4.7. Анализ технологичности конструкции детали

[4, с. 116 – 130; 5, с. 34 -42;  6, с. 501 – 508; 7, с. 11 – 19; 9; 10, с. 30 – 36; 11, с. 65 – 72; 12, с. 511 – 517; 14, с. 419 – 429; 15, с. 160 – 184; 19, с. 197 – 198; 22; 24, с. 91 – 95]

Технологичность конструкции детали имеет прямую связь с производительностью труда, затратами времени на технологическую подготовку производства, изготовление, техническое обслуживание и ремонт изделия. Поэтому проектированию технологического процесса изготовления детали должен предшествовать анализ технологичности её конструкции и в необходимых случаях отработка на технологичность.

Технологичность конструкции детали оценивают на двух уровнях – качественном и количественном. Качественная оценка предшествует количественной и сводится к определению соответствия конструкции детали следующим требованиям:

· конструкция должна быть стандартной или состоять из стандартных и унифицированных конструктивных элементов;

· для изготовления детали должны использоваться стандартные или унифицированные заготовки;

· точность размеров и шероховатость поверхностей детали должны быть оптимальными, обоснованными конструктивно и экономически;

· при определении жёсткости, формы и размеров, а также механических и физико-химических свойств её материала следует учитывать возможности технологии изготовления, условий хранения и транспортирования;

· точность и шероховатость поверхностей должны обеспечивать требуемую точность установки, обработки и контроля;

· заготовку необходимо получать рациональным способом (с учётом объёма выпуска и типа производства);

· должны обеспечиваться доступ к обрабатываемым поверхностям и возможность одновременной обработки нескольких заготовок;

· сопряжения поверхностей деталей различных квалитетов и шероховатости должны соответствовать методам и средствам обработки;

· конструкция детали должна обеспечивать возможность использования групповых, типовых и стандартных технологических процессов.

Анализ технологичности конструкции детали рекомендуется выполнять в следующей последовательности.

1) На основании анализа исходной информации (сборочного чертёжа узла, чертёжа детали, программы и годового объёма выпуска, типа производства, служебного назначения узла и детали) выносят заключение о целесообразности принципиального изменения метода получения исходной заготовки. При этом в ряде случаев приходится менять материал заготовки.

В тех случаях, когда качественное сравнение принципиально отличных методов получения заготовок не позволяет сделать определённый выбор, производят количественную технико-экономическую оценку двух – трёх предпочтительных вариантов методов получения заготовок и принимают решение о выборе исходной заготовки (см. разд. 4.8).

Если метод получения исходной заготовки был изменён принципиально, то приводят эскизные рисунки базовой и предложенной исходной заготовок с указанием их основных размеров.

1) Выполняют анализ технологичности конструктивных элементов детали, учитывая рекомендации [15] и [22]. Выявляют труднодоступные для обработки места и при необходимости вносят изменения в конструкцию (производят отработку на технологичность).

2) Определяют возможность совмещения технологических и конструкторских (измерительных) баз при обеспечении размеров требуемой точности, а также возможность прямого контроля таких размеров.

3) Анализируют конструкцию детали (исходной заготовки) для возможности одновременной обработки нескольких заготовок на одном станке, много инструментальной, многосторонней и других прогрессивных методов обработки.


Анализируют соответствие заданных допусков и технических требований служебному назначению детали и технологическим возможностям оборудования.

4) Определяют поверхности, которые будут использованы в качестве технологических баз, и проверяют соответствие их требованиям, предъявляемым к технологическим базам заготовки. Выполняют эскизы, изображающие детали или отдельные её элементы до отработки конструкции на технологичность и после (рис. 4.2).

В качестве примера можно сформулировать рекомендации по обеспечению технологичности корпусных деталей. Обработка заготовок корпусных деталей сводится главным образом к обработке плоских поверхностей и отверстий. Конструктивная форма корпусной детали, обеспечивающая минимальную трудоёмкость обработки, должна отвечать следующим основным условиям:

· форма корпусной детали должна быть возможно ближе к правильной геометрической форме. Например, поперечному сечению корпусной детали целесообразно придавать форму правильного четырёхугольника (вместо неправильного четырёхугольника, трапеции или какой-либо сложной формы);

· конструкция корпусной детали должна позволять обработку без спаривания с сопрягаемой деталью;

· следует предусмотреть, по возможности, механическую обработку нескольких поверхностей в одной операции (например, плоскости и двух отверстий);

· конструкция детали должна обеспечивать возможность обработки поверхностей и торцов отверстий напроход. Торцам отверстий следует придавать форму, удобную для обработки торцовой фрезой или цековкой;

· деталь не должна иметь поверхностей, неперпендикулярных осям отверстий на входе и выходе сверла (см.          рис. 4.2, а), с целью устранения увода сверла или его поломки;

· диаметр обрабатываемых отверстий во внутренних стенках должен быть равен или меньше диаметра соосных им отверстий в наружных стенках детали;

· необходимо избегать многообразия размеров отверстий, резьб и допусков;

· конструкция детали не должна препятствовать пригонке поверхностей.

2) Выявляют все обрабатываемые поверхности детали.

3) Рассматривают различные методы механической обработки каждой поверхности, оценить удобство и простоту обработки.

4) Выявляют смешанные связи. Если их больше одной в одном координатном направлении, то исключить лишние переводом в другие виды связей. Особое внимание обратить на скрытые связи, которые заданы осями симметрии. Перерассчитывают размеры при переводе из смешанных связей в другие.

5) Определяют возможные на данном моменте показатели технологичности конструкции для рассматриваемой детали.

6) Сделать выводы и предложения. При расчёте показателей технологичности конструкции, исходные данные и результаты лучше представлять в виде таблиц. На данном этапе нужно рассчитать следующие показатели технологичности: коэффициент унификации, коэффициент использования материала, коэффициент точности и коэффициент шероховатости.