Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине ''Технология разработки стандартов и НД''

Федеральное агентство по образованию Восточно-Сибирский государственный технологический университет

Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине «Технология разработки стандартов и НД» для студентов направления 653800 специальности 072000 «Стандартизация и сертификация» и специальности 340100 «Управление качеством»

Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Технология разработки стандартов и НД» предназначены для студентов направления 653800 специальности 072000 «Стандартизация и сертификация» и направления 657000 специальности 340100 «Управление качеством». Данная разработка содержит указания по выполнению трех работ по темам: критерии выбора параметрических рядов; определение и назначение предпочтительных чисел; определение уровня унификации изделий. Ключевые слова: параметрический стандарт, параметрические ряды, принцип предпочтительности, ряды предпочтительных чисел, уровень унификации, типоразмер.

Составитель: Гармаева И.А.

Издательство ВСГТУ Улан-Удэ, 2005

2

Содержание 1. Цели и задачи практических работ 2. Требования к уровню подготовки студентов 3. Требования к учебно-методическому обеспечению 4. Практическая работа № 1 5. Практическая работа № 2 6. Практическая работа № 3 Информационное обеспечение

4 4 5 6 10 15 19

1 Цели и задачи практических работ Практические работы по дисциплине «Технология разработки стандартов и НД» предназначены для практического закрепления знаний и формирования умений в использовании методов унификации, систем предпочтительных чисел при разработке стандартов. Данная тема является структурным элементом минимума содержания государственных образовательных стандартов направления 653800 специальности 072000 «Стандартизация и сертификация» и специальности 340100 «Управление качеством». В результате выполнения практических работ студент будет знать: - процесс стандартизации параметрических рядов; - назначение параметрических рядов с учетом частоты применяемости; - критерии для выбора рядов; - математическую базу рядов предпочтительных чисел; - определение уровня унификации изделий. Уметь: - производить расчеты для экономического обоснования параметрических рядов; - раскрывать обозначения ряда; - пользоваться номерами предпочтительных чисел при расчете объемов цилиндров, длин окружностей и т.д.; - рассчитывать показатели уровня унификации. 2 Требования к уровню подготовки студентов Для правильного выполнения практических работ необходимо знать: - сущность параметрической стандартизации; - определение и назначение предпочтительных чисел;

3

4

- методы и работы, осуществляемые при унификации продукции. 3 Требования к учебно-методическому обеспечению В период подготовки к выполнению практических занятий студенту необходимо иметь: - соответствующие разделы из курса лекций по дисциплине «Технология разработки стандартов и НД»; - настоящие методические указания; - ГОСТ 8032-84.

5

Практическая работа №1 Тема: Критерии выбора параметрических рядов. Цель: Изучение способов обоснования параметрических и размерных рядов. Общие положения Стандарты на параметрические ряды должны предусматривать внедрение в промышленность технически более совершенных и производительных машин, приборов и других видов изделий. На базе параметрических стандартов следует проектировать, а затем стандартизовать и серийно производить продукцию конкретных типов, моделей, марок в соответствии с установленной классификацией по основным параметрам и другим характеристикам. Параметрические стандарты предотвращают возможность производства неоправданно большой номенклатуры изделий в той или отрасли промышленности. Это обусловлено ограничением числа значений параметров и размеров, введенных в стандарты по рядам предпочтительных чисел. Параметрические ряды следует назначать с учетом частоты применяемости для модификаций изделий, соответствующих каждому члену ряда. Изготовителям целесообразно иметь более разреженный ряд, что позволяет уменьшить затраты на освоение производства, сократить номенклатуру оснастки, организовать более высокопроизводительное и рациональное производство. Для потребителей более выгоден густой ряд, позволяющий более рационально использовать применяемое оборудование, материалы, электроэнергию, производственные площади. Поэтому 6

критерием для выбора сравниваемых рядов является минимум затрат на изготовление и эксплуатацию изделия. Имеются два способа экономического обоснования параметрических и размерных рядов: - первый способ – расчеты производят по себестоимости годовой программы изделий - второй способ – кроме себестоимости учитывают сроки окупаемости затрат и службы изделий, а также эксплуатационные расходы. Второй способ применяют для обоснования параметрических рядов параметров узлов и машин, потребляющих или передающих большое количество энергии (редукторы, станки, электродвигатели). По первому способу себестоимость однотипных изделий, образующих размерный ряд, можно вычислить по формулам: с = М + с1 С = В с, где с – себестоимость изделия М – стоимость материала одного изделия; с1 – прочие затраты на изготовление одного изделия; С – себестоимость изделия в объеме годовой программы; В – годовая программа выпуска. Прочие затраты можно вычислить по заданной программе и принятому технологическому процессу, но удобнее определять, пользуясь коэффициентом изменения прочих затрат: K и. з. = 1 z , K и .п В где K и .п. = п - коэффициент изменения программы В z=0,2…0,3 – определяют исходя из программы выпуска, количества потребляемого металла и др. 7

Таким образом, прочие затраты на единицу изделия при изменении программы c 1n можно определить, пользуясь величиной прочих затрат с1, вычисленной для ранее намеченной программы выпуска тех же изделий: c1n = c1 K и . з. ПОРЯДОК РАБОТЫ 1. Ознакомиться с общими положениями методических указаний. 2. Выполнить задания в соответствии с алгоритмом их решения. 3. Ответить на контрольные вопросы. 4.Оформить отчет по работе.

Задание № 1 Вычислить себестоимость годового выпуска валов, длины которых назначены по ряду R20. Установить экономическую целесообразность изготовления этих валов с длинами по ряду R10. Затраты по эксплуатации валов читать неизменными и при расчетах не учитывать; z=0,2. Данные выпуска валов приведены в таблице. Длина вала, мм

400 450 500 560 630 8

Годовая программа выпуска валов, тыс.шт. 10,0 16,0 3,0 10, 3,6

Затраты на материалы, тыс.руб.

Прочие затраты, тыс.руб.

0,084 0,090 0,096 0,102 0,113

0,042 0,045 0,053 0,121 0,124

ЗАДАНИЕ № 2

Практическая работа № 2

Определить целесообразность изготовления муфт с диаметрами посадочных отверстий по ряду: R5; R10; R40. Для всех вариантов затраты по эксплуатации муфт неизменные, z=0,1. Данные выпуска изделия по ряду R20 приведены в таблице.

Тема: Определение и назначение предпочтительных чисел. Цель: Изучение свойств и особенностей рядов предпочтительных чисел.

Внутренний диаметр муфты, мм

Принцип предпочтительности является теоретической базой современной стандартизации. В процессе изучения любой темы нужно четко представлять себе цель изучения. С какой целью изучаются ряды предпочтительных чисел? Эта система чисел является основой для параметрических стандартов. К сожалению, далеко не все существующие параметрические стандарты построены на основе предпочтительных чисел. Поэтому в процессе изучения нужно убедиться в необходимости этого и в своей практической деятельности содействовать проведению работ по стандартизации в указанном направлении. ГОСТ 8032-8 составлен с учетом рекомендаций ИСО и устанавливает четыре основных ряда предпочтительных чисел (R5, R10, R20, R40) и два дополнительных (R80 и R160). В эти ряды входят предпочтительные числа, представляющие собой округленные значения иррациональных чисел. Почти во всех случаях необходимо использовать 40 основных предпочтительных чисел. (Табл.1). Предложенные стандартом предпочтительные числа и их ряды должны быть положены в основу выбора градаций параметров и размеров, а также отдельных числовых характеристик продукции. Для того чтобы выполнить практическую работу по данной теме необходимо знать:

25 28 32 36 40

Годовая программа выпуска муфт, тыс.шт. 7 20 30 40 70

Затраты на материалы, тыс.руб.

Прочие затраты, тыс.руб.

1,5 1,8 2,2 2,6 3,6

9,7 9,7 9,8 9,9 10,4

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Дайте определение параметрическим рядам и объясните их значимость в машиностроении. 2. Объясните расчеты, связанные с выбором параметрических рядов. 3. Охарактеризуйте стандартизацию параметрических, типоразмерных и конструктивных рядов машин. 4.Приведите примеры известных вам параметрических стандартов.

9

Общие положения:

10

1. Определение и назначение предпочтительных чисел. 2. Математическую базу предпочтительных чисел. 3. Требования к рядам предпочтительных чисел. 4. Свойства основных рядов предпочтительных чисел.. 5. Номера предпочтительных чисел. 6. Обозначения рядов. 7. ГОСТ 8032-84.

ЗАДАНИЕ 1. Сколько чисел в десятичном интервале ряда R10?. 2. Пользуясь таблицей 1, выпишите последовательно все числа ряда R20. 3. Каким образом можно представить длину окружности предпочтительным числом? 4. Пользуясь номерами предпочтительных чисел, определите длину окружности, если её диаметр равен: № вар

ТАБЛИЦА 1 Номера Предпочт. Номера Предпочт. Номера Предпочт. Номера Предпочт. Номера Предпочт. чисел числа чисел числа чисел числа чисел числа чисел числа

0 1 2 3 4 5 6 7 8

1,00 1,06 1,12 1,18 1,25 1,32 1,40 1,50 1,60

9 10 11 12 13 14 15 16

1,70 1,80 1,90 2,00 2,12 2,24 2,36 2,50

17 18 19 20 21 22 23 24

2,65 2,80 3,00 3,15 3,35 3,55 3,75 4,00

25 26 27 28 29 30 31 32

4,25 4,50 4,75 5,00 5,30 5,60 6,00 6,30

33 6,70 34 7,10 35 7,50 36 8,00 37 8,50 38 9,00 39 9,50 40 10,00

1

d 5,3 см № вар 8 d

2

3

4

5

6

7

8 см 3,55 см 4,23 см 4,5 см 4,75 см 5,6 см 9 10 11 12 13 14

6,7 см 7,1 см

9 см

9,5 см 7,5 см 8,5 см 3,75 см

5. Определите номер предпочтительного числа. № вар

1

2

3

4

5

6

7

d (см) № вар

5,3 8

8,5 9

355 10

315 11

0,0095 12

45 13

475 14

d (см)

9,5

67

425

132

28

6,3

19

ПОРЯДОК РАБОТЫ

6. Раскройте обозначения ряда.

1. Ознакомиться с общими положениями методических указаний и проанализировать их. 2.Выполнить задание в соответствии с правилами их решения. 3.Ответить на контрольные вопросы. 4.Оформить отчет по работе.

11

№ вар 1 2 3 4 5 6 7 12

Обозначение ряда R40(5…190) R20(22.4…) R10(…50) R’20(100…250) R10/2(1,25…) R10(6,3…10) R’40(25…50)

№ вар 8 9 10 11 12 13 14

Обозначение ряда R5(10…40) R10(315…) R40(…265) R20/3(0,25…4,0) R10/3(…80…) R40(…425…) R5(40…100)

7. Запишите в развернутом виде ряд. Сколько членов содержит ряд? № вар Обозначение ряда № вар Обозначение ряда 1 R20(16…90) 8 R40(60…100) 2 R40(53…95) 9 R5(6,3…40) 3 R5(1…100) 10 R10(1,25…31,5) 4 R10(2…100) 11 R20(0,25…63) 5 R10(25…125) 12 R40(1,6…15) 6 R40(112…630) 13 R5(1,6…25) 7 R10(40…200) 14 R40(40…100) 8. Запишите пять членов ряда № вар Обозначение ряда № вар Обозначение ряда 1 R10/3(…80…) 8 R40/3(…224…) 2 R10/2(…25…) 9 R20/3(…355) 3 R5/3(…40…) 10 R10/2(…25…) 4 R20/3(…630…) 11 R10/3(…25…) 5 R20/3(…71…) 12 R40/3(…180…) 6 R40(…28…) 13 R40/3(…75…) 7 R40/2(…190…) 14 R20/2(…90…) 9. Три конструктора, проводя расчет одного и того же изделия по общему техническому заданию, пришли к трем несколько отличающимся значениям одного из линейных размеров: 35,4 мм 35,6 мм и 35,7 мм. Обеспечивает ли ГОСТ 8032-84 выбор всеми конструкторами единственного – для обеспечения взаимозаменяемости – стандартного размера, например, по двадцатому ряду? 10. В какой из основных рядов предпочтительных чисел нельзя включить число? № вар число № вар число

1 90 8 315

2 125 9 0,56

3 132 10 300

4 28 11 106

5 5600 12 45

6 710 13 0,67

7 0,8 14 118 13

11. Рассчитайте, пользуясь номерами предпочтительных чисел, объем цилиндра. В ответе дать объём в см3. № вар 1 2 3 4 5 6 7 d (см) 47,5 56 71 90 80 95 42,5 h (см) 13,2 25 14 18 16 17 15 № вар 8 9 10 11 12 13 14 d (см) 75 85 67 53 45 60 63 h (см) 11,2 11,8 12,5 14 21,2 10,6 11,2 12. Приведите примеры предпочтительных чисел, с которыми вы встречаетесь в жизни. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Какой недостаток арифметических прогрессий ограничивает их применение в стандартизации? 2. В чем особенность ступенчато-арифметических прогрессий? Удобны ли они для стандартизации? 3. Какому из основных рядов предпочтительных чисел не может принадлежать число, определяющее длину окружности? 4. Какая связь существует между предпочтительными числами и их номерами? 5. Какое свойство логарифмов используется стандартизаторами при расчетах взаимосвязанных параметров. 6. Как определяются номера чисел для предпочтительных чисел различных десятичных интервалов? 7. Назовите известные Вам примеры, когда предпочтительных чисел, включенных в ряды R, оказывается недостаточно для удовлетворения тех или иных требований.

14

Практическая работа № 3

Определение уровня унификации Работы, выполняемые при стандартизации, позволяют улучшить процессы проектирования и изготовление самых разных машин, агрегатов и устройств, а также разработку наукоемких производств и услуг, что значительно сокращает время, необходимое для освоения новых изделий и обеспечивает стабильность качества. К основным работам, выполняемым по стандартизации относится унификация деталей, узлов, агрегатов, машин, приборов. Унификация – это приведение объектов одинакового функционального назначения к единообразию (например, к оптимальной конструкции)по установленному признаку и рациональное сокращение числа этих объектов на основе об их эффективной применяемости. Эффективность работ по унификации и стандартизации характеризуется ее уровнем, т.е. насыщенностью продукции унифицированными, в том числе стандартизированными, деталями, узлами и сборочными единицами. Одним из показателей уровня унификации является коэффициент применяемости (унификации) Кпр. Коэффициент применяемости Кпр определяет уровень использования во вновь разрабатываемых конструкциях деталей, узлов, механизмов, применявшихся в предшествовавших аналогичных конструкциях. Его рассчитывают: 1) по числу типоразмеров, %: n − n0 * 100 , (1) Кпр.т = n где n -общее число типоразмеров (типоразмером называют такой предмет производства – деталь, узел, машину, 15

прибор, который имеет определенную конструкцию, присущую только данному предмету, конкретные параметры и размеры и записывается отдельной позицией в графу спецификации изделия); n0 – число оригинальных типоразмеров, которые разработаны впервые для данного изделия; 2) по составным частям изделия, %: N − N0 *100 , (2.2.) Кпр.ч = N где N – общее число составных частей изделия; N0 – число оригинальных составных частей изделия; 3) по стоимостному выражению, % C − C0 (3) Кпр.с = *100 , C 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 какой-либо стороны. Более полную характеристику уровня унификации изделия может дать комплексный показатель – коэффициент применяемости, который можно представить в виде Aу .в * С у + Ау .т Кпр.к = * 100 , (4) Ад.в. * Ст + Ад.т * h где Су – средняя стоимость массы материала унифицированных деталей; Ст – средняя стоимость массы материала изделия в целом; h – средняя стоимость нормочаса; Ау..в – масса всех унифицированных деталей в изделии; Ау.т – суммарная трудоемкость изготовления унифицированных деталей; 16

ЗАДАНИЕ № 2

Ад.в – общая масса изделия; Ау.т – полная трудоемкость изготовления изделия. Коэффициент повторяемости Кп характеризует уровень унификации и взаимозаменяемости составных частей изделий определенного типа: N −n Кп = *100 , (5) N −1 где N – общее число составных частей изделий; n – общее число типоразмеров. Среднюю повторяемость составных частей в изделии характеризуют коэффициентом повторяемости (6) Ксп = N/n. ЗАДАНИЕ № 1 Определить уровень и унификации продольнообрабатывающего станка по коэффициенту применяемости (по числу типоразмеров, составным выражением) и коэффициентам повторяемости составных частей и средней повторяемости составных частей данного изделия Дано: общее число типоразмеров n = 1830; число оригинальных типоразмеров n0 = 215; общее число деталей N = 5831; общее число оригинальных деталей N0 = 580; Стоимость всех деталей С = 85000 руб; стоимость оригинальных деталей С0 = 27200 руб.

17

Определить коэффициенты применяемости повторяемости для составных частей автомобиля. Число Число типораз деталей меров n n0 N N0 1 Двигатель 321 8 1334 10 2 Система питания 306 1 877 1 3 Сцепление 57 1 439 1 4 Коробка передач 103 5 250 5 5 Раздаточная коробка 166 11 378 12 6 Карданный вал 75 4 562 4 7 Передний мост 93 3 465 6 8 Задний мост 63 1 320 1 9 Средний мост 69 1 321 1 10 Рама 92 10 484 10 11 Рулевая тяга 24 1 63 1 12 Рулевое управление 60 1 115 1 13 Тормоз 420 35 1648 62 14 Спецоборудование 157 27 719 34

Вариъ ант

18

Наименование

и

Стоимость тыс. руб. C 3,5 0,56 0,09 0,77 0,88 0,92 2,1 0,83 0,71 3,25 0,11 0,69 2,3 0,6

C0 0,1 0,08 1,35 0,6 0,79 0,12 1,2 4,3 0,17 5,23 2,4 0,2 3,2 6,0

Информационное обеспечение 1. Гаврилов А.Н. Ряды предпочтительных чисел: М.: Наука, 1972. 2. ГОСТ 8032-84. Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел. 3. Лифиц И.М. Стандартизация, метрология и сертификация: Учебник. – М.: Юрайт-Издат, 2004. 4. Сергеев А.Г., Терегере В.В. Стандартизация. – М.: Логос, 2002. 5. Цитевич Б.В. Технические измерения. – Минск «Дизайн ПРО», 1997.

Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине «Технология разработки стандартов и НД» для студентов направления 653800 специальности 072000 «Стандартизация и сертификация» и специальности 340100 «Управление качеством»

Составитель: Гармаева И.А.

Подписано в печать 08.04.2005 г. Формат 60*84 1/16 Усл. п.л. 1,16 уч. изд л. 0,8. Тираж 100 экз. Заказ № 56. Издательство ВСГТУ. г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40, в  ВСГТУ, 2005 г.

19

20