1.3. Анализ технологичности конструкции детали

В соответствии с ГОСТ 14.205—83 технологичность - это совокупность свойств конструкции изделия, определяющих её приспособленность к достижению минимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте при заданных показателях качества, объеме выпуска и условиях выполнения работ.

Производственная технологичность конструкции детали — это степень ее соответствия требованиям наиболее производительного и экономичного изготовления. Чем меньше трудоемкость и себестоимость изготовления, тем более технологичной является конструкция детали.

Оценка технологичности конструкции бывает двух видов: качественная и количественная.

Качественная оценка технологичности является предварительной, обобщенной и характеризуется показаниями: «лучше — хуже», «рекомендуется — не рекомендуется», «технологично — нетехнологично» и т.п. Технологичной при качественной оценке следует считать такую геометрическую конфигурацию детали, которая соответствует минимальному расходу материала и позволяет использовать наиболее производительные и экономичные для определенного типа производства методов изготовления. В связи с этим следует проанализировать чертеж детали, например, с точки зрения:

• степени унификации геометрических элементов (диаметров, длин, резьб, модулей, радиусов перехода и т.п.) в конструкции;

• наличия удобных базирующих поверхностей, обеспечивающих возможность совмещения и постоянства баз;

• возможности свободного подвода и вывода режущего инструмента при обработке;

• удобства контроля точностных параметров детали;

• возможности уменьшения протяженности точных обрабатываемых поверхностей;

• соответствия формы дна отверстия форме конца стандартно­ го инструмента для его обработки (сверла, зенкера, развертки) и т.п.

Количественная оценка технологичности выражается показателем, численное значение которого характеризует степень удовлетворения требований к технологичности. Согласно ГОСТ 14.202—73 номенклатура показателей технологичности изделия содержит 4 основных и 31 дополнительный показатель. Применительно к производству количественную оценку технологичности обычно производят по суммарной трудоемкости и технологической себестоимости. Наиболее важен показатель себестоимости.

1.4. Определение типа производства

Согласно ГОСТ 3.1108—74 ЕСТД и ГОСТ 14.004—74 ЕСТПП одной из основных характеристик типа производства является коэффициент закрепления операций K_З.

Коэффициент K_З показывает отношение числа всех технологических операций, выполняемых в цехе (на участке) в течение месяца, к числу рабочих мест, т.е. характеризует число операций, приходящихся в среднем на одно рабочее место в месяц, или степень специализации рабочих мест. При K_З ≤ 1 произ­водство массовое; если 1 < K_З ≤ 10 - крупносерийное; если 10 < K_З ≤ 20 - среднесерийное; если 20 < K_З ≤40 - мелкосерий­ное. В единичном производстве K_З >40.

Классификация производства по типам приведена в табл. 1.

Таблица 1

Классификация производства по типам

№ п/п	Ко­эффициент закрепления операций KЗ	Тип производства
1	KЗ ≤ 1	массовое
2	1 < KЗ ≤ 10	крупносерийное
3	10 < KЗ ≤ 20	среднесерийное
4	20 < KЗ ≤40	мелкосерий­ное
5	KЗ <40	единичное

В зависимости от типа производства проектируется весь технологический процесс, начиная от выбора заготовки и заканчивая выбором методов контроля качества готовой продукции.

Поэтому надо знать способы получения заготовок и их основные характеристики.

Оптимальный метод получения заготовки выбирают, анализируя ряд факторов: материал детали, технические требования на ее изготовление, объем и серийность выпуска, форму поверхностей и размеры деталей. Метод получения заготовки, обеспечивающий технологичность и минимальную себестоимость, считается оптимальным.

Максимально приблизить геометрические формы и размеры заготовки к размерам и форме готовой детали — одна из главных задач в заготовительном производстве. Оптимизируя выбор метода и способа получения заготовки, можно не только снизить затраты на ее изготовление, но и значительно сократить трудоемкость механической обработки.

В авиастроении применяются:

• различные виды литья;

• ковка и штамповка;

• нарезка из сортового материала (прутка, профиля, листа и т.д.);

• комбинации этих методов.

Каждый метод содержит большое число способов получения заготовок.

Вид заготовок и способ их изготовления для конкретной дета­ли определяются такими показателями, как:

• материал;

• конструктивная форма;

• серийность производства;

• масса заготовки.

Заготовки-отливки применяют для деталей сложной конфигурации, не обрабатываемых со всех сторон. Чаще всего отливки делают из алюминиевых или магниевых сплавов, реже – из специальных сплавов.

Заготовки-поковки применяют также очень широко, так как ковка способствует улучшению структуры металла и его прочностных характеристик. Но эти заготовки обрабатываются со всех сторон, так как ковкой получить высокую точность невозможно (а для сталей из-за обезуглероживания поверхностного слоя снятие этого слоя является обязательным).

Все это увеличивает объем механической обработки.

Штампованные заготовки – практически готовые изделия, так как точность очень высокая. Требуется очень небольшой объем механической обработки (лишь в тех местах, где или очень высокая точность, или невозможно получить поверхность штамповкой).

Заготовки из сортового материала применяются для неответственных деталей (лючков, крышек и т.д.) в условиях единичного или мелкосерийного производства.