ПОНЯТТЯ ПРО ТЕХНОЛОГІЧНОСТІ КОНСТРУКЦІЇ ВИРОБІВ

Технологічність конструкції виробів - це сукупність ознак, що забезпечують оптимальні витрати при виробництві, експлуатації та ремонті при заданих показниках якості, обсягах випуску та умови виконання робіт.

Іншими словами, виріб технологічно, якщо воно просто у виготовленні, зручно при експлуатації та ремонті.

Технологічність - поняття відносне, вона залежить від масштабу і типу виробництва. Так, наприклад, при великих річних програмах випуску виробів будуть технологічні заготовки, трудомісткість і собівартість яких нижче, а розміри максимально наближені до розмірів готового виробу. Такі заготовки можна отримати литтям в кокіль. При малих річних програмах виробництва заготовки доцільніше виготовляти в піщаних формах. Тобто кожен тип виробництва при виготовленні одного і того ж вироби пред'являє різні вимоги по технологічності.

Розрізняють виробничу, експлуатаційну та ремонтну технологічності.

Виробнича технологічність полягає в скороченні коштів і часу на конструкторську підготовку виробництва, технологічну підготовку виробництва, виготовлення, контроль, монтаж і випробування виробів.

Експлуатаційна технологічність полягає в скороченні коштів і часу на підготовку до використання виробів, технологічне і технічне обслуговування, поточний ремонт і утилізацію.

Ремонтна технологічність полягає в скороченні коштів і часу на всі види ремонту.

Основними факторами, які визначають вимоги до технологічності, є:

  • - розміри, форма і вид вироби;
  • - обсяг випуску і тип виробництва.

Вид заготовки в значній мірі визначає технологічний процес механічної обробки виробу і її трудомісткість. Раціональний спосіб отримання заготовки вибирають в залежності від обсягу випуску і типу виробництва. Заготівля за формою і розмірами повинна наближатися до форми і розмірам готової деталі. Це дозволяє спростити механічну обробку, знизивши при цьому трудомісткість і собівартість виготовлення деталі.

Необхідно по можливості спростити конструкцію виробу, не завищувати точність і шорсткість оброблюваних поверхонь. Збільшення необгрунтованих вимог суттєво впливає на трудомісткість і технологічну собівартість.

На рис. 1.6, а, б, в, показані приклади сполучення втулки з корпусом. На рис. 1.6, а, показано нераціональне рішення, коли вся поверхня втулки і отвори корпусу повинні бути оброблені з високою точністю, для того щоб забезпечити необхідну за кресленням посадку. На рис. 1.6, в, розміри поверхонь, що сполучаються зведені до мінімуму, що значно спрощує механічну обробку.

Приклади конструктивного виконання деталей

Мал. 1.6. Приклади конструктивного виконання деталей

Скорочення обсягу механічної обробки досягається також за рахунок спрощення конструкції деталі, що дозволяє використовувати стандартні види заготовок. Так, наприклад, на рис. 1.6, г, д, показані приклади виконання кріпильних деталей. У першому випадку величина механічної обробки значна, але при зміні конструкції без порушення властивостей кріпильної деталі з'являється можливість використання в якості заготовки каліброваного прокату із збереженням більшої частини необробленої поверхні.

Якщо в конструкції вироби передбачені отвори, то необхідно враховувати наступне:

  • - отвори по можливості повинні бути наскрізні;
  • - якщо конструкція деталі не дозволяє мати наскрізні отвори, то після обробки вони повинні бути закриті пробками;
  • - продуктивність обробки отворів в значній мірі визначається умовами врізання і виходу інструменту в процесі різання;
  • - співвісні отвори, розташовані на двох і більше паралельних осях, будуть більш технологічні, якщо їх діаметри зменшуватимуться поступово.

На рис. 1.6, е, ж, показані приклади обробки співвісних отворів. У другому випадку крайнє отвір, що служить для спрощення обробки, закривається кришкою.

Для підвищення технологічності слід використовувати складові конструкції, які застосовують при невеликому масштабі випуску, коли виготовлення штампів або ливарних форм економічно не виправдане. Складові конструкції спрощують механічну обробку і дозволяють знижувати відходи металу в стружку.

На рис. 1.6, з, і, показані приклади складовою конструкції. У випадку, показаному на рис. 1.6, і, нарізування різьблення на втулці можливо виконати на верстаті, тоді як в першому випадку - тільки вручну, що неприйнятно для масового виробництва.

Обробка напроход не завжди здійсненна, і в таких випадках необхідно передбачити перебігаючи ріжучого інструменту щодо оброблюваної деталі на відстань, достатню для отримання заданої шорсткості і точності.

Ділянки ступеневої валу (рис. 1.6, к) у вигляді циліндричної поверхні, що сполучається з торцем заплечика, неможливо чисто обробити. Тому на ділянці сполучення я доцільно виконати канавку для виходу інструменту (рис. 1.6, л). Оскільки канавка є концентратором напруги, то в високонавантажених деталях необхідно виконувати сполучення з жолобником (рис. 1.6, м).

Конструкція деталі повинна дозволяти здійснювати вихід ріжучого інструменту в кінці обробки. На рис. 1.7, а , показаний приклад чашечной деталі з нетехнологічним виконанням цапфи, яка може бути прошліфована тільки дорогим і малопродуктивним способом - за допомогою чашкового круга, ексцентрично встановленого по відношенню до валу (рис. 1.7, б). Для забезпечення циліндричного шліфування цапфу слід випустити з чашечки на відстань, достатню для виходу шліфувального круга.

Приклади виконання обробки поверхонь деталей

Мал. 1.7. Приклади виконання обробки поверхонь деталей:

а, б, г, ж, і - нетехнологічні; в, д, е, з, до - технологічні

Технологічна конструкція дозволяє здійснювати вільний підхід ріжучого інструменту до оброблюваної поверхні. Для забезпечення цього конструктор повинен чітко уявляти характер операції, розміри інструменту і кріпильних елементів, умови установки і кріплення деталі при обробці.

На рис. 1.7, г, показана конструкція циліндра з фланцями. Отвір в центральному фланці може бути виконано через допоміжне отвір (рис. 1.7, д) або через виїмку (рис.1.7, е) в верхньому фланці.

Поверхні, які обробляються різними інструментом з різним ступенем точності і шорсткості, повинні бути конструктивно розділені одна від одної. Циліндричні поверхні однакового діаметра, оброблювані до різних параметрів шорсткості (рис. 1.7, з), доцільно розділяти канавкою. Вали, що мають насадні деталі, повинні бути виконані ступінчастими.

При обробці отворів слід уникати свердління під кутом до поверхні (рис. 1.7, і) і виконувати спеціальні майданчики (рис. 1.7, к).

Наведені приклади є лише частковими рекомендаціями щодо підвищення технологічності вироби. При реальному виборі конструкції необхідно враховувати особливості різних методів обробки і конкретні можливості виробництва.

Конструкція проектованої деталі повинна забезпечувати можливість застосування прогресивних технологічних процесів її виготовлення, в тому числі маловідходних, ресурсозберігаючих і т. Д., А також з використанням верстатів з ЧПУ, із застосуванням роботів, швидкозмінних і групових налагоджень в умовах гнучких виробничих систем.

Для підвищення технологічності збірки слід виконувати одне з основних вимог - виріб повинен складатися з окремих складальних одиниць, кожна з яких повинна містити якомога менше число деталей. Кожна складальна одиниця повинна допускати незалежну збірку, контроль і випробування, що дозволяє виробляти паралельну збірку окремих складальних одиниць, що скорочує час складання виробу.

Конструкція складальної одиниці повинна складатися з якомога більшої кількості стандартних і уніфікованих частин і забезпечувати зручність складальних робіт із застосуванням засобів механізації та автоматизації.

Завдання скорочення числа деталей і операцій складання може бути досягнута шляхом фіксації деталей, що з'єднуються в формі і подальшої їх заливки високонаповнений композиційним матеріалом на полімерній основі, що створює при затвердінні корпусні деталь.

Існує якісна і кількісна оцінка технологічності конструкції виробу.

Якісна оцінка характеризує технологічність конструкції на основі досвіду виконавця.

Кількісна оцінка характеризується наступними показниками, представленими в табл. 1: трудомісткість виготовлення виробу, рівень технологічності конструкції по трудомісткості, собівартість вироби, рівень технологічності конструкції по собівартості, матеріаломісткість вироби і енергоємність вироби (ГОСТ 14.201-83).

Таблиця 1.1

Показники ТЕХНОЛОГІЧНОСТІ КОНСТРУКЦІЇ ДЕТАЛІ

показник | розрахункова формула

Основні показники

Трудомісткість виготовлення деталі

., Де п - число операцій в маршруті

обробки; t Mi - штучний час виготовлення деталі при виконанні операції, ч

Технологічна собівартість виготовлення деталі

З ГОЛ = М 0 +3 0 + Ц, де М 0 - вартість основних матеріалів за вирахуванням вартості реалізованих відходів; 3 0 - заробітна плата основних виробничих робітників; Ц - цехові витрати.

Рівень технологічності по трудомісткості виготовлення деталі

До Улл = 7уГ бл , де Г бл - трудомісткість базового варіанту виготовлення деталі, ч.

додаткові показники

Коефіцієнт питомої трудомісткості

Коефіцієнт питомої технологічної собівартості деталі

Коефіцієнт використання матеріалу

Коефіцієнт точності обробки деталі

Середня шорсткість поверхонь

Коефіцієнт уніфікації елементів конструкції

Ky-Ny / N, де N y - число уніфікованих конструктивних елементів деталі; N - число конструктивних елементів деталі.

Розраховані показники технологічності проектованого вироби порівнюють з базовими показниками, які визначені на основі статистичних даних про раніше створених конструкціях.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >