Оценка технологичности конструкции детали может быть двух видов: качественной и количественной.
Качественная оценка технологичности детали. Основные задачи, решаемые при анализе технологичности конструкции обрабатываемой детали, сводятся к возможности уменьшения трудоемкости и металлоемкости, возможности обработки детали высокопроизводительными методами. Таким образом, улучшение технологичности конструкции позволяет снизить себестоимость ее изготовления без ущерба для служебного назначения.
Анализ технологичности целесообразно проводить в определенной последовательности:
• на основании изучения условий работы узла изделия, а также учитывая тип производства, проанализировать возможность упрощения конструкции детали, замены сваркой, армированной или сборной конструкцией, а также возможность и целесообразность замены материала;
• установить возможность применения высокопроизводительных методов обработки;
• проанализировать конструктивные элементы детали в технологическом отношении, используя при этом рекомендации по технологичности в справочной литературе. Выявить труднодоступные для обработки места;
|
|
• определить возможность совмещения технологических и измерительных баз при выдерживании размеров, оговоренных допусками, необходимость дополнительных технологических операций для получения заданной точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей;
• определить возможность непосредственного измерения заданных на чертеже размеров;
• определить поверхности, которые могут быть использованы при базировании; возможность введения искусственных баз;
• определить необходимость дополнительных технологических операций, вызванных специфическими требованиями (напри-
мер, допустимым отклонением в массе детали), и возможность изменения этих требований;
• проанализировать возможность выбора рационального метода получения заготовки, учитывая экономические факторы;
• предусмотреть в конструкциях деталей, подвергающихся термической обработке, конструктивных элементов, уменьшающих коробление деталей в процессе нагрева и охлаждения, и определить, правильно ли выбраны материалы с учетом термической обработки. Например, для валов указывают:
а) можно ли обрабатывать поверхности проходными резцами;
б) убывают ли к концам диаметральные размеры шеек вала;
в) можно ли уменьшить диаметры больших фланцев или буртов или исключить их вообще и как это повлияет на коэффициент использования металла;
г) можно ли заменить закрытые шпоночные канавки открытыми, которые обрабатываются гораздо производительнее дисковыми фрезами;
|
|
д) имеют ли поперечные канавки форму и размеры, пригодные для обработки на гидрокопировальных станках;
е) допускает ли жесткость вала получение высокой точности обработки (жесткость вала считается недостаточной, если для получения точности 6—9 квалитетов соотношение его длины L к диаметру Dcp не выше 10—12; для валов, изготовляемых по более низким квалитетам, это отношение может быть равно 15; при многорезцовой обработке это отношение следует уменьшить до 10).
Технология обработки гладких валов в значительной степени отличается от технологии изготовления ступенчатых валов простотой и экономичностью, поэтому необходимо проанализировать возможность замены ступенчатого вала гладким.
Количественная оценка технологичности детали. Уровень технологичности конструкции детали определяется на основании количественных показателей. С этой целью необходимо выбрать основные и вспомогательные показатели технологичности. В качестве основных показателей технологичности рекомендуются абсолютная трудоемкость изготовление детали — Та и технологическая себестоимость детали — С i, а также их уровни Кут и Кус соответственно.
В качестве дополнительных рекомендуются следующие технические показатели:
• масса детали — М;
• коэффициент использования материала — Ким;
• коэффициент точности обработки КТ;
• коэффициент шероховатости поверхности — Кш;
• коэффициент унификации элементов конструкции Ку
где Мi — масса элементарного объема детали;
где М3 — масса заготовки для детали;
где Аср — средний квалитет точности элементарных основных (выполняющих эксплуатационные функции) поверхностей детали;
где Бср — среднее значение параметра шероховатости элементарных основных поверхностей детали;
где Ny— число унифицированных конструктивных элементов детали; N — число конструктивных элементов детали.
Затем рассчитывают уровни технологичности.
Уровень технологичности конструкции по трудоемкости изготовления
где Ти и Т6и — соответственно достигнутая и базовая трудоемкость изготовления изделия.
Уровень технологичности конструкции по технологической себестоимости
где Ст и Сбт — соответственно достигнутая и базовая технологическая себестоимость изделия.
Уровень технологичности конструкции по использованию материала
где Кбим и Ким — соответственно базовый и достигнутый коэффициенты использования материала.
В расчет принимаются снижения трудоемкости и себестоимости детали, обусловленные только изменениями конструкций детали и заготовки, материала и метода получения заготовки.
Пример. В результате изменений, внесенных в чертеж детали и заготовки, последнюю получают не из сортового проката, а методом штамповки на ГКМ. Поэтому стоимость ее снижается на 0,2 руб. и исключается операция чернового точения, технологическая себестоимость которой равна 0,15 руб. Базовая технологическая себестоимость детали, поданным завода, составляет 1,4 руб.
Достигнутая себестоимость детали
руб.
Определяем уровень технологичности конструкции по технологической себестоимости