0169 / 2 / 1 / 4 / ПЗ / 1.2 Анализ технологичности детали

1.2 Анализ технологичности конструкции детали

Технологичность конструкции изделия (детали) определена ГОСТ 14.205-83 как совокупность свойств конструкции изделия (детали), определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ.

Производственная технологичность проявляется в сокращении затрат средств и времени на конструкторскую и технологическую подготовку производства, а также на изготовление и контроль изделий (деталей).

Главными факторами, определяющими требования к технологичности конструкции, являются: вид изделия, объем выпуска и тип производства. Вид изделия определяет конструктивные и технологические признаки, обусловливающие основные требования к технологичности конструкции, объем выпуска и тип производства определяют степень технологического оснащения, механизации и автоматизации технологических процессов.

Оценку технологичности конструкции детали производят по качественным и количественным показателям. Качественная оценка характеризует технологичность конструкции обобщенно, на основании опыта изготовления и указывается словами «технологично - нетехнологично», «хорошо - плохо» и т.п.

Количественная оценка технологичности конструкции детали выражается показателем, численное значение которого характеризует степень удовлетворения требований к технологичности конструкции.

Рассмотрим качественные показатели технологичности конструкции детали «Втулка» применительно к обработке резанием с использованием автоматизированного оборудования (станков с ЧПУ). Конструкция детали является технологичной, если она отвечает следующим требованиям:

1. Имеются достаточные по размерам и точности базовые поверхности. Имеющиеся базовые поверхности обеспечивают требуемую ориентацию детали при обработке на станках.

2. Большинство поверхностей детали имеют невысокую точность, что упрощает ее изготовление.

3. Обрабатываемые отверстия расположены параллельно или под прямыми углами.

4. Ко всем обрабатываемым поверхностям имеется свободный доступ инструмента.

5. Наиболее точные отверстия в детали расположены на внутренних стенках.

6. Все отверстия в детали расположены под прямым углом к плоскости входа (к плоской поверхности).

7. В конструкции детали нет внутренних торцевых поверхностей и бобышек, требующих установки инструмента вручную изнутри.

8. Многие поверхности детали можно обрабатывать за один установ.

9. Выдерживаемые при обработке размеры заданы от тех поверхностей, которые вполне могут служить базами при обработке, т.е. совмещаются технологические и измерительные базы, что особенно важно при обработке на настроенных станках, в т.ч. на станках с ЧПУ.

10. Материал детали - алюминиевый сплав АД1 хорошо обрабатывается резанием.

11. Контроль размеров детали можно производить инструментами и приспособлениями, имеющими несложную конструкцию. При этом все поверхности легко доступны для измерений.

12. Большинство обрабатываемых поверхностей с точки зрения точности, шероховатости и взаимного расположения не представляют особых технологических трудностей.

13. При обработке не возникает проблем с удалением срезаемого слоя металла (стружки) и подводом смазывающие -охлаждающей жидкости.

Количественную оценку технологичности можно производить с использованием коэффициента унификации конструктивных элементов детали Ку, коэффициента точности обработки Кт, коэффициента шероховатости поверхностей Кш. Эти частные показатели технологичности позволяют судить о сложности обработки детали.

Для определения этих показателей составлена таблица 5, в которую сведены данные об обрабатываемых поверхностях детали, количестве одинаковых поверхностей, их точности, шероховатости, а также о том, входит ли размер данной поверхности в ряд нормальных размеров (Ra40 ГОСТ 6636-69) или относится ли данная поверхность к стандартизированным (например, стандартная резьба).

Таблица 8 - Определение показателей технологичности конструкции детали

Поверхность (размер)	Количество поверхностей Ni	Квалитет точности Ti	Шероховатость Ra,мкм Шi	Унификация размеров
134 56 2,45 38 10,5 24 64 26 R64 R9 R10 R5 12 8 2 5 18 4 20	1 1 1 1 3 2 1 1 3 1 6 6 1 1 3 3 3 1 3	11 12 9 12 11 12 14 14 12 11 11 11 12 12 14 12 12 14 14	6,3 12,5 3,2 12,5 6,3 12,5 12,5 12,5 12,5 6,3 6,3 6,3 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5	- + - + + + - + - + + + + + + + + + +
итого	42			унифицированных 36

В таблицу внесены только механически обрабатываемые поверхности и не внесены межосевые расстояния и тому подобные размеры между вообра жаемыми объектами (например, расстояние от плоскости до оси отверстия и т.п.).

Из таблицы видно, что все поверхности выполняются по 12-14 квалитету. Это упрощает изготовление детали.

Коэффициент унификации конструктивных элементов

(1)

где Q_у - количество унифицированных конструктивных элементов;

N - общее количество конструктивных элементов (поверхностей).

Коэффициент точности обработки (средний квалитет точности) К_Т

(2)

где Ti - квалитет точности

Ni - количество поверхностей данного квалитета точности

N - общее количество поверхностей (кроме резьб)

К_Т = (9·1+11·17+12·15+14·9)/42=12

Коэффициент шероховатости поверхностей (средняя шероховатость) Кш

(3)

где Шi - шероховатость данной поверхности

Ni - количество поверхностей данной шероховатости

N - общее количество поверхностей

К_Ш=(3,21+6,324+12,524)/42=10,8

Вывод: деталь имеет среднюю точность 12 квалитет, средняя шероховатость Ra 10,8 мкм и большая часть конструктивных элементов унифицирована. Это означает, что в целом изготовление детали не представляет трудностей, но выполнение отдельных технических требований может вызвать затруднения, которые решаются выбором рациональной технологии, соответствующего оборудования и оснастки.