6. Отработка изделия на технологичность и технологический контроль чертежа

Любой технологический процесс разрабатывается при подготовке производства изделий, конструкции которых обработаны на технологичность (ГОСТ 14.301-83). Отработка конструкции изделия на технологичность направлена на повышение производительности труда, снижение затрат и сокращение времени на проектирование, технологическую подготовку производства, изготовление, техническое обслуживание и ремонт изделия при обеспечении необходимого качества изделия (ГОСТ 14.201-83^*). Показатели технологичности и методики отработки изделий и их составных частей на технологичность, подробно рассмот­рены в разд. 5.3. (на с.71-90). С их помощью осуществляют технологи­ческий контроль чертежей, технических условий и прочей конструктор­ской документации для конкретных производственных условий - типа производства и принятой формы организации труда. При контроле стре­мятся улучшить технологичность конструкции изделий, например: до минимума сократить размеры обрабатываемых поверхностей; для много-инструментальной обработки на интенсивных режимах резания повысить жёсткость конструкции; для сокращения номенклатуры применяемого инструмента унифицировать размеры пазов, канавок, фасок, переходных поверхностей, отверстий и прочих элементов; обеспечить надёжное и удобное базирование заготовок с возможностью совмещения конструкто­рских технологических и измерительных баз и др. Одновременно прове­ряют достаточность видов проекций, разрезов и сечений на рабочих чертежах, а также достаточность и правильность простановки разме­ров. Анализируют обоснованность требований к точности размеров и шероховатости функциональных и других поверхностей. Весьма часто конструкторы завышают требования к точности размеров и занижают регламентируемую шероховатость поверхностей детали, что усложняет технологический процесс её изготовления.

Результаты технологического контроля и анализа конструкторской документации вместе с предложениями по повышению технологичности конструкции технолога обсуждают с конструкторами. Следствием подоб­ных обсуждений нередко является улучшение технологичности конструк­ции изделия и получение значительных эффектов от снижения трудоёмкости и себестоимости выполнения процессов его изготовления и сбор­ки.

7. Выбор заготовки для деталей машин

Заготовка - предмет производства, из которого изменением формы, размеров, чистоты поверхностей и свойств материала изготав­ливают деталь или неразъёмную сборную единицу (ГОСТ 3.II09-82^*).

В современном машиностроении одним из основных направлений раз­вития технологии механической обработки является использование за­готовок с конструктивными формами, обеспечивающими применение наи­более рациональных и экономичных способов их обработки на металлорежущих станках, т.е. обработки с наивысшей производительностью и с наименьшими отходами металла в стружку.

Выбрать заготовку - это значит установить рациональную форму и размеры, способ получения и допуски на изготовление, припуски на обрабатываемые поверхности, наконец, круг дополнительных техниче­ских требований и условий.

В поточно-массовом и серийном производстве стремятся приблизить конфигурацию заготовки к готовой детали, увеличить точность разме­ров и повысить качество поверхностей. При этом резко сокращается объём механической обработки, а коэффициент использования металла достигает величины 0,7...0,8 и более. В условиях мелкосерийного и единичного производства требования к конфигурации заготовки менее жёсткие, а желательная величина > 0,6.

В машиностроении в качестве заготовок наиболее часто употребляют отливки, поковки и штамповки, заготовки, получаемые непосредственно из проката и с применением сварки, сварные комбинированные, металлокерамические и пр.

Способ получения заготовки определяется следующими факторами:

• технологической характеристикой материала, его физико-механи­ческими и физико-химическими свойствами, способностью термообрабатываться, пластически деформироваться, его литейной способностью и др..

• конструктивными формами и размерами детали (и заготовки);

• требованиями к точности выполнения размеров заготовки, к шеро­ховатости поверхностей и к качеству поверхностных слоев;

• величиной программы выпуска и сроками выполнения программы;

• техническими возможностями заготовительных цехов, в том числе, сроками изготовления технологической оснастки: штампов, моделей, пресс-форм и пр.;

• наличием оборудования и желаемой степенью механизации и авто­матизации процессов механической обработки;

• соображениями экономического характера и прочими факторами.

Считают, что выбранный способ должен обеспечить получение такой заготовки, которая позволила бы изготовить деталь (включая издерж­ки на материал, полный пикл механической, термической и прочей об­работки, а такие на накладные расходы) наименьшей себестоимости. Например, небольшие заготовки простейшей формы из сплава АЛ9 (ГОСТ 2.685-75), могут быть получены литьём: в землю, в кокиль, в оболочковые формы, по выплавленным моделям, под давлением; спосо­бом вакуумного всасывания, штамповкой из жидкого металла и пр. Каждому способу присуди определённые технические возможности по обеспечению точности форм и расположению поверхностей, по точности выполняемых размеров по шероховатости и глубине дефектного слоя поверхностей; требования к допустимой толщине стенок, к величине литейных (штамповочных) радиусов и уклонов, к размерам и располо­жению получаемых отверстий и пр. Перечисленные и другие технические возможности различных способов производства заготовок широко пред­ставлены в справочниках технолога-машиностроителя, технолога кузнечно-прессового производства, литейщика, во многочисленных посо­биях и другой технической литературе. Там же приводятся зависимос­ти необходимые для экономического обоснования эффективности спосо­ба получения заготовки. С их учётом выбирают наиболее рациональный метод получения заготовки и затем разрабатывают её чертеж.

Чертёж исходной заготовки связывает работу заготовительного и механического цехов, являясь для первого чертежом готового изделия, а для второго - исходным документом для построения технологическо­го процесса изготовления детали.

Заготовки вычерчивают с необходимым количеством проекций, раз­резов и сечений, обычно в том же масштабе, в котором был выполнен чертёж соответствующей детали. На каждую обрабатываемую поверх­ность устанавливают припуск, который принимают по таблицам ГОСТ или справочникам. При необходимости, на ответственные и функци­ональные поверхности, величину припуска определяют расчётно-аналитическим способом (см. разд. 8.4 с. 194 ). Номинальные размеры за­готовок получают суммированием (для отверстий вычитанием) номиналь­ных размеров деталей с величиной принятого припуска. Предельные отклонения (или допуски) размеров устанавливают, исходя из дости­гаемой (экономической) точности получения заготовки принятым спо­собом (указываются в тех же справочниках).

На чертежах заготовок обычно указывают основные технические тре­бования, среди которых: твердость материала, состояние поверхност­ного слоя и способы устранения дефектов поверхностей, методы и степень очистки, допустимые погрешности формы и расположения повер­хностей, номинальные значения и предельные отклонения технологичес­ких уклонов, радиусов и переходов, методы и качество предваритель­ной обработки (обдирка, обрезка, правка, зацентровка), поверхнос­ти, принимаемые за черновые технологические базы, способы контроля и др.

При изготовлении заготовок деталей из проката устанавливают его профиль, габаритные размеры и массу. В контуры чертежа заготовки тонкими линиями часто вписывают контуры детали. Чертёж и техничес­кие требования должны содержать достаточно информации для разработ­ки рабочей документации по изготовлению заготовок в заготовительных цехах. В реальных производственных условиях чертёж исходной загото­вки может представлять собой результат совместной работы технологов заготовительного и механического цехов (иногда к этой работе при­влекают конструкторов изделия).