3. Расчет количественных показателей технологичности

Коэффициент точности обработки [6]

(1)

где IT_ср - средняя точность выполнения размеров детали;

n – общее количество обрабатываемых размеров детали;

n_i – количество размеров детали, обрабатываемых по Т_i квалитету точности;

Т_i – номер квалитета точности.

Для расчета коэффициента точности целесообразно составить таблицу точности (рис. 2), в первую строку которой записать все квалитеты точности размеров детали, в том числе и свободных размеров. Точность определяется записью в технических требованиях на чертеже детали (например, общие допуски по ГОСТ 2.308-79*: Н14, h14, IT14/2). При обозначении на чертеже размеров только с предельными отклонениями (без указания полей допусков и квалитетов точности) их квалитеты точности устанавливаются по ГОСТ 25347-82 или по табл. 1. Во вторую строку таблицы (рис. 1) записывается количество поверхностей, выполненных по соответствующему квалитету точности.

Точность обработки детали

Квалитет точности IT	6	7	9	10	12	14	15
Количество размеров n	1	3	1	2	4	8	1

Рис. 1. Вид таблицы для расчета коэффициента точности обработки

Коэффициент шероховатости обработки [6]

(2)

где Ra_ср - среднее значение параметра шероховатости обрабатываемых поверхностей;

n - общее количество обрабатываемых поверхностей;

Ra_i - значение параметра шероховатости, указанное на чертеже;

n_i - количество поверхностей, имеющих шероховатость Ra_i.

Для расчета коэффициента шероховатости также целесообразно составить расчетную таблицу (рис. 2), в первую строку которой записываются все значения шероховатости, указанные на чертеже детали, в том числе и значение, указанное в правом верхнем углу чертежа. При этом для перевода параметра Rz в параметр Rа можно использовать табл. 2. В этой таблице приведены также обозначения шероховатости ранее применявшиеся в машиностроении.

Таблица 1

Допуски для размеров от 1 до 500 мм

Интервал номинальных размеров		Квалитет
		6	7	8	9	10	11		12		13		14		15		16		17
свыше	до	мкм								мм
	3	6	10	14	25	40		60		0,10		0,14		0,25		0,40		0,60		1,00
3	6	8	12	18	30	48		75		0,12		0,18		0,30		0,48		0,75		1,20
6	10	9	15	22	36	58		90		0,15		0,22		0,36		0,58		0,90		1,50
10	18	11	18	27	43	70		110		0,18		0,27		0,43		0,70		1,10		1,80
18	30	13	21	33	52	84		130		0,21		0,33		0,52		0,84		1,30		2,10
30	50	16	25	39	62	100		160		0,25		0,39		0,62		1,00		1,60		2,50
50	80	19	30	46	74	120		190		0,30		0,46		0,74		1,20		1,90		3,00
80	120	22	35	54	87	140		220		0,35		0,54		0,87		1,40		2,20		3,50
120	180	25	40	63	100	160		250		0,40		0,63		1,00		1,60		2,50		4,00
180	250	29	46	72	115	185		290		0,46		0,72		1,15		1,85		2,90		4,60
250	315	32	52	81	130	210		320		0,52		0,81		1,30		2,10		3,20		5,20
315	400	36	57	89	140	230		360		0,57		0,89		1,40		2,30		3,60		5,70
400	500	40	63	97	155	250		400		0,63		0,97		1,55		2,50		4,00		6,30
500	630	44	70	110	175	280		440		0,70		1,10		1,75		2,80		4,40		7,00

Для перевода параметра шероховатости Rа в Rz, можно также использовать приближенное соотношение между их величинами

.

Шероховатость поверхностей детали

Шероховатость Ra, мкм	0,8	1,6	3,2	6,3	12,5
Количество поверхностей n	2	4	8	3	10

мкм.

Рис. 2. Вид таблицы для расчета коэффициента шероховатости обработки

Таблица 2

Параметры шероховатости

Класс шерохова­тости	Ra, мкм		Rz, мкм
	Диапазон	Предпочти­тельное значение	Диапазон	Предпочти­тельное значение
1	80; 63; 40	50	320; 250; 200; 160	200
2	40; 32; 20	25	160; 125; 100; 80	100
3	20; 16; 10	12,5	80; 63; 50; 40	50
4	10; 8; 5	6,3	40; 32; 25; 20	25
5	5; 4; 2; 5	3,2	20; 16; 12,5; 10	12,5
6	2;5; 2; 1,25	1,6	10; 8; 6,3	6,3
7	1,25; 1; 0,63	0,8	6,3; 5; 4; 3,2	3,2
8	0,63; 0,5; 0,32	0,4	3,2; 2,5; 2; 1,6	1,6
9	0,32; 0,25; 0,16	0,2	1,6; 1,25; 1,0; 0,8	0,8
10	0,16; 0,125; 0,08	0,1	0,8; 0,63; 0,5; 0,4	0,4
11	0,08; 0,063; 0,04	0,05	0,4; 0,32; 0,25; 0,2	0,2
12	0,04; 0,032; 0,02	0,025	0,2; 0,16; 0,125;0,1	0,1
13	0,02; 0,016; 0,01	0,012	0,1; 0,08; 0,05	0,05
14	0,01; 0,008	-	0,05; 0,04; 0,032	-

По полученным значениям IT_cp и Ra_cp рассчитываются коэффициент точности и коэффициент шероховатости, и полученные значения сравниваются с базовыми значениями.

Коэффициент использования материала [2]

(3)

где М_дет - масса готовой детали (кг); М_заг - норма расхода материала на заготовку (масса заготовки, кг).

Коэффициент применяемости стандартного инструмента [2]

(4)

где Q_c - количество поверхностей, обрабатываемых стандартным инструментом; Q_о - общее количество обрабатываемых механической обработки поверхностей.

По данным коэффициентам, а также по трудоемкости и себестоимости изготовления детали определяются уровни технологичности конструкции детали по сравнению с конструкцией аналога или базового варианта.

Во всех случаях, или для любого показателя, если уровень технологичности детали оказался больше единицы, то это означает, что по данному показателю принятые технические решения привели к повышению технологичности конструкции детали по сравнению с ее базовой конструкцией, и эти решения являются экономически целесообразными.

Заканчивается этот раздел проекта выводами по уровню технологичности детали и предложениями по его повышению, а также разработкой способов реализации этих предложений.