Анализ технологичности конструкции деталей

М Лекция №4 Страница 4

Лекция№4

7.Анализ технологичности конструкции деталей

Технологичность конструкции изделий (ТКИ) рассматривается как совокупность свойств конструкции изделия, определяющих его приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ (ГОСТ 14.205-83).

Из приведенного определения следует, что ТКИ понятие относительное. Технологичность одного и того же изделия в зависимости от типа того производства, где оно изготовляется и от конкретных производственных условий может быть различной.

Например в крупносерийном и массовом производстве технологичны будут заготовки-отливки, изготовленные литьем в кокиль, т.к. трудоемкость и себестоимость изготовления деталей из этих отливок значительно ниже, чем из отливок, полученных с использованием песчано-глинистых форм. В свою очередь последние будут технологичны в мелкосерийном и единичном производстве.

Основная задача обеспечения ТКИ заключается в достижении оптимальных трудовых, материальных и топливно-энергетических затрат на проектирование, подготовку производства, изготовление, монтаж, технологическое обслуживание и ремонт при обеспечении прочих заданных показателей качества изделия в принятых условиях проведения работ.

Различают производственную, эксплуатационную и ремонтную технологичность.

Производственная ТКИ заключается в сокращении средств и времени на конструкторскую подготовку производства, технологическую подготовку производства, процессы изготовления, в том числе контроля и испытаний, монтаж вне предприятия-изготовителя.

Эксплуатационная ТКИ заключается в сокращении средств и времени на подготовку к использованию по назначению, технологическое и техническое обслуживание, текущий ремонт, утилизацию.

Ремонтная технологичность заключается в сокращении средств и времени на все виды ремонта.

Главные факторы, определяющие требования к ТКИ следующие:

вид изделия, характеризующий конструктивные и технологические признаки, обуславливающие основные требования к ТКИ;
объем выпуска и тип производства, определяющие степень технологического оснащения, механизации и автоматизации технологических процессов и специализацию всего производства.

По ГОСТ 14.201-83 обеспечение ТКИ является функцией подготовки производства, предусматривающей взаимосвязанное решение конструкторских и технологических задач, направленных на повышение производительности труда, достижение оптимальных трудовых и материальных затрат и сокращение времени на производство, а также монтаж, техническое обслуживание и ремонт изделия.

Оценка технологичности конструкции изделия может быть двух видов – качественной и количественной.

Качественная оценка характеризует технологичность конструкции обобщенно, на основе опыта исполнителя.

К основным показателям количественной оценки относятся трудоемкость и себестоимость изготовления изделия, материалоемкость и энергоемкость изделия.

Конструктивная и технологическая преемственность является одним из главных принципов наиболее целесообразной подготовки производства. Необходимо максимально использовать все лучшее, что создано в процессе научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических разработок, освоено в производственных условиях и всесторонне проверено в эксплуатации.

Конструкция детали должна удовлетворять требованиям, предъявляемым к изготовлению, эксплуатации и ремонту с помощью наиболее производительных и экономичных методов. Ее следует отрабатывать на технологичность комплексно, учитывая зависимость технологичности от следующих факторов: исходной заготовки, вида обработки, технологичности СЕ в которую эта деталь входит.

Конструкция детали должна быть простой по конфигурации, состоять из стандартных и унифицированных элементов или быть стандартной в целом. Необходимо предусматривать надежные технологической базы, обеспечивать необходимую жесткость. Конструкция должна быть такой, чтобы для ее изготовления можно было применять высокопроизводительные методы обработки.

Отработка конструкции изделия на технологичность должна обеспечивать решение следующих основных задач: снижение трудоемкости и себестоимости изготовления, снижение расхода материала и топливно-энергетических ресурсов.

Повышение технологичности конструкции изделия предусматривает проведение следующих мероприятий:

Создание конфигурации деталей и подбор их материалов позволяющих применение наиболее совершенных исходных заготовок, сокращающих объем механической обработки.
Важным резервом повышения производительности обработки является изменение и упрощение конфигурации деталей с целью унификации режущего инструмента и создания более благоприятных условий его работы, а также для облегчения и уменьшения объема механической обработки.
Простановка размеров в чертежах с учетом требований механической обработки и сборки, позволяющая выполнить обработку по принципу автоматического получения размеров на настроенных станках и обеспечивать совмещение конструкторских, измерительных и технологических баз

При простановке размеров на детали, имеющей как обработанные, так и необработанные поверхности, особенно важно учитывать последовательность образования отдельных поверхностей заготовок. Черные необработанные поверхности появляются на заготовке раньше обработанных, поэтому система всех необработанных поверхностей должна быть связанна соответствующими размерами. При первой операции механической обработки одна из необработанных поверхностей используется в качестве черновой базы и от нее проставляется размер до обрабатываемой поверхности, которая в процессе дальнейших операций мех. обработки обычно является базирующей.

При обработке остальных поверхностей выдерживаются размеры от первой обработанной поверхности, обычно служащей технологический базой, или в случае смены технологических баз от одной из ранее обработанных поверхностей, используемых в процессе данной операции в качестве технологической базы.

Следовательно, при проектировании детали необходимо связать размерами все необработанные поверхности, затем проставить размер между одной из необработанных поверхностей, используемой в качестве черновой базы, и обрабатываемой поверхностью, которая в дальнейшем будет служить ТБ, при обработке остальных поверхностей детали. Остальные размеры должны связать между собой обработанные поверхности.

Целесообразная последовательность операций обработки отдельных поверхностей должна учитываться не только при простановке размеров на детали, имеющей необработанные поверхности, но также должна приниматься во внимание и при проектировании деталей, участки которых значительно отличаются по точности и шероховатости, а следовательно, изготовляются различными видами обработки.

Упрощение конфигурации отдельных деталей, предельно возможное расширение допусков на изготовление и снижение требований к шероховатости обрабатываемых поверхностей с целью уменьшения объема и облегчения мех. обработки.
Создание конфигурации деталей, позволяющей применение наиболее совершенных и производительных методов мех. обработки (многорезцовым, фасонным и многолезвийным инструментом, накатывание, и вихревое нарезание резьбы,…).
Проведение нормализации и унификации деталей и СЕ, являющихся предпосылками типизации ТП, унификации режущего и мерительного инструмента, а также внедрения групповой обработки.
Если в конструкции изделия предусмотрены отверстия, необходимо учитывать следующее:

по возможности они должны быть сквозными;
производительная обработка отверстий сверлением в значительной степени определяется нормальными условиями врезания и выхода сверла;
глухие отверстия с резьбой должны иметь канавки для выхода инструмента или в них должен быть предусмотрен сбег резьбы;
следует избегать наклонного расположения осей отверстий.

8). Обрабатываемые плоскости не рекомендуется делать сплошными. Обрабатываемые плоскости следует располагать на одном уровне.

9). Технологичность конструкции заготовок деталей должна иметь в виду не только максимальную рационализацию мех. обработки но и упрощение процессов изготовления самих заготовок

Литые заготовки должны удовлетворять следующим требованиям:

а) толщина стенок отливок должна быть по возможности одинаковой, без резких переходов тонкостенных частей в толстостенные;

б) форма заготовки должна предусматривать простой, без затруднения разъем модели;

в) поверхности отливок, расположенные перпендикулярно плоскости разъема должны иметь конструктивные литейные уклоны.

На чертежах штамповок должно быть предусмотрено:

а) отсутствие резких переходов в поперечных сечениях и усиление сечений в изгибах;

б) выполнение переходов от одного сечения к другому по дугам относительно больших размеров;

в) закругление острых ребер;

г) штамповочные уклоны.

Из вышесказанного следует, что понятие технологичности конструкции по существу не может быть абсолютным, оно меняется вместе с развитием производства и технологии и для разных типов производства и даже для различных по характеру и уровню технологии предприятий, принадлежащих к одному типу производства (наличие парка станков с ЧПУ), это понятие не одинаково.

Анализ технологичности конструкции деталей