Технологичность конструкции изделий

Лекция 1.

ТЕМА 1.1.1. ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ КОНСТРУКЦИИ ИЗДЕЛИЙ

1. Термины и определения ГОСТ 14.205-83

2. Технологичность детали: понятие и показатели, методы оценки, система показателей технологичности, определение служебного назначения детали.

1. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГОСТ 14.205-83

Настоящий стандарт устанавливает применяемые в науке и технике термины и определения основных понятий по технологичности конструкции изделий машиностроения и приборостроения.

Термины, установленные настоящим стандартом, обязательны для применения в документации всех видов, учебниках, учебных пособиях, технической и справочной литературе. В остальных случаях применение этих терминов рекомендуется.

Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин.

Таблица 1 -Термины и определения ГОСТ 14.205-8.3

К терминам «Удельная трудоемкость изготовления изделия» (п. 14) и «Удельная материалоемкость изделия» (п. 19)

Примером полезного эффекта от эксплуатации грузового автомобиля является его пробег в тонно-километрах за срок службы до капитального ремонта.

Примерами основных параметров машины являются ее мощность, производительность, отношение скорости к мощности и т. п.

К терминам «Эксплуатационная технологичность конструкции изделия» (п. 6) и «Ремонтная технологичность конструкции изделия» (п. 7)

При количественной оценке эксплуатационной и ремонтной технологичности учитывают только разовые оперативные затраты.

1. Технологичность конструкции детали.

При оценке технологичности конструкции детали надо учитывать следующие положе­ния:

– геометрическая форма детали должна способствовать применению прогрессивных методов производства заготовок с наименьшими припусками и минимальным числом обрабатываемых поверхностей;

– конструктивные формы детали должны обеспечить доступность обрабатываемых по­верхностей для режущего инструмента, а также для наблюдения и контроля в процессе обработки;

– наличие у деталей поверхностей, которые могут служить удобными и надежными ба­зами для обработки и контроля;

– поверхности детали должны иметь оптимальные, экономически и конструктивно обоснованные точность и шероховатость обрабатываемых поверхностей, отвечающие требованиям эксплуатации, так как завышенные требования к точности и шероховато­сти повышают себестоимость детали;

– геометрическая форма и размеры детали должны обеспечивать необходимую ее жесткость, которая обеспечит устойчивость при обработке и позволит применять вы­сокие режимы резания.

Требования к конструктивному оформлению элементарных поверхностей деталей.

Наружные поверхности вращения. Если ступенчатый вал имеет конструкцию, в кото­рой диаметральные размеры убывают в разные стороны от середины, то желательно, чтобы размеры ступеней были унифицированы (рисунок 1).

Соблюдение этого условия позволить применить при токарной обработке каждой стороны заготовки одни и те же многорезцовые наладки, а также облегчит настройку шлифовального станка для одно­временного шлифования двух ступеней. При сопряжении точно обрабатываемых по­верхностей следует предусмотреть выточку b для выхода режущего инструмента. Сту­пенчатые поверхности должны иметь по возможности минимальный перепад диамет­ральных размеров, так как при больших перепадах увеличивается объем обработки ре­занием.

Рисунок 1 - Ступенчатый вал.

Резьба. При нарезании резьбы на валу или в отверстии необходимо предусмотреть заход­ную фаску, что облегчит процесс резьбонарезания и уменьшит возможность образования за­усенцев. При нарезании резьбы на поверхности вала должна быть предусмотрена выточка для сбега резьбы. Целесообразно применение сквозных резьбовых отверстий вместо глухих, что улучшает условия работы режущего инструмента. В глухих отверстиях с резьбой следует предусмотреть выточку для выхода инструмента либо дополнительную длину обработки от­верстия для сбега резьбы.

Пазы и гнезда. Следует избегать закрытых пазов и гнезд, обрабатываемых концевыми фре­зами, предпочтительнее переходную часть паза делать криволинейной, чтобы вести обработку дисковой фрезой, которая обеспечивает большую производительность. Ширину пазов выби­рают в соответствии с размерами стандартных концевых или дисковых фрез.

Таблица 2 – Примеры конструкций и технологические требования

Показатели оценки технологичности.

Технологичность конструкции может оцениваться с помощью основных и дополнительных показателей.

К основным показателям относятся

1. Технологическая себестоимость

2. Трудоемкость изготовления.

1. Технологическая себестоимость:

С_т = Т_шт (С_р + С_ст + С_пр + С_и)

или

С= С_М + С_З [1 +(α₁ + α₂ / 100)]

где Т_шт – норма штучного времени, мин;

С_р – стоимость работы рабочего исполнителя, коп/мин.;

С_ст, С_пр, С_и – стоимость работы одной минуты соответственно станка, приспособления, инструмента с накладными расходами, коп/мин.

1. Трудоемкость изготовления изделия определяется суммой трудоемкостей изготовления составляющих ее элементов и выражается в нормо-часах.

При оценке технологичности конструкций при наличии базовой модели можно использовать следующие относительные показатели технологичности.

1. Коэффициент уровня технологичности по технологической себестоимости:

К_с = С_т / С_б..т.,

где Ст – технологическая себестоимость рассматриваемого изделия;

Сб.т. – технологическая себестоимость базового изделия.

1. Уровень технологичности по трудоемкости изделия:

К_т = Т_и / Т_б.и.,

где Т_и – трудоемкость изготовления рассматриваемого изделия,

Т_б.и. – трудоемкость изготовления базового изделия.

Для оценки эффективности использования материала в машиностроении служат

1. Коэффициент конструктивной материалоемкости

2. Коэффициент использования материала. Коэффициент должен стремиться к единице.

1. Конструктивная (удельная) материалоемкость машины m_K–представляет собой отношение массы машины М к ее мощность, N, кг/кВт

m_К = M / N.

Чем меньше m_К , тем технологичнее конструкция.

1. Коэффициент использования материала k_М представляет собой отношение Q_и массы изделия к общей массе заготовки на изделие Q_з,

k_М = Q_и / Q_з.

Для оценки технологичности конструкции машины по признаку унификации применяют коэффициенты

1. Унификации изделия.

2. Сборочных единиц.

3. Деталей.

4. Конструктивных элементов деталей.

1. Коэффициент унификации изделия:

,

где Е_у – число унифицированных сборочных единиц в изделии (в том числе заимствованных, покупных, унифицированных и стандартных)

D_у – число унифицированных деталей, являющихся составными частями изделия и не вошедших в величину Е_у ( в том числе заимствованных, покупных унифицированных и стандартных)

Е – общее число сборочных единиц в изделии

D – число деталей, являющихся составными частями изделия.

1. Коэффициент унификации сборочных единиц

K_у.е. = Е_у / Е

1. Коэффициент унификации деталей

K_у.д. = D_у / D

1. Коэффициент унификации конструктивных элементов деталей

K_у.э. = Q_у.э. / Q_э

где Q_у.э. – число унифицированных типоразмеров конструктивных элементов всех деталей изделия (машины)

Q_э – число типоразмеров конструктивных элементов в изделии (машине).

Контрольные вопросы

1. Дайте расшифровку основным терминам и определениям в соответствии с ГОСТ 14.205-83

Термин

1. Технологичность конструкции изделия

2. Обеспечение технологичности конструкции изделия

3. Отработка конструкции изделия на технологичность

4. Технологический контроль конструкторской документации

5. Производственная технологичность конструкции изделия

6. Эксплуатационная технологичность конструкции изделия

7. Ремонтная технологичность конструкции изделия

8. Показатель технологичности конструкции изделия

9. Базовый показатель технологичности конструкции изделия

10. Частный показатель технологичности конструкции изделия

11. Комплексный показатель технологичности конструкции изделия

12. Уровень технологичности конструкции изделия

13. Трудоемкость изготовления изделия

14. Удельная трудоемкость изготовления изделия

15. Средняя оперативная трудоемкость технического обслуживания (ремонта) данного вида

16. Технологическая себестоимость изделия

17. Средняя оперативная продолжительность технического обслуживания (ремонта) данного вида

18. Материалоемкость изделия

19. Удельная материалоемкость изделия

20. Коэффициент применяемости материала

21. Металлоемкость изделия

22. Энергоемкость изделия

2.Что подразумевают под технологичностью детали:

1. Понятие и показатели.

2. Методы оценки.

3. Система показателей технологичности.

4. Определение служебного назначения детали.

9