9.4. Технологічність конструкції і технологічна обробка креслення виробу, який виготовляється.

Технологічність конструкції виробу – це сукупність властивостей конструкції виробу, які визначають її пристосованість до досягнення оптимальних витрат при виробництві, експлуатації і ремонті для заданих показників якості, обсягу випуску і умов виконання робіт. Після вивчення робочих креслень, виконується їх обробка на технологічність

Обробка конструкції на технологічність направлена на підвищення продуктивності праці, зниження витрат і скорочення часу на проектування і технологічну підготовку виробництва, виготовлення, технічну обслугу і ремонт виробу при забезпеченні необхідної якості виробу.

Випуск машин високої якості при підвищенні їх ефективності, скорочення терміну створення і освоєння, зменшення витрат на виробництво, експлуатацію і ремонт – найважливіша задача виробництва. Основою її виконання являється створення “ технологічних виробів “, тобто таких, де найбільш точно враховані потреби технологічності конструкції виробу.

Підвищення технологічності конструкції виробу передбачає проведення комплексу заходів, в число яких входять такі:

• Зменшення загальної кількості ланок в кінематичній схемі машини. Зменшення трудомісткості в цьому випадку буде не тільки за рахунок зменшення деталей і спрощення складання, але також і за рахунок зниження вимог до точності деталей, які входять в розрахункові розмірні ланцюги і точності приєднувальних поверхонь цих деталей.

• Створення конфігурації деталей і підбір їх матеріалів, які б дозволяли застосування найбільш доскональних вихідних заготовок і, тим самим, зменшували б обсяг механічної обробки, покращували б закріплення і обробку. (рис30,А)

• Поставлення розмірів на кресленнях з урахуванням потреб їх механічної обробки і складання і які дозволяють виконувати обробку за принципом автоматичного одержання розмірів на налагоджених верстатах і забезпечують суміщення конструктивних, вимірювальних і технологічних баз. (рис.30,Б)

• Спрощення конфігурації окремих деталей, гранично можливе розширення допусків на виготовлення, що досягається теоретико - імовірнісним розрахунком розмірних ланцюгів і зниження потреб к шорсткості поверхонь які обробляються (Мал..30,В)

• Проведення нормалізації і уніфікації деталей і складальних одиниць, що дозволяє застосовувати типізацію технологічних процесів, уніфікацію ріжучого інструменту, а також втілення групової обробки (рис.30,Г)

• Створення конструкції виробу, яка дозволяє проведення складання по методу повної або часткової взаємозамінності.

• Технологічність конструкції виробу може бути об’єктивно оцінена шляхом розрахунку кількісних показників технологічності

Для зручності розрахунку технологічності конструкції вона розподіляється на два напрями:

- технологічність форми, яка включає раціональність кінематичних ланцюгів і приєднувальних зв’язків, структуру машини, геометричні форми деталей, заготовки, зручність складання і розбирання, раціональність технологічних маршрутів при виготовленні, економічність експлуатації і ремонтів, можливість застосування прогресивних методів обробки і складання;

• технологічність розстановки розмірів і допусків, а також якість поверхонь, яка включає раціональний вибір номінальних розмірів з використанням переважних чисел, конструктивних і складальних баз; допуски на поверхні, які обробляються, і на сполучення в складальних з’єднаннях, шорсткість поверхонь і їх фізико-механічні якості.

Переважна більшість факторів технологічності визначається розрахунковим порядком і тільки деякі приймаються завдяки дослідним, логічним або статистичним даним.

Сумарна оцінка технологічності конструкції може бути визначена за трудомісткістю і матеріалоємністю.

За трудомісткістю технологічність конструкції визначається за формулами:

або за питомою трудомісткістю , де

Р – основний технічний параметр (міцність, вантажопідйомність і т.п.);

t_u – питома трудомісткість виготовлення деталі;

m – ступень технологічності варіантів конструкції;

Т_і і Т₂ – трудомісткість виготовлення одного і другого варіантів конструкції у хвилинах. або годинах.

Т_u – трудомісткість виготовлення виробу.

Недолік цієї оцінки полягає в тому, що вона може бути визначена тільки після розробки технологічного процесу. Тобто дуже пізно.

В процесі конструювання можливо виконувати оцінку, виходячи із середньої трудомісткості з використанням альбомів типових деталей і вузлів, трудомісткість яких відома.

Оцінка технологічності за матеріалоємністю визначається відношенням чистої маси деталі до норми розходу, або відношенням чистої маси деталі до маси заготовки по варіантам, які порівнюються :

; ; де

К – коефіцієнт використання металу;

Q_ДЕТ – чиста маса деталі;

Q _ЗАГ – чиста маса заготовки.

Технологічний той варіант, у якого К буде ближчим до одиниці. Показники трудомісткості і матеріалоємності являються основними і доповнюють один одног. Перший складається з затрат на заготовчі операції, механічну обробку, складання, покриття, випробування і т.п.

Другий характеризує як витрати матеріалів, так і раціональність обраних заготовок

Технологічність форми представляє собою широке поняття, яке складається з ряду елементів:

• раціональність кінематичних ланцюгів визначається їх довжиною. Більш коротка потребує меншої кількості деталей, тобто більш технологічна;

• раціональність приєднувальних зв’язків визначається протяжністю або площиною виконуючих і базових поверхонь при рівнозначності жорсткості;

• структура машини характеризується найменшою кількістю і номенклатурою деталей, які застосовуються, а також найменшим відношенням кількості оригінальних деталей до загальної кількості деталей які застосовуються. (як в штуках так і в номенклатурі кожного виду деталей), ступеню уніфікації і стандартизації (відношення кожного виду деталей до загальної кількості),

• раціональність матеріалів і заготовок – відношення чистої маси кожного виду до чорній заготовки з наступним визначенням вартості;

• раціональність конфігурації заготовок встановлюється для кожного виду з виконанням потреб, які забезпечують найбільш просте і якісне їх виготовлення з використанням рекомендацій;

• раціональна конфігурація деталей забезпечує як рентабельне виготовлення заготовок, так і простоту утворення поверхонь при механічній обробці. Оцінка цього елементу технологічності основана на використанні основ технології машинобудування;

• конструкції деталей повинні бути жорсткими для надійного кріплення заготовок на верстатах і застосування високих режимів різання , повинні забезпечить одночасну обробку декількох поверхонь, а також обробку на прохід, без ударів, доступність до ріжучих і вимірювальних інструментів, мати прості форми поверхонь і т.д;

Для зручності збирання і розбирання з точки зору технологічності необхідні такі основні умови:

• висока взаємозамінність;

• чітко обґрунтований і раціональний зв'язок деталей в механізмах і машинах,

• виключення або скорочення підгінних робот;

• незалежність складання вузлів один від одного (при їх складанні не повинно бути разбірок);

• найменша кількість розмірних взаємо зв’язків;

• наявність зручних складальних баз;

• можливість організації поточного складання;

• технологічність розстановки розмірів.

Технологічність розстановки розмірів. Цей напрямок технологічності вирішується головним чином розрахунком розмірних ланцюгів, в результаті якого визначається раціональний засіб обробки заготовок і методи складання для відповідних типів виробництва. Основою для оцінки являється порівняння і аналіз розмінностей окремих варіантів