3.5 Технологичность деталей, узлов и конструкций

Срок изготовления контрольной системы и ее стоимость в значительной мере определяются тем, как учтены применительно к заданной программе выпуска и условиям эксплуатации производительные технологические методы. Для оценки технологичности конструкции служат показатели трудоемкости ее изготовления, себестоимости и материалоемкости. Технологичность конструкции будет различной для разных видов производства. Контрольные автоматические системы выпускаются мелкими или средними сериями. При рассмотрении технологичности изделия необходимо учитывать процессы получения заготовок, механической обработки, сборки, контроля и ремонта.

Конфигурация деталей, в особенности высокоточных, должна по возможности представлять собой сочетания простых геометрических форм. Тогда становится возможным применить высокопроизводительные методы ее получения. При этом необходимо в ряде случаев специально создавать дополнительные элементы в виде приливов, бобышек и т.п. для базирования и закрепления заготовок. При получении заготовок необходимо стремиться к применению таких высокопроизводительных методов, как ковка, штамповка и литье, а также использовать прокат. Рассмотрим общие требования, предъявляемые к конструкции деталей при их механической обработке. Необходимо стремиться к сокращению объема такой обработки, уменьшать протяженность обрабатываемых поверхностей, повышать точность изготовления заготовок, что, как правило, приводит к сокращению объема последующей обработки, обеспечивать удобные базирующие поверхности для установки заготовок в технологическом оборудовании, обеспечивать достаточную жесткость элементов детали, воспринимающих усилия резания, предусматривать при обработке на проход свободный выход инструмента. Точные детали должны обеспечивать возможность проведения окончательных операций — притирки в двух взаимно перпендикулярных направлениях и т.п. Для уменьшения расхода металла и объема механической обработки наружных поверхностей вращения широко применяют высадку головок, фланцев и буртов. При этом стремятся предусматривать в местах точного сопряжения поверхностей выход инструмента, заменять галтели фасками, по возможности унифицировать элементы тел вращения. Следует стремиться к созданию сквозных отверстий, обработка которых много проще глухих. Во избежание поломки сверл входная и выходная поверхности должны быть перпендикулярными оси отверстия. При обработке нужно избегать расположения конических отверстий в деталях, не представляющих тела вращения.

Следует учитывать, что для увеличения надежности и долговечности изделий (уменьшения износа и т.п.) широко используется улучшение свойств металла и поверхностное упрочнение с помощью термических и химико-термических методов, искусственное старение и др. Детали, подлежащие такой обработке, должны иметь простые геометрические формы, быть без тонких перемычек и резких переходов и иметь шероховатость поверхности не ниже R_z40. В противном случае при термической обработке возможно появление на поверхности детали трещин. При разработке процесса термического упрочнения деталей .необходимо учитывать особенности ее эксплуатации, последующей обработки, вида материала и др.

В настоящее время широко используют изготовление деталей из пластмасс, что уменьшает их стоимость, время обработки, вес, делает изделия эстетичными и т.п. Изготовление деталей из пластмасс осуществляют прессованием из порошков и таблеток с применением или без применения волокнистых наполнителей, литьем, методом экструзии, пневмо- и вакуум- формированием из листового термопласта, штамповкой, путем механической обработки из профильного или листового материала и др. Однако, при этом стремятся свести механическую обработку к минимуму. Точность размеров таких деталей обычно не выше IT 13, хотя в отдельных случаях она может быть равной IT11.

Рассмотрим общие требования, которым должна отвечать конструкция, обусловливающая возможность высокопроизводительной сборки. Система должна иметь возможность сборки из предварительно собранных узлов, что значительно сокращает продолжительность сборки. Съем какого-либо узла не должен сопровождаться разборкой и сборкой соседних механизмов. При этом желательно, чтобы узел представлял собой такой элемент, который можно перед передачей на дальнейшую общую сборку проконтролировать и исправить. Тогда улучшается качество функционирования всей системы и сокращается количество дефектов, появляющихся на общей сборке. Для устранения грубых, ошибок сборки, когда из-за неправильного положения детали или узла может нарушиться функционирование соединения, необходимо предусматривать установочные метки, штифты или смещенное (несимметричное) размещение крепежных элементов. Конструкция системы должна позволить использовать высокопроизводительное и автоматическое сборочное оборудование (например, электрические винтоверты). Этому способствует унификация отдельных крепежных деталей и узлов. В большинстве случае продолжительность сборки резко сократится, если используются взаимозаменяемые детали и узлы, и типовое контрольное оборудование. В ряде случаев необходимо предусматривать возможность применения на сборке специальных юстировочных приспособлений. Для тяжелых деталей и узлов необходимо предусматривать возможность их захвата и транспортировки, иногда несколько видоизменяя конфигурацию изделия или проектируя дополнительные детали (серьги, рым-болты и т.п.). Значительного увеличения точности и производительности сборки можно достичь, совмещая установочные и измерительные базы. Следует стремиться к возможности использования простых сборочных приспособлений и к сокращению объема подгоночных и доделочных работ. Часто необходимо предусмотреть возможность удобной и производительной разборки узла с помощью съемников, отжимных винтов, выколоток и т.п. Ответственные детали и регулировочные узлы должны быть защищены крышками, колпачками и т.п.