4 Особенности отработки на технологичность деталей, обрабатываемых

на станках с ЧПУ

По [5, с 200...207] и [15, с 69...72] ознакомиться с особенностями отработки на технологичность деталей, обрабатываемых на станках с ЧПУ. Изучить требования к деталям, обрабатываемым на станке разных групп, по [5, таблица 5.3 на с 203...206] и общие требования к деталям, обрабатываемым на станках с ЧПУ, по [15, с 69...72].

5 Оценка технологичности конструкции машин. Качественный и количественный методы оценки технологичности конструкции

Ознакомиться с материалом по [9, с 92...94, 96...97].

1 Ознакомиться с положением ГОСТ 14.204-73. Правила обеспечения технологичности конструкции деталей. Изучить параметры, определяющие качественную оценку технологичности конструкции детали;

2 По методике количественного анализа детали на технологичность изучить порядок расчёта коэффициента унификации и использования материала.

Технологичность конструкции можно оценивать качественно и количественно. Оценка технологичности подразумевает комплекс взаимосвязанных мероприятий, включающих последовательное выявление технологичности конструкции изделия в целом или отдельных рассматриваемых ее свойств, сопоставление выявленных свойств данного изделия со свойствами изделия, конструкция которого принята за базу для сравнения, и представление результатов сопоставления в форме, приемлемой для принятия управленческих решений по совершенствованию конструкции разрабатываемого изделия.

Качественная оценка («хорошо – плохо», «допустимо – недопустимо») основана на инженерно-визуальных методах оценки и характеризует технологичность конструкции обобщенно, на основе опыта исполнителя. Такая оценка технологичности конструкции изделий проводится по отдельным конструктивным и технологическим признакам на основании анализа выполнения технологических требований, предъявляемых к изделиям, а также к деталям, поверхностям деталей и заготовкам деталей.

В частности:

• конструкция изделий должна характеризоваться простой компоновкой и состоять из минимального числа деталей и узлов; она должна допускать возможность ее сборки из предварительно собранных узлов;

• детали и узлы должны быть преимущественно стандартными, нормализованными и унифицированными; они должны быть простыми по конфигурации и предусматривать возможность их быстрой и надежной установки в процессе обработки, а также возможность использования для обработки высокоэффективного оборудования и инструмента;

• материалы, точность и шероховатость поверхностей деталей должны быть обоснованы их функциональным назначением;

• заготовки должны иметь простую, преимущественно симметричную форму и свободно извлекаться из штампов или литейных форм и т.д.

Как правило, эта оценка предшествует количественной оценке, но может быть совместима с ней на всех стадиях проектирования.

Качественная сравнительная оценка вариантов конструкции допустима на всех стадиях проектирования, когда осуществляется выбор лучшего конструктивного решения и не требуется определения степени различия технологичности сравниваемых вариантов.

При сравнении вариантов конструктивных исполнений изделия в процессе проектирования качественная оценка достаточно часто позволяет выбрать лучший вариант исполнения или установить целесообразность определения численных значений показателей технологичности конструкции изделия всех сравниваемых вариантов.

С методикой и примерами качественного анализа детали на технологичность можно ознакомиться по [6, с 10...18], [7, с 11...19], [12, с 21...23], [20, с 26...28].

Количественная оценка технологичности конструкции изделия осуществляется с помощью системы показателей, которая включает:

• базовые (исходные) значения показателей технологичности, являющиеся предельными нормативами технологичности, обязательными для выполнения при разработке изделия;

• значения показателей технологичности, достигнутые при разработке изделия;

• показатели уровня технологичности конструкции разрабатываемого изделия.

базовые показатели, такие как трудоемкость, материалоемкость и себестоимость изделий, которые определяются на основе учета статистических данных о ранее созданных аналогичных конструкциях. Базовые значения показателей технологичности указываются в техническом задании на разработку изделия, а по отдельным видам изделий, номенклатура которых устанавливается отраслями, – в отраслевых стандартах.

Относительно базовых показателей рассчитывается уровень технологичности конструкции изделий, численно равный отношению достигнутого проектного уровня технологичности к базовому уровню.

Количественная оценка технологичности конструкции для отдельных деталей наиболее часто определяется следующими показателями:

- коэффициент унификации (К_у)

- коэффициент использования материала (КИМ).

Перед расчётом К_у следует выполнить отработку элементов детали на соответствие стандартам.

где Q_у.э. – число конструктивных элементов детали, которые выполнены по стандартам: канавки для сбега резьб или выхода шлифовальных кругов, резьбовые, зубчатые, шлицевые или шпоночные соединения, фаски и галтели разного назначения; или в соответствии с нормальным рядами размеров и конусов: отверстия, наружные поверхности, конические поверхности.

Q_общ – число всех конструктивных элементов.

Деталь считается технологичной, если К_у > 0,6.

Коэффициент использования материала рассчитывается по формуле:

,

где m_g – масса детали, кг; Н.расх – норма расхода материала, кг.

Данные по Н.расх предварительно можно подобрать по типовому технологическому процессу механической обработки детали.

Деталь считается технологичной, если КИМ равен или более:

0,75 – для заготовок, полученных литьём;

0,65 – для заготовок, полученных горячей штамповкой;

0,38 – для заготовок, полученных свободной ковкой;

0,45 – для заготовок, полученных из проката.

При отсутствии типовых данных Н.расх можно рассчитывать по формуле:

Н.расх =

где m_отх.з – масса отходов при производстве заготовки, кг.

Для штамповок, полученных на молотах, m_отх.з. составляет около 20% массы заготовки. Для штамповок, полученных на прессах и для отливок – 10% (для крупных заготовок (m>10кг)) до 20% (для мелких заготовок (m 1кг)).

Для заготовок в виде проката m_отх.з. состоит из ширины пропила или отрезки, длины концевого отхода, оставшегося в патроне или цанге, длины отхода на некратность.