2.3 Анализ технологичности конструкции детали

Под технологичностью конструкции детали понимают ее приспособленность к достижению минимальных затрат при изготовлении в заданном количестве с обеспечением требуемых показателей качества. Технологичность конструкции детали оценивают в соответствии со следующими требованиями:

– конструкция детали должна удовлетворять требованиям изготовления наиболее производительными и экономичными методами при заданных условиях производства;

– конструкция детали должна состоять из стандартных и унифицированных элементов;

– детали должны изготовливаться из стандартных или унифицированных заготовок;

– размеры и поверхности детали должны иметь оптимальную точность и шероховатость, которые должны быть экономически и конструктивно обоснованы;

– физико-химические и механические свойства материала должны соответствовать требованиям технологии изготовления;

– показатели базовых поверхностей детали должны обеспечивать точность установки, обработки и контроля;

– конструкция детали должна обеспечивать возможность применения типовых методов её изготовления.

Выделяют основные и дополнительные показатели технологичности конструкции детали. К основным показателям относят: себестоимость, трудоёмкость, материалоёмкость, энергоёмкость изготовления детали. К дополнительным показателям относят: коэффициент унификации конструктивных элементов – К_у., коэффициент применяемости типовых технологических процессов обработки поверхностей – К_т.п., коэффициент обрабатываемости материала – К_о.м., коэффициент точности – К_т., коэффициент шероховатости – К_ш..

На стадии разработки техпроцесса необходимые данные для определения себестоимости, трудоёмкости, и энергоёмкости изготовления детали отсутствуют, материалоёмкость, выражаемую коэффициентом использования металла—К_и.м., оценивают на этапе выбора заготовки. Поэтому для первоначальной оценки технологичности используют дополнительные показатели.

Коэффициент унификации конструктивных элементов определяется из выражения

К_у.,=N_у.э./N_э.,

где N_у.э—число унифицированных конструктивных элементов; N_э.—общее число конструктивных элементов.

К унифицированным конструктивным элементам деталей машин относят фаски, канавки, радиусы закругления и радиусы сопряжения поверхностей, резьбы, шлицы, зубья колёс и т.д. Выполнение не унифицированных конструктивных элементов расширяет количество требуемого инструмента, как режущего, так и мерительного, который значительно дороже стандартного.

Коэффициент применяемости типовых технологических процессов обработки поверхностей определяется из выражения

К_п.=N_т.т.п../N_т.п.,

где N_т.т.п.—число типовых технологических процессов; N_т.п.—общее число технологических процессов.

К типовым технологическим процессам обработки поверхностей относят процессы на основе широко применяемых методов обработки с использованием стандартного инструмента, таких как: точение и растачивание, сверление, зенкерование, развёртывание неглубоких отверстий (l<5d здесь l—длина, d—диаметр отверстия), фрезерование, шлифование и др.

Коэффициент обрабатываемости материала определяется из выражения

К_о.м.= 750/σ_в,

Где 750-предел прочности стали 45, МПа, σ_в—предел прочности обрабатываемого материала, МПа.

Коэффициент точности определяется из выражения:

К_т=1-1/JT_ср.

JT_ср=1-ΣJT_in_i/Σn_i,

где JT_ср—средний квалитет точности обрабатываемых поверхностей; T_i – квалитет точности i- ой поверхности; n_i -число поверхностей i - ого квалитета; ; Σn_i—суммарное число поверхностей детали.

Коэффициент шероховатости определяется из выражения

К_ш.=1-1/Ra_ср.

Ra_ср=ΣRa_in_i/Σn_i,

где Ra_ср—средняя шероховатость обрабатываемых поверхностей; n_i -число поверхностей с шероховатостью Ra_i; Σn_i—суммарное число поверхностей детали.

Для оценки технологичности полученные показатели сравниваются с базовыми, приведёнными в таблице 2.

Таблица 2. Базовые значения показателей технологичности

Показатели технологичности	Оценка технологичности
	Неудовлетворительно.	Удовлетворительно.	Хорошо
Ку	<0,1	0,1…0,2	>0,2
Кп	<0,2	0,2…0,5	>0,5
Ко.м	<0,5	>0,5<0,8; >1,1<1,3	>0,8<1,1
Кт	<0,85	0,85…0,92	>0,92
Кш	<0,6	O,6…0,95	>0,95