Порядок виконання роботи. Мета роботи:Навчитись виконувати якісну та кількісну оцінку технологічності деталі , відпрацьовувати конструкцію виробу та деталь на технологічність.

Протокол №1 від28.08. 2014 р. Протокол № 1 від 29.08. 2014 р.

Мета роботи: Навчитись виконувати якісну та кількісну оцінку технологічності деталі, відпрацьовувати конструкцію виробу та деталь на технологічність.

Вихідні матеріали і дані:

1.Робоче креслення деталі.

2.Натурний зразок деталі (бажано).

3.Додаткові відомості про заготовку.

4.ГОСТ 14.201-83 ЕСТПП.Общие правила обеспечения технологичности конструкции изделия.

ГОСТ 14.202-73 ЕСТПП. Правила выбора показателей технологичности конструкции изделия.

ГОСТ 14.203-73 ЕСТПП. Правила обеспечения технологичности конструкции сборочных единиц.

ГОСТ 14.205-83 (СТ СЭВ2063-79) ЕСТПП. Технологичность конструкции изделия. Термины и определения.

ГОСТ 2.121-73 ЕСКД. Технологический контроль в конструкторской документации.

5.Методичні вказівки до виконання роботи.

Література:

1. Технологичность конструкции изделия. Справочник /Амиров Ю.Д., Алферова Т.К., Волков П.Н. и др.: Под общ. ред Ю.Д. Амирова -2-е изд. Перераб и доп.-М. Машиностроение. 1990.-768 с.; ил.

2. Технология конструкционных материалов / под. общ. ред. Дальского А.М., М. Машиностроение, 1985.

3. Руденко П.О. Проектування технологічних процесів в машинобудуванні –Київ.Вища школа, 1993.

4. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения - Мн. Вышейшая школа, 1983.-256 с.

5. М.А. Прялин, В.М.Кульчев. Оценка технологичности конструкции – Київ. “Техніка”, 1983.

Одним з факторів, які суттєво впливаютьна характер технологічних процесів є технологічність конструкції виробу та його складових частин.

Технологічність по ГОСТ 14.201-83 це сукупність властивостей конструкції виробу, які визначають його пристосованість до досягнення оптимальних витрат при виробництві, експлуатації та ремонті для визначення показників якості, обсягів виробництва та умов виконання робіт.

Конструкцію машини в якій цілком враховані можливості зручності в експлуатації, економічності, відповідність сучасному рівню техніки, використання найбільш економічних та продуктивних методів її виготовлення називають технологічною.

По ГОСТ 18831-73 розрізняють технологічність: 1) виробничу, 2) експлуатаційну, 3) технічного обслуговування, 4) ремонтну, 5) заготовки, 6) деталі, 7) складальної одиниці, 8) процесу виготовлення, 9) форми поверхні, розмірів, 10) матеріалів.

ГОСТ вимагає, щоб розробка технологічного процесу проводилася після того, як деталь відпрацьована на технологічність Відпрацювання конструкції виробу на технологічність є безперервним процесом, який починається з моменту розробки технічного завдання і продовжується на всіх стадіях проектування і виготовлення дослідних зразків та серії виробів.

Відпрацювання конструкції на технологічність повинно забезпечити рішення наступних основних задач:

1.Зниження працеємності та собівартості виготовлення виробу.

2.Зниження працеємності та собівартості експлуатації виробу, його профілактичного технічного огляду та ремонту.

3.Конструкція деталі повинна задовольняти вимогам виготовлення найбільш економічними способами.

4.Відпрацювання на технологічність повинно бути комплексно - від заготовки через виготовлення до складання (включно).

5.Заготовка повинна отримуватись найбільш розповсюдженим та дешевим способом.

6.Конструкція деталі повинна складатись з уніфікованих конструктивних рішень.

7.Розміри деталей повинні мати конструкторську обґрунтовану точність.

8.Поверхні деталі повинні мати конструкторську обґрунтовану шорсткість.

9.Фізико-механічні властивості матеріалу повинні відповідати умові простого виготовлення.

10.Конструкція деталі повинна забезпечувати можливість використання багато-інструментальної обробки.

11.Конструкція деталі повинна забезпечувати можливість групової обробки.

12.Конструкція деталі та її розміри (точність) повинна забезпечити можливість повної взаємозамінності.

Мета такого аналізу - виявлення недоліків по відомостям, що містяться на кресленні і в технічних вимогах, а також можливе поліпшення технологічності розглядаємої конструкції.

Технологічний контроль креслення

зводиться до детального його вивчення.

Робочі креслення повинні містити всі необхідні відомості, що дають уявлення про деталь, тобто всі проекції, розрізи і перетини зовсім чітко і однозначно повинні пояснювати її конфігурацію, а також можливі способи отримання заготовки На кресленні повинні бути всі розміри з необхідними відхиленнями, шорсткість оброблюваних поверхонь, допустимі відхилення від правильних геометричних форм, а також взаємного розташування поверхонь. Креслення повинно мати відомості про матеріал деталі, термічну обробку, використання захисних покрить, масу деталі і інше.

Отже, технологічний контроль креслення - важлива стадія проектування технологічних процесів, він сприяє виясненню і уточненню наведених вище факторів.

Оцінка технологічності конструкції виробу

може бути двох видів- якісна і кількісна.

Якісна оцінка характеризує технологічність конструкції узагальнено (добре-погано, допустимо-недопустимо) на основі досвіду виконавця.

В першу чергу, необхідно проаналізувати технологічність конструкції за матеріалом, звертаючи увагу на оброблюваність, визначити можливість заміни матеріалу на більш дешевий, або ж підвищити фізико-механічні властивості використовуваного різними способами.

Потім дати загальну оцінку конфігурації деталі: до якого класу деталей вона належить, з яких сполучень простих фігур вона складається і де на деталі вони розташовані, чи симетричні форми деталі і як це впливає на механічну обробку. Конфігурація деталі повинна представляти собою сполучення простих геометричних форм, які забезпечують зручну, надійну базу для установки заготовки в процесі її обробки.

Далі необхідно виконати аналіз за окремими поверхнями, виходячи з їх заданої точності, розмірів, шорсткості поверхонь, точності форми і взаємного розташування поверхонь, продуктивності обробки таких поверхонь механічними або іншими шляхами і зробити висновок про технологічність цих поверхонь.(Дивіться відпрацювання деталі на технологічність)

Рисунок 1 - Приклади деяких конструктивних рішень, які забезпечують технологічність деталей: а) нераціональне рішення, б) раціональне рішення

Таблиця 1. Аналіз технологічності деталей

Вид деталі	Технологічні вимоги до деталей	Ескізи конструктивних елементів	Технологічне обстеження конструктивного рішення
нетехнологічно	технологічно
Корпусні деталі	Корпусні деталі повинні мати добре розвинені технологічні бази, які забезпечують надійне жорстке кріплення деталей в процесі механічної обробки з розташуванням цих баз в однієї площині		Корпус має недостатньо розвинену опорну базу, що не забезпечує його стійкого положення при обробці та обмежує застосування високих режимів різання
	При наявності співосних отворів на декількох паралельних осях доцільно передбачати зменшення діамітрів отворів в одному напрямку на всіх вісях.		Поворот деталі збільшує похибку відносного розташування отворів.В технологічних конструкціях цей недолік усунений
	Внутрішні торцеві поверхні повинні бути легко доступні для обробки		Внутрішній торець 1 оброблюється через отвір 2 зенкером, насадженим на оправку, що при невеликому отворі 2 малопродуктивно.Треба збільшити діаметр отвору.
Вали	В багатоступенчатих валах розміри ступеней треба установлювати однаковими, чи кратними		При однаковый чи кратній довжині ступеней валу час обробки зменшується, причому обробка може проводиться одночасно
Втулки	Конструкція втулок повинна забезпечувати можливість обробки з однєї сторони		Впершому випадку, отвори можуть бути оброблені за дві операції, причому нарізання різьби в глухому отворі пов’язано з частою поломкою інструменту.
	Конструкція втулки повинна забезпечувати вільний підхід та вихід інструмента		Втулка з відкритим з однієї сторони отвором оброблюється на попередньо налагоджених верстатах. Контроль розмірів також не визиває забруднень

Продовження таблиці 1

Шестерні та шківи	Обєм механічної обробки повинен бути мінімальний		Торцева поверхня 1 шестерні є базою для нарізання зубів, в зв’язку з цим вона повинна мати малу шорсткість і бути строго перпендикулярною до торцю, тому її необхідно скоротити
	Оброблюємі поверхні повинні бути доступні для обробки		Зовнішню поверхню ступиці можна шліфувати, якщо винести її за торець

Кількісний аналіз технологічності виконують за показниками, значення яких характеризує ступінь задоволення вимогам до технологічності конструкції. Число показників повинно бути мінімальним, але достатнім для оцінки технологічності.

ГОСТ 14.201-83 рекомендує перелік показників технологічності. Кількісна оцінка технологічності конструкції у відповідності з ГОСТ 14.202-83 може виконуватись при умові внесення змін в конструкцію деталей після аналізу технологічності. У цьому випадку може бути проведена порівняльна оцінка за деякими показниками технологічності до і після внесення змін.

Кількісна оцінка технологічності виконується за такими показниками:

1) коефіцієнт використання матеріалу:

, (1)

де m_მ -маса деталі, кг,

m_з-маса заготовки.

2) коефіцієнт точності обробки:

, (2)

, (3)

де Т_сер -середня точність обробки,

Т_і-квалітет точності розміру,

n-число розмірів відповідно квалітету точності.

3) коефіцієнт шорсткості:

, (4)

Ш_сер= , (5)

де Ш_сер- середня шорсткість обробки,

Ш_і- параметр шорскості оброблюваних поверхонь,

n - число поверхонь відповідно класу шорсткості.

4) коефіцієнт уніфікації конструктивних елементів:

, (6)

де Q_уe - кількість уніфікованих типорозмірів конструктивних елементів (отвори, шпонки, пази, радіуси, фаски, різьби та ін.),

Q_е-кількість конструктивних елементів у деталі (загальна кількість розмірів, проставлених на кресленні, шт).

Також необхідно проаналізувати основні пункти технічних вимог креслення і методи їх забезпечення в таблиці 2.

Таблиця 2

Порядок виконання роботи

1.Визначити призначення і мету аналізу технологічності конструкції виробу.

2.Виконати аналіз технічних вимог деталі.

3.Виконати якісну оцінку технологічності заданої деталі.

4.Виконати кількісну оцінку технологічності деталі за наведеними показниками.

5.Висновки та пропозиції.

Питання для контролю

1.Як визначається технологічність конструкції виробу (ТКВ) у відповідності з ГОСТ 14.205-83?

2.Які головні фактори визначають ТКВ?

3.Які види оцінки ТКВ?

4.За допомогою якої системи показників виконують кількісну оцінку технологічності виробу?

5.Які показники ТКВ належать до основних?

6.Які показники ТКВ належать до допоміжних?

7.Як виконують відпрацювання конструкції виробу на технологічність?

8.Які вимоги пред’являють до технологічності деталей машин і складальних одиниць?

Приклад: Відпрацювати на технологічність корпус вагою 2 кг, виготовлений з чавуну СЧ 20 ГОСТ 1482-79

Рисунок 2-Ескіз деталі та заготовки

Метод отримання лиття: в земляну форму, по 1 класу точності (ГОСТ 1855-75), маса заготовки m=2, 62 кг.

Працеємність механічної обробки деталі Т_н=45 хв. При базовій працеємності Т =58 хв.

Технологічна собівартість деталі С_т=2, 1 грн.При базовій технологічній собівартості аналогу С_б.т.=2, 45 грн.

Дані конструкторського аналізу приведені в таблиці 3.

Таблиця 3 - Аналіз якості поверхонь

Продовження таблиці 3

Якісний аналіз технологічності.

Деталь корпус виготовлена з чавуну СЧ 20 ГОСТ 1482-79, що є достатньо дешевим та гарно оброблюємим матеріалом. Заготовка може бути одержана литтям в пісчано-глинисту форму з машинною формовкою по металічним чи дерев’яним моделям - це продуктивний, раціональний та недорогий спосіб одержання заготовки ще й тому, деталь має достатньо необроблюємих поверхонь. Конструкція деталі відповідає вимогам машинної формовки, а саме товщина стінок в різних розтинах не має різких змін. Відливка симетрична відносно вертикальної площини і легко буде формуватися в двох опоках

Деталь складається з простих фігур, має правильну геометричну форму, яка забезпечує обробку її з однієї бази (з площини та двох установочних осей, які їй перпендикулярні). Отвори стандартизовані та уніфіковані(по 4), наскрізні, перпендикулярні площинам. Пази відкриті. Невелика вага обумовлює невелику трудомісткість обробки. Але для зменшення часу обробки базової площини її можна скоротити по довжині. Всі поверхні доступні для підведення та відведення інструменту. Точність розмірів можна одержати на верстатах нормальної точності.

По якісному аналізу деталь можна вважати технологічною, але скоротити довжину базової площини.

Кількісний аналіз технологічності.

1). Розраховуваємо основні показники

Абсолютний техніко-економічний показник –-трудомісткість обробки

Т-45 хв.

Рівень технологічності конструкції по трудомісткості виготовлення:

К_т.п.= Т/Т_б, (7)

К_т.п.=45/58=0, 775.

Деталь по цьому показнику технологічна, так як працеємність в порівняні з базовим аналогом нижче на 22, 5 %.

2).Технологічна собівартість деталі С =2, 1 грн.

Рівень технологічності конструкції по технологічній собівартості.

К _т.с.= С/С_б.с., (8)

К_т.с.=2, 1/2, 45=0, 857

Деталь технологічна, так як собівартість її порівняно з базовим аналогом знизилась на 14, 3%.

3).Розраховуємо допоміжні показники:

коефіцієнт використання матеріалів: К_в.м.=2/2, 62=0.76.

По цьому показнику деталь технологічна, тому що він достатньо високий і свідчить про задовільне використання матеріалу.

- коефіцієнт уніфікації конструктивних елементів деталі:

К_у.е=15/20 =0, 75.

По цьому показнику деталь технологічна, тому що він також. достатньо високий.

-Коефіцієнт точності обробки:

Т _сер..=(7 1+9 8+12 5+14 6)/20=11, 15,

К_т.ч.=1-(1/11, 15)=1-0, 09=0, 91.

Так як К _т.ч.> 0, 8, то деталь по цьому показнику є технологічною.

-Коефіцієнт шорсткості поверхні:

Ш _сер.=(0, 32 1+1, 25 2+2, 5 1+5 2+20 10+40 4)/20=375, 32/20=18, 77.

К_т.ш.=1/18, 77=0.05.

Через те, що К _т.ш< 0, 32 по цьому показнику деталь є технологічною.

Висновок: Деталь корпус є технологічною.

Література.

1.Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. - Минск. Высшая школа 1983г. - 256с

2. Руденко П.О. Проектування технологічних процессів у машинобудуванні. Навч. посібник - К.: Вища шк. 1993р. - 414с.

3.Справочник технолога-машиностроителя. Т.2 / Под ред. Косиловой А.Г., Мещерякова Р.К - М. Машиностроение 2003г. - 687с

4.Технология машиностроения (специальная часть)/ Гусев А.А. и др.: Учебник. - М.: Машиностроение 1986г. - 486с.

5. Технологический классификатор деталей машиностроения и приборостроения- М. Издательство стандартов, 1987.

6. Худобин Л.В. и др. Курсовое проектирование по технологии машиностроения Учебное пособие.-М.: Машиностроение, 1989.