Лабораторна робота № 4.

Тема: Технологічність деталей та машин.

Мета лабораторної роботи: закріплення лекційного матеріалу за темою «Технологічність деталей та машин» та застосування на практиці отриманих знань.

Теоретичні відомості

1. Технологічність конструкції.

Відпрацьовування конструкції виробу на технологічність повинна забезпечувати на основі досягнення технологічної раціональності й оптимальний конструктивної й технологічної наступності конструкції виробу рішення наступних основних завдань: зниження трудомісткості й собівартості виготовлення виробу та його монтажу поза підприємством-виготовлювача; зниження трудомісткості, вартості й тривалості технічного обслуговування й ремонту виробу; зниження найважливішої складової загальної матеріалоємності виробу ─ витрати металу й паливно-енергетичних ресурсів при виготовленні, монтажі поза підприємством-виготовлювача, технічному обслуговуванні й ремонті.

Технологічність конструкції виробів (ТКВ) розглядається як сукупність властивостей конструкції виробу, що визначають її пристосованість до досягнення оптимальних витрат при виробництві, експлуатації й ремонті для заданих показників якості, обсягу випуску й умов виконання робіт (ДЕРЖСТАНДАРТ 14.205-83).

З наведеного визначення треба, що ТКВ ─ поняття відносне. Технологічність одного й того ж самого виробу залежить від типу виробництва, де він виготовляється, і від конкретних виробничих умов може бути різної. Наприклад, металеві виливки можуть бути виготовлені литтям у кокіль або в піщано-глинисті форми. До виливків, одержуваним цими способами, пред'являються різні вимоги, які необхідно враховувати при конструюванні деталей.

У багатосерійному й масовому виробництві технологічними будуть виливка, виготовлені литтям у кокіль, тому що трудомісткість і собівартість виготовлення деталей із цих виливків значно нижче, ніж з виливків, отриманих з використанням піщано-глинистих форм. У свою чергу, останні будуть технологічними в дрібносерійному й одиничному виробництві.

Технологічність конструкції — сукупність властивостей конструкції виробу, що проявляються в можливості оптимальних витрат праці, засобів, матеріалів і часу при технічній підготовці виробництва, виготовленні, експлуатації й ремонті в порівнянні з відповідними показниками однотипних конструкцій виробів того ж призначення при забезпеченні встановлених значень показників якості й прийнятих умов виготовлення, експлуатації й ремонту.

Основне завдання забезпечення ТКВ полягає в досягненні оптимальних трудових, матеріальних і паливо-енергетичних витрат на проектування, підготовку виробництва, виготовлення, монтаж поза підприємством-виготовлювача, технологічне обслуговування (ТЛО), технічне обслуговування (ТНО) і ремонт при забезпеченні інших заданих показників якості виробу у прийнятих умовах проведення робіт.

Головні фактори, що визначають вимоги до ТКВ, що випливають:

- вид виробу, що характеризує головні конструктивні й технологічні ознаки, що обумовлюють основні вимоги до ТЧИ;

- обсяг випуску й тип виробництва, що визначають ступінь технологічного оснащення, механізації й автоматизації технологічних процесів і спеціалізацію всього виробництва.

За ДСТ 14.201-83 забезпечення ТКВ є функцією підготовки виробництва, що передбачає взаємозалежне рішення конструкторських і технологічних завдань, спрямованих на підвищення продуктивності праці, досягнення оптимальних трудових і матеріальних витрат і скорочення часу на виробництво, у тому числі монтаж поза підприємством-виготовлювача, технічне обслуговування й ремонт виробу.

Правила забезпечення технологічності конструкції виробів стандартизовані (ДЕРЖСТАНДАРТ 14.201-73 - ДЕРЖСТАНДАРТ 14.204-73).

Основне завдання відпрацьовування конструкції на технологічність складаються в підвищенні продуктивності праці при зниженні витрат праці, засобів, матеріалів і часу на проектування, підготовку виробництва, виготовлення, технічне обслуговування й ремонт, а також у забезпеченні заданих показників якості виробу в прийнятих умовах його виготовлення й експлуатації.

Стандартами ЄСТПВ установлена обов'язковість відпрацьовування конструкції виробів на технологічність на всіх стадіях створення останніх.

Послідовність аналізу конструкції виробу на технологічність.

При аналізі конструкції виробу на технологічність насамперед установлюють вид виробу. Види виробу за ДСТ 2.101—68 підрозділяються на деталі, складальні одиниці, комплекси й комплекти. Вид виробу визначає головні конструктивно-технологічні ознаки, що обумовлюють характерні вимоги ж технологічності конструкції.

На наступному етапі встановлюють обсяг випуску й тип виробництва. Це головні фактори, що характеризують вимоги технологічності конструкції виробу, обумовлені технологічною оснащеністю виробництва.

Розрізняють два види технологічності: виробничу й експлуатаційну. Виробнича технологічність виражається в скороченні витрат засобів і часу на конструкторську й технологічну підготовку виробництва й процеси виготовлення, експлуатаційна технологічність - у скороченні витрат часу й засобів на технічне обслуговування й ремонт виробу.

Порівняння варіантів конструкції й обґрунтований вибір оптимального варіанта здійснюється шляхом оцінки технологічності конструкції виробу. Оцінка буває кількісною та якісною. Якісна оцінка технологічності полягає в укрупненому якісному порівнянні створюваної машини з існуючими аналогами і є підставою для виконання кількісної оцінки технологічності конструкції.

При оцінці технологічності конструкції враховують три види показників: 1) базові, значення яких вказуються відповідною директивною документацією на виріб (ТЗ і ін.); 2) досягнуті в процесі відпрацьовування проектованої конструкції на технологічність і 3) рівні технологічності конструкції виробу, значення яких вказуються в директивній документації, що визначає виготовлення виробу (ТУ та ін.).

По значимості показники технологічності діляться на основні й додаткові.

2. Види технологічності (виробнича й експлуатаційна).

Розрізняють виробничу, експлуатаційну й ремонтну технологічність.

Виробнича ТКВ полягає в скороченні засобів і часу на конструкторську підготовку виробництва, технологічну підготовку виробництва, процеси виготовлення, у тому числі контролю й випробувань, монтаж поза підприємством-виготовлювачем.

Експлуатаційна ТКВ полягає в скороченні засобів і часу на підготовку до використання по призначенню, технологічне й технічне обслуговування, поточний ремонт, утилізацію.

Ремонтна технологічність полягає в скороченні засобів і часу на всі види ремонту.

3. Оцінка технологічності конструкції виробу (кількісна та якісна).

Оцінка технологічності конструкції вироби може бути двох видів - якісною й кількісною.

Якісна оцінка характеризує технологічність конструкції узагальнено, на основі досвіду виконавця. Якісна оцінка при порівнянні варіантів конструкції в процесі проектування виробу передує кількісної й визначає доцільність останньої.

Кількісно ТКВ оцінюється показником, значення якого характеризує ступінь задоволення вимогам до технологічності конструкцій.

Кількісна оцінка ТКВ здійснюється за допомогою системи, що включає наступні показники:

- базові (вихідні) показники технологічності, які є граничними нормативами технологічності, обов'язковими для виконання при розробці виробу; їх вказують у технічному завданні на розробку виробу або в галузевих стандартах;

- показники технологічності, досягнуті при розробці виробу;

- показники рівня технологічності конструкції розроблювального виробу.

Число показників повинно бути мінімальним, але достатнім для оцінки технологічності.

ДЕРЖСТАНДАРТ 14.201-83 рекомендує перелік показників технологічності. У методичних рекомендаціях МР 186-85 наведені основні й допоміжні показники ТКВ й методика їхнього визначення.

ТКВ забезпечується наступними заходами:

- відпрацьовуванням конструкції на технологічність на всіх стадіях розробки виробу, при технологічній підготовці виробництва й (в обґрунтованих випадках) при виготовленні виробу;

- удосконалюванням умов виконання робіт при виробництві, експлуатації й ремонті виробів і фіксації ухвалених рішень у технологічній документації; кількісною оцінкою технологічності конструкції виробів;

- технологічним контролем конструкторської документації; підготовкою й внесенням змін у конструкторську документацію за результатами технологічного контролю за ДСТ 2.121-73, що забезпечують досягнення базових значень показників технологічності.

При проведенні відпрацьовування конструкції виробу на технологічність всебічно враховують багато факторів, серед яких виділяють найбільш значимі. Насамперед необхідно враховувати вид виробу, ступінь його новизни й складності, його перспективність і обсяг випуску. У центрі уваги розроблювачів повинні бути умови виготовлення, технічного обслуговування й ремонту, монтажу поза підприємством-виготовлювачем.

Конструктивна й технологічна послідовність (ДЕРЖСТАНДАРТ 14.004-83) є одним з головних принципів найбільш доцільної підготовки виробництва. Застосування цього принципу дозволяє максимально використовувати все краще, що створено в процесі науково-дослідних, дослідно-конструкторських і технологічних розробок, освоєно у виробничих умовах і всебічно перевірено в експлуатації. Відомо, наприклад, що при конструюванні нових виробів машинобудування й приладобудування до 80% конструктивних рішень переходить від виробу до виробу.

У ДЕРЖСТАНДАРТ 14.201-83 наведені комплекси робіт:

- по зниженню трудомісткості й собівартості виготовлення виробу і його монтажу поза підприємством-виготовлювача;

- по зниженню трудомісткості, вартості й тривалості технічного обслуговування й ремонту виробу;

по зниженню матеріалоємності виробу.

До них відносяться:

- підвищення серійності виробу і його складових частин при виготовленні (обробці, складанні, випробуванні) за допомогою стандартизації, уніфікації й забезпечення конструкторської подоби, застосування високопродуктивних і маловідходних технологічних рішень, заснованих на типізації процесів і інших прогресивних форм їхньої організації;

- застосування високопродуктивних стандартних засобів технологічного оснащення, що забезпечують оптимальний рівень механізації й автоматизації праці у виробництві;

- застосування раціональних сортаментів і марок матеріалів, раціональних способів одержання заготівель, методів і режимів зміцнення деталей та ін.