Технологичность конструкции

Общие положения

Конструкция любого механизма должна обеспечивать меньшие затраты средств и времени при изготовлении в конкретных производственных условиях. Это возможно при соблюдении целого ряда факторов, обуславливающих технологичность конструкции. Поэтому еще в процессе проектирования механизма, приспособления и их отдельных узлов и деталей работа разработчика конструкции тесно связана с технологией изготовления.

Технологичность всей конструкции в целом зависит от технологичности деталей (литых, получаемых ковкой, сваркой, подвергающихся механической и термической обработке), сборки, размерных цепей, допусков размеров и расположения, и шероховатости поверхностей.

Кроме того технологичность конструкции должна рассматриваться с точки зрения масштаба производства- в зависимости от имеющегося технологического оборудования и производственных возможностей.

Как и все другие изделия (механизмы, машины, приборы и др.) детали, сборочные единицы и приспособления в целом должны быть технологичными.

Под технологичностью понимают соответствие конструкции требованиям минимальной трудоемкости и материалоемкости.

Согласно ГОСТ 14.202-73 основными показателями технологичности конструкции изделия являются: трудоемкость ее изготовления – Ти, технологическая себестоимость Ст, а также дополнительные показатели: удельная материалоемкость Ку.м., коэффициенты использования материала Ки.м, унификации конструктивных элементов Ку.э., точности обработки Кт.ч., шероховатости поверхности Кш, применения типовых технологических процессов Кт.п. и др. Кроме того, конструктивные формы изделия должны иметь удобные базы для установки заготовки в процессе обработки, позволяющие применять высокопроизводительные технологические методы обработки и инструменты.

Изделия должны быть сконструированы так, чтобы протяженность обрабатываемых поверхностей была минимальна, имелся удобный подход инструмента к поверхностям, подлежащим обработке с минимальными путями врезания. Отверстия необходимо предусматривать сквозными, так как обрабатывать их на проходе проще, чем глухие отверстия. Межосевые расстояния (координаты расположения) отверстий назначают с учетом возможности использования многошпиндельных сверлильных головок или других стандартных методов изготовления и контроля. Ступенчатые отверстия должны иметь последовательно уменьшающиеся диаметры ступеней.

Резьбы в отверстиях должны быть стандартными, поверхности бобышек и платиков необходимо располагать в одной плоскости. Ширину обрабатываемых поверхностей нужно назначать исходя из нормального ряда торцовых и цилиндрических фрез, и предусматривать обработку на проход. Пазы и гнезда должны позволять обработку на проход дисковыми фрезами. Диаметры отверстий должны назначаться с учетом размеров стандартного режущего инструмента.

Конструкция деталей сложной конфигурации с большим числом поверхностей, подлежащих обработке и отличающихся высокими требованиями к точности и параметрам шероховатости, может являться технологичной для станков с ЧПУ.

Для изделий в т.ч. приспособлений, которые относятся к мелкосерийному или единичному производству, с точки зрения подготовки управляющей программы (ПУ) наиболее технологичными являются детали, обрабатываемые поверхности которых образованы прямыми линиями и дугами окружностей. Технологичны детали, конструкция которых позволяет обрабатывать поверхности с одной установки одним инструментом без использования сложных приспособлений и поворотных устройств. Технологичны также детали симметричной формы, конструкция которых обеспечивает возможность обработки с применением одного комплекта инструмента с одной установки в поворотном устройстве по одной УП. Менее технологичны детали несимметричной формы, обрабатываемые с двух или трех сторон.

Необходимо унифицировать размеры конструктивных элементов деталей в соответствии с размерами стандартного инструмента. Например, нетехнологично устанавливать различные радиусы скруглений элементов деталей. Следует принимать один размер указанного радиуса. Кроме того размеры на чертежах нужно задавать в прямоугольной системе координат.

Дополнительные требования к технологичности конструкций определяет применение элементов используемых при автоматизации и механизации установки детали-заготовки на станок. Детали должны иметь однородные по форме и расположению поверхности для базирования и захвата, а также иметь признаки ориентации при их перемещении до установки и после их снятия.

Рекомендуются следующие геометрические параметры деталей: диски (фланцы, кольца, заготовки зубчатых колес) с ≤1; гильзы, втулки простой формы с 1< > 4; планки, крышки с ≥ 1; ≤2; корпуса простой формы с L≥H≥D, где D – диаметр, L – длина, В-ширина, Н – высота детали.

В конструкциях приспособлений разработчик должен стараться использовать как можно больше деталей и сборочные единицы (узлы) стандартные и унифицированные в машиностроении.

В унифицированных и стандартных изделиях предусмотрены требования к технологичности.

В случаях, где появляется необходимость в использовании специальной (оригинальной) конструкции, следует учитывать требования к технологичности.

Наиболее сложны по конструкции и часто специфичных форм являются корпуса приспособлений или других изделий.

В зависимости от принятого способа изготовления корпуса деталей выявляются требования к технологичности их конструкции.

От технологичности конструкции корпуса будет зависеть трудоемкость и материалоемкость его и изделия в целом.

Ниже приведены требования к технологичности конструкций различных деталей и их сборке в зависимости от принятого способа их изготовления.

Дата добавления: 2015-08-05