Общее понятие отехнологичности
Совершенствоконструкции изделия характеризуется его соответствием современному уровнютехники, экономичностью и удобствами в эксплуатации. Конструкцию изделия, вкоторой эти возможности полностью учтены, называют технологичной. Оценкутехнологичности конструкции данного изделия по сравнению с другим (лучшегоотечественного или зарубежного образца) производят, сопоставляя ихтрудоемкость, себестоимость и материалоемкость.
Дополнительную оценкупроизводят: 1) по степени унификации марок материалов; 2) унификации инормализации элементов изделия; 3) возможности его расчленения на отдельныеэлементы; 4) взаимозаменяемости отдельных элементов; 5) массе; 6) классушероховатости и квалитету точности составляющих деталей; 7) возможностиавтоматизации изготовления изделия и др.
Выбор показателейтехнологичности проводится с учетом требований ГОСТ 14.201-73.
1) Технологичностьконструкции изделия – понятие относительное. Технологичность одной и той жемашины будет разной для различных типов производства (единичного, серийного имассового) и для заводов с различными производственными возможностями (сразличным оборудованием). Развитие техники меняет уровень технологичностиконструкции. Ранее нетехнологичные конструкции могут стать вполнетехнологичными при новых методах обработки.
2) Технологичностьконструкции изделий – понятие комплексное, т.к. конструкцию нельзя рассматриватьизолированно. Отработанная на технологичность конструкция заготовки не должнаусложнять последующую механообработку. Нужно стремиться получить наименьшуютрудоемкость и себестоимость изготовления машины в целом.
Улучшениемтехнологичности конструкции можно увеличить выпуск продукции при тех жесредствах производства. При этом трудоемкость машин удается сократить на 5-10%.
3) Понятиетехнологичности конструкции изделий распространяется также на область ихэксплуатации. Конструкция машин должна быть удобной для обслуживания и ремонтно-пригодной,т.е. должна обеспечивать легкость и удобство его разборки и сборки, узловогоремонта его частей.
Конструкцию изделиялучше отрабатывать на технологичность в процессе создания самой конструкции.При этом необходим союз и деловой контакт конструкторов и технологов уже настадии разработки технического задания, затем на стадиях эскизного итехнического проектов.
Технологичностьоценивается качественно и количественно. Качественная оценка – «хорошо-плохо»,«допустимо- недопустимо». Количественную оценку выполняют по принятымпоказателям технологичности при расчете их значений. Общие правила обеспечениятехнологичности конструкций изделий приведены в ГОСТ 14202-73-14204-73.
Технологическиетребования к конструкциям изделий при их сборке.
1) Принципузловой сборки.
Конструкция изделийдолжна допускать возможность их сборки из предварительно собранных составныхчастей.
Желательнопредусматривать возможность одновременного и независимого друг от другаприсоединения различных частей к базовой детали изделия.
2) Необходимопредусматривать в конструкции соответствующие контрольные штифты, установочныеметки и т.п. для обеспечения определенного и единственно возможногоотносительного положения собираемых элементов. Это позволяет исключатьсубъективные ошибки при сборке изделий и их ремонте.
3) Изделиядолжны иметь простую компоновку и простое конструктивное решение. Нужно, чтобывсе сборочные единицы изделия были доступными. Установка и снятие сборочныхединиц и деталей не должны быть затруднены.
4) Следуетуменьшать номенклатуру сборочных единиц и деталей и добиваться ихвзаимозаменяемости. Необходимо использовать при сборке стандартизованные инормализованные детали. Использование нормализованных крепежных деталейсокращает номенклатуру сборочных инструментов. Желательно применение на сборкеблочных деталей.
5) Присборке нужно обеспечивать возможность удобного и свободного подводавысокопроизводительных механизированных инструментов к местам соединениядеталей. Желательно применение прямолинейных вертикальных движений.
6) Необходимостремиться вести сборку по принципу полной взаимозаменяемости. Это характернодля изделий, имеющих простые короткие размерные цепи. В случае многозвенныхразмерных цепей в конструкции изделия следует предусмотреть жесткий илирегулируемый компенсатор.
7) Следовательносовмещать при сборке сборочные, измерительные и технологические базы, т.к приэтом обеспечивается более высокая точность сборки.
8) Базоваядеталь изделия должна иметь развитую технологическую базу, обеспечивающуюдостаточную устойчивость собираемого объекта, и возможность сборки без поворотабазовой детали.
9) Конструкцияизделия должна обеспечивать возможность его сборки без сложных приспособлений илегкость разборки.
Технологическиетребования к различным видам соединений.
1)В конструкцияхсоединений с гарантированным зазором и натягом и при сборке резьбовыхсоединений необходимо предусматривать заходные фаски и направляющие элементы(пояски) для устранения перекосов при сборке (особенно при запрессовке).
/>
2)При сборкедлинных деталей по нескольким поверхностям следует соединять ихпоследовательно-параллельно. Поверхности сопряжения во избежание задиров нужноделать ступенчатыми.
/>
b1>b2– при равном диаметре запрессовки.
3) Центровку деталейбольших диаметров следует затягивать и завертывать торцовыми ключами. Поэтомунеобходимо предусматривать место для постановки торцового ключа, т.е.расстояние А.
/>
— расстояние междурезьбовыми элементами должны быть достаточно большими для использованиямногошпиндельных завертывающих устройств.
— гайки, расположенныена внутренних поверхностях деталей, следует шплинтовать; а расположенные нанаружных поверхностях – можно ставить с пружинными шайбами.
Стопорение резьбовыхдеталей (т.е. замена шплинтовки) обеспечивается при наличии у них коническойопорной поверхности.
/>
4) В конструкцияхзаклепочных соединений:
1- замыкающиеголовки заклепок формируют на более толстой детали или детали из более прочногоматериала.
2- предпочтительнееприменять групповую клепку. При этом лучше применять заклепки, у которыхзакладные и замыкающие головки плоской формы.
3- предпочтительнойявляется также холодная клепка (для стальных, медных и алюминиевых заклепокдиаметром менее 14мм).
4- следуетограничивать применение односторонней (и особенно двусторонней) потайнойклепки, т.к. в этом случае необходимо производить дополнительную обработкугнезд под головки заклепок.
5- материалзаклепки не должен быть тверже основного скрепляемого материала.
5) Для паяныхсоединений нужно учитывать следующее:
1- паяныешвы нельзя располагать на переходных поверхностях или в местах концентрациинапряжений.
2- вслучае применения в изделии сварки и пайки, необходимо, чтобы сварной шов былудален от пайки.
3- принагреве деталей индукционным методом необходимо предусмотреть свободный подводиндуктора в зону пайки.
4- удеталей не должно быть острых углов и тонких стен, т.к. при пайке они могутоплавляться.
5- вконструкции соединения должны быть предусмотрены места для закладки припоя ввиде колец, шайб, пластинок, или канавки, в которые подают паяльную пасту,состоящую из порошкообразного припоя и флюса.
6- сложныемногошовные объекты соединяют методом ступенчатой пайки. При этом припои итемпературу пайки выбирают так, чтобы при образовании последующих швов непроисходило расплавление ранее выполненных.
6) Длясварных соединений.
Сварка – прогрессивныйметод соединений. Перспективно применение сварки для изготовлениякомбинированных деталей, при этом в одной конструкции могут сочетаться элементыиз различных материалов. При применении таких заготовок их масса снижается на20-30% и уменьшается объем последующей механообработки на 30-50%.
Основными требованиямик сварным соединениям являются:
1- применениенаиболее рациональных и производительных методов сварки: контактной,автоматической под флюсам, в среде защитных газов, электрошлаковой.
2- конструкциис большим количеством сложно расположенных соединений надо расчленять наотдельные менее сложные.
3- предпочтительнысварные соединения, допускающие одновременную установку для сваркимаксимального количества деталей.
4- приконтактной сварке необходимо предусматривать возможность одновременной сваркивсех точек.
5- необходимошире применять горизонтальные швы, избегая вертикальных и особенно потолочных.
6- Дляснижения напряжений и деформаций, вызываемых сваркой, необходимо уменьшатьколичество сварных швов, применять симметричное расположение швов, прерывистыесимметричные швы, закреплять изделие при сварке в приспособлении.
7- Необходимоснижать объем сварочных работ за счет: замены пакета тонких листов однимтолстым (рис.1), применять гибку вместо сварки (рис.2), заменять приваренныеребра жесткости штампованными (рис.3), выполнять минимально допустимые углыразделки кромок.
/>/>/>
Рис.1 Рис.2 Рис.3