1.5.2 Качественный и количественный методы оценки. Показатели технологичности.

1.5.1 Понятие о технологичности конструкции. Критерии технологичности конструкции детали, изделия.

Основные понятия. Правила отработки на технологичность

Конструкция любого изделия должна удовлетворять как требо­ваниям служебно-зксплуатационного характера, так и производст­венным требованиям, которые обусловлены возможностью применения высокопроизводительных и рентабельных ТП-ов с учетом конкретных условий и объема производства.

Единым критерием технологичности конструкции изделия явля­ется ее экономическая целесообразность при заданном качестве и принятых условиях производства, эксплуатации и ремонта. В соот­ветствии с ЕСТПП под технологичностью конструкции изделия пони­мается совокупность свойств, позволяющих оптимизировать затраты ресурсов (средств, труда, материалов, энергии) и времени в кон­структорской и технологической подготовке производства, в про­цессе изготовления, эксплуатации и ремонта при обеспечении тре­буемых показателей качества изделия.

Повышение производительности труда, снижение затрат и сок­ращение времени на проектирование (с помощью ЭВМ), технологичес­кую подготовку производства изготовления по наиболее эффективным технологиям, техническое обслуживание и ремонт изделия яв­ляется основной задачей отработки его конструкции на техноло­гичность.

При решении этой задачи каждое изделие рассматривается как объект проектирования, объект производства и объект эксплуата­ции.

Отработка на технологичность должна обеспечить снижение трудоемкости и себестоимости изготовления изделия.

В этот комплекс работ входит:

1. повышение серийности посредством стандартизации;

2. унификация и группирование деталей по конструктивно-технологическим признакам;

3. ограничение номенклатуры применяемых материалов;

4. снижение массы изделия;

5. применение высокопроизводительных типовых ТП и средств оснащения.

Отработку конструкции изделия на технологичность проводят на всех стадиях разработки конструкторской документации, начи­ная с эскизного проекта и до разработки рабочей документации. Исполнителями отработки на технологичность являются разработчи­ки конструкторской и технологической документации.

Этапы отработки изделия на технологичность:

j ЭСКИЗНЫЙ ПРОЕКТ: выбор принципиальной схемы, установ­ление базовой конструкции, унификация сборочных единиц и основ­ных деталей, выбор оригинальных деталей и их заготовок.

k ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ: выявляется конструкция изделия, оп­ределяется конструктив-ная форма всех деталей. Решаются вопросы технологичности заготовок, механической обработки и сборки, вы­бора баз, выявление и расчет размерных цепей, технологических требований, предъявляемых к форме и основным размерам заготовок.

l РАЗРАБОТКА РАБОЧЕЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

Выбор технологический баз деталей в соответствии с кон­структивными базами. Контроль простановки размеров, назначение оптимальных допусков на основе размерного анализа и удовлетворе­ния конструктивных и производственно-технологических требований.

Выбор наиболее дешевых и недефицитных материалов; ограничение марок и сортамента материала.

Отработка на технологичность с точки зрения изготовления (доступность обработки, возможность ввода и вывода инструментов, наличие надежных поверхностей для базирования и закрепления). Унификация элементов конструкций (толщина стенок, радиусы пере­ходов, уклоны, диаметры, резьбы, шлицевые соединения, модули).

m ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОПЫТНЫХ ОБРАЗЦОВ

использование ТТП с учетом типа производства;

подготовка к выпуску установочной партии;

внесение изменений в рабочую документацию в соответст­вии с выявленными замечаниями при изготовлении опытного образца.

В соответствии с ГОСТ 14.301-83 разработка ТП производится для изделий, конструкция которых отработана на технологичность.

Отработка конструкции на технологичность направлена на повышение производительности труда, снижение затрат на проектирование, технологическую подготовку производства, технологическое обслуживание и ремонт изделия при обеспечении необходимого качества изделия.

Под технологичностью понимают соответствие минимальной трудоемкости, себестоимости, материалоемкости.

Чертежи и технические условия на изготовление и приемку из­делий, поступившие к технологу, подвергаются анализу с точки зрения удобства изготовления деталей и возможности построения наиболее производительных и экономичных ТП.

Конструкция изделия может быть названа технологичной, если она обеспечивает простое и экономичное изготовление этого изде­лия.

Повышение технологичности конструкции предусматривает ме­роприятия :

1) Уменьшение общего количества звеньев в кинематической схеме машин. Уменьшение трудоемкости достигается не только за счет сокращения числа деталей, но и также благодаря снижению требований к точности деталей, входящих в расчетные размерные цепи машины, к точности обработки присоединительных поверхнос­тей этих деталей.

2) Создание конфигураций деталей и их материалов, позволя­ющих применение наиболее совершенных исходных заготовок, сокра­щающих объем механической обработки (точное литье, объемная штамповка и т.д.).

Например: перевод заготовки крышки держателя на заготовку штамповку, полученную вытяжкой и вырубкой контура, позволило снизить трудоемкость механической обработки с 41,6 мин. до 10 мин., расход сократился с 1,0 до 0,33 кг на 1 деталь.

3) Упрощение конструкции деталей с целью унификации инструмента.

4) Простановка размеров в чертежах с учетом требований их механической обработки и сборки, позволяющая выполнять обработ­ку по принципу автоматического получения размеров на настроен­ных станках, совмещений конструкторских, измерительных и технологических баз (рисунок 6.1).

5) При простановке размеров на детали, имеющей как обра­ботанные, так и необработанные поверхности важно учитывать по­следовательность образования поверхностей заготовок.

При первой операции механической обработки размер проста­вляется от черновой базы до обрабатываемой поверхности, которая в дальнейшем используется в качестве технологической базы.

При проектировании должны быть связаны размерами все не­обрабатываемые поверхности, затем проставляют размер между не­обрабатываемой и обрабатываемой поверхностями. Остальные размеры должны связывать между собой обработанные поверхности (рисунок 6.2)

6) Упрощение конфигурации деталей, предельно возможное расширение допусков на изготовление и снижение требований к шероховатости обрабатываемых поверхностей с цель» уменьшения объема и облегчения механической обработки.

7) Создание конфигурации деталей, позволяющей применение наиболее совершенных и производительных методов обработки (об­работка многорезцовым, многолезвийным инструментом, применение агрегатных станков и автоматов, поточных и автоматических линий).

а)	б)
Рисунок 6.1 а) неправильная простановка размеров, требующая выполнения лишних операций; б) правильная, обработка сокращается до 2-х операций

Рисунок 6.2 – Постановка размеров на чертежах штампованных заготовок

а, в – неправильная простановка размеров, когда 2-е связанные друг с другом размером 31,0 мм обработанные поверхности одновременно привязаны размерами 50 и 15 к соответствующим необрабатываемым поверхностям; б, г – правильная постановка размеров, учитывающая принцип черновой базы и необходимость связи одним размером системы обработанных и необработанных размеров

8) Возможность унификации режущего и мерительного инструмента, применение групповой обработки.

9) Возможность проведения сборки по принципам полной или частичной взаимозаменяемости, что является одним из основных условий поточной сборки.

Понятие технологичности конструкции не может быть абсолют­ным, оно меняется вместе с развитием производства и технологии и для разных типов производств.