8. Расчет технологичности конструкции детали.

Показатели технологичности конструкции детали определяют в следующих случаях:

• для сравнительной оценки вариантов конструкции в процессе проектирования изделия;

• для определения уровня технологичности конструкции по сравнению с уже существующей (базовой) деталью;

• для построения математических моделей с целью прогнозирования технического развития конструкций изделий.

Различают показатели основные (трудоемкость изготовления детали, технологическая себестоимость изделия) и дополнительные (технико-экономические и технические). Количественная оценка технологичности конструкции с использованием основных или дополнительных показателей дает возможность осуществить отработку изделия на технологичность с минимальными затратами времени и средств.

Технические показатели технологичности характеризуют конструкцию как объект изготовления вне конкретных условий производства (т.е. без учета типа производства, уровня развития технологии на данном предприятии, станочного парка, оснастки и т.д.). Технические показатели технологичности позволяют оценить точность размеров, формы и расположения поверхностей, их шероховатость, степень унификации элементов конструкции, материалоемкость детали и т.д.

Расчет производится для стандартной заготовки пруток.

1. Коэффициент обрабатываемости материала К_ом . По зависимости

К_ом = f(К_v) (см. лист 1) для материала Сталь20Х :

К_v = 1,5, следовательно К_ом = 0,8

2. Коэффициент сложности конструкции детали К_сл .

К_сл = 0,25(К_к + К_р + К_в + К_с )

где К_к , К_р , К_в , К_с - коэффициенты, определяемые как К_i = 1- A_i , где A_i – поправки, численные значения которых приведены в таблицах (см. лист 1).

Коэффициент К_к зависит от количества поверхностей на исходной заготовке, с которых удаляется стружка при изготовлении детали.

Коэффициент К_р учитывает общее количество заданных на чертеже детали исходных данных по обеспечению требуемых точностей формы и взаимного расположения поверхностей.

Коэффициент К_в учитывает количество различных видов обработки резанием.

Коэффициент К_с учитывает соответствие точности и шероховатости поверхностей детали, обрабатываемых по 10 квалитету и точнее, некоторым оптимальным величинам, под которыми подразумеваются рекомендуемые в качестве экономичности и конструктивно обоснованные.

A_с = 0,1Σm_j

Величины m лежат в пределах от 0 до 4 и являются разностью между номером зоны, где должна находиться данная поверхность из соображений технологичности и зоной, в которую она реально попадает.

К_к = 1; К_р = 0,8; К_в = 0,9; К_с = 0,9

3. Коэффициент точности и шероховатости поверхности К_пов .

Этим коэффициентом учитывается степень возрастания трудоемкости изготовления деталей за счет обработки прецезионных поверхностей, а, следовательно, снижение технологичности конструкции. Он выбирается из таблицы для каждой из поверхностей точнее 10 квалитета включительно.

Минимальное значение и есть этот коэффициент.

К_пов = 0,7

4. Коэффициент унификации конструктивных элементов К_уэ

К_уэ = (N_уэ / N_э) – 0,1n

где N_э – общее количество конструктивных элементов в детали;

N_уэ – количество унифицированных конструктивных элементов в детали;

n – количество нетехнологичных элементов детали.

N_э = 18; N_уэ = 3; n = 1, следовательно К_уэ = 0,07.

5. Коэффициент использования материала К_им

Чем ближе масса заготовки к массе детали, тем меньше машинное время, затрачиваемое на снятие припуска, меньше отходов в виде стружки, меньше затупляется инструмент и т.д.

К_им = М_д /М_з = V_д /V_з

где М_д – масса детали; М_з – масса заготовки; V_д – объем детали; V_з – объем заготовки.

V_д = 55156,455; V_з = 85074,375, следовательно К_им = 0,65

6. Общий коэффициент технологичности К_т

К_т = ΣК_iφ_i/Σφ_i

где φ_i – весовые коэффициенты, приведенные в таблице (см. лист 1)

К_т = 0,68

Так как [К_т]=0,75 для не прецезионной детали, являющейся телом вращения, то деталь нетехнологична.