Тема 2-4
.pdfТехнологичность конструкции
Общие положения. Классификация видов технологичности
Обеспечение технологичности конструкции изделия – это взаимосвязанные решения конструкторских и технологических задач, направленных на повышение производительности труда, достижение оптимальных трудовых и материальных затрат и сокращение времени на производство, техническое обслуживание и ремонт изделия.
Под технологичностью конструкции понимается совокупность ее свойств, обеспечивающая в заданных условиях производства и эксплуатации наименьшие затраты труда, средств, материалов и времени при технологической подготовке производства, изготовлении и ремонте изделия.
Технологичность изделия характеризуется:
–соответствием конструкции изделия современному уровню техники;
–экономичностью и удобствами в эксплуатации и при ремонте;
–в какой мере учтены возможности использовать наиболее экономичные и производительные технологические методы изготовления применительно к заданному выпуску
иусловиям производства.
Технологичность бывает:
1.Комплексной и относительной. Комплексная, так как при обработке изделия на технологичность должна осуществляться связь между всеми этапами производства: заготовительным; механической обработкой; сборкой;- контролем; настройкой. Относительная, так как: различна для разных предприятий; зависит от типа производства; зависит от оборудования предприятия.
2.Производственной и эксплуатационной. Производственная обеспечивает снижение трудоемкости и себестоимости изготовления изделия, т.е. проявляется в сокращении времени и средств на: конструкторскую подготовку производства; технологическую подготовку производства; изготовление и сборку изделия. Эксплуатационная обеспечивает снижение трудоемкости и стоимости работ по обслуживанию изделия при подготовке его к эксплуатации, профилактическому и техническому обслуживанию, ремонте.
Оценка технологичности делится на:
1.Качественную, достигается опытом конструктора и технолога.
2.Количественную, производиться с помощью системы показателей и применяется главным образом для сборочных единиц и специфицированных изделий.
Показатели технологичности по значимости могут быть основными и вспомогательными, по способу выражения абсолютными и относительными.
Количественная оценка технологичности осуществляется с помощью системы базовых показателей. По способу выражения характеризуемых признаков показатели технологичности могут быть абсолютные и относительные, а по количеству признаков – частные и комплексные.
Показатели технологичности могут быть частными (характеризует одно из входящих в неё свойств) и комплексными (характеризует несколько входящих в него частных и комплексных свойств). Рекомендуемый перечень показателей технологичности конструкции изделий приведён в ГОСТ 14.201-83.
Обеспечение технологичности может быть осуществлено за счет следующих мероприятий:
1.Конструкторские:
– простота сборочной схемы;
– расчленение изделия на самостоятельные сборочные единицы;
– выбор простейших геометрических форм деталей;
– рациональный выбор материала;
– обоснованный выбор баз,
–унификация материалов и т.д. 2. Технологические:
–сокращение сроков подготовки производства;
–сокращение расходов материалов;
–применение рациональных методов контроля;
–обеспечение точности изготовления,
–сокращение номенклатуры специальной оснастки. 3. Эксплуатационные:
–обеспечение простоты обслуживания и ремонта;
–сокращение расхода запасных частей;
–обеспечение надежности и долговечности изделия.
2 Анализ технологичности
Технологичность – это комплекс требований и показателей, содержащий 22 показателя, характеризующие технологическую рациональность конструктивных решений в зависимости от вида изделий и стадии разработки конструкторской документации.
Численные показатели технологичности определяются в 4 случаях.
1.Для сравнительной оценки вариантов конструкции в процессе проектирования
изделия.
2.Для определения уровня технологичности конструкции изделия.
3.Для накопления статистических данных по изделиям-представителям в целях последующего использования при определении базовых показателей и в процессе разработки изделия.
4.Для построения математических моделей с целью прогнозирования технического развития конструкции изделий.
Основные численные показатели технологичности: Ти – трудоемкость изготовления изделия;
Кут – уровень технологичности конструкции по трудоемкости изделия; Ст – технологическая себестоимость изделия:
Ку – уровень технологичности конструкции по себестоимости (технологической). Разделяют требования к технологичности сборочной единицы и детали. Требования к
технологичности сборочной единицы разбиты на 3 группы:
1.Требования к составу сборочной единицы;
2.Требования к конструкции соединения составных частей;
3.Требования к точности и методу сборки.
Требование к технологичности конструкции обусловливается технологической оснащенностью производства, которая зависит от объема выпуска и типа производства. Если тип производства, принятый при конструкторской отработке на технологичность, не соответствует расчетному для заданного объема выпуска, то технолог должен корректировать отдельные конструкторские решения.
Технологичность конструкций деталей, изготавливаемых резанием, зависит от:
1.Технологичности формы детали;
2.Рационального выбор заготовки, в том числе ее материала;
3.Наличия удобных и надежных баз для установки заготовок.
Технолог работает над технологичностью конструкции исходя из следующих положений и в следующей последовательности:
1.Определяется вид изделия – деталь или сборочная единица. Для детали – одни требования технологичности, для сборки – другие, что будет пояснено ниже.
2. Определяется тип производства, в условиях которого будет изготовляться конструкция.
3. Устанавливается вид технологичности. Технологичность подразделяют на производственную и эксплуатационную. Производственная технологичность проявляется в сокращении затрат, средств и. времени на: конструкторскую подготовку производства, технологическую подготовку производства и изготовление изделия. Эксплуатационная технологичность проявляется в сокращении затрат средств и времени на: техническое обслуживание изделия и ремонт изделия. Производственная технологичность должна обеспечивать снижение: трудоемкости и себестоимости изготовления изделия. Эксплуатационная технологичность должна обеспечивать снижение: трудоемкости и стоимости обслуживании изделия в процессе эксплуатации (непосредственное обслуживание, профилактика, подготовка к ремонту, ремонт и т.п.).
4.Определяется вид оценки технологичности конструкции. Технологичность можно оценить качественно и количественно. Качественная оценка предшествует количественной и определяется на основе опыта терминами: "хорошо", "плохо", "лучше" и т.п.
Производственная технологичность достигается и оценивается в первую очередь качественно за счет:
1.Повышения серийности при изготовлении (обработке, сборке, испытаниях и т.п.) как следствие создания единообразных конструкций путем:
а) унификации, изделий, сборочных единиц и деталей путем приведение нескольких разных конструкций к одной, в частности, за счет заимствования из других изделий и повторяемости деталей и сборочных единиц в пределах, одного изделия;
б) создания параметрических рядов на основе базовой конструкции; в) стандартизации изделий, сборочных единиц, деталей и их элементов (резьбовых
элементов, диаметров отверстий, галтелей и т.п.). Здесь возможны следующие категории стандартов ГОСТ, ОСТ, РСТ, СТП, международные стандарты, например ISO и другие. Каждая новая деталь приводит к разработке нового технологического процесса, а суммарная трудоемкость подготовки производства.
2.Выбора рационального назначения материалов и снижения его расходов за счет:
а) выбора наиболее дешевого материала без потери качества производства; б) выбора наиболее дешевого вида заготовок: прокат, литье, штамповка и др.;
в) наиболее экономного расходования материалов путем изменения конструкции, назначения припусков и др.;
г) выбора наиболее легко обрабатываемого материала; д) сокращения объема дорогой механической обработки; е) снижения массы деталей и изделия в целом;
ж) ограничения номенклатуры применяемых материалов в изделии.
3. Выбора рациональных по форме и элементам конструкций деталей, обеспечивающих: а) жесткость конструкции; б) взаимозаменяемость (отсутствие иди сокращение пригоночных операций);
в) удобство и низкую стоимость изготовления деталей за счет правильной расстановки размеров;
г) правильное расположение элементов детали и их унификации и др. 4. Изучение условий производства, где будет изготавливаться изделие:
а) наличия оборудования, оснастки, унифицированных технологических процессов, традиций производства, наличия квалифицированных кадров;
б) применение прогрессивных технологических процессов; в) применение средств автоматизации производственных процессов и многое другое.
Отработка конструкции изделия на технологичность представляет собой комплекс работ по снижению трудоемкости, материалоемкости и себестоимости в процессе разработки, изготовления и эксплуатации изделия.