Технологичность конструкции детали.
Анализ технологичности конструкции детали*
Под технологичностью конструкции понимают совокупность конструктивных и технологических решений, обеспечивающих применение прогрессивной технологии и организации производства с наименьшими затратами времени, труда и материалов, которые при заданных масштабах производства обеспечивают наименьшую себестоимость и высокое качество изделий при условии выполнения машиной всех ее функций.
Технологичность конструкции механически обрабатываемых деталей обуславливается следующим:
- обоснованным определением размеров детали и применяемого материала;
- рациональным выбором заготовки;
- простой и удобной для обработки геометрической формой детали;
- рациональной простановкой размеров;
- назначением оптимальной точности размеров и шероховатости поверхности.
Исходя из условий механической обработки, конструкция детали должна удовлетворять следующим основным требованиям:
- деталь должна обладать достаточной точностью и иметь удобную форму для установки на станке при обработке;
- площадь обрабатываемых поверхностей должна быть минимальной;
- обрабатываемые поверхности следует четко разграничивать от необрабатываемых;
- желательно, чтобы обработку поверхностей можно было вести напроход;
- необходимо обеспечивать легкий доступ режущим и измерительным инструментом к обрабатываемым поверхностям, а также удобство выхода режущего инструмента;
- съем материала при обработке должен быть по возможности равномерным и без ударов;
- фасонные поверхности детали следует принимать, по возможности, простыми по геометрическому построению;
- конструкция детали должна давать возможность производить обработку с одной установки всех поверхностей, связанных между собой условиями соосности, перпендикулярности, параллельности;
- форма детали и расположение обрабатываемых поверхностей должны предусматривать возможность применения наиболее производительных методов обработки.
Прежде чем приступить к этапам проектирования технологического процесса, любая конструкция (машина, узел, деталь) должна быть самым тщательным образом проанализирована. Цель такого анализа – выявление недостатков конструкции по сведениям, содержащимся в чертежах и технических требованиях, а также возможное улучшение технологичности рассматриваемой конструкции.
Анализ технологичности конструкции можно разбить на два этапа: технологический контроль чертежей и технологический анализ конструкции.
Технологический контроль чертежей сводится к тщательному их изучению. Рабочие чертежи обрабатываемых деталей должны содержать все необходимые сведения, дающие полное представление о детали, т.е. все проекции, размеры и сечения, совершенно четко и однозначно объясняющие ее конфигурацию и возможные способы получения заготовки. На чертеже должны быть указаны все размеры с необходимыми допусками, классы шероховатости обрабатываемых поверхностей, допускаемые отклонения от правильных геометрических форм, а также взаимного положения поверхностей. Чертеж должен содержать все необходимые сведения о материале детали, термической обработке, массе детали и др.
Таким образом, технологический контроль – важный этап проектирования технологических процессов и во многих случаях способствует выяснению приведенных выше факторов.
Технологический анализ конструкции решает следующие основные задачи: пути возможного уменьшения трудоемкости и металлоемкости конструкции, а также возможность обработки детали высокопроизводительными методами.
___________
*Дополнительно см. ГОСТ 14201-73, 14202-73, 14203-73, 14204-73.
Вопросом технологичности конструкции надлежит заниматься на всех последовательных этапах проектирования технологических процессов. Чтобы избежать незамеченных недостатков в конструкции, анализ технологичности целесообразно проводить в определенной последовательности.
1. На основании изучения условий работы конструкций, а также масштаба производства проанализировать возможность упрощения, замены сварной, армированной или сборной конструкцией, а также возможность и целесообразность замены материала.
2. Установить возможность применения высокопроизводительных методов обработки.
3. Определить целесообразность назначения протяженности и размеров обрабатываемых поверхностей, труднодоступные для обработки места.
4. Определить технологическую увязку размеров, оговоренных допусками, классы шероховатости, необходимость дополнительных технологических операций для получения высокой точности обрабатываемых поверхностей.
5. Увязать указанные на чертежах допускаемые отклонения размеров, классы шероховатости и пространственные отклонения по геометрической форме и взаимному расположению поверхностей с геометрическими погрешностями станков.
6. Определить возможность непосредственного измерения заданных на чертежах размеров.
7. Определить поверхности, которые могут быть использованы при базировании, возможность введения искусственных баз.
8. Определить необходимость дополнительных технологических операций, вызванных специфическими требованиями (например, допустимыми отклонениями в весе детали), и возможность изменения этих требований.
9. Проанализировать возможность выбора рационального метода получения заготовки, учитывая экономические факторы.
10. Предусмотреть в конструкциях деталей, подвергающихся термической обработке, конструктивные элементы, уменьшающие коробление деталей в процессе нагрева и охлаждения, и определить, правильно ли выбраны материалы с учетом термической обработки.