2.2. Анализ технологичности конструкции детали

Отработка конструкции на технологичность – комплекс мероприятий по обеспечению необходимого уровня технологичности конструкции изделия по установленным показателям. Она направлена на повышение производительности труда, снижение затрат и сокращение времени на изготовление изделия при обеспечении его необходимого качества.

Оценка технологичности конструкции может быть двух видов: качественной и количественной.

2.2.1. Качественная оценка технологичности конструкции

Качественная оценка характеризует технологичность конструкции обобщенно на основании опыта исполнителя и допускается на всех стадиях проектирования как предварительная. При анализе конструкции необходимо убедится в рациональности выбора ее формы и качества обрабатываемых поверхностей с учетом возможности применения высокопроизводительного оборудования и унифицированных наладок.

Положительным фактором является наличие возможно большего количества поверхностей детали, не требующие обработки резанием. Конструктивные элементы детали желательно унифицировать.

Качественная оценка технологичности конструкции характеризуется показателями: хорошо-плохо, допустимо-недопустимо (ГОСТ 14.204-83).

Деталь – крышка БЗСТ 250/1200-03.460.301 изготовлена из стали 40Х ГОСТ 4543-71. Нахождение хрома в данной стали, способствует растворению его в феррите, повышая устойчивость аустенита, снижает критическую скорость закалки и повышает прокаливаемость. Химиче­ский состав стали 40Х ГОСТ 4543-71 приведен в табл. 2.1. Механические свойства легированных сталей значительно выше механи­ческих свойств углеродистых сталей. Особенно сильно повышается предел текучести, относительное сужение и ударная вязкость легированных сталей (табл.2.2).

Выбор более прочного материала нецелесообразен, т.к. он будет обладать большей стоимостью. Материал полностью удовлетворяет своими физико-механическими свойствами.

Табл. 2.1.

Химический состав стали 40Х (ГОСТ 4543-71),%

Табл. 2.2.

Механические свойства стали 40Х (ГОСТ 4543-71)

σт, МПа	σв, МПа	δ, %	ψ, %	ан, Дж/мм2
не менее
760	870	10	40	6

Таким образом, анализ свойств материала, а также анализ условий его работы позволяет сделать вывод о том, что материал выбран правильно. Сталь 40Х удовлетворяет условиям эксплуатации детали крышка БЗСТ 250/1200-03.460.301.

В целом, оценивая материал, конструкцию, предельные отклонения, следует сказать, что качественная оценка технологичности конструкции данной детали –достаточно технологична.

2.2.2. Количественная оценка технологичности конструкции

Виды и показатели технологичности приведены в ГОСТ 14.205-83, а правила отработки и перечень обязательных показателей технологичности – в ГОСТ 14.201-83.

В качестве количественных показателей технологичности используются следующие дополнительные показатели:

1) Коэффициент унификации конструктивных элементов

К_у.э= Q _у.э / Q _э ,

где Q_у.э и Q_э – соответственно число унифицированных конструктивных элементов детали и общее, шт.; Q_у.э= 10 шт., Q_э= 18 шт.

К_у.э = 10/18 = 0,55.

2) коэффициент применимости стандартизованных обрабатываемых поверхностей .

К_п.ст= D_o.c / D_м.о ,

где D_o.c, D_м.о - соответственно число поверхностей детали, обрабатываемых стандартным инструментом, и всех, подвергаемых механической обработке поверхностей, шт.; D_o.c= 16 шт., D_м.о= 18 шт.

К_п.ст= 16 /18 = 0,88.

3) Коэффициент обработки поверхностей

К_п.о= 1 – D_м.о / D_э ,

где D_Э – общее число поверхностей детали, шт.; D_Э= 24 шт.

К_п.о= 1 –18/20 = 0,1

4) Коэффициент использования материала

К_и.м = q / Q ,

где q , Q – масса детали и заготовки соответственно, кг; q = 8,1 кг, Q = 23,22 кг.

К_и.м = 1,64/1,8= 0,348

5) Максимальное значение квалитета обработки IT = 7;

6) Максимальное значение параметра шероховатости обрабатываемых поверхностей Ra = 0,2 мкм;

Далее рассчитаем уровень технологичности по использованию материала.

К_у.м = К_бuм / К_uм

где К_бuм, К_uм - соответственно базовый и достигнутый коэффициент использования материала. Так как чертеж детали в результате технологического контроля и качественного анализа технологичности оставлен без изменений, то уровень технологичности как сравнительный показатель по использованию материала равен единице:

К_у.м = 0,348/0,348 = 1.

В ходе проведенной качественной и количественной оценки технологичности конструкции можно сделать вывод – конструкция детали технологична.