Анализ технологичности конструкции изделия

Технологичность конструкции изделия в соответствии с ГОСТ 14.205—83 — совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных по­казателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ.

Производственная технологичность конструкции дета­ли — это степень ее соответствия требованиям наиболее произво­дительного и экономического изготовления. Чем меньше трудоем­кость и себестоимость изготовления, тем более технологичной яв­ляется конструкция детали.

Стандартами ЕСТПП установлена обязательность отработки конструкции на технологичность и количественной оценки техно­логичности на всех стадиях создания изделий.

Производственная технологичность конструкции изделия проявляется в сокращении затрат, средств и времени на конструк­торскую и технологическую подготовку производства, а также на изготовление (в том числе на контроль и испытания) изделий.

Эксплуатационная технологичность конструкции изделия проявляется в сокращении затрат времени и средств на технологи­ческое обслуживание, текущий ремонт и утилизацию изделия.

Ремонтная технологичность конструкции изделия проявля­ется в сокращении затрат при всех видах ремонта, кроме текущего ремонта.

Чтобы избежать незамеченных недостатков в конструкции, ана­лиз технологичности конструкции следует производить в опреде­ленной последовательности:

■ на основании изучения условий работы конструкций, а также серийности производства необходимо проанали­зировать возможность упрощения конструкции и целе­сообразность замены материала;

■ установить возможность применения высокопроизводи­тельных методов обработки;

■ определить целесообразность назначения протяженно­сти и размеров обрабатываемых поверхностей, трудно­доступные для обработки места;

■ определить технологическую увязку размеров, оговорен­ных допусками, шероховатость поверхности, необходи­мость дополнительных технологических операций для получения высокой точности и необходимой шерохова­тости обрабатываемых поверхностей;

■ увязать указанные на чертежах допускаемые отклонения размеров, шероховатость поверхности и пространствен­ные отклонения по геометрической форме и взаимному расположению поверхностей с геометрическими по­грешностями станков;

■ определить возможность непосредственного измерения заданных на чертеже размеров;

■ определить поверхности, которые могут быть использо­ваны при базировании;

■ определить необходимость дополнительных технологи­ческих операций, вызванных специфическими требова­ниями, и возможность изменения этих требований;

■ проанализировать возможность выбора рационального метода получения заготовки, учитывая экономические факторы;

■ предусмотреть в конструкциях деталей, подвергающихся термической обработке, конструктивные элементы, уменьшающие коробление детали в процессе нагрева и охлаждения, и определить, правильно ли выбраны ма­териалы с учетом термической обработки.

Для деталей различного типа дают различные рекомендации.

Для валов указывают:

■ возможность обработки поверхностей проходными рез­цами;

■ возможность уменьшения диаметров больших фланцев или буртов;

■ возможность замены закрытых шпоночных канавок от­крытыми, которые обрабатываются более производи­тельными дисковыми фрезами;

■ допускает ли жесткость вала получение высокой точно­сти обработки (L/d< 10);

■ возможность замены ступенчатого вала гладким.

Конструкция зубчатого колеса должна иметь следующие осо­бенности:

■ простую форму центрального отверстия, так как слож­ные отверстия значительно усложняют обработку, вызы­вая необходимость применения револьверных станков и полуавтоматов;

■ простую конфигурацию наружного контура зубчатого колеса (так как наиболее технологичными являются зуб­чатые колеса плоской формы без выступающих ступиц);

■ симметричное расположение перемычки между ступи­цей и венцом для зубчатых колес, подлежащих термиче­ской обработке как по отношению к венцу, так и по от­ношению к ступице; нарушение этого условия приводит к значительным односторонним деформациям при тер­мической обработке;

■ правильную форму и размеры канавок для выхода ин­струментов;

■ возможность многорезцовой обработки в зависимости от соотношения диаметров венцов и расстояний между ними.

Для корпусных деталей определяют:

■ допускает ли конструкция обработку плоскостей на про­ход и что мешает такому виду обработки;

■ позволяет ли форма отверстий растачивать их на проход с одной или с двух сторон;

■ можно ли обрабатывать отверстия одновременно на мно­гошпиндельных станках с учетом расстояний между ося­ми этих отверстий;

■ есть ли свободный доступ инструмента к обрабатывае­мым поверхностям;

■ нужна ли подрезка торцов ступиц с внутренних сторон отливки и можно ли ее устранить;

■ есть ли глухие отверстия и можно ли их заменить сквоз­ными отверстиями;

■ имеются ли обрабатываемые плоскости, расположенные под тупыми и острыми углами друг к другу, и можно ли заменить их плоскостями, расположенными параллельно или перпендикулярно друг другу;

■ имеются ли отверстия, расположенные не под прямым
углом к плоскости входа и выхода, и возможно ли изменение этих элементов;

■ достаточна ли жесткость детали, не ограничивает ли она
режим резания;

■ имеются ли в конструкции детали достаточные по размерам и расстоянию базовые поверхности, если нет, то каким образом следует выбрать вспомогательные базы;

■ нет ли в конструкции внутренней резьбы большого диаметра и возможно ли заменить ее другими конструктивными элементами;

■ насколько прост способ получения заготовки (отливки),
правильно ли выбраны элементы конструкции, обусловливающей получение заготовки.

Количественная оценка технологичности производится расчетом ряда показателей, характеризующих отдельные свойства, которые возможно определить из чертежа детали. К ним относятся: коэффициент использования материала, коэффициент унификации конструктивных элементов детали, коэффициент точности обработки, коэффициент шероховатости поверхности.