Оценка технологичности конструкции детали

Совокупность свойств изделия, определяющих приспособленность его конструкции к достижению оптимальных затрат ресурсов при производстве и эксплуатации для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ, представляет собой технологичность конструкции изделия.

На технологичность конструкции с производственной точки зрения оказывают влияние в основном две группы факторов: технические (обрабатываемость, наличие и особенности баз, форма детали, размеры и т.д.) и организационные (серийность, объем производства, традиции предприятия и пр.). В курсовой работе необходимо оценить влияние технических факторов, которые, в основном, будут установлены при описании детали.

Для оценки технологичности конструкции могут быть применены два метода: количественный и качественный. Для количественной оценки технологичности конструкции необходимо иметь данные по изделию аналогу, которых при выполнении курсовой работы, как правило, нет.

Поэтому в курсовой работе необходимо выполнить качественную оценку технологичности конструкции детали, учитывая технологические требования, предъявляемые к заготовке детали, к детали, как к представителю определенного конструктивного класса (корпусные детали, валы, фланцы, щиты , оси, втулки, рычаги и пр.), к детали, как к изделию, подвергаемому механической обработке резанием.

В ходе оценки технологичности надо будет указать, что в данной конструкции повышает ее технологичность, а что снижает, предложить пути повышения технологичности. При качественной оценке технологичности конструкции изделия обычно сравнивают с аналогом или руководствуются практическим опытом. Но, если нет ни того ни другого, то используют справочники и техническую литературу.

Наиболее технологичной считают конструкцию детали, отвечающую следующим требованиям:

· Конструкция детали должна обеспечивать обработку плоскостей напроход.

· Конструкция детали допускает обработку отверстий одновременно на многошпиндельных станках с учётом расстояний между осями этих отверстий.

· Конструкция отверстий в детали позволяет растачивать их напроход с одной или двух сторон.

· Конструкция детали обеспечивает свободный доступ инструмента к обрабатываемым поверхностям.

· Не желательна подрезка торцов ступиц с внутренних сторон отливки или есть возможность устранить такие операции.

· В конструкции детали не должно быть глухих отверстий.

· В конструкции детали не должно быть обрабатываемых поверхностей, расположенных под тупыми или острыми углами.

· В конструкции детали не должно быть отверстий, расположенных не под прямым углом к плоскости входа и выхода.

· Деталь должна иметь достаточную жёсткость и прочность, при которых исключается возможность вибрации в процессе обработки или недопустимого деформирования от сил резания и закрепления.

· Деталь должна иметь удобные технологические базы, обеспечивающие требуемую ориентацию и надёжное закрепление детали на станке при возможности обработки её с нескольких сторон и свободного подвода инструмента к обрабатываемой поверхности.

· В конструкции детали не должно быть внутренних резьб большого диаметра.

· Обрабатываемые поверхности приливов и платиков на соответствующих наружных сторонах детали желательно располагать в одной плоскости.

· Главные отверстия, требующие точной обработки, следует делать гладкими, сквозными, с минимальным числом ступеней, что позволяет выполнять обработку на проход с меньшим числом инструментов.

· Отверстия, расположенные на одной оси в противоположных стенках, желательно назначать одного диаметра.

· Необходимо следить за тем, правильно ли выбраны элементы конструкции детали, позволяющие выбрать наиболее простой способ изготовления заготовки.

· Крепёжные отверстия в конструкции детали желательно назначать одинаковых размеров с возможностью нарезания в них резьбы метчиками, что позволяет использовать стандартные циклы обработки.

· Конструкция детали типа тела вращения должна обеспечивать обработку поверхности проходными резцами.

· Размеры шеек к концам вала должны уменьшаться.

· Следует учитывать, что открытые шпоночные пазы у валов более производительно обрабатывать дисковыми фрезами, но в закрытых шпоночных пазах нет необходимости дополнительно фиксировать шпонку.

· В конструкции валов желательно уменьшать диаметры фланцев и упорных буртов.

· В конструкции ступенчатых валов желательно иметь меньшее число ступеней и меньшую разницу диаметров ступеней.

· Жёсткость вала должна допускать получение высокой точности обработки.

· Детали, обрабатываемые на протяжных станках, должны иметь равномерную жёсткость по длине и достаточную прочность.

· Размеры поверхностей детали должны соответствовать нормальному ряду длин и диаметров.

· Геометрические элементы детали (канавки, радиусы, центровые отверстия, пазы) должны быть унифицированы по форме и размерам.

· Не следует предусматривать сквозные отверстия с отношением длины к диаметру более 10.

· Если необходимы глухие отверстия, то их длина не должна превышать шесть диаметров.

Пример 22. Произвести оценку технологичности конструкции крышки подшипниковой – ФЮРА.711423.016 (Приложение 21).

Крышка подшипниковая изготавливается из конструкционной стали 45, которая имеет высокую прочность и хорошую обрабатываемость. Способ получения заготовки детали в чертеже не оговорен и будет выбран в ходе проектирования технологического процесса. Деталь представляет собой тело вращения, поэтому в основном будет применяться токарная обработка.

Обработку большинства поверхностей, в том числе и наиболее точных, можно выполнить с одной установки, приняв за базу наружный диаметр заготовки. Это обеспечит и требуемую величину биения поверхности Ø40g6 относительно отверстия Ø18H6.

В детали все отверстия выполнены напроход. Все размеры выбраны из рядов нормальных линейных значений, за исключением размеров Ø72 и Ø6,4, но они низкой точности.

Конструкция крышки обеспечивает свободный доступ инструмента к обрабатываемым поверхностям. Внутреннее отверстие Ø18H6 гладкое, без дополнительных ступеней, что обеспечивает обработку напроход. Следует отметить, что размеры Ø40g6 и Ø18H6 можно в подшипниковой крышке выполнить только с применением тонкого точения. Но это требование, очевидно, определено особенностями машины, в состав которой входит крышка.

Рекомендуемая литература: [2, с. 488–517], [3, с. 164–197], [27] [5, с. 10–18], [31, с. 110–114], [43, с. 12–17, 77–84, 379–522].

Контрольные вопросы:

1. Что такое технологичность конструкции изделия?

2. Назовите способы оценки технологичности конструкции изделия.

3. Как производится качественная и количественная оценки технологичности конструкции изделия?

4. Назовите факторы, влияющие на технологичность конструкции изделия.

5. Как оценивается точность размера поверхности?