3.4. Анализ чертежа детали

Рабочий чертеж детали (рис. 3.72) должен давать полное представление о детали, иметь достаточное количество проекций, разрезов и видов; размеры всех поверхностей с допусками на их выполнение; технические требования по форме и расположению поверхностей, а также по их специфическим свойствам (например, твердости поверхностного слоя и его глубине). Чертеж по оформлению должен соответствовать стандартам ЕСКД.

Технические требования на изготовление детали содержат [59]:

• предельные отклонения размеров и шероховатости поверхностей;

• допуски формы, плоскостности, некруглости и профиля сечения;

• допуски расположения, параллельности плоскостей, соосности шеек вала, симметричности профиля сечений;

• вид термической обработки и твердость рабочих поверхностей, вид покрытия;

• специфические свойства (необходимость балансировки, допустимая неуравновешенность).

При анализе чертежа детали выявляются:

• габариты детали, наиболее точные размеры, минимальный допуск формы поверхности, минимальный допуск взаимного расположения поверхностей, конструкторская база (поверхность, от которой определена основная часть размеров), наименьшее значение шероховатости поверхности, вид термообработки, покрытие детали, которые определят заключительный метод и маршрут обработки заготовки;

• обоснованность назначения требований, исходя из эксплуатационных условий, характеристик машины или сборочной единицы;

• возможности достижения заданной точности и качества, других технических требований известными и имеющимися на предприятии технологическими методами механической обработки;

• возможность проверки выполнения назначенных рабочим чертежом требований к поверхностям известными методами контроля.

3.5. Анализ технологичности конструкции детали

Под технологичностью конструкции понимают совокупность свойств конструкции изделия, проявляемых в возможности оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технологической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации, ремонте и утилизации по сравнению с соответствующими показателями однотипных конструкций изделий того же назначения, при обеспечении установленных значений показателей качества и принятых условиях изготовления, эксплуатации, ремонта и утилизации. Таким образом, конструкция технологична, если при принятом типе и организации производства, заданной программе, повторяемости выпуска и применяемых технологических процессах она будет обладать наименьшей трудоемкостью и себестоимостью в процессе изготовления, удобной и надежной в эксплуатации, простой в ремонте, дешевой и экологически чистой при утилизации.

Технологичность конструкции для разных типов производства (массового, серийного, единичного) будет различной. Технологичность конструкции закладывается в процессе проектирования с ориентацией на определенный тип производства. В начале анализа технологичности выполняют технологический контроль технической документации, дают оценку уровня технологической документации, производят отработку конструкции на технологичность, при необходимости вносят изменения в конструкторскую документацию (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Обеспечение технологичности конструкции изделия

Технологичные конструкции изделий должны обладать высокими качественными и количественными показателями. К качественным

показателям относят:

• взаимозаменяемость – свойство конструкции составной части изделия, обеспечивающее возможность ее применения вместо другой, без дополнительной обработки, с сохранением заданного качества изделия, в состав которого она входит;

• регулируемость – свойство конструкции изделия, обеспечивающее возможность и удобство ее регулирования при сборке, техническом обслуживании и ремонте для достижения или поддержания работоспособности;

• контролепригодность – свойство конструкции изделия, обеспечивающее возможность, удобство и надежность ее контроля при изготовлении, испытании, техническом обслуживании и ремонте;

• инструментальная доступность – свойство конструкции изделия, обеспечивающее свободный доступ к ее поверхности при изготовлении, контроле, испытании, техническом обслуживании и ремонте.

Различают четыре основных показателя технологичности:

• трудоемкость изготовления изделия (мин)

Т_и = ΣТ_iе n_iе + ΣТ_iд n_iд + Т_сб + Т_ис,

где Т_iе – трудоемкость изготовления i-й сборочной единицы;

n_iе – количество i-х сборочных единиц; Т_iд – трудоемкость изготовления i-й детали (не вошедшей в состав при подсчете Т_iе); n_iд – количество i-х деталей; Т_сб – трудоемкость общей сборки изделия; Т_ис – трудоемкость испытаний;

• уровень технологичности конструкции по трудоемкости

К_ут = 1 – Т_и / Т_би,

где Т_и – расчетная трудоемкость изготовления изделия; Т_би – базовый показатель трудоемкости изготовления, мин;

• технологическая себестоимость (руб.)

С_и = С_м + С_з + С_цр,

где С_м – стоимость материалов заготовок, затраченных на изготовление изделия, руб.; С_з – заработная плата производственных рабочих с начислениями, руб.; С_цр – цеховые расходы, включающие расходы на силовую электроэнергию, ремонт и амортизацию оборудования и оснастки, наладку оборудования и оснастки, смазочные, охлаждающие и обтирочные материалы, руб.;

• уровень технологичности конструкции по себестоимости изготовления

К_ус = 1 – С_и / С_би,

где С_и – рассчитанная технологическая себестоимость изготовления, руб.;

С_би – базовый показатель технологической себестоимости изготовления изделия, руб.

Кроме основных, имеются дополнительные технико-экономи-ческие показатели, характеризующие значения отдельных составляющих основных показателей.

Большое значение имеют и технические показатели технологичности конструкции, которые необходимо определять в процессе анализа технологичности и сопоставлять с нормативами, разработанными в Единой системе технологической подготовки производства – ЕСТПП. Наиболее важные из них, вычисляемые в виде коэффициентов: унификации изделия, унификации сборочных единиц изделия, унификации деталей изделия, повторяемости деталей в изделии, унификации конструктивных элементов, сборности, перспективного использования в других изделиях, точности обработки, шероховатости, применения материала, использования материала, использования заготовки.

Анализируют изделия на технологичность для того, чтобы определить возможность получения заготовок прогрессивными методами и применить эти методы для обработки и сборки, контроля и испытаний, использовать типовые технологические процессы и их механизацию и автоматизацию, выявить удобство (приспособленность) изделия в эксплуатации и его технического обслуживания, повысить долговечность и обеспечить надежность в работе, сократить трудоемкость ремонтов, обеспечить транспортабельность и требования технической безопасности. Кроме того, для детали нужно определить [14]:

• могут ли конструкторские базы быть использованы, как измерительные, так и технологические, что позволит повысить точность изготовления за счет уменьшения погрешностей базирования;

• являются ли поверхности детали однотипными, позволяющими уменьшить число операций, переходов, оснастки и оборудования для их обработки;

• позволяет ли простановка размеров обеспечить точность функциональных параметров деталей и методов их достижения;

• возможно ли использование метода получения заготовок, обеспечивающего ряд поверхностей с точностью и шероховатостью, не требующих дальнейшей обработки, и ряд поверхностей, требующих обработки с малыми припусками, что позволит сократить объем и трудоемкость механической обработки;

• возможно ли применение высокопроизводительных процессов, позволяющих снизить трудоемкость и стоимость обработки;

• обеспечена ли четкая принадлежность конструкции детали к определенной классификационной группе, на представителя которой составлен типовой технологический процесс, что позволит сократить технологическую подготовку производства и использовать наиболее производительное оборудование и технологическую оснастку;

• возможна ли групповая обработка детали.

Количественную оценку технологичности производят по вышеуказанным техническим показателям.

Количество технических и технико-экономических показателей должно быть минимальным, но достаточным для возможности оценки технологичности конструкции.