Как найти коэффициент унификации

Коэффициент
унификации рассчитывается по формуле,
[1]

K_уэ=

где
N_уэ
–количество
унифицированных элементов;

– количество
всех элементов

Определим
по чертежу, какиеэлементы будут
унифицированными, и какие будут не
унифицированными и сведем их в таблицу
1.5

Таблица1.5
Унифицированные и неунифицированные
элементы

Унифицированные элементы	Неунифицированные элементы
Наружные поверхности (4)	Высота фланца (2)
Внутренние поверхности (5)	Фасонные отверстия (4)

Таблица
1.3 Определение количества размеров
данных квалитетов

Квалитет	Помер размера	Итого
6	9(16), 14, 23(18)	35
7	17, 20 (9)	10
14	1,2,3,4,5,6,7,8,10,11,12,13,15,18,21,22,24	17
Итого		62

Подстановкой
значений в формулу (1.2), а затем в формулу
(1.1) получено

A_ср=
=21,58

K_m=
1 –

=0,954

При
К_m

0,8
– изделие относится к весьма точному.
Так как при расчете К_т=0,954,
то деталь не относится к весьма точным.

1.2 Определение коэффициента шероховатости

Данный
коэффициент определяется по формуле,
[1]

K_ш
=

(1.3)

где
Б_ср
-средняя высота микронеровностей
поверхности, [1]

Б_ср=

(1.4)

где
Б
– величина шероховатости Ra,
мкм;

n_i–
количество поверхностей с одинаковой
шероховатостью

Для
определения Б_ср
необходимо перечислить величины
шероховатостей всех поверхностей
обрабатываемой детали и результаты
свести в табл. 1.4.

A_ср
=

(1.2)

где

—
количество размеров;

К-квалитет
точности

Таблица
1.2 Исходные размеры детали

№	Размер	Квалитет
1	Ø258	14
2	Ø230	14
3	Ø172	14
4	Ø164H6(+0,025)	6
5	Ø184H7(+0,046)	14
6	Ø220H7(+0,046)	14
7	Ø160	7
8	Ø222	7
9	Ø300H6(-0,032)	14
10	Ø9H7(+0,015) (9отв.)	6
11	Ø11(9отв.)	7
12	Ø13	14
13	M10–6H (18отв.)	14
14	Ø210	6
15	6	14
16	131	14
17	95	14
18	75	14
19	4	14
20	3	14
21	47 0,2	14
22	9	14
23	92 0,2	14
24	M8–6H (16отв.)	6

На
основании таблицы 1.2 определяем количество
размеров данных квалитетов, сводя в
таблицу 1.3

Таблица
1.1.Химический состав стали 07Х12НМБФ-Ш(ЭП609-Ш)

Химический элемент	%
Углерод (С)	0,05 – 0,09
Хром (Сг)	10,50-12,00
Никель (Ni)	1,40- 1,80
Молибден(Мо)	0,35 – 0,50
Ванадий(V)	0,15-0,25
Ниобий(Nb)	0,05 – 0,15
Кремний (Si), не более	0,60
Марганец (Mn), не более	0,60
Фосфор (Р), не более	0,030
Сера (S), не более	0,020
Церий(Се), не более	0,020
Железо (Fe)	основа

Одним
из факторов, существенно влияющих на
характер технологического процесса,
является технологичность конструкции
изделия. Деталь считается технологичной,
если ее обработка ведется с максимальной
производительностью и минимальной
себестоимостью. При анализе на
технологичность необходимо стремиться
к наименьшему числу нетехнологичных
элементов. Анализ детали производится
для того, чтобы узнать, удобна ли деталь
в обработке, а также найти менее трудоемкие
и менее дорогие экономичные методы
получения детали.

Анализ
конструкции детали на технологичность
сводится к расчету коэффициента точности,
коэффициента шероховатости, коэффициента
унификации.

1. Определение
   коэффициента точности

Коэффициент
точности определяется по формуле, [1]

K_m=1–

, (1.1)

где
A_ср – средний квалитет
точности, [ 1 ]

1
Описание условий работы и анализ
технологичности детали

Выбранная
для курсового проекта деталь «Корпус
опоры» относится к деталям типа втулка.
Функционально деталь служит для
формирования полости маслокартера.
Деталь входит в силовую систему двигателя
– т.е.служит для передачи усилий/нагрузок
от ротора (возникающих от дисбаланса
ротора, газовых сил и прочих) на наружный
корпус (через корпус, стойки).

Деталь
«Корпус опоры» относится к телам
вращения. Особенностью детали является
её тонкостенность.

Базовыми
поверхностями являются наружный
Ø300h6_(-0,032),
ответственной поверхностью также
является внутренний торец выточки Ø222.
К торцу Ø220 предъявлено требование
биения 0,02 относительно Ø300h6_(-0,032).
К торцам фланца Ø300 предъявлено требование
биения 0,05 и 0,02 относительно Ø220H^(+0,046)
и внутреннего торца Ø222, эти торцы должны
быть параллельны относительно друг
друга. К отверстию Ø164 предъявляется
требование биения относительно базовой
поверхности Ø300h6_(-0,032).
На наружной поверхности имеются косые
отверстия и по фланцу корпуса расположены
крепёжные отверстия.

Указанные
поверхности выполнены с шероховатостью
Ra0,8
и Ra
3,2.

Деталь
термообработана 255…341 НВ и выполнена
из стали 07Х12НМБФ-Ш (ЭП 609-Ш)

Сталь
07Х12НМБФ-Ш (ЭП609-Ш) относится к
коррозионностойким и жаропрочным
сталями и используется для изготовления
листового и фасонного проката, прутков
горячекатаных и кованых, а также поковок,
предназначенных для последующей холодной
механической обработки, либо для
последующей горячей механической
обработки (штамповки, ковки, прокатки
и т.п.) при изготовлении деталей машин;
колец цельнокатаных различного
назначения; сварочной проволоки.

Ниже,
в таблице 1.1 приведен химический состав
стали 07Х12НМБФ-Ш

Соседние файлы в папке записка

• #
• #
• #
• #
• #
• #

Под уровнем унификации изделий понимается насыщенность их унифицированными составными элементами; деталями, модулями, узлами.

Основными количественными показателями уровня унификации изделий являются:

• коэффициент унификации Ку;

• коэффициент применяемости Кпр;

• коэффициент повторяемости Кп;

• коэффициент межпроектной (взаимной) унификации Кму.

Основными исходными документами при расчете уровня унификации являются: спецификация, а также ведомости стандартных, заимствованных и покупных деталей. Полученные в результате расчетов значения коэффициентов сравнивают со значениями коэффициентов для конструктивно подобных изделий, а также с плановыми показателями. Желательно брать показатели с базового изделия.

Плановые показатели уровня унификации устанавливают на основании технико-экономических расчетов с учетом новизны и масштаба выпуска изделий. Для изделий массового производства устанавливаются более высокие коэффициенты унификации по сравнению с изделиями мелкосерийного и единичного производства.

Более высоким значениям коэффициентов унификации не всегда соответствует максимальный экономический эффект от унификации.

Это объясняется тем, что при повышении коэффициента унификации, с одной стороны, снижаются затраты на изготовление изделия (укрупняются партии одинаковых деталей), а с другой стороны – растут затраты, связанные с некоторым увеличением материалоемкости изделий в связи с применением одинаковых деталей для машин и приборов различных типоразмеров.

Определение показателя уровня унификации и коэффициента межпроектной унификации

Оценка уровня унификации базируется на исправлении следующей формулы:
Ку=(1-(Н-1)/(N-1))*100, %. (8.7)

Для удобства эту формулу можно преобразовать к виду:
, (8.8)
где N – общее число деталей в изделии;
Н – количество наименований типоразмеров детали;
Ку=0 при отсутствии унификации;
Ку=100% при полной унификации.

Проверим это утверждение:
при N=H отсутствие;
при Н=1 полная унификация.

Во всех реальных случаях 0<Ky<100%.

Часто расчёт показателя Ку делают не в физических единицах, а в стоимостном выражении. Тогда формула приобретает следующий вид:
% (8.9)

При этом должно выполнятся условие:
, (8.10)
где – стоимость детали j-го наименование по отношению к стоимости всего изделия (удельная стоимость);
n_j – количество деталей j-ого наименования.

Коэффициент межпроектной унификации.

Основным показателем уровня взаимной унификации является коэффициент межпроектной (межвидовой) унификации.

Агрегатирование (от лат. aggrego – присоединяю) – принцип создания машин, приборов, оборудования из унифицированных стандартных агрегатов (автономных сборочных единиц), устанавливаемых в изделии в различном числе и комбинациях. Агрегаты должны обладать полной взаимозаменяемостью по всем эксплуатационным показателям и присоединительным размерам.

Таким образом, с точки зрения инженерной системогенетики, агрегатирование – это совокупность приемов, позволяющих объединять функционально связанные составные части изделия в единые элементы (агрегаты), В результате агрегатирования происходит качественное изменение признаков отдельных составных частей. Степень уменьшения числа элементно-нового исполнения при агрегатировании оценивается коэффициентом агрегатирования:
Ka=1-J/M, (8.3)
где J – число элементов в агрегатированном состоянии;
M – общее число элементов в исполнении.

Выделение агрегатов выполняют на основе кинематического анализа машин и их составных частей с учетом применения их и в других машинах. При этом стремятся, чтобы из минимального числа типоразмеров автономных агрегатов можно было создать максимальное число компоновок оборудования.

Таким образом, агрегатирование это создание объектов на базе универсальных структурных составляющих. Агрегатирование является дальнейшим развитием метода унификации.

Важнейшими признаками агрегатированного оборудования являются:

• функциональная законченность составных частей;

• конструктивная обратимость, т.е. возможность повторного использования составных частей;

• изменение функциональных свойств агрегатированного изделия при перестановке составных частей.

Большое распространение метод агрегатирования получил в станкостроении. Агрегатные станки при смене объекта производства можно легко разобрать и из тех же агрегатов собрать новые станки для обработки других деталей. Метод агрегативности получил дальнейшее развитие в станколиниях и в ГАП (гибких автоматизированных производствах).

Отечественный и зарубежный опыт показывает, что при частой сменяемости или модернизации изготовляемых изделий агрегатирование является наиболее прогрессивным методом конструирования. Принцип унификации и агрегатирования является обязательным при разработке стандартов на все новое оборудование.

Применительно к РЭС агрегатирование реализуется как функционально-узловой метод (ФУМ) проектирования РЭС из модулей, микросхем и других унифицированных функциональных узлов (УФУ). Ряды УФУ имеют строго стандартизованные электрические параметры и присоединительные размеры, что позволяет компоновать практически неограниченное число устройств.

Расширенное понятие модуля.

Следует отметить, что понятие “модуль” в различных отраслях промышленности получило несколько различные определения. Так, в станкостроении под модулем понимается переналаживаемый станок, оснащенный устройствами программного управления. Унифицированные модули в станкостроении предназначены как для автономной работы, так и для встраивания в систему более высокого ранга – гибкую переналаживаемую линию.

В общем понимании модуль понимается как понятие проектировочное. Например, модуль зубчатого зацепления в сочетании с принципом пропорциональности позволяет однозначно определять все геометрические размеры зубчатого зацепления и зуборезного инструмента.

Модульные стратегии одно из основных направлений государственной политики при создании новых видов РЭС.
http://toe-kgeu.ru/mcc/142-metrology

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЯ УНИФИКАЦИИ И СТАНДАРТИЗАЦИИ ИЗДЕЛИЙ

Цена 5 коп.

РД 50-33-80

Москва ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ 1 982

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЯ УНИФИКАЦИИ И СТАНДАРТИЗАЦИИ ИЗДЕЛИЙ

Утверждены Постановлением Госстандарта от 30 января 1980 г. № 488 Срок введения установлен с 1 января 1981 г.

Настоящие методические указания устанавливают систему показателей уровня унификации и стандартизации изделий и порядок их расчета.

Методические указания распространяются на изделия машиностроения, приборостроения и других отраслей народного хозяйства, кроме изделий, разрабатываемых по заказам или в обеспечение заказов Министерства обороны СССР.

На основе настоящих методических указаний министерства (ведомства) при необходимости разрабатывают отраслевые нормативно-технические документы, учитывающие специфические особенности изделий отрасли или группы отраслей.

Отраслевые нормативно-технические документы должны быть согласованы с Государственным комитетом СССР по стандартам (Госстандартом).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Под унификацией изделий понимают приведение изделий к единообразию на основе установления рационального числа их разновидностей.

1.2.    Под уровнем унификации изделия понимают насыщенность изделия унифицированными составными частями.

Примечание. Составной частью может быть любое изделие (деталь, сборочная единица, комплекс, комплект) — по ГОСТ 2.101-68.

Переиздание. Апрель 1982 г.

© Издательство стандартов, 1982

1

Унифицированной составной частью данной группы изделий называют взаимозаменяемые составные части двух или более изделий данной группы или комплекса.

1.3.    Под уровнем стандартизации изделия понимают насыщенность изделия стандартными составными частями.

К стандартным относятся составные части, изготовляемые по государственным и отраслевым стандартам, на которые имеется ссылка в спецификации конструкторской документации.

1.4.    Уровень унификации и стандартизации изделий или их составных частей определяют с помощью системы показателей:

коэффициента применяемости Кщ>;

коэффициента повторяемости /С_п;

коэффициента межпроектной (взаимной) унификации Км у-

1.5.    Для оценки уровня унификации и стандартизации конкретного изделия применяют коэффициент применяемости и коэффициент повторяемости.

1.6.    Для оценки уровня унификации группы изделий применяют коэффициент межпроектной (взаимной) унификации.

г. РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ УРОЗНЯ УНИФИКАЦИИ И СТАНДАРТИЗАЦИИ

ИЗДЕЛИЙ

2.1. Коэффициент применяемости определяется как отношение количества типоразмеров составных частей в изделии (без оригинальных) к общему количеству типоразмеров составных частей в изделии в процентах. Этот коэффициент характеризует уровень конструктивной преемственности составных частей в разрабатываемом изделии и вычисляется по формуле

А’п„ =    Ю0%.    (1)

где п— общее количество типоразмеров составных частей в изделии;

п₀ — количество оригинальных типоразмеров составных частей в изделии.

Под типоразмером изделия понимают изделие данного типа и исполнения с определенными значениями параметров (число типоразмеров соответствует числу наименований составных частей в спецификации конструкторской документации).

К оригинальным относят составные части, разработанные впервые для данного изделия.

Примечание. Как правило, коэффициент применяемости рассчитывается по количеству типоразмеров. По согласованию заказчика с разработчиком коэффициент применяемости дополнительно может быть рассчитан по составным частям (в штуках), стоимости, массе н трудоемкости. В качестве стоимости данных составных частей изделия, изготовляемых на данном предприятии, используют заводскую себестоимость, а для покупных составных частей — от-вускную цену.

2

К

му

•100%,

(4)

где H —

П —

з

В случае когда общее количество наименований составных частей рассматриваемых проектов (изделий) т больше л_гааг расчет производится по формуле

(5)

Пример расчета коэффициента межпроектной унификации приведен в справочном приложении 1.

2.4.    Для проведения расчетов показателен уровня унификации и стандартизации разработчик по согласованию с заказчиком выбирает один или несколько уровней расчета. Расчет проводят на уровне деталей или сборочных единиц¹.

2.5.    На основании спецификации изделия (ГОСТ 2.102-68) н спецификаций составных частей делят изделие на составные части на выбранном уровне (детали или сборочные единицы).

2.6.    При определении показателей уровня унификации и стандартизации в расчет не включают детали согласно рекомендуемому приложению 2 и детали, не входящие в составные части изделия на принятом уровне расчета. Для этих деталей показатели уровня унификации и стандартизации вычисляют отдельно по тем же формулам, что и для составных частей изделий на выбранном уровне расчета.

2.7.    На основании данных таблицы (справочное приложение 3) по формулам (1), (2), (3) вычисляют коэффициенты применяемости и повторяемости (справочное приложение 4).

2.8.    На стадии разработки эскизного и технического проектов, когда отсутствует спецификация изделия, расчет показателей уровня унификации производят ориентировочно по результатам рассмотрения конструкторских документов на изделие — по ГОСТ 2.119—73 и ГОСТ 2.120-73.

2.9.    Результаты расчетов показателей уровня унификации с обоснованием включают в конструкторскую документацию (пояснительная записка — по ГОСТ 2.106-68, карта технического уровня и качества продукции — по ГОСТ 2.116-71).

Исходные данные и расчет показателей уровня унификации изделий включают в материалы расчетов (РР) — по ГОСТ 2.102—68.

2.10.    При модернизации изделий расчет показателей уровня унификации проводят только для тех составных частей (узлов, агрегатов), модернизация которых предусмотрена техническим заданием, а при необходимости — для изделия в целом.

¹ Перечень уточняется и конкретизируется разработчиком по согласованию с заказчиком применительно к специфике изделий отрасли.

4

ПРИЛОЖЕНИЕ I Справочное

ПРИМЕР РАСЧЕТА КОЭФФИЦИЕНТА МЕЖПРОЕКТНОЙ (ВЗАИМНОЙ) УНИФИКАЦИИ ГРУППЫ АВТОМОБИЛЕЙ

» 3 3 Я о Наименование составных частей (узлов). П7 .Модели автомобилей Количество типоразмеров составных частей одного наименования <П 1 2 3 4 5 6 7 8 Пг пг “ч ”5 “6 П7 1 Двигатель + + + + -f А А + 3 2 Сцепление л коротка передач + + + + + + + + 1 3 Карданный вол основной + + + + + + + + 1 4 Карданный ear. к среднему мосту — — д — + + — А 3 5 Карданный вал х переднему мосту А — — А + + Л А 5 6 Водуший мост передний А — — А + + А А 5 7 Ведущий мост средний — — А — А + — + 3 8 Ведущий мост ла.тхяЛ + + 4- + + + + А 2 9 Центральный редуктор + + А + А + + + 3 10 Колесная передачт + + А + А + + + 3 11 Передняя ось + + + + + + + + 1 12 Подвеска передняя + А + + + + -4- + 2 13 Подвеска задняя + + + + А А А А 5 14 Ступица передняя + + + + А + + + 2 15 Ступина линял + + + + + + 4- + 1 16 Колеса + + + + + + + 1 17 Шины + + А + А + + + 3 18 Рулевой механизм + + О + + + О О 2 19 Гидроусилитель рулевого механизма + — + + — — 4- А 2 20 Тормоза колесные + + + + + + 4- + 1 21 Тормоза стояночные + + + + + + 4- + 1 22 Электро обору доз за;‘.а + О + + О + + + 2 23 Кабина + + + + 4- Л д I 8 5 24 Платформ^ А А А А А А А 3 f И того: 22 19 22 22 23 23 22 24 т Z = бз

И

Примечание. Знаками «-{-» и «О» обозначены одинаковые типоразмеры составных частей одного наименования, применяемые в различных моделях автомобиля. Знаком «А» обозначены различные типоразмеры составных частей одного наименования автомобиля. Знаком «—» обозначено отсутствие данной составной части в данной модели автомобиля.

5

Коэффициент межпроектной унификации восьми моделей автомобилей вычисляют по формуле (4):

8    24

2^П|_2‘⁷¹

к,

i=i-±i-.100%= -у——- • 100% =74,5%.

—Птах

1-1

6

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Рекомендуемое

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ, НЕ УЧИТЫВАЕМЫХ ПРИ ПОДСЧЕТЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ УРОВНЯ УНИФИКАЦИИ И СТАНДАРТИЗАЦИИ ИЗДЕЛИЙ

1.    Крепежные детали (болты и винты всех видов, шпильки, заклепки, штифты, шплинты, гужоны, нагели, штыри, шурупы и гвозди).

2.    Пробки и заглушки.

3.    Детали соединения трубопроводов и арматуры (муфты, ниппели, накидные гайки, переходные патрубки, трубки).

4.    Ганки ралнчных видов; установочные, подкладные и резьбовые кольца; шайбы для металла и дерева всех видов.

5.    Шпонки всех видов.

6.    Крючки, подвески, ушки, рым-болты.

7.    Электромонтажные деталл (лепестки, наконечники, кабельные скобы), наконечники проводов, перемычки, лампочки.

8.    Прокладки, накладки, планки, платики, обечайки, бобышки, прнварыши, наклепыши, пломбы.

9.    Слесарно-сборочный инструмент и принадлежности (отвертки, гаечные ключи, выколотки, молотки, масленки).

10.    Детали, выпускаемые без чертежей по ГОСТ 2.109-73.

11.    Детали тары и упаковки.

12.    Кольца установочные, регулировочные, подкладные.

7

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Справочное

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА ПОКАЗАТЕЛЕЙ УРОВНЯ УНИФИКАЦИИ ИЗДЕЛИИ

Показатели уровня унификации

8

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Справочное

ПРИМЕР РАСЧЕТА КОЭФФИЦИЕНТОВ ПРИМЕНЯЕМОСТИ И ПОВТОРЯЕМОСТИ АВТОМОБИЛЯ

		Количество типоразмеров, ед.	Количество деталей, шт.	Стогмость деталей, руб.	Поввтатели	уровни унификации
									о		£	*	*				к*
			0 с			*			У		8	8	8			8
	Наименование					*			к
	составныж частей		а = л			а = 4			3 5		• I Т е	С * 1	%	|	•J	* .	е I	т
		с	3		>.	*1 п		«о	т		«г 1		VJ		>	>
я г		V 1	S ■ 1	0 «: 1 1 с	1 1	я я = §■	с	1	п в- 1	0 V» 1	1 а ‘■<	л ж	И & V	О. V	1 ■ <
1	•У	3	«	5	6	7	»	9	10	II	. 11	13	м	-12-	-12-
10 11	Двигатель Система пита-	321 306	8 1	313 305	1334 877	10 1	1324 876	352—60 55-98	4—00 0-60	348 -60 55-38	97.5 99.8	99.1 99.9	99.0 99.0	4.15 2,87	75.9 65.1
12	НИИ Система выпус-	36	3	33	72	3	69	4-71	1-71	3-00	91.7	95.8	63.7	2.00	50.0
13	ка газа Система охлаж-	N2	—	142	483	—	483	34-06	—	34-06	100.0	100.0	100.0	3.40	70.6
	лени я			57 98	439 250		439 245	9-26 77-31		9-26	100.0	100.0	100.0	7.71	87.0
16 17	Сцепление Коробка пере-	57 103	5	5	3—81	73-50	95.2	98.0	95.1	2,43	58.8
18	дач Раздаточная	166	II	155	378	12	366	88—42	14-17	74-25	93.3	96.8	84.1	2,28	56.1
	коробка				562		558 459 320	86-66 110-08 79-47	■ а КГ.	7^—11 108—22	94.7 96.8	99.5 98.8	83.3	7.50 5.00	86.7 80.0
22	КарданиыЛ вал	75	4	71	4	14 2 86	96.7
23 21	Передний мост Задний мост	93 68	3	90 68	465 320	С		79-47	100.0	100.0	100.0	4.71	78.8