Фирменный Автосервис

 

 

Обеспечение взаимозаменяемости при проектировании

взаимозаменяемоать. Венеция
Разработана алгоритмическая модель формирования взаимозаменяемости при проектировании (рис. 1.). Алгоритмическая модель модульного формирования взаимозаменяемости при конструированииФормирование носило типовой характер с интеграционной последовательностью: синтез — анализ — принятие решения. На последнем строилась его формализация как системы целенаправленного обеспечения качества изделий в машиностроении с заимствованием принципа инверсии, схем передачи размера с помощью цепочки эталонов, основных норм взаимозаменяемости на базе стандартизации.
Проводится количественная; оценка параметров изделия и обоснование исходных данных в виде показателей качества ПК и ограничений при соблюдении технического уровня изделия (модули 1, 2).
В массиве ПК организуются связи и отношения через ранжирование в виде разного рода иерархии отношения порядка в соответствии с функциональной структурой и блочно-модульным принципом построения изделия. На разных ступенях иерархии ПК, начиная с технических требований и кончая требованиями к точности детали, существуют разные меры количественной оценки ПК и их величины, допускаемые отклонения устанавливаются в разных шкалах измерений. Иерархическая схема ПК уточняется отношением порядка со свойствами рефлексивности, транзитивности и антисимметричности. Выявляется массив альтернатив из функциональных параметров, определяющий ресурс повышения ПК.
Переходом от взаимозаменяемости однотипных изделий к многотипным решается задача обеспечения заменяемости в блочно-модульном построении (модуль 3). Происходит заменяемость одного из элементов комплекса изделия с одними параметрами на элемент с другими параметрами без изменения эффективности функционирования комплекса. Замена происходит по величине параметра, что особенно важно при реализации методов стандартизации — агрегатирования, унификации. Разработана процедура построения математических моделей оптимизации параметров деталей машин.
Удовлетворение требованиям к точности построением математических моделей функционирования и оптимизации осуществляется постановкой модуля 4. В построении математической модели функционирования исходят из функционального анализа точности изделий, при котором предварительно определяют параметры и допуски по заданным отклонениям показателей качества с учетом физического принципа работы изделия. При этом отклонение показателя качества АПК является функцией трех параметрических групп: ΔПК=f(V; Q; А), где V — оптимальное значение совокупного отклонения оптимальных значений функциональных параметров деталей и изделия в рис. 2целом; Q — параметрическая группа функциональных свойств изделия (энергетическое, механическое, метрическое) и свойств материала детали; А — параметрическая группа геометрических параметров детали.
На рис. 1. Приведена алгоритмическая модель модульного формирования взаимозаменяемости при конструировании
Разработана процедура построения математических моделей функционирования для моделирования функциональных структур комплексов.
В настоящее время разрабатывают методические подходы к построению и изучению математических моделей оптимизации параметров взаимозаменяемых элементов по функциональным свойствам. Унификациярис. 3 работ по оптимизации предусматривает использование базовых математических моделей, агрегатирование математических моделей из унифицированных блоков, что сокращает трудоемкость и повышает надежность оптимизации в обеспечении взаимозаменяемости (модули 5, 6).
Распространение решений задач точности одиночных изделий на их совокупность подводит к решению проблемы взаимозаменяемости методами полной и неполной взаимозаменяемости. В неполной взаимозаменяемости (модули 7, 8) вводится вероятностная мера оценки точности системы с выбором допустимого риска β0 отказа взаимозаменяемости или наоборот — надежности γ0=(1— β) обеспечения взаимозаменяемости из соотношений (рис.2), где β0 — риск от несоответствия функциональному допуску; хх — гарантирующая система обеспечения взаимозаменяемости; Gx — множество систем обеспечения взаимозаменяемости; α — параметр неопределенности в конструкторско-технологическихрис. 4 решениях, не удовлетворяющий требованиям по качеству при наличии технологических и метрологических погрешностей; Ga — полное множество значений параметров неопределенности на множестве Gx.
Вероятностная мера определяется конструкторско-технологическими решениями при разработке самого изделия, а также конкретными условиями сборочного производства и параметрами комплектующих. рис. 5Значения параметров допустимого риска β0 или надежности γ0 устанавливаются из условия экономически выгодного распределения объемов работ между процессами изготовления деталей и сборкой изделия.
Если предположить, что плотность вероятностной меры оценки точности имеет нормальное распределение, то вероятность выхода за границы точности может быть записана в виде (рис. 3). где Ф(z) — функция Лапласа; z— отношение (x-M(x))/σF; значения z1 и z2 указывают на двусторонний асимметричный выход технологического допуска в методе неполной взаимозаменяемости за границы функционального допуска, где в нашем случае математическое ожидание М(х) = 0,  — дисперсия функционального допуска.
Границы Z1 и z2, определяющие в конечном итоге вероятностную меру технологического допуска, устанавливаются из условия экономически выгодного распределения объемов работ между процессами изготовления базовых деталей и сборкой изделия.
Для определения вероятностной меры технологического допуска проведем нормирование кривой нормального распределения в пределах границ z1 z2 этого допуска, т. е. площадь, ограниченную этой кривой и осью абсцисс, приведем к границе. После нормировки плотность вероятности для технологического допуска примет вид (рис. 4)
В нашем случае соотношение x=σFz перепишется в виде x=σFzн. Отсюда можно найти взаимосвязь дисперсий технологического и функционального допуска (рис. 5)рис. 6
После интегрирования с учетом соотношения (Рис. 6) получим
Таким образом, из последнего соотношения, задаваясь дисперсией функционального допуска, можно определить дисперсию технологического допуска и выбор способа неполной взаимозаменяемости.
Сопоставление содержания модулей 6 и 7 показывает, что взаимозаменяемость экономически противопоставляется пригонке и является новой концепцией повышения эффективности использования продукции. Взаимозаменяемость в одном случае на реализацию требует дополнительных затрат, в другом — приводит к их сокращению. Например, к дополнительным затратам относят: дополнительное вложение усилий разработчиков; создание новых технологических формаций в виде гибких автоматизированных технологических систем; создание точных технологического оборудования, контрольно-измерительных приборов и рабочего инструмента; более дорогой технический контроль; сложную систему стандартизации.
рис. 7Сокращение затрат достигается: сокращением времени на сборку; упрощением ремонта заменой вышедших из строя частей; переходом к проектированию серийной конструкции взамен индивидуальной с применением блочно-модульного принципа на базе унификации, агрегатирования и взаимозаменяемости; улучшением рыночной обстановки.
В режиме автоматизированного проектирования при формировании взаимозаменяемости решается вопрос автоматизированного поиска предпочтительных допусков и посадок с использованием компьютеров. Это устраняет рутинные операции при ручном использовании стандартов на основе норм взаимозаменяемости и резервирует время проектировщику для выполнения творческого труда (модуль 9).
Алгоритмическая модель обеспечения взаимозаменяемости при выборе допусков и посадок соединений в модулях 6 и 7 для менее ответственных конструкций допускает применение экспертных методов, основанных на использовании обобщенного опыта и интуиции специалистов (прецедентов, подобия, экономической остаточности). Обеспечение взаимозаменяемости завершается решением проблем технических измерений, контроля и стандартизации разработкой НТД (модули 10 и 11).


Управление геометрической точностью деталей Радиационно-химические процессы Сетевое планирование и управление разработками Шлицевые соединения Условные обозначения подшипников Конструкторская подготовка производства Закупочная логистика Преимущества и недостатки автоматизации производства Способы очистки заготовок Иглофрезерная очистка 

 

Образовательный сайт Бармашовой Л.В.

Рассылки Subscribe.Ru
Современное образование
Подписаться письмом