Общее понятие о технологичности
Общее понятие о
технологичности
Совершенство
конструкции изделия характеризуется его соответствием современному уровню
техники, экономичностью и удобствами в эксплуатации. Конструкцию изделия, в
которой эти возможности полностью учтены, называют технологичной. Оценку
технологичности конструкции данного изделия по сравнению с другим (лучшего
отечественного или зарубежного образца) производят, сопоставляя их
трудоемкость, себестоимость и материалоемкость.
Дополнительную
оценку производят: 1) по степени унификации марок материалов; 2) унификации и
нормализации элементов изделия; 3) возможности его расчленения на отдельные
элементы; 4) взаимозаменяемости отдельных элементов; 5) массе; 6) классу
шероховатости и квалитету точности составляющих деталей; 7) возможности
автоматизации изготовления изделия и др.
Выбор
показателей технологичности проводится с учетом требований ГОСТ 14.201-73.
1)
Технологичность
конструкции изделия – понятие относительное. Технологичность одной и той же
машины будет разной для различных типов производства (единичного, серийного и
массового) и для заводов с различными производственными возможностями (с
различным оборудованием). Развитие техники меняет уровень технологичности
конструкции. Ранее нетехнологичные конструкции могут стать вполне
технологичными при новых методах обработки.
2)
Технологичность
конструкции изделий – понятие комплексное, т.к. конструкцию нельзя рассматривать
изолированно. Отработанная на технологичность конструкция заготовки не должна
усложнять последующую механообработку. Нужно стремиться получить наименьшую
трудоемкость и себестоимость изготовления машины в целом.
Улучшением
технологичности конструкции можно увеличить выпуск продукции при тех же
средствах производства. При этом трудоемкость машин удается сократить на 5-10%.
3)
Понятие
технологичности конструкции изделий распространяется также на область их
эксплуатации. Конструкция машин должна быть удобной для обслуживания и ремонтно-пригодной,
т.е. должна обеспечивать легкость и удобство его разборки и сборки, узлового
ремонта его частей.
Конструкцию
изделия лучше отрабатывать на технологичность в процессе создания самой
конструкции. При этом необходим союз и деловой контакт конструкторов и
технологов уже на стадии разработки технического задания, затем на стадиях
эскизного и технического проектов.
Технологичность
оценивается качественно и количественно. Качественная оценка – «хорошо-плохо»,
«допустимо- недопустимо». Количественную оценку выполняют по принятым
показателям технологичности при расчете их значений. Общие правила обеспечения
технологичности конструкций изделий приведены в ГОСТ 14202-73-14204-73.
Технологические
требования к конструкциям изделий при их сборке.
1)
Принцип
узловой сборки.
Конструкция
изделий должна допускать возможность их сборки из предварительно собранных
составных частей.
Желательно
предусматривать возможность одновременного и независимого друг от друга
присоединения различных частей к базовой детали изделия.
2)
Необходимо
предусматривать в конструкции соответствующие контрольные штифты, установочные
метки и т.п. для обеспечения определенного и единственно возможного
относительного положения собираемых элементов. Это позволяет исключать
субъективные ошибки при сборке изделий и их ремонте.
3)
Изделия
должны иметь простую компоновку и простое конструктивное решение. Нужно, чтобы
все сборочные единицы изделия были доступными. Установка и снятие сборочных
единиц и деталей не должны быть затруднены.
1)
Следует
уменьшать номенклатуру сборочных единиц и деталей и добиваться их
взаимозаменяемости. Необходимо использовать при сборке стандартизованные и
нормализованные детали. Использование нормализованных крепежных деталей
сокращает номенклатуру сборочных инструментов. Желательно применение на сборке
блочных деталей.
2)
При
сборке нужно обеспечивать возможность удобного и свободного подвода
высокопроизводительных механизированных инструментов к местам соединения
деталей. Желательно применение прямолинейных вертикальных движений.
3)
Необходимо
стремиться вести сборку по принципу полной взаимозаменяемости. Это характерно
для изделий, имеющих простые короткие размерные цепи. В случае многозвенных
размерных цепей в конструкции изделия следует предусмотреть жесткий или
регулируемый компенсатор.
4)
Следовательно
совмещать при сборке сборочные, измерительные и технологические базы, т.к при
этом обеспечивается более высокая точность сборки.
6)
Конструкция
изделия должна обеспечивать возможность его сборки без сложных приспособлений и
легкость разборки.
Технологические
требования к различным видам соединений.
1) В конструкциях
соединений с гарантированным зазором и натягом и при сборке резьбовых
соединений необходимо предусматривать заходные фаски и направляющие элементы
(пояски) для устранения перекосов при сборке (особенно при запрессовке).
2) При сборке
длинных деталей по нескольким поверхностям следует соединять их
последовательно-параллельно. Поверхности сопряжения во избежание задиров нужно
делать ступенчатыми.
b1>b2
– при равном диаметре запрессовки.
3)
Центровку деталей больших диаметров следует затягивать и завертывать торцовыми
ключами. Поэтому необходимо предусматривать место для постановки торцового
ключа, т.е. расстояние А.
-
расстояние между резьбовыми элементами должны быть достаточно большими для
использования многошпиндельных завертывающих устройств.
-
гайки, расположенные на внутренних поверхностях деталей, следует шплинтовать; а
расположенные на наружных поверхностях – можно ставить с пружинными шайбами.
Стопорение
резьбовых деталей (т.е. замена шплинтовки) обеспечивается при наличии у них
конической опорной поверхности.
4)
В конструкциях заклепочных соединений:
1-
замыкающие
головки заклепок формируют на более толстой детали или детали из более прочного
материала.
2-
предпочтительнее
применять групповую клепку. При этом лучше применять заклепки, у которых
закладные и замыкающие головки плоской формы.
3-
предпочтительной
является также холодная клепка (для стальных, медных и алюминиевых заклепок
диаметром менее 14мм).
4-
следует
ограничивать применение односторонней (и особенно двусторонней) потайной
клепки, т.к. в этом случае необходимо производить дополнительную обработку
гнезд под головки заклепок.
5-
материал
заклепки не должен быть тверже основного скрепляемого материала.
5)
Для паяных соединений нужно учитывать следующее:
2-
в
случае применения в изделии сварки и пайки, необходимо, чтобы сварной шов был
удален от пайки.
3-
при
нагреве деталей индукционным методом необходимо предусмотреть свободный подвод
индуктора в зону пайки.
4-
у
деталей не должно быть острых углов и тонких стен, т.к. при пайке они могут
оплавляться.
5-
в
конструкции соединения должны быть предусмотрены места для закладки припоя в
виде колец, шайб, пластинок, или канавки, в которые подают паяльную пасту,
состоящую из порошкообразного припоя и флюса.
6-
сложные
многошовные объекты соединяют методом ступенчатой пайки. При этом припои и
температуру пайки выбирают так, чтобы при образовании последующих швов не
происходило расплавление ранее выполненных.
6) Для
сварных соединений.
Сварка
– прогрессивный метод соединений. Перспективно применение сварки для
изготовления комбинированных деталей, при этом в одной конструкции могут
сочетаться элементы из различных материалов. При применении таких заготовок их
масса снижается на 20-30% и уменьшается объем последующей механообработки на
30-50%.
Основными
требованиями к сварным соединениям являются:
1-
применение
наиболее рациональных и производительных методов сварки: контактной,
автоматической под флюсам, в среде защитных газов, электрошлаковой.
2-
конструкции
с большим количеством сложно расположенных соединений надо расчленять на
отдельные менее сложные.
3-
предпочтительны
сварные соединения, допускающие одновременную установку для сварки
максимального количества деталей.
4-
при
контактной сварке необходимо предусматривать возможность одновременной сварки
всех точек.
5-
необходимо
шире применять горизонтальные швы, избегая вертикальных и особенно потолочных.
6-
Для
снижения напряжений и деформаций, вызываемых сваркой, необходимо уменьшать
количество сварных швов, применять симметричное расположение швов, прерывистые
симметричные швы, закреплять изделие при сварке в приспособлении.
7-
Необходимо
снижать объем сварочных работ за счет: замены пакета тонких листов одним
толстым (рис.1), применять гибку вместо сварки (рис.2), заменять приваренные
ребра жесткости штампованными (рис.3), выполнять минимально допустимые углы
разделки кромок.
Рис.1
Рис.2 Рис.3