2. Технологические требования к изделиям машиностроения

Производственная технологичность изделий и сборочных единиц проявляется в возможности построения высокопроизводительных технологических процессов общей и узловой сборки.

Технологический анализ конструкции (изделия) выполняют постоянно на стадиях проектирования, при составлении технического задания, разработке технического проекта и рабочей документации; в период технологической подготовки производства, а также во время изготовления и испытаний опытных и серийных образцов.

Для повышения производительности сборочных работ и снижения их себестоимости к изделиям и сборочным единицам предъявляют комплекс следующих технологических требований: изделие должно обладать простой компоновкой и простыми конструктивными решениями, состоять из минимального количества деталей и сборочных единиц.

Должны максимально использоваться стандартные, нормализованные и унифицированные детали и сборочные единицы, широкое применение которых способствует сокращению их общей номенклатуры и типоразмеров, повышению серийности их изготовления, снижению общей трудоёмкости и себестоимости, созданию предпосылок приобретения их по кооперации со специализированных производств.

Для повышения точности сборки желательно ограничить кинематические и сборочные размерные цепи, совместить сборочные технологические базы с измерительными, от которых задаются размеры, выдерживаемые при сборке. Соблюдение этих требований повышает уровень взаимозаменяемости изделия, сокращает объём ручных пригоночных работ и исключает необходимость применения компенсаторов.

Конструкция изделия должна позволять выполнение общей сборки из предварительно собранных составных частей и организацию одновременной параллельной их сборки, в результате чего значительно сокращается цикл сборки изделия, появляется возможность тщательного контроля качества каждой из отдельных сборочных единиц и исключается необходимость в повторных разборках.

При сборке должны быть обеспечены удобный и свободный подвод инструмента к местам соединения деталей и последующая быстрая и точная его установка.

Сборка должна производиться без сложных приспособлений, без поворотов базовой детали, путём осуществления простых движений для относительной установки сопряженных деталей и сборочного инструмента. В условиях серийного и массового производства должна предусматриваться возможность механизации и автоматизации сборочных работ.

Для быстрой и точной фиксации при сборке единственно верного положения составных частей друг относительного друга, на входящих деталях должны предусматриваться контрольные метки, штифты (их конфигурации могут быть асимметричны).

Отдельные технологичные конструкции сборочных соединений показаны на рис. 35. Другие специфические требования, повышающие технологичность сборки резьбовых, заклёпочных, прессовых, клеевых, паяных, сварных и прочих соединений, излагаются в разделе "Технология сборочных работ".

3. Технологические требования к деталям машин

Прорабатывая конструкцию детали, стремятся обеспечить возможность её изготовления в определенных организационно-технических условиях производства наиболее производительными способами и с наименьшими затратами. Это удаётся, если конструктор сумеет учесть комплекс производственно-технических требований, повышающих технологичность детали, среди которых отметим следующие.

Материал детали должен обеспечить получение заготовок заданной точности наиболее дешёвыми и эффективными методами; он должен хорошо обрабатываться с помощью имеющихся средств производства.

В целях снижения материалоёмкости и объёма механической обработки желательно, чтобы конфигурация заготовки максимально соответствовала формам и размерам детали или приближалась к ним. В условиях серийного и массового производства детали иногда конструируют с учетом имеющихся специального, профильного и периодического видов проката, заготовки из которого обеспечивают при дальнейшей обработке значительный экономический эффект и минимальный расход материала.

З аготовки деталей машин должны иметь поверхности, обеспечивающие их удобное и надёжное базирование при обработке; при отсутствии таковых предусмотреть возможность создания искусственных технологических баз в виде бобышек, пластиков, поясков, отверстий и т.п. (рис. 36,а).

К онструкция заготовки детали должна позволять её надёжное удобное и быстрое закрепление на станке или в приспособлении, а достаточная жёсткость – выполнять обработку одним или одновременно несколькими инструментами с использованием интенсивных режимов.

Простановка размеров на чертеже детали должна быть такой, чтобы способствовать в процессе обработки соблюдению принципов постоянства и единства баз (совмещения технологических баз с конструкторскими и измерительными), а также по возможности увязываться с предполагаемой последовательностью выполнения и содержанием технологических операций (см. рис. 36,б).

В условиях серийного и массового производства конструкцией делали должна предусматриваться возможность одновременной установки и обработки нескольких заготовок (см. рис. 36,в).

Конструкция детали должна создавать условия для её обработки высокопроизводительным инструментом; обеспечивать удобный его подвод, врезание и выход, а также эффективное охлаждение инструмента с помощью СОЖ или другими способами (см. рис. 36,г).

Требования к точности и шероховатости функциональных поверхностей детали должны соответствовать требованиям, установленным на основе аналитических и экспериментальных исследований, опыта эксплуатации аналогичных деталей и зафиксированных в ОСТ, ГОСТ, указанных в машиностроительных справочниках и рекомендуемых в прочей научно-технической литературе. Объём механической обработки сокращают количеством и протяжённостью обрабатываемых поверхностей. Все несопрягаемые ("свободные") поверхности оставляют без обработки с точностью размеров, соответствующих 16-17 квалитетам (см. рис. 36,е).

Конфигурация детали должна состоять из сочетания элементов простых геометрических форм (цилиндров, плоскостей, конусов и т.п.) и позволять применять при обработке прогрессивные, высокоэффективные типовые технологические процессы, высокопроизводительное оборудование, оснастку, средства механизации и автоматизации производства (см. рис. 36,ж).

Рассмотреть возможность разделения сложной детали на простые с последующей их сборкой между собой (например, сваркой), или возможность замены сборной конструкции моноблочной с одновременным уменьшением объёмов обработки резанием. Целесообразность подобных решений всегда подтверждают соответствующими экономическими расчётами (см. рис. 36,и).