6.3. Отработка конструкции изделия на технологичность

ТКИ обеспечивается следующими мероприятиями: отработкой конструкции на технологичность на всех стадиях разработки изделия, при технологической подготовке производства и (в обоснованных случаях) при изготовлении изделия;

совершенствованием условий выполнения рабог при произ­водстве, эксплуатации и ремонте изделий и фиксации принятых решений в технологической документации;

количественной оценкой технологичности конструкции изделий; технологическим контролем конструкторской документации; подготовкой и внесением изменений в конструкторскую до­кументацию по результатам технологического контроля по ГОСТ 2.121—73, обеспечивающих достижение базовых значений показателей технологичности.

При проведении отработки конструкции изделия на техноло­гичность всесторонне учитывают многие факторы, :реди которых выделяют наиболее значимые. Прежде всего необходимо учиты­вать вид изделия, степень его новизны и сложности, его перспек­тивность и объем выпуска. В центре внимания разработчиков долж­ны быть условия изготовления, технического обслуживания и ремонта, монтажа вне предприятия-изготовителя.

Конструктивная и технологическая преемственность (ГОСТ 14.004—83) является одним из главных принципов наиболее целесообразной подготовки производства. Применегие этого прин­ципа позволяет максимально использовать все лучшее, что соз­дано в процессе научно-исследовательских, опытно-конструктор­ских и технологических разработок, освоено в производственных условиях и всесторонне проверено в эксплуатации. Известно, например, что при конструировании новых изделий машинострое­ния и приборостроения до 80% конструктивных решений перехо­дит от изделия к изделию.

В ГОСТ 14.201—83 приведены комплексы работ: по снижению трудоемкости и себестоимости изготовления изделия и его мон­тажа вне предприятия-изготовителя; по снижению трудоемкости, стоимости и продолжительности технического обслуживания и ремонта изделия; по снижению материалоемкости кзделия. К ним относятся: повышение серийности изделия и его составных частей при изготовлении (обработке, сборке, испытания) посредством стандартизации, унификации и обеспечения конструкторского подобия, применения высокопроизводительных и малоотходных технологических решений, основанных на типизации процессов и других прогрессивных формах их организации; применение вы­сокопроизводительных стандартных средств технологического ос­нащения, обеспечивающих оптимальный уровень механизации и автоматизации труда в производстве; применение рациональных сортаментов и марок материалов, рациональных способов полу­чения заготовок, методов и режимов упрочнения деталей и др.

6.4. Требования к технологичности конструкции деталей машин и сборочных единиц

Конструкция детали должна удовлетворять требова­ниям, предъявляемым к изготовлению, эксплуатации и ремонту с помощью наиболее производительных и экономичных методов.

Ее следует отрабатывать на технологичность, учитывая зависимость технологичности от следующих факторов-исходной заготовки дет_а^ ли; вида обработки в тех-нологическом процессе из­готовления; технологич­ности сборочной единицы в которую эта деталь входит как составная часть.

Сформулированныетре-бования позволяют выде­лить основные общие по­ложения, которые необхо­димо учитывать при кон­струировании деталей ма­шин. Конструкция детали должна быть простой по конфигурации, должна состоять из стандартных и унифицированных конструктив­ных элементов или быть стандартной в целом. Необходимо преду­сматривать надежные технологические базы, обеспечивать необхо­димую жесткость. Конструкция должна быть такой, чтобы для ее изготовления можно было применять высокопроизводительные методы обработки.

Отработка конструкции изделия на технологичность должна обеспечивать на основе достижения технологической рациональ­ности и оптимальной конструктивной и технологической преемст­венности конструкции изделия решение следующих основных задач: снижение трудоемкости и себестоимости изготовления из­делия и его монтажа вне предприятия-изготовителя; снижение трудоемкости, стоимости и продолжительности технического обслуживания и ремонта изделия; снижение важнейших составляю­щих общей материалоемкости изделия — расхода металла и топ­ливно-энергетических ресурсов при изготовлении, монтаже вне предприятия-изготовителя, техническом обслуживании и р^е' монте.

Вид заготовки в значительной степени определяет технологи­ческий процесс механической обработки детали и ее трудоемкость. Поэтому выбор вида заготовки имеет исключительное значение.

Рациональный способ получения заготовки устанавливают в зависимости от объема выпуска и типа производства. Заготовка по форме и размерам должна приближаться к форме и размерам гон­товой детали. Это способствует снижению объема механической обработки, трудоемкости и себестоимости изготовления детали.

Примеры конструктивных решений различных видов загото­вок приведены на рис. 6.1.

Допустимые отклонения размеров деталей машин, их геометри­кой формы, взаимного расположения, параметров шерохова-⁴⁶ ти поверхностей устанавливают в соответствии с требованиями ^Т°надежности машин в эксплуатации. Изменение указанных откло-^Кений существенно влияет на трудоемкость и технологическую ^Небестоимость. Это необходимо учитывать при конструировании деталей машин (рис. 6.2).

Если в конструкции изделия предусмотрены отверстия, необ­ходимо учитывать следующее:

по возможности они должны быть сквозными; производительная обработка отверстий сверлением в значи­тельной степени определяется нормальными условиями врезания и выхода сверла после окончания процесса резания (рис. 6.3);

соосные отверстия, расположенные на двух и более парал­лельных осях, будут более технологичны, если их диаметры будут уменьшаться постепенно.

Приведенные примеры являются лишь частичными рекоменда­циями по рациональному выбору конструктивных решений от­дельных элементов деталей машин. При окончательном выборе конструкции детали проектировщик совместно с технологом должен учитывать особенности различных методов обработки и конкретные возможности производства.

В общем случае конструкция детали должна обеспечивать возможность применения прогрессивных технологических про­цессов ее изготовления, в том числе типовых и групповых, «без­людных», энергосберегающих, малоотходных.

При необходимости конструкция деталей должна быть такой, чтобы их можно было изготовлять на станках с ЧПУ, с примене­нием роботов, быстросменных и групповых наладок, а также в условиях гибкой производст­венной системы (ГПС).

Технологичность конструкций сборочных единиц обеспе­чивается в комплексе с издели­ем, в которое данная сборочная единица входит как составная часть. Рациональное число деталей в сборочной единице должно быть выбрано с учетом целесообраз. ного объединения нескольких деталей в одну и принципа агре­гатирования и должно обеспечивать простейшую схему сборки Следует предусматривать разделение изделия на самостоятель­ные сборочные единицы, допускающие независимую сборку контроль и испытание. Это позволит производить параллельную сборку отдельных сборочных единиц и тем самым сократить произ­водственный цикл сборки изделия. Особое внимание следует уде-лять компоновке сборочных единиц из стандартных и унифи­цированных частей, что приводит к увеличению серийности и как следствие, — к снижению трудоемкости их изготовления! В компоновке сборочной единицы следует предусматривать возможность общей сборки без промежуточной разборки и пов­торных сборок составных частей, а также простоту замены со­ставных частей с малым ресурсом.

Конструкция сборочной единицы должна обеспечивать удоб­ные сборочные работы с применением экономически целесообраз­ных средств технологического оснащения, применение средств механизации и автоматизации.

В конструкции сборочной единицы необходимо выделить базовую составную часть — основу для расположения остальных частей. Конструкция этой части должна быть такой, чтобы ее было удобно устанавливать на рабочем месте и чтобы можно было использовать конструкторские базы в качестве технологических и измерительных.

Следует стремиться к минимальному числу поверхностей и мест соединений составных частей. Конструкция соединения со­ставных частей должна исключать дополнительную обработку. Выбор метода сборки для данного объема выпуска и типа произ­водства следует производить на основе расчета и анализа размер­ных цепей.