Унификация в машиностроении реферат

Обновлено: 05.07.2024

Название работы: Стандартизация в машиностроении

Категория: Научная статья

Предметная область: Производство и промышленные технологии

Описание: Стандартизация Огромное значение в машиностроении, как и вообще в народном хозяйстве, имеет стандартизация. Стандартизация - это обеспечение единообразия и качества продукции введением специальных обязательных для применения нормативных докумен.

Дата добавления: 2012-12-29

Размер файла: 50.5 KB

Работу скачали: 174 чел.

Огромное значение в машиностроении, как и вообще в народном хозяйстве, имеет стандартизация. Стандартизация — это обеспечение единообразия и качества продукции введением специальных обязательных для применения нормативных документов — стандартов.

Стандартизация деталей и узлов машин охватывает:

нормы проектирования — общие нормы, классификацию и терминологию, методы расчета, правила оформления чертежей;

конструкции — основные параметры, присоединительные и габаритные размеры;

параметры производственного процесса — технологический процесс и инструмент;

уровень качества и условия эксплуатации — материалы, показатели качества, технические требования, методы испытаний.

Стандартизация деталей машин обеспечивает:

а) возможность массового или крупносерийного производства стандартных деталей; как известно, трудоемкость деталей в массовом и крупносерийном производствах во много раз меньше, чем в мелкосерийном и индивидуальном, при значительно меньшем отходе металла в стружку;

б) возможность использования стандартного инструмента режущего, деформирующего и измерительного;

в) легкость замены вышедших из строя деталей при ремонте;

г) большую экономию труда при конструировании;

д) повышение качества конструкций.

Трудно представить себе то огромное количество труда, которое нужно было бы затратить, чтобы при проектировании каждой машины разрабатывать в индивидуальном порядке все винты, подшипники качения, смазочные устройства и другие стандартизованные детали и узлы.

Машины необходимо проектировать с учетом возможности унификации узлов и деталей с другими машинами, близкими по размерам и конструктивно подобными. Поэтому весьма эффективно комплексное проектирование целых семейств или размерных рядов машин.

Опыт машиностроения показал очень большую эффективность агрегатирования машин, т.е. изготовления машин посредством их компоновки из отдельных нормализованных узлов — агрегатов или блоков. Агрегатирование применяют преимущественно для машин индивидуального и мелкосерийного производства, что делает возможным серийное изготовление агрегатов, а тем самым значительно удешевляет и ускоряет выпуск машин.

Огромная экономичность массового и крупносерийного производства по сравнению с мелкосерийным и индивидуальным заставляет конструкторов во всех случаях стремиться применять в проектируемых машинах агрегаты или даже детали машин, уже изготовляемые в массовом производстве.

Допуски и посадки

Детали машин не могут быть изготовлены абсолютно точно и всегда имеют некоторые отклонения от номинальных размеров. Вместе с тем для эксплуатации, изготовления и конструирования машин огромное значение имеет взаимозаменяемость деталей.

Взаимозаменяемость — это способность независимо изготовленных деталей без дополнительной обработки занимать свои места в машине и обеспечивать доброкачественную работу. Взаимозаменяемость позволяет независимую обработку деталей высокопроизводительными методами (так как исключается необходимость пригонки одной сопрягаемой детали к другой), эффективное применение поточной и конвейерной сборки, высокопроизводительный, простой и надежный контроль изделий с помощью калибров, быструю замену вышедших из строя деталей машин заранее изготовленными запасными, ускорение проектирования и т. д.

Взаимозаменяемость (полная или частичная) обесценивается стандартной системой предельных допусков и посадок.

Допуск размера есть разность между наибольшим и наименьшим предельными значениями размера. Зону между этими размерами называют полем допуска. Допуски установлены в соответствии с десятью классами точности: 1, 2, 2а, 3, За, 4, 5, 7, 8 и 9.

1-й класс точности применяют:

а) для -деталей, определяющих точность работы особо точных машин, прецизионных станков, делительных машин;

б) для особо напряженных деталей быстроходных машин в случаях, когда точность в значительной степени определяет нагрузку или распределение напряжений;

в) для деталей быстроходных механизмов при необходимости бесшумной работы.

2-й класс точности считается основным в современном производстве

3-й класс точности характерен для деталей в среднескоростных машинах и механизмах и других машинах средней точности.

4-й класс точности применяют для деталей, узлов и машин низкой точности, преимущественно тихоходных; он предусматривает возможность частичного применения деталей, изготовленных без снятия стружки из чистотянутой круглой стали и труб, холодноштампованных деталей и т. д.

5-й класс точности применяют при самых минимальных требованиях к точности, как правило, для вспомогательных устройств, он ориентирован на изготовление деталей без снятия стружки.

Числовые значения допусков в основном диапазоне размеров 1—500 мм

приняты пропорциональными корню кубическому из размера.

Характер соединения сопряженных деталей определяется посадкой , ограничивающей величины натягов или зазоров в соединении.

Посадки разделяют на три группы: с натягом, с зазором и переходные.

Посадки с натягом (прессовые) применяют в основном для неподвижного соединения деталей без, дополнительного крепления.

Переходные посадки , т. е. посадки, в которых может быть как натяг, так и зазор (в зависимости от сочетания действительных размеров сопрягаемых деталей), применяют для неподвижного соединения деталей с дополнительным креплением шпонками, штифтами и винтами. Эти посадки в основном служат для центрирования сопрягаемых деталей.

Посадки с зазором (подвижные) применяют в подвижных сопряжениях (кинематических парах); из них посадку скольжения также применяют в неподвижных при работе машины соединениях, но подверженных частой сборке и разборке.

Посадки 2-го (основного) класса точности располагаются в порядке убывания натяга и возрастания зазора:

Тесная связь специализации и кооперирования со стандартизацией, нормализацией и унификацией обеспечивает высокий организационно-технический уровень -машиностроения и приборостроения. Специализация производства, в свою очередь, способствует высокому качеству разработанных стандартов, нормалей и их внедрению. Производство стандартизованных и нормализованных деталей, узлов и изделий на специализированном производстве с применением прогрессивной технологии в наибольшей степени( обеспечивает отработку стандартов и нормалей как технических документов, [c.110]


Подетально-специализированное производство включает в себя сборочные (головные) заводы и предприятия-смежники, кооперирующиеся с головными, которым они поставляют необходимые изделия. При соответствующей стандартизации,, нормализации и унификации продукции такие производства могут в большом количестве выпускать отдельные детали, узлы и агрегаты, изделия общего применения для машиностроения и других отраслей промышленности (шарикоподшипники, рессоры, карданные валы, карбюраторы, электрооборудование и др.). [c.111]

В настоящей книге авторы сделали попытку из большого, круга вопросов, охватываемых темой книги, выбрать лишь некоторые, по мнению авторов, важнейшие, а также спорные или недостаточно освещенные в литературе. К ним относятся развитие производственных процессов в машиностроении технико-экономические расчеты при конструировании машин затраты на материалы вес машин и пути его снижения стандартизация, нормализация и унификация машин и их конструктивных элементов определение размерных рядов машин эксплуатационная надежность и долговечность, а также вопросы модернизации машин в процессе их серийного производства. [c.4]


Основными факторами, способствующими переходу к серийному и массовому типам производства, являются повышение уровня специализации и кооперирования в машиностроении, широкое внедрение стандартизации, нормализации и унификации изделий, а также унификация технологических процессов. [c.73]

В результате конструкторской унификации создаются предпосылки для концентрации на предприятии однородных изделий, деталей, методов обработки. Это позволяет при механизации производства значительно улучшить экономические показатели работы — повысить производительность труда, снизить себестоимость, сократить длительность производственного цикла. Унификация осуществляется методами стандартизации и нормализации. В машиностроении выбор всех параметров и требований, фиксируемых в стандартах и нормалях, должен обеспечить тройной экономический эффект [c.75]

Экономические преимущества нормализации и унификации наиболее значительны в машиностроении и приборостроении, где вследствие огромного разнообразия номенклатуры изготовляемых деталей и узлов укрупнение их серий приобретает решающее значение для внедрения крупносерийного и массово-поточного производства. Производство машин, механизмов, аппаратов, приборов с применением принципов стандартизации и нормализации прогрессивно и полностью отвечает требованиям социалистического народного хозяйства, [c.90]

Значение стандартизации для всех отраслей современной промышленности огромно. Однако особенно большое значение она имеет для машиностроения, которое характеризуется многообразием различных типов и размеров изделий, потребность в которых в одних слу-.чаях исчисляется единицами (тяжелые уникальные станки), а в других — миллионами (швейные машины) широкой номенклатурой применяемых материалов разнообразием используемых в производстве технологических процессов. Только при помощи стандартизации (а также нормализации и унификации) можно [c.105]


В машиностроении проводится большая работа по унификации, нормализации и стандартизации деталей и узлов вновь создаваемых машин, что повышает серийность производства, позволяет многократно применять. оснастку, использовать типовые технологические решения, создает условия для более широкого осуществления специализации производства. Этому способствует разработанная и введенная в действие Единая система конструкторской документации (ЕСКД). В тех же целях в соответствии с Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 10 ноября 1970 г. О повышении роли стандартов в улучшении качества выпускаемой продукции Государственным комитетом стандартов совместно с машиностроительными министерствами разрабатывается и поэтапно внедряется Единая система технологической подготовки производства (ЕСТПП) изделий машиностроения, приборостроения и средств автоматизации. Она предусматривает единую систему технологической документации типизацию и стандартизацию технологических процессов стандартизацию и унификацию агрегатированного технологического оборудования и оснастки единую систему переналаживаемой оснастки многократного применения внедрение сборно-разборных и универсально-наладочных приспособлений стандартизацию средств и методов автоматизации и механизации работ по технологической подготовке производства. [c.19]

С 1951 по 1953 г. руководство работами по стандартизации осуществлялось Управлением гю стандартизации при Совете Министров СССР, которое с 1953 г. было в ведении Госплана СССР. В 1954г. при Совете Министров СССР был создай Комитет стандартов, мер и измерительных приборов. Комитет возглавил всю работу по стандартизации, метрологии и измерительной технике в стране. Право утверждения стандартов в области строительства было оставлено за Государственным комитетом по делам строительства (Госстрой СССР). Июньский (1959 г.) Пленум ЦК КПСС обязал Комитет стандартов, мер и измерительных приборов разработать план мероприятий по переводу изготовления продукции массового применения на производство по государственным стандартам, а также предложения по коренному улучшению работы по унификации и нормализации однотипных изделий и их составных частей. Для разработки научно-теоретических основ стандартизации и нормализации в системе Комитета стандартов создается Всесоюзный научно-исследовательский институт по нормализации в машиностроении (ВНИИНМАШ), организуются базовые отделы стандартизации в отраслях промышленности, службы стандартизации в научно-исследовательских организациях и на предприятиях. [c.235]

Всесоюзный научно-исследовательский институт по нормализации в машиностроении (ВНИИНМАШ) — головная организация по разработке научных основ межотраслевой унификации, агрегатирования, координирующая работы по стандартизации в машиностроении, осуществляющая разработку и научно-методическое руководство внедрением ЕСКД -на базе комплексной стандартизации элементов производственных процессов и средств технического оснащения. [c.276]

Коммунистич. партия и Сов. пр-во организуют борьбу трудящихся за всемерное использование Р. в. Широко развернулось всенародное социалистич. соревнование за досрочное выполнение семилетнего плана (1959—65). В пром-сти реализация Р. в. в области техники связана прежде всего с применением более совершенных способов использования сырья и материалов, с совершенствованием оборудования, с внедрением новых машин и высокопроизводительных методов технологии. Р. в., связанные с рациональным использованием сырья и материалов, имеют особое значение в металлургии, машиностроении, легкой пром-сти, строительной индустрии и др. Большое значение здесь имеют правильный выбор исходных материалов, применение различного рода заменителей дорогостоящих материалов, более широкое использование высокопрочных и в то же время менее трудоемких в обработке материалов, напр, сип-тетнч. материалов (пластмасс, капрона и т. д.) вместо металла и дерева. В металлургии особое значение имеет внедрение кислородного дутья, агломерация руд и их обогащение. В строительстве — быстрейшее завершение перехода на возведение полносборных зданий и сооружении по типовым проектам из крупноразмерных конструкций и элементов пром. произ-ва. Во всех отраслях пром-сти значительные резервы вскрываются с развитием комплексного использования сырья. Большие резервы заложены в совершенствовании конструкций изделий. Их использование требует широкой унификации и стандартизации изделий, нормализации отдельных их элементов, ликвидации излишеств в форме, весе, точности обработки, обеспечения технологичности конструкции изделия. Центральное место в развитии произ-ва занимают технологич. резервы. Использование их отражает основные тенденции технич. прогресса — интенсификацию, механизацию и автоматизацию произ-ва, его непрерывность на базе широкой электрификации и химизации. Важное значение, напр., имеет широкое распространение скоростных методов плавки и резания металла, горнопроходческих работ, строительства и других видов пром. технологии, сопровождаемых усовершенствованием оборудования. Напр., в машиностроении для скоростного резания металлов — увеличением мощности станков, допускаемого числа оборотов, изменением геометрии режущего инструмента и т. д. Значительные возможности роста произ-ва и повышения производительности труда открываются в связи с использованием многообразных средств малой механизации, особенно механизации различных подъемно-транспортных и контрольных операций в производственном процессе. [c.427]

Одним из важных направлений развития современного строительного машиностроения, позволяющим резко поднять качество машин и снизить их стоимость за счет повышения серийности их производства, является широкое применение при их создании метода унификации узлов и деталей. Что же из себя представляет унификация? Под унификацией понимают сведение многообразия типоразмеров деталей, узлов и машин к рациональному количеству типов и размерных рядов. При внедрении унификации происходит сокращение количества оригинальных деталей и узлов, создаются предпосылки для расширения применения однотипных деталей и узлов в одной или гамме машин , механизмов или приборов.
При ограниченном выпуске изделий следует находить пути совершенствования технологического процесса при установленном объеме производства. Одним из таких является путь унификации. В основе унификации рядов деталей, узлов, агрегатов, машин и приборов лежит их конструктивное подобие, которое определяется общностью рабочего процесса , условий работы изделий, т. е. общностью эксплуатационных требований . К ним, например, относятся характер нагрузки и режим ее изменения, температурные, силовая и тепловая напряженность и др. Сокращение затрат за счет снижения стоимости средств производства .Этот путь требует непрерывного совершенствования технологии производства самих средств производства, стандартизации и унификации механизмов, узлов и деталей машин , обеспечивающих снижение их себестоимости. Для этого пути характерно развитие агрегатного станкостроения, поточных методов производства машин, а также унифицированных средств автоматизации.
Унификация, применение в конструкциях различных станков, машин и оборудования стандартных деталей , узлов и отдельных механизмов дает возможность не только значительно сократить сроки проектирования изделий, но и организовать их массовое, а следовательно, и наиболее экономичное производство. Важнейшим направлением технического прогресса является непрерывное повышение эксплуатационных качеств изделий машиностроения и металлообработки, т. е. их точности, надежности и долговечности. Обеспечение точности изготовления изделий металлообработки зависят в первую очередь от точности и надежности работы станка, а также от точности, надежности и правильности геометрических форм инструмента.
Для полуфабрикатов, деталей, узлов и агрегатов межотраслевого назначения общим является то, что они производятся на специализированных заводах и используются только для поставок по кооперации, для дальнейшей обработки и как комплектующие изделия . Весьма широкое применение этих изделий почти во всех отраслях машиностроения и металлообработки требует учета специфики требований всех потребителей при минимальной номенклатуре выпускаемых полуфабрикатов и изделий, а это возможно только на основе их унификации. Даже агрегаты автомобилей, тракторов, станков, т. е. агрегаты вполне конкретного отраслевого назначения, с каждым днем все шире применяются в дорожных, строительных, пожарных, сельскохозяйственных и многих машинах.
Создание экскаваторов с рабочими органами цикличного действия проводилось главным образом в направлении создания машин такого типового ряда, который, с одной стороны, решал бы все необходимые задачи строительства, а с другой стороны, ограничивал бы разнотипность этих машин, обеспечивая повышенную степень унификации их узлов и деталей.
Так, посадочный кран был запроектирован на основе конструктивной нормализации и унификации следующих деталей, узлов и механизмов с колодезным краном был унифицирован механизм вращения клещей с напольно- завалочной машиной — редуктор движения машины. Достигнутая степень конструктивной преемственности деталей, узлов и механизмов посадочного крана может быть охарактеризована не только обычными показателями конструктивной нормализации, но также отношением веса унифицированных деталей, узлов и механизмов, входящих в посадочный кран , к общему весу этой машины.
Унификация механизмов, узлов и деталей грузоподъемных машин предполагает применение типовых и серийно выпускаемых промышленностью механизмов, узлов и деталей (грузовая и стреловая лебедки , механизмы передвижения и вращения, ходовые тележки и т. п.), а также типовых узлов (шариковый или роликовый опорный круг, кабина, стрела, редуктор, тормоз и т. п.) и типовых деталей (барабанов, ходовых колес , муфт, шкивов, крюков, крепежных изделий и т. д.).
Основным методом стандартизации в этих условиях является унификация, которая направлена на сведение неоправданного многообразия изделий, узлов, конструктивных элементов , деталей, технологических процессов и документации к рациональному минимуму, позволяющему наиболее технологично и экономично выполнить весь комплекс необходимых работ для каждого данного случая. Стандартизация и унификация как средство оптимизации параметров качества и ограничения количества типоразмеров выпускаемых изделий и их элементов воздействуют на все стадии изготовления и использования машин. Достигаемая при унификации взаимозаменяемость узлов и деталей позволяет заводам кооперироваться друг с другом.
Опыт показывает, что переход от серийного к массовому поточному производству машин и их нормализованных узлов позволяет снизить в 2—2,5 раза трудоемкость изготовления узлов и машин, повысить в 1,5—2 раза производительность труда рабочих и во столько же раз увеличить съем продукции с 1 м производственной площади . Поэтому прогрессивными направлениями в области машиностроения вообще и подъемно-транспортного в частности, способствующими организации массового поточного производства машин, являются централизация производства каждого их типа, унификация узлов и деталей для возможно большей группы машин, сокращение числа типоразмеров и номенклатуры машин.

Унификация — это приведение объектов одинакового функционального назначения к единообразию (например, к оптимальной конструкции) по установленному признаку и рациональное сокращение числа этих объектов на основе данных об их эффективной применяемости. Таким образом, при унификации устанавливают минимально необходимое, но достаточное число типов, видов, типоразмеров, изделий, сборочных единиц и деталей, обладающих высокими показателями качества и полной взаимозаменяемостью.

Унификация помогает выделить отдельные образцы, прототипы которых в тех или иных размерах и параметрических вариантах применяются во многих изделиях. Выделение этих представителей и всех их прототипов, расположение их в ряд по возрастающей или убывающей величине основного параметра, упорядочение этого ряда в соответствии с рядами предпочтительных чисел позволяет создавать типы объектов и типоразмеров. Кроме того, появление благодаря унификации достаточно большого спроса на отдельные детали и узлы, приводящего к укрупнению партий, дает возможность даже на заводах с единичным типом производства ограничивать поточное изготовление, создавать специализированные линии, участки, цеха. В настоящее время перед унификацией стоят следующие задачи:

• уменьшение многообразия имеющихся видов, типов и типоразмеров изделий одинакового функционального назначения путем изменения в необходимых случаях конструкций или конструктивных элементов, основных и второстепенных размеров и т.д.;

• изменение конструкций и исполнительных размеров, марок материала, технической и термохимической обработки, точности изготовления аналогичных деталей, применяемых на разных заводах с целью внедрения автоматических линий, допускающих экономически выгодную переналадку при данных размерах серийного выпуска деталей;

• создание комплексов взаимозаменяемых агрегатов, узлов и деталей, предназначенных для сборки значительно большей номенклатуры машин, механизмов, аппаратов или приборов (по сравнению с существующими неунифицированными аналогичными изделиями) путем добавления некоторого количества специальных (оригинальных) узлов и деталей;

• пересмотр видов, типов и типоразмеров, изготовляемых или приобретаемых для комплектации изделий для замены морально устаревших или недостаточно качественных более современными, надежными и долговечными изделиями.

В процессе развития унификации все более четко определяются два основных ее направления: ограничительное и компоновочное. Ограничительное направление характеризуется проведением анализа номенклатуры выпускаемых изделий и ограничение ее до минимально необходимой номенклатуры типоразмеров изделий и их элементов. Компоновочное направление характеризуется проведением анализа потребности и выявлением номенклатуры изделий, необходимых народному хозяйству. Результатом этого анализа является создание новых рядов машин и их промежуточных типоразмеров на основе компоновки из определенного набора унифицированных узлов, агрегатов или блоков, но в пределах стандартных действующих или создаваемых типоразмерных рядов.

По содержанию унификация подразделяется на:

• внутриразмерную, когда унификация охватывает все разновидности (модификации) определенной машины как в отношении ее базовой модели, так и в отношении модификаций этой модели;

• межразмерную, когда унифицируют не только модификации одной базовой модели, но и базовые модели машин разных размеров данного параметрического ряда;

• межтиповую, когда унификация распространяется на машины разных типов, входящих в различные параметрические ряды.

Унификация может проводиться на заводском, отраслевом и межотраслевом уровнях.

Заводская (в рамках завода), отраслевая и межотраслевая (для ряда заводов отрасли или отраслей) унификация в машиностроении и приборостроении может охватывать номенклатуру изделий, сборочных единиц и деталей, которые производят и применяют в различных отраслях народного хозяйства.

Из рис. 8.4 видно, что наряду с классификацией, базой унификации является стандартизация с ее системой предпочтительных чисел, которая позволяет установить оптимальные значения размеров и параметров стандартизованных объектов, а также разработать комплекс государственных стандартов на основные нормы, обеспечивающие взаимозаменяемость унифицированных деталей и узлов.


Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

Рис. 8.4. Последовательность работ по унификации в машиностроении и приборостроении

Эффективность работ по унификации характеризуется уровнем унификации.

Под уровнем унификации и стандартизации изделий понимают насыщенность их соответственно унифицированными и стандартными составными частями (деталями, узлами, механизмами), и наиболее часто для их расчета используются коэффициенты применяемости и повторяемости.

Коэффициент применяемости Кпр показывает уровень применяемости составных частей, т.е. уровень использования во вновь разрабатываемых конструкциях деталей, узлов, механизмов, применявшихся ранее в предшествовавших аналогичных конструкциях. Рассчитывают по количеству типоразмеров, по составным частям изделия или в стоимостном выражении.

Коэффициент применяемости в различных отраслях промышленности в основном определяют с помощью дифференцированных показателей, характеризующих уровень (степень) унификации изделий (в %):

1. Показатель уровня стандартизации и унификации по числу типоразмеров определяют по формуле:


, (8.1)

где n — общее число типоразмеров; n0 — число оригинальных типоразмеров, которые разработаны впервые для данного изделия. Типоразмером называют такой предмет производства (деталь, узел, машину, прибор), который имеет определенную конструкцию (присущую только данному предмету), конкретные параметры и размеры и записывается отдельной позицией в графу спецификации изделия.

2. Показатель уровня стандартизации и унификации по составным частям изделия определяют по формуле:


(8.2)

где N — общее число составных частей изделия; N0 — число оригинальных составных частей изделия.

3. Показатель уровня стандартизации и унификации по стоимостному выражению определяют по формуле:


(8.3)

где С — стоимость общего числа составных частей изделия; С0 — стоимость числа оригинальных составных частей изделия.

Любая из приведенных формул характеризует уровень унификации только с одной стороны. Более полную характеристику уровня унификации изделия может дать комплексный показатель — коэффициент применяемости, который можно представить в виде:


(8.4)

где Су —средняя стоимость веса материала унифицированных деталей; Ст — средняя стоимость веса материала изделия в целом; h — средняя стоимость нормо-ч; Ау.в — вес всех унифицированных деталей в изделии; Ау.т — суммарная трудоемкость изготовления унифицированных деталей; Ад.в — общий вес изделия; Ад.т — полная трудоемкость изготовления изделия.

Коэффициент повторяемости составных частей в общем числе составных частей данного изделия Кп (%) характеризует уровень унификации и взаимозаменяемость составных частей изделий определенного типа:


, (8.5)

где N— общее число составных частей изделий, n — общее число оригинальных типоразмеров.

Среднюю повторяемость составных частей в изделии характеризует коэффициент повторяемости:


. (8.6)

Пример 8.1. Определить уровень стандартизации и унификации продольнообрабатывающего станка по коэффициенту применяемости (по числу типоразмеров, по составным частям изделия и в стоимостном выражении), а также уровень унификации и взаимозаменяемости по коэффициенту повторяемости составных частей и среднюю повторяемость составных частей данного изделия. Общее число типоразмеров n = 1657, число оригинальных типоразмеров n0= 203, общее число деталей N= 5402, оригинальных N0 = 620, стоимость всех деталей С =85000 руб., оригинальных — С0 = 2 200 руб.

Решение. По формулам (8.1)—(8.3) определяем:

Кпр.т = 100 = 87,7%;

Кпр.ч = 100 = 88,5%;

Кпр.с = 100 = 68%.

Коэффициент повторяемости рассчитываем по формулам (8.5) и (8.6):

Кп = 100 = 69,3%;

Ксп = 5402 / 1657 = 3,2.

Ограничительное направление унификации в мировой практике получило название симплификации.

Симплификация — форма стандартизации, цель которой уменьшить число типов или других разновидностей изделий до числа, достаточного для удовлетворения существующих в данное время потребностей. При симплификации обычно исключают разновидности изделий, их составных частей и деталей, которые не являются необходимыми. В объекты симплификации не вносят какие-либо технические усовершенствования.

Типизация конструкций изделий — разработка и установление типовых конструкций, содержащих конструктивные параметры, общие для изделий, сборочных единиц и деталей. При типизации не только анализируют уже существующие типы и типоразмеры изделий, их составные части и детали, но и разрабатывают новые, перспективные, учитывающие достижения науки и техники и развитие промышленности. Часто результатом такой работы является установление соответствующих рядов изделий, их составных частей и деталей.

Типизация технологических процессов — разработка и установление технологического процесса для производства однотипных деталей или сборки однотипных составных частей или изделий той или иной классификационной группы.

Типизации технологических процессов должна предшествовать работа по классификации деталей, сборочных единиц и изделий и установлению типовых представителей, обладающих наибольшим числом признаков, характерных для деталей, сборочных единиц и изделий данной классификационной группы.

Агрегатирование — принцип создания машин, оборудования, приборов и других изделий из унифицированных стандартных агрегатов (автономных сборочных единиц), устанавливаемых в изделии в различном числе и комбинациях. Эти агрегаты должны обладать полной взаимозаменяемостью по всем эксплуатационным показателям и присоединительным размерам. Выделение агрегатов выполняют на основе кинематического анализа машин и их составных частей с учетом применения их в других машинах. При этом стремятся, чтобы из минимального числа типоразмеров автономных агрегатов можно было создать максимальное число компоновок оборудования.

Важным преимуществом созданных на основе агрегатирования машин (технологического оборудования) является их конструктивная обратимость. Кроме того, агрегатирование дает возможность применять стандартные агрегаты и узлы в новых компоновках при изменении конструкций объектов производства.

Если унификация приводит к уменьшению числа типоразмеров унифицированных объектов, то агрегатирование дает возможность увеличивать число объектов специализированного назначения.

Агрегатирование расширяет и обеспечивает:

• область применения некоторых универсальных машин и оборудования путем создания условий для быстрой замены их рабочих органов (в этом случае универсальные машины приобретают свойства специализированных, обеспечивая высокую производительность труда и необходимое качество работы);

• номенклатуру выпускаемых машин и оборудования путем модификации их основных Типов и создания различных исполнений, лучше отвечающих требованиям эксплуатации, чем машины и оборудование основных типов (базовых моделей) универсального назначения;

• комплектование (сборку) некоторых машин, механизмов, аппаратов, устройств и другого оборудования разного функционального назначения из унифицированных взаимозаменяемых агрегатов, узлов и деталей;

• номенклатуру продукции приборостроения благодаря применению блочного (агрегатного) способа их конструирования;

• дает возможность создавать приспособления и другую сложную технологическую механизированную и автоматизированную оснастку на основе использования общих агрегатов и узлов и способствует организации высокопроизводительного ремонта машин и других изделий путем использования взаимозаменяемых агрегатов и узлов.

Внедрение принципов агрегатирования возможно во всех отраслях машиностроения и приборостроения. В настоящее время метод агрегатирования находит широкое применение при создании технологического оборудования и средств механизации самого различного назначения: металлорежущих и деревообрабатывающих станков, кузнечно-прессового и сварочного оборудования, литейных машин, подъемно-транспортного оборудования, всех видов технологической оснастки.


Унификация продукции как метод стандартизации и примеры её использования

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

В настоящее время развитие машиностроения характеризуется значительным усложнением конструкций машин и механизмов. Увеличение производительности труда, ускорение технического прогресса, повышение качества продукции и экономия материальных и трудовых ресурсов — все это достигается с помощью унификации.

Унификация в переводе с латинского — приведение чего-либо к единообразию, к единой системе и форме. Под унификацией понимается один из самых важных методов стандартизации, сводящийся к приведению объектов одинакового технологического, конструктивного или функционального назначения к единообразию путем рационального сокращения многообразия этих элементов.

Унификация— это оптимизация видов продукции или количества размеров, услуг или процессов, требуемых для удовлетворения главных нужд. Унификация обычно связана с уменьшением разнообразия.

Действия, которые направлены на сведение к экономически и технически обоснованному рациональному снижению неоправданного многообразия различных деталей, узлов и изделий, документации и технологических процессов, называют унификацией. Ее рассматривают не только как метод ограничения числа типоразмеров выпускаемых частей, входящих в состав изделия, и изделий в целом, но и как средство улучшения параметров качества. При этом унификация дает возможность заменить изделия, узлы и агрегаты, и следовательно, дает возможность предприятиям кооперироваться друг с другом, что, в свою очередь, влияет на все стадии жизненного цикла продукции. Соответственно возрастает спрос на узлы и комплектующие изделия, детали, которые используются в производстве разного рода продукции. Повышенный интерес способствует поточному производству заданных частей готовой продукции, увеличивать их партии, организовывать специализированные предприятия. Основными видами унификации считают конструкторскую и технологическую унификацию. Конструкторская предполагает унификацию составных элементов и изделий в целом (узлов, конструктивных элементов, деталей, комплектующих материалов и изделий), а технологическая— унификацию нормативно-технической документации (стандартов, методик, конструкторско-технологической документации, инструкций и др.).

Приведение изделий к единообразию на основе установления рационального числа их разновидностей является унификацией изделий [7].

Унификация помогает сделать акцент на отдельных образцах, которые в тех или иных размерах и вариациях используются во многих изделиях. Размещение всех прототипов и представителей в линию по убывающей или возрастающей величине ключевого параметра, организация этого ряда в соответствии с рядами предпочтительных чисел допускает образование типов объектов и типоразмеров. Более того, благодаря появлению в унификации большой востребованности на определенные узлы и детали, приводящей к увеличению количества партий, позволяет даже на предприятиях с единичным типом производства сократить поточное изготовление, реализовывать специализированные участки, линии, цеха.

Основными задачами унификации являются:

разработка параметрических и типоразмерных рядов оборудования, изделий, приборов, машин, деталей и узлов;

исполнение типовых изделий в целях создания унифицированных групп однородной продукции;

создание унифицированных технологических процессов, включая технологические процессы для специализированных производств продукции межотраслевого применения;

ограничение целесообразным минимумом номенклатуры разрешаемых к применению изделий и материалов [1].

Результаты работ по унификации оформляются по-разному: это могут быть альбомы типовых (унифицированных) конструкций узлов, деталей, сборочных единиц; стандарты параметров, типов, размеров, марок и конструкций и др.

В зависимости от зоны проведения унификация изделий может быть заводской (унификация изделий, изготовляемых одной отраслью промышленности или одним предприятием); межотраслевой (унификация изделий и их элементов одинакового или близкого назначения, изготовляемых двумя или более отраслями промышленности) и отраслевой. Примером первой могут служить автомобили ВАЗ, примером второй — крепежные изделия, применяемые для любых механизмов, третьей — электролампы для любых автомобилей.

В зависимости от методических принципов осуществления унификация может быть внутривидовой (семейств однотипных изделий) и межвидовой или межпроектной (деталей разнотипных изделий, агрегатов и узлов).

Унификация может проводиться на отраслевом, межотраслевом и заводском уровнях.

Отраслевая и межотраслевая (для ряда заводов отрасли или отраслей), заводская (в рамках завода) унификация в приборостроении и машиностроении может охватывать номенклатуру изделия, деталей и сборочных единиц, производящиеся и применяющиеся в различных отраслях народного хозяйства [2].

Уровень унификации определяет эффективность ее работы. Под уровнем стандартизации и в частности унификации изделий понимают насыщенность их соответственно стандартными и унифицированными составными частями (деталями, механизмами, узлами), и во многих случаях для их расчета применяется коэффициент применяемости Кпр, представляющий уровень использования в разрабатываемых снова конструкциях механизмов, деталей, узлов, которые применялись ранее в предыдущих подобного рода конструкциях, то есть уровень применяемости составных частей.

Коэффициент применяемости в разных областях промышленности главным образом определяют при помощи показателя уровня стандартизации и унификации по числу деталей, который находят по формуле:

где n — общее число деталей; n0 — число оригинальных деталей.

Коэффициент применяемости может быть рассчитан: для конструктивно-унифицированного ряда; для группы изделий, составляющих типоразмерный (параметрический) ряд и даже для одного изделия [3].

Таким образом, можно сделать вывод, что унификация – это распространённый и эффективный метод исключения излишнего разнообразия путем уменьшения перечня допустимых элементов и изделий, приведения их к однотипности, без которого производство было бы неупорядочено и не подчинялось бы никаким требованиям. Унификация занимает большую нишу в стандартизации и является разновидностью систематизации, преследующей цель распределения предметов в нужной последовательности и порядке, которая образует точную систему, удобную для использования. Унификация помогает увеличить серийность и уровень автоматизации производственных процессов, гарантировать мобильность промышленности при изготовлении новых изделий, создать специализированные производства.

Список используемой литературы

Крылова, Г.Д. Основы стандартизации, сертификации, метрологии: Учебник для вузов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2012. – 671 с.

Лифиц, И.М. Стандартизация, метрология и подтверждение соответствия: учебник для бакалавров / И. М. Лифиц. — 11-е изд., перераб. и доп. — М. : Издательство Юрайт ; ИД Юрайт, 2014. — 411 с.

Сергеев, А.Г. Метрология, стандартизация и сертификация: Учебник. / А.Г. Сергеев. - Люберцы: Юрайт, 2014. - 838 c.

Радкевич, Я.М. Метрология, стандартизация и сертификация : учебник для бакалавров / Я. М. Радкевич, А. Г. Схиртладзе. — 5 изд., перераб. и доп. — М. : Издательство Юрайт, 2014. — 813 с.

Кошевая, И.П. Канке, А.А. Метрология, стандартизация, сертификация: Учебник. — М.: ИД ФОРУМ, ИНФРА-М, 2010. - 416 c.

Берновский, Ю.Н. Стандартизация: Учебное пособие / Ю.Н. Берновский. - М.: Форум, 2012. - 368 c.

ГОСТ 23945.0-80 Унификация изделий. Основные положения. – М.: Изд-во стандартов. – 8 с.

Читайте также: