Основные понятия технологии приборостроения

Основные понятия технологии приборостроения

Ковалев В.Г.

Курс лекций "Технология приборостроения", часть 1.

Введнение.

"Основными направлениями экономического и социального развития СССР на

1981-1985 годы и на период до 1990 года" предусмотрен неуклонный подъем

материального и культурного уровня жизни народа, создание лучших условий

для всестороннего развития личности на основе дальнейшего повышения

эффективности всего общественного производства, увеличения

производительности труда, роста социальной и трудовой активности

трудящихся.

Для обеспечения решения этих задач народное хозяйство должно

изготовлять большое количество машин и приборов, в том числе

радиоэлектронных. Для этого нужно не только увеличивать объем выпуска

различных материалов, но и обеспечивать их рациональное использование, что

существенно снижает экономические затраты и прямо способствует выполнению

поставленных задач.

С целью обеспечения новых потребностей народного хозяйства при

создании новых и приборных устройств широко используют новые

конструкционные материалы: сверхчистые, сверхтвердые, жаропрочные,

порошковые, полимерные и другие материалы, позволяющие резко повысить

технический уровень, надежность, снизить затраты на производство. Обработка

этих материалов связана со значительными технологическими трудностями.

Развитие и совершенствование любого производства в настоящее время

связано также и с его автоматизацией, созданием робототехнических

комплексов, широким использованием вычислительной техники, применение

станков с числовым программным управлением. Эти элементы составляют базу,

на которой создаются автоматизированные системы управления, становятся

возможными оптимизация технологических процессов и режимов обработки,

создание гибких автоматизированных производств.

Решение таких задач возможно только высоквалифицированными

инженерами, в деятельности которых применение на практике технологических

наук имеет очень большое значение. При создании конструкции различных

приборных устройств инженер должен обеспечивать определенные их технические

и эксплуатационные характеристики и надежность в работе, учитывать

особенности технологических методов обработки и сборки, а также

экономическую целесообразность изготовления избранной конструкции.

Для этого инженер должен обладать глубокими технологическими знаниями

в области расчета приборных устройств.

Предметом изучения курса "Технология конструкционных материалов"

являются современные рациональные и распространенные в промышленности

наиболее прогрессивные технологические методы формообразования заготовок и

деталей приборов литьем, обработкой давлением, переработкой пластмасс,

порошковой металлургией, методами керамики, обработкой резанием,

электрофизическими и другими методами. В этом курсе студенты получают кроме

общеинженерной и специальную подготовку в производстве некоторых видов

изделий. Этот курс является основой для изучения последующих

технологических курсов "Технология приборостроения" и "Специальная

технология".

Создание и развитие конструкции любого изделия производится в

несколько этапов и значительная часть этапов конструирования изделия тесно

связана с технологией, а пренебрежение технологическими требованиями

приводит к значительным экономическим, а иногда и техническим потерям:

изделие изготовляется в более продолжительные сроки (часто срок

увеличивается в несколько раз),технические показатели ухудшаются,

увеличивается материалоемкость. Иногда становится невозможно изготовить

изделие в планируемые сроки.

Уровень технологического мышления (т.е. возможность представления

путей изготовления всего изделия) в значительной мере определяет

технические возможности конструирования новых электронных изделий. Это

легко проследить на основе развития электронных приборов (радиоэлектронных

устройств и в том числе ЭВМ).Масса, потребляемая мощность, размеры, время

безотказной работы этих приборов в период с 1946 года по настоящее время

сократились более чем в 10-100 раз, а надежность в такое же количество раз

увеличилась.

Часть 1.Основные понятия об изделии, производственном и технологическим

процессах. Понятие о качестве приборов.

1.1.Виды изделий.

Изделие-единица промышленной продукции, количество которой может

исчисляться в штуках или экземплярах [ГОСТ 15895-77].

Изделия приборостроительного производства в зависимости от их

назначения, делят на изделия основного производства и вспомогательного. К

первым относятся изделия, предназначенные для поставки (системы

автоматического управления; приборы и датчики давления; приборы и датчики

линейных и угловых скоростей; приборы и датчики измерения медико-

биологических параметров и др.).

ГОСТ 2.101-68 устанавливает следующие виды изделий:

-деталь-изделие, изготовляемое из однородного по наименованию и марке

материала, без применения сборочных операций (зубчатое колесо отсчетного

устройства; корпус редуктора; подложка микросхемы; штампованная пластина

магнитопровода; цилиндр рулевой машинки и др.);

- сборочная единица-изделие, составные части которого подлежат

соединению между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями

(свинчиванием, сваркой, пайкой, клепкой, склеиванием и др.).

Например, тахометр, автопилот, потенциометр, микромодуль, микросхема,

накопитель на магнитных дисках;

- комплекс-два и более специфицированных изделия, не соединенных на

предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для

выполнения взаимно связанных эксплуатационных функций (ракетный комплекс:

ракета, пусковая установка, средства управления);

-комплект-два и более специфицированных изделия, не соединенных на

предприятии-изготовителе сборочными операциями и представляющими собой

набор изделий имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного

характера (комплект контрольно-измерительных устройств);

Изделия, в зависимости от наличия или отсутствия в них составных

частей, делятся на:

-неспецифицированные (детали)-не имеющие составных частей;

-специфицированные (сборочные единицы, комплексы и комплекты)-состоящие

из двух и более составных частей.

1.2.Виды конструкторских документов.

К конструкторским документам согласно ГОСТ 2.102-68 относятся

графические (чертеж детали, сборочный чертеж, чертеж общего вида,

монтажный чертеж и др.) и текстовые документы (пояснительная записка,

технические условия, патентный формуляр и др.), которые в отдельности или

совокупности определяют состав или устройство прибора и содержат

необходимые данные для его разработки или изготовления, контроля, приемки,

эксплуатации и ремонта.

Чертеж детали - документ, содержащий изображение детали и другие

данные, необходимые для изготовления и контроля.

Сборочный чертеж - документ, содержащий изображение сборочной единицы и

др. данные, необходимые для ее сборки (изготовления) и контроля. К

сборочным чертежам относят также гидромонтажные, пневмомонтажные и

электромонтажные чертежи.

Чертеж общего вида- документ, определяющий конструкцию изделия,

взаимодействие его составных частей поясняющий принцип работы изделия.

Технические условия- документ, содержащий требования (совокупность всех

показателей, норм, правил и положений) к изделию, его изготовлению,

контролю, приемке, поставке, которые целесообразно указывать в других

конструкторских документах.

1.3.Основные этапы проектирования приборов.

По ГОСТ 2.103-68 установлены стадии разработки конструкторской

документации на все виды изделий промышленности.

1.Стадия "Техническое задание" - разработка НИИ на основе анализа

работы, эксплуатации, изучения имеющихся образцов; используется техническая

и научная литература, а также результаты расчета основных параметров.

ТЗ устанавливает основное назначение технических и тактико-технических

характеристик, показатели качества и тактико-экономические требования к

изделию, выполнение определенных этапов разработки конструкторской

документации и ее основ, а также специальные требования к изделию.

2.Стадия "Техническое предложение" - разработка технического

предложения по результатам анализа ТЗ , с присвоением документации литеры

"П".

Техническое предложение-совокупность конструкторских документов,

которые должны содержать техническое и технико-экономическое обоснование

целесообразности разработки документации изделия на основе анализа ТЗ

заказчика и различных вариантов возможных решений создаваемых изделий,

сравнительные оценки с учетом конструктивных и эксплуатационных

особенностей разрабатываемого и существующих изделий, а также патентных

материалов.

3.Стадия "Эскизный проект" - техническое предложение после согласования

и утверждения является основанием для разработки эскизного проекта с

присвоением документации литеры "Э".

Эскизный проект - совокупность конструкторских документов, которые

должны содержать принципиальные конструктивные решения, дающие общее

представление об устройстве и принципе работы изделия, а также данные,

определяющие название, основные параметры и габаритные размеры

разрабатываемого изделия.

Эскизный проект после согласования и утверждения служит основанием для

разработки технического проекта или рабочей конструкторской документации.

4.Стадия "Технический проект" - на основании эскизной разработки

отрабатывается концепция для обеспечения наиболее компактной конструкции,

рациональной (технико-экономической) разбивки изделия на сборочные единицы

и детали, выявления возможности использования нормализованных и стандартных

агрегатов, сборочных единиц деталей.

Технический проект - совокупность конструкторских документов, которые

должны содержать окончательное техническое решение, дающее полное

представление об устройстве разрабатываемого изделия и исходные данные для

разработки рабочей документации.

Технический проект после согласования и утверждения служит основанием

для разработки конструкторской документации. Он состоит из чертежей общих

видов изделия с присвоением литеры "Т".

5.Разработка рабочей документации - рабочие чертежи с техническими

условиями, содержащие все данные для изготовления и контроля изделия:

сборочные чертежи, чертежи деталей, спецификация деталей, материала.

По ГОСТ 3.1102-74 устанавливаются стадии разработки технической

документации и этапы выполнения этих работ на изделии.

Стадии технологической подготовки проводят параллельно с этапами

конструкторской подготовки. Этапы работы приведены в таблице.

|Стадии |Разработки |Стадии технологической |

|Контрукторская |Технологическая |подготовки |

|документация |документация | |

|1.Техническое | | |

|задание и |__________ |________________ |

|техническое | | |

|предложение | | |

|2.Эскизный и |Предварительный |Разработка предварительного |

|технический |проект |проекта с присвоением литеры |

|проекты | |"П". |

|3.Разработка | | |

|рабочей | | |

|документации: | | |

|а) опытного |Рабочий |Разработка технологической |

|образца |технологический |документации для изготовления и |

| |процесс опытного|испытания опытного образца в |

| |образца. |масштабе опытного производства. |

| | |Корректировка технологических |

| | |документов по результатам |

| | |корректировки конструкторской |

| | |документации. Присвоение |

| | |документации литеры "О". |

| | | |

| |Рабочий |Разработка технологической |

|б) установочной |технологический |документации для изготовления и |

|серии |процесс |испытания установочной серии. |

| |установочной |Корректировка технологических |

| |серии. |документов по результатам |

| | |изготовления и испытания |

| | |установочной серии. Присвоение |

| | |документации литеры "А". |

| | | |

| | |Разработка технологической |

|в) серийного или |Рабочий |документации для изготовления и |

|массового |технологический |испытания контрольной серии. |

|производства |процесс |Корректировка технологических |

| |массового |документов по результатам |

| |производства. |изготовления и испытания |

| | |контрольной серии и результатам |

| | |корректировки контрольных |

| | |документов с присвоением литеры |

| | |"Б" технологическим документам, |

| | |окончательно отработанным и |

| | |проверенным в производстве |

| | |изготовленных изделий по |

| | |зафиксированному и полностью |

| | |оснащенному технологическому |

| | |процессу. |

Предварительный проект предназначен для проверки технологичности

конструкции изделия на стадиях эскизного и технического проектов. Он

содержит перечни специальных и типовых технологических процессов,

технических заданий на разработку специального технологического

оборудования и оснастки.

Предварительный проект служит основанием для разработки рабочей

технологической документации: опытного образца, установочной серии,

серийного или массового производства.

Таким образом технологическая подготовка производства состоит из

проектирования технологического процесса, конструирования и изготовления

технологической оснастки, разработки технологии контроля и конструирования

средств для его осуществления, разработки технических нормативов и

спецификаций.

1.4.Производственный и технологический процессы. Структура

технологического процесса.

Производственный процесс (ГОСТ 3.1109-73) - совокупность всех действий

людей и орудий приборостроительного производства, необходимых на данном

предприятии для изготовления выпускаемых приборов и устройств.

Производственный процесс включает не только основные процессы,

непосредственно связанные с изготовлением приборов и устройств, подлежащих

поставке, но все вспомогательные процессы: изготовление режущего и

контрольно-измерительного инструмента, изготовление и ремонт

технологической оснастки и специального оборудования и др.

Технологический процесс - часть производственного процесса, содержащая

целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния

предмета труда (ГОСТ 3.1109-82).

Структура технологического процесса.

С целью обеспечения наиболее рационального процесса механической

обработки заготовки составляется план обработки с указанием порядка

обработки и способа обработки поверхностей. В связи с этим весь процесс

механической обработки расчленяется на составные части: технологические

операции, установы, позиции, переходы, проходы, приемы.

Технологическая операция - законченная часть технологического процесса,

выполняемая на одном рабочем месте (токарно-револьверная операция,

шлифовальная операция, операция напыления слоя микросхемы и др.).

Технологическая операция состоит из элементов: установка технологического

перехода, вспомогательного перехода, рабочего хода, вспомогательного хода и

позиции.

Рабочее место - это зона, оснащенная необходимыми технологическими

средствами, в которой совершается трудовая деятельность исполнителя или

группы исполнителей (ГОСТ 19605-11).

Установ - часть технологической операции, выполняемая при неизменном

закреплении обрабатываемых заготовок или собираемой сборочной единицы.

Технологический переход - законченная часть технологической операции,

выполняемая одними и теми же средствами технологического оснащения при

постоянных технологических режимах и установке.

Вспомогательный переход - законченная часть технологической операции,

состоящая из действия человека и (или) оборудования, которые не

сопровождаются изменением свойств предметов труда, но необходимы для

выполнения технологического перехода. Примерами вспомогательных переходов

являются установка заготовки, смена инструмента и т.д.

Рабочий ход - законченная часть технологического перехода, состоящая из

однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемая

изменением формы, размеров, чистоты поверхности или свойств заготовки.

Вспомогательный ход - законченная часть технологического перехода,

состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки,

необходимого для выполнения рабочего хода.

Позиция - фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной

обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с

приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования

для выполнения определенной части операции.

Прием - законченная совокупность действий человека, применяемых при

выполнении перехода или его части и объединенных одним целевым назначением.

1.5 Типы производсТип производства (ГОСТ 14.004-74) определяет

построение и степень детализации разработки технологических процессов.

Тип производства - классификационная категория производства,

выделяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и

объема выпускаемых изделий. Различают типы производства: единичное,

серийное и массовое. Одной из основных характеристик типа производства

является коэффициент закрепления операций.

Коэффициент закрепления операций - отношение числа всех различных

технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению в течение

месяца, к числу рабочих мест.

Единичное производство - производство, характеризуемое широкой

номенклатурой изготовляемых изделий и малым объемом выпуска изделий.

Серийное производство - производство, характеризуемое ограниченной

номенклатурой изделий, изготовляемых или ремонтируемых периодически

повторяющимися партиями и сравнительно большим объемом выпуска. В

зависимости от количества изделий в партии или серии и значения

коэффициента закрепления операций различают мелкосерийное, среднесерийное и

крупносерийное производство. Коэффициент закрепления операций в

соответствии с ГОСТ 3.1108-74 принимают равным:

-для мелкосерийного производства - свыше 20 до 40 включительно;

- для среднесерийного производства - свыше 10 до 20 включительно;

- для крупносерийного производства - свыше 1 до 10 включительно.

Массовое производство - производство, характеризуемое узкой

номенклатурой и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых

или ремонтируемых в течение продолжительного времени. Коэффициент

закрепления операций в соответствии с ГОСТ 3.1108-74 для массового

производства принимают равным 1.

Вид производства - классификационная категория производства, выделяемая

по признаку применяемого метода изготовления детали. Примерами видов

производства являются литейное, сварочное и т.д.

1.6. Виды технологических проце ГОСТ 14.302-73 устанавливает два

вида технологических процессов: единичный и типовой. Вид технологического

процесса определяется количеством изделий, охватываемых процессом (одно

изделие, группы однотипных или разнотипных изделий).

Единичный технологический процесс применяется для изготовления изделий

одного наименования, типоразмера и исполнения независимого от типа

производства.

Типовой технологический процесс применяется:

а) как информационная основа при разработке рабочего технологического

процесса;

б) как рабочий технологический процесс при наличии всей необходимой

информации для изготовления детали, база для разработки стандарта на

типовые технологические процессы.

Каждый вид технологических процессов характеризуется следующими

признаками:

а) основным назначением процесса:

-рабочий,

-перспективный;

б) степенью детализации содержания процесса:

-маршрутный,

-операционный,

-маршрутно-операционный.

Рабочий технологический процесс применяется для изготовления

конкретного изделия в соответствии с требованиями рабочей технической

документации.

Перспективный технологический процесс разрабатывается как

информационная основа для для разработки рабочих технологических процессов

при техническом и организационным перевооружении производства. Рассчитан на

применение более совершенных способов обработки, более производительных и

Страницы: 1, 2