплуатации, зависит от упруговязких свойств клея. Для фенолокарбамидных смол Кt = 0,4. Коэффициент безопасности определяется с учетом неод­нородности склеивания, оцениваемой по результатам испыта­ний с учетом коэффициента вариации σ достоверности резуль­татов t.Для вероятности 0,95 t=1,96.

К₁ = 1. (28)

1- tσ

Для древесины #1 = 1,2... 1,4.

Расчетная прочность склеивания выражается условием

 

Rрас > Qn, (29)

mf

 

где <2 — нагрузка, воспринимаемая клеевым соединением; п — возможная ее концентрация; т — коэффициент, учитывающий климатические условия; Р —площадь клеевого соединения.

Технологичность изделий

Взаимосвязь конструктивных решений изделия с его произ­водством выражается сложной функцией, именуемой ком­плексным понятием — технологичность. В Единой системе технологической подготовки производства технологичность рас­сматривается в совокупности свойств конструкции и качества изделия. Качество изделия оценивается многими показателями, которые указываются в его характеристике. Технологичность объединяет часть этих показателей, связанных только с конструктивными и производственными характеристиками изделия. Технические характеристики изделия, такие, как прочность, надежность, жесткость и другие, имеют конкретное теоретиче­ское обоснование по результатам расчета. Соответствие и правильность их можно проверить экспериментально.

Технологичность — сложная комплексная характеристика изделия, выявляемая в затратах труда, средств, материалов, времени и общей эффективности организации процесса произ­водства изделия на всех его стадиях.

Для современного механизированного и массового произ­водства технологичность имеет важное практическое значение. Повышением технологичности изделия при конструировании обеспечивается рост эффективности всех последующих стадий организации его производства в повышении производительно­сти труда и возможности увеличения выпуска продукции без дополнительных затрат средств и времени. Сложность и много­гранность понятия технологичности определяет и сложность ее оценки. Технологичность можно оценить качественно и количественно. Качественная оценка характеризует технологичность изделия обобщенно, на основании производственного опыта. Качественная оценка обычно предшествует количественной и определяет ее целесообразность. Часто качественная оценка определяется экспертным опросом и выражается в баллах, или приоритетом выбора.

_Qn_ тF

Количественная оценка технологичности выражается чис­ленными показателями, которые отражают степень удовлетво­рения предъявляемых к технологичности требований. Количе­ственная оценка технологичности целесообразна только по тем признакам и свойствам изделия, которые существенно влияют на удовлетворение конкретных требований к изделию со сто­роны интересов народного хозяйства и изготовителя изделия.

Количественная оценка технологичности более определенна, позволяет конкретно выразить технологические свойства изде-

 

лия и выбрать оптимальные пути их обеспечения. Технологичность изделия может проявляться в производстве и эксплуа­тации.

Производственная технологичность изделия определяет эффект при конструкторской и технологической подготовке произ­водства, а также в процессе производства и контроля качества проектируемого изделия.

При эксплуатации технологичность проявляется в сокраще­нии затрат времени и средств на техническое обслуживание и ремонт готового изделия. При оценке технологичности изделий используется множество показателей, количественно отражаю­щих технологические свойства изделия. Показатели техноло­гичности изделия можно классифицировать по следующим признакам: области проявления и анализа, системе оценки, зна­чимости, количеству характеризуемых признаков и способу вы­ражения. По области проявления показатели могут быть связаны с производством или эксплуатацией изделия. По области ана­лиза они могут быть техническими и технико-экономическими/ К техническим относятся такие, как надежность, прочность, масса, материалоемкость, унификация и др.; к технико-эконо­мическим — себестоимость, трудоемкость и т. д. По системе оценки показатели технологичности разделяются на три вида: базовые, проектируемого изделия, уровня технологичности. Ба­зовые показатели технологичности регламентируются соответ­ствующей отраслевой организацией в документации на изделие или принимаются из характеристик аналогичных изделий, аттестованных по высшей категории качества. Показатели проектируемого изделия характеризуют квалифицированность ре­шения проблемы технологичности при проектировании кон­кретного изделия.

Показатели уровня технологичности регламентируются ди­рективной документацией, обусловливающей технический уро­вень производства. Приведенные показатели уровня техноло­гичности для конкретного изделия могут оцениваться как отно­шение достигнутых показателей к базовым. По значимости показатели могут быть основными и дополнительными. Основными показателями часто являются трудоемкость, технологическая себестоимость. Дополнительными могут быть относительная трудоемкость по отдельным видам работ, унификация конструкции и применяемых технологических процессов и т. п.

В некоторых случаях как приведенные, так и дополнительные показатели могут быть основными, в других — наоборот. По количеству характеризуемых признаков показатели технологич­ности различают на частные и комплексные. Частные показа­тели характеризуют технологичность только по одному свой­ству изделия, комплексные—по двум и более.

По способу выражения показатели могут быть абсолютные и относительные. Абсолютные показатели характеризуют физические свойства изделия величиной с соответствующей размерностью, относительные—безразмерной величиной. Относитель­ные показатели должны иметь одинаковые пределы значений, обычно от нуля до единицы.

 

В оценке технологичности конструкции изделия могут ис­пользоваться два приема в зависимости от принятых показате­лей: чем больше показатель, тем выше технологичность; чем меньше — тем лучше технологичность. Второй прием более удо­бен в решении практических задач по оценке технологичности изделий из древесины. Численные значения показателей техно­логичности изделий определяют по формулам, структура кото­рых обеспечивает их значение в установленных пределах. При­меняются формулы для единичных показателей в виде:

К=А/Б или К=1 — А/Б при А <Б; К = Б/А при Л>5; К= 1-Л/А при Л>1;

или К =11А при А>1;(30)

для комплексных показателей

 

Кк = К₁K₂;

η

Kк = Π кi или Kк = Π кi; (31)

η ∑Kl

 

Кк = ∑ KiKiэ,

∑Kiэ

где К — частный показатель технологичности; А — показатель проектируемого изделия; Б — показатель базового варианта; Кк — комплексный показатель технологичности; К\К^К1 — част­ные показатели технологичности по 1, 2, и 1-му свойству изде­лия; т\ — число показателей, принятых для оценки технологич­ности; /О_э — весомость, значимость частного показателя техно­логичности.

Возможно использование и других зависимостей с учетом конкретных условий и методики оценки. При освоенной мето­дике оценки технологичности отработка изделия на технологич­ность производится также при подготовке производства. Тех­нологичность изделия при этом может повышаться от стадии к стадии организации его производства. Практика показывает, что около 60 % уровня технологичности изделия достигается при разработке эскизного и технического проектов. Со стадии опытного образца до серийного выпуска изделия имеется воз­можность еще повысить технологичность на 20 %

 

 

Оценка технологичности изделий из древесины представляет собой типичную инженерную задачу, не имеющую однознач­ного решения. Технологичность должна быть согласована с це­ной изделия и потребительскими требованиями к изделию, включая эстетические.

Если необходимо обеспечить проектируемое изделие высо­ким уровнем технологичности, задача решается, по ходу тех­нологической подготовки производства последовательным оп­ределением и анализом единичных оценок технологичности по частным показателям относительно базового изделия; при со­ставлении задания, конструировании и подготовке произ­водства.

Когда необходимо из группы изделий выбрать наиболее тех­нологичное, определяются комплексные показатели технологич­ности каждого изделия и путем сопоставления их выбирается наиболее технологичное изделие. Оценка технологичности кон­кретных изделий должна производиться только по апробиро­ванной методике, приемлемой для этих изделий.

Отличительные признаки изделий из древесины определяют необходимость применения различных методик, которые разра­батывают в следующей последовательности:

устанавливают исходные данные, которые характерны для изделия и методов его изготовления и существенно оказывают влияние на основные показатели технологичности;

проводят анализ этих данных для определения требований к технологичности на основе типовых аналогов, возможностей применения новых материалов и прогрессивной технологии;

обрабатывают результаты анализа для выявления конкрет­ных показателей, определяющих технологичность;

выбирают показатели оценок технологичности, их значи­мость регрессионным анализом или экспертным методом и ог­раничивают их количество;

выводят формулы для расчета показателей;

ведут расчет численных значений частных показателей и ус­танавливают закон суммирования их для определения ком­плексного показателя технологичности.

Для правомерности суммирования различных показателей необходимо привести их к безразмерным величинам. Это до­стигается использованием при суммировании относительных значений показателей технологичности или путем определения приведенных коэффициентов весомости каждого показателя в общей оценке. Для оценки технологичности клееных деревян­ных несущих конструкций по ГОСТ 4.208—79 предлагается, например, две группы показателей: материалоемкость, рацио­нальность конструктивного решения.

В группу материалоемкости включены такие частные пока­затели, как расход пиломатериалов, клея, металла и т. п.

 

 

 

В группу рациональности конструктивного решения включа­ются общее количество деталей, типоразмеров сечений пилома­териалов, трудоемкость изготовления, количество этапов склеи­вания, сложность геометрических форм сечений клееных бло­ков и т. п.

В оценке технологичности корпусной мебели наряду с тру­доемкостью и материалоемкостью пользуются такими част­ными показателями, как унификация размеров, технологиче­ская сложность, сложность сборки, оптимальность конструкции и т. п.

Для оценки технологичности других изделий могут исполь­зоваться другие показатели.

Количество показателей, используемых при оценке техноло­гичности, определяет точность и вероятность ее оценки. Уве­личение количества показателей позволяет в более высокой сте­пени дифференцированно выявить различие, оценить и сопо­ставить группу изделий по технологичности. В то же время большое число показателей делает решение задачи более гро­моздким. Необходимо рационально использовать минимальное число частных показателей, имеющих наиболее существенное влияние на технологичность конкретных изделий из древесины при существующих условиях производства. Оценка технологич­ности изделия по техническим показателям, характеризующим свойства составных частей изделия, эффективна при разра­ботке новых изделий.

Для анализа технологичности изделий по имеющейся доку­ментации можно выбрать из многих наиболее технологичные и сопоставить их технико-экономические показатели, например технологическую стоимость, которая может быть основным комплексным показателем технологичности конструкции изде­лия. Технологическую себестоимость принято делить на две составные части расходов: прямые и косвенные. К прямым рас­ходам относят: стоимость материалов, покупных комплектую­щих изделий и полуфабрикатов, зарплату производственных ра­бочих, расходы на подготовку производства и освоение выпуска изделия, стоимость топлива и электроэнергии, услуги коопери­рованных предприятий. Косвенные затраты включают: расходы на содержание и эксплуатацию оборудования, цеховые и об­щезаводские расходы, стоимость потерь от брака, внепроизвод-ственные расходы. Величина затрат по каждой группе опреде­ляется нормативами и сметами расходов производства базовых изделий.

Технологическая себестоимость может быть рассчитана на заготовку, деталь, сборочную единицу или изделие, комплект (набор мебели).

Общие требования по технологичности изделий сводятся к следующим положениям.

 

 

Рис. 38. Блок-схема отработки изделия на технологичность

Конструкция изделия должна состоять из стандартных и унифицированных элементов. Детали необходимо изготавли­вать из стандартных заготовок или форматов; они должны иметь оптимальную точность и шероховатость, которые обеспе­чиваются типовыми технологическими процессами. Методы из­готовления деталей должны быть прогрессивными, с высокой производительностью, простотой контроля и минимальными по­терями материалов. Используемые в конструкции материалы не должны быть дефицитными, их следует ограничить по ви-

 

дам, типам и массе. Конструкция сборочной единицы изделия должна допускать возможность компоновки ее из стандартных и унифицированных частей. Сборка и применяемые соединения должны быть простыми, позволяющими использовать базовую часть изделия, механизацию и автоматизацию. Базовая часть изделия должна формироваться на основе использования кон­структивных сборочных баз в качестве технологических и из­мерительных. Количество мест и поверхностей соединений дол­жно быть минимальным. Они должны быть легкодоступны ме­ханизации сборки и контролю качества. Значения некоторых частных показателей технологичности конструкции корпусной мебели определяются из следующих соотношений достижимых пределов: оптимальность конструкции (1— 1/О) =0,8...0,9395; унификация сборочных единиц Н/П = 0,41...0,80; рациональ­ность компоновки— (1—УД))= 0,93...0,9827. В этих соотно­шениях приняты обозначения: О — число деталей в изделии; Я — количество типоразмеров сборочных единиц; V — объем изделия по габариту, м³.

Алгоритм отработки изделия на технологичность показан на схеме рис. 38.

Глава 4

⇐ Предыдущая10111213141516171819Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: