Техмаш 2013 / 1. Лекц / 10. Технологічність конструкції виробу

Ергономічність - здатність виробу виконувати свої функції в системі людина – виріб;

Естетичність - художньо-конструктивне оформлення у відповідності з сучасними вимогами;

Безпечність - відповідність вимогам ТБ в процесах виготовлення, експлуатації і утилізації.

Будь який виріб повинен бути технологічно раціональним для заданих конкретних умов підготування виробництва, виготовлення, експлуатації тощо. Технологічності конструкції досягають при проектуванні виробу спільно конструктор і технолог, а вирішення конфліктних ситуацій часто породжує нові технологічні досягнення, методи виготовлення (наприклад лиття під тиском, відцентрове лиття, екструзія, ППД, ЕХО, ЕФО тощо).

Повинна бути забезпечена технологічність всього ТП виготовлення виробу - виробництва заготовок, механічної обробки, складальних операцій, налагоджень і випробовувань.

При загальній необхідності підвищувати точність заготовок, технологічність заготівельних операцій повинна передбачати не тільки найбільш раціональну їх механічну обробку, а і спрощення виготовлення самих заготовок. Форма і розміри заготовок впливають на технологію їх виготовлення і на наступну обробку. Точність розмірів і форми визначають трудомісткість виготовлення і собівартість виробу. Стан поверхні і властивості поверхневих шарів впливають на обсяги подальшої обробки. Тому більшість заготовок підлягають попередній обробці для забезпечення технологічності наступної механічної обробки. Це термообробка, зачистка, правка, розрізання, центрування тощо. Особливе значення попередня обробка має в умовах автоматизованих виробництв.

Литво із чавуну і сталі, кольорових металів і сплавів:

- товщини стінок відливок повинні бути по можливості однаковими, що необхідно для забезпечення однорідності структури металу і зменшення внутрішніх напружень;

- форма заготовки повинна передбачати простий і без труднощів роз'їм моделі;

- деталь повинна вільно вийматися з моделі, для чого необхідно дотримуватись рекомендацій по забезпеченню співвідношень габаритних розмірів, товщини стінок, формовочних уклонів, радіусів округлень, плавних переходів в сполученнях;

- конструкції моделей повинні допускати машинну формовку, використання постійних форм, стандартних опок;

- не допускати значних горизонтальних площин для запобігання утворення газових раковин;

- внутрішнім порожнинам відливок необхідно придавати конфігурацію, яка не потребує використання допоміжних стержневих робіт;

- при наявності порожнин, які формуються стержнями, необхідна їх уніфікація;

- конструкція відливки повинна передбачати просте очищення внутрішніх порожнин і видалення з них формовочних і стержневих сумішей.

Технологічність відливок оцінюють показниками:

Км - коефіцієнт використання металу, як відношення маси готової деталі до маси заготовки.

Кн – коефіцієнт обробки, як відношення поверхонь відливки які не обробляються до всієї поверхні заготовки.

Критерієм оцінки технологічності конструкції відливки можуть виступати коефіцієнт її конструктивної складності Кскл і коефіцієнт габаритності Кv.

Технологічність відливок забезпечується вибором матеріалу, способом лиття, простотою форм, кількістю шишок і литників, можливістю виконання внутрішніх порожнин простими засобами.

Вільне кування. Технологічні деталі простої симетричної форми, не бажані ребра, виступи, бобишки, конічні і клинові форми. Деталі, складні конфігурації яких не піддаються спрощенню, доцільно заміняти зварними конструкціями із простих елементів. На поковках також не допускаються різкі переходи в поперечних перетинах, а округлення необхідно виконувати відносно великими радіусами.

Штамповки. Деталі повинні вільно і легко вийматися із штампів. Для цього необхідно:

- виїмки і заглиблення виконувати тільки в напрямку руху штампа, дотримуватись рекомендацій і витримувати штамповочні уклони, радіуси округлень і переходів;

- в площині роз'ємну штампа повинні лежати найбільші розміри деталі;

- штамповки повинні мати уклін в сторону рознімання штампів не менше1:10 для зовнішніх поверхонь і не менше 1:7 – для внутрішніх. Уклони зменшують при високій точності штампів і в разі використання штовхачів;

- переходи між різними поверхнями допускаються тільки через округлення, кути не допустимі;

- не допускаються також несиметричні скоси і тонкі стінки поруч з товстими;

- бажано замінювати штамповки складної форми на зварені із більш простих елементів;

- не бажано перерізування волокон при штампуванні або їх згинання малим радіусом;

- не бажані роз"єми штампів по ломаній чи криволінійній площині;

- технологічність підвищується при виготовленні симетричних деталей;

- виступи і ребра для забезпечення течії матеріалу розташовувати згідно рекомендацій;

- об’єми фланців при висадці не повинні перевищувати об’єми стержнів.

При штампуванні виробів з листа >10 мм, полоси<10 мм чи стрічки <2мм необхідно забезпечувати найменші відходи металу і їх використання, передбачати відбортування, ребра жорсткості, найменші розміри отворів і їх розташування від контурів деталі, дотримуватися рекомендованих кутів згинання.

Механічна обробка.

- обґрунтовано зменшувати протяжність обробки деталей, передбачати допуски тільки на сполученнях;

- підвищувати жорсткість деталей для посилення режимів різання;

- поверхні, що оброблюються необхідно розташовувати на однім рівні;

- в східчастих отворах більш точний розмір обробляти на прохід;

- забезпечувати можливість нормального входу і виходу ріжучого інструменту, вхід і вихід площин свердлення повинні бути перпендикулярними осі свердла;

- відстані між осями отворів назначати з урахуванням багатошпиндельної обробки;

- назначати отвори на сферичних і вгнутих поверхнях;

- конструкції отворів з різьбою обробляти на прохід, уникати глухих отворів;

- уникати розташування отворів з нахилом їх осей;

- передбачати західні фаски, збіг різьби;

- для запобігання браку в крупних деталях бажано уникати різьб розміром < 6мм (часті поломки);

- бочки з внутрішніми порожнинами краще виготовляти відливками;

- зняття стружки з поверхонь повинно здійснюватися без удару;

- радіуси округлень фасонних поверхонь ув’язують з розмірами нормальних фрез;

- пази, по можливості, повинні допускати обробку на прохід, їх глибину і ширину ув’язувати з розмірами і геометрією нормальних пазових фрез;

- бажана обробка дисковими фрезами замість обробки кінцевими.

В загальнім виді намагаються зменшити час і трудомісткість обробки, спростити конструкцію деталі, забезпечити використання більш продуктивних методів, спростити інструмент і покращити умови його роботи, облегшити контроль.

Наведені правила і рекомендації носять загальний характер. Для деталей, які обробляються на верстатах х ЧПУ, агрегатних верстатах чи автоматичних лініях існують інші правила і рекомендації, які враховують специфіку конкретної обробки.

Так

Некоторые требования к технологичности валов.

К технологичности валов предъявляются некоторые специфические требования.

1. Перепады диаметров ступенчатых валов должны быть минимальными. Это позволяет уменьшить объем механической обработки при их изготовлении и сократить отходы металла. По этой причине конструкция вала с канавками и пружинными кольцами технологичнее конструкции вала с буртами.

2. Длины ступеней валов желательно проектировать равными или кратными длине короткой ступени, если токарная обработка валов будет осуществляться на многорезцовых станках. Такая конструкция позволяет упростить настройку резцов и сократить их холостые перемещения.

3. Шлицевые и резьбовые участки валов желательно конструировать открытыми или заканчивать канавками для выхода инструмента. Канавки на валу необходимо задавать одной ширины, что позволит прорезать их одним резцом.

4. Валы должны иметь центровые отверстия. Запись в технических требованиях о недопустимости центровых отверстий резко снижает технологичность вала. В таких случаях следует заметно удлинять заготовку для нанесения временных центров, которые срезают в конце обработки.

14