Технологичность детали

 

Одним из факторов, существенно влияющих на характер технологических процессов, является технологичность детали и ее составных частей. Конструкция изделий должна не только обеспечивать их эксплуатационные требования, но и требования к их наиболее экономичного изготовления. Чем меньше трудоемкость и себестоимость изготовления изделия, тем больше оно считается технологичным. Поэтому проектированию технологических процессов предшествует отработки изделия на технологичность. Это обусловлено более глубокими знаниями технолога конкретного производства: технических и экономических возможностей, конкретного оборудования и других факторов. Технологичная конструкция детали должна предусматривать широкое использование унифицированных сборочных единиц, стандартизированных и нормализованных деталей и их элементов; минимальное количество оригинальных деталей. Технологичная конструкция изделия должна соответствовать требованиям сборки и иметь удобные сборочные базы, минимум подгоночных работ, возможность параллельной сборки сборочных единиц.

Виды и показатели технологичности конструкций приведены в ГОСТе 14.205-83, общие правила отработки конструкции изделия на технологичность - в ГОСТе 14.201-83.

Анализ технологичности детали

Анализ технологичности конструкции может быть двух видов: качественным и количественным. Качественная характеризует технологичность конструкции обобщенно на основании опыта исполнителя и проводится на всех стадиях проектирования как предыдущая. Ее характеризуют показатели хорошо -плохо. Количественная оценка базируется на определении отношения значений достигнутых показателей в базовых. При этом базовых берут показатели машин, которые являются лучшими мировыми представителями такого вида продукции.

В ГОСТе 14.201-83 приведен типичный перечень показателей технологичности, из которого разработчик должен выбирать минимальную, но достаточную технологичность. Показатели технологичности являются инструментом общения между конструктором и технологом при совместном отработке конструкции на технологичность. Рекомендуется выполнять поэтапную отработку технологичности детали в следующем порядке:

  • Подобрать и проанализировать исходные (начальные) материалы, необходимые для анализа технологичности конструкции детали;
  • Определить показатели технологичности базовой и предназначенной к изготовлению конструкции;
  • Провести сравнительную оценку и расчет уровня технологичности;
  • Разработать мероприятия по улучшению показателей технологичности.

Показатели технологичности конструкции

Технологичность детали определяется основными показателями, такими как трудоемкость, себестоимость, материалоемкость и энергоемкость.

Трудоемкость изготовления или ремонта изделия выражается суммой нормо-часов, потраченных на технологические процессы изготовления или ремонт всех его составных частей и сборки. Уровень технологичности конструкции по трудоемкости определяется по формуле 4.4:

Кт = То/Тб , (4.4), где То и Тб - ожидаемая (проектная) и базовая трудоемкости изготовления или ремонта изделия, нормо-часов.

Себестоимость - суммарные (по всем составным частям изделия) значения расходов на материалы, заработную плату производственных рабочих с начислениями и накладных расходов. Себестоимость является обобщающим показателем качества изделия и в определенной мере определяет технологичность детали. Уровень технологичности конструкции по себестоимости:

Кс = Со/Сб , (4.5), где Сo и Сб - ожидаемая (проектная) и базовая себестоимости изготовления изделия.

Материалоемкость характеризует количество материала, затраченного на изготовление изделия единицы массы. На практике часто используют материалоемкость как отношение массы изделия к одному из основных технических его параметров (например, мощности).

Энергоемкость характеризует количество топливно-энергетических ресурсов, которые тратятся на изготовление изделия, например, кВт, кал.

Уровни технологичности изделия по материалоемкости и энергоемкости определяются аналогично уровнях технологичности из трудоемкости и себестоимости.

Уровень технологичности детали

Пример нетехнологичной детали

Рисунок 4.2 - Примеры нетехнологичных деталей

Разработанные конструкции считаются технологичными, если числовые значения уровней технологичности меньше единицы. Существует также ряд других показателей, которые позволяют конкретизировать те или иные конструктивные недостатки и определить пути повышения технологичности. К ним относятся уровень унификации деталей и их конструктивных элементов, марок материалов, сортаментов материалов, размеры геометрии, посадок и тому подобное. На рисунке 4.2 приведены нетехнологичные решения конструкции элементов деталей - ось отверстия 2 НЕ перпендикулярна поверхности, что вызывает необходимость проектирования и изготовления специального устройства для сверления. На втором примере отверстие более высокой точности (7-й квалитет) запроектировано как глухое, что не позволяет обрабатывать его на проход, а также использовать прогрессивные методы обработки, например, протягивание. В данном случае целесообразнее более точное отверстие сделать сквозным.

Согласование изменений

После проведения анализа технологичности детали все предложения об изменении конструкции должны быть систематизированы в пояснительной записке. Изменения, которые не противоречат служебному назначению изделия, после согласования разработчиком должны быть внесены в конструкцию изделия.

Похожие материалы