Технологичность конструкции изделия

Конструкцию машины или детали принято называть технологичной, если она позволяет в полной мере использовать для изготовления наиболее экономичный технологический процесс, обеспечивающий ее качество при надлежащем количественном выпуске.

Являясь одним из свойств конструкции, технологичность дает возможность снизить трудоемкость изготовления изделия и его себестоимость. Опыт машиностроения показывает, что путем повышения технологичности конструкции машины можно получить дополнительно сокращение трудоемкости ее изготовления на 15 – 25% и снижения себестоимости на 5 – 6 %. Отсюда становится очевидной важность учета возможностей технологии при конструировании машины, ее сборочных единиц и деталей.

В качестве примера на рис. 9.8 приведен чертеж корпуса гидравлического цилиндра, конструкцию которого нельзя считать технологичной. Стоимость обработки отверстия диаметром 8 на глубину свыше 90 его диаметров в несколько раз превысила бы стоимость всех остальных операций по изготовлению корпуса цилиндра. Предназначенное для отвода воздуха из полости гидроцилиндра отверстие могло бы быть направлено от левого торца и быть коротким.

Рис. 10.6. пример нетехнологичной конструкции корпуса гидравлического цилиндра.

На рис. 10.7 с левой стороны расположены примеры нетехнологичного оформления конструкций деталей и их элементов, с правой стороны те же конструкции, но более технологичные.

Обработка отверстия со стороны наклонной и криволинейной поверхности (рис. 10.7, а) затруднена тем, что при врезании сверло будет скользить и может сломаться. Нужна плоская поверхность. Без канавки для

выхода шлифовального круга (рис. 10.7, б) переход от цилиндрической к плоской поверхности получится с закруглением. Долбить шпоночный паз во втулке до упора (рис. 10.7, в) невозможно; необходимо отверстие (кольцевая выточка) для выхода резца. Обработка сквозного ступенчатого отверстия проще, чем обработка двух отверстий с противоположных сторон втулки

(рис. 10.7, г).

Размещение крепежных отверстий в корпусе на сплошной полке, а не на лапках (рис. 10.7, д) позволяет обрабатывать поверхность полки на проход и воспользоваться преимуществами многоместной обработки. Если отверстия дополнить цековками, то необходимость в обработке полки отпадает. Фасонные отверстия (рис. 10.7, ё) Могут быть обработаны только протяжкой и вырубкой в листовом материале, что экономично лишь при большом объеме выпуска изделий.

Рис. 10.7. Примеры нетехнологичных и технологичных конструкций деталей

Вопрос создания технологичных конструкций машин и их деталей необходимо рассматривать как комплексный и оценивать технологичность деталей во взаимосвязи с другими деталями, составляющими сборочную

единицу. Например, для валов наиболее технологичной является бесступенчатая цилиндрическая поверхность. Однако такая конструкция вала усложнила бы конструкцию сборочной единицы из-за усложнения конструкции сопрягаемых с валом деталей и введения дополнительных деталей. В целом себестоимость изготовления сборочной единицы возросла бы.

Конструкция машины или детали, технологичная при одном количественном выпуске, может оказаться нетехнологичной при другом. Объясняется это тем, что при различных объемах выпуска изделий в единицу времени и по неизменяемым чертежам используют оборудование и технологическую оснастку различной производительности и с разными первоначальными затратами.

Для иллюстрации изложенного на рис. 10.8 показаны три различных способа изготовления колпачка, каждому из которых соответствует свое представление о технологичности его конструкции.

При малом объеме выпуска колпачок будет изготовлен на токарном станке (рис. 10.8, а). Все переходы (подрезка торца, сверление отверстия, обтачивание наружной поверхности, снятие фаски и отрезка) будут выполняться последовательно. Такой технологии в наибольшей мере отвечает конструкция колпачка, показанная на рис. 10.8, а.

Рис. 10.8. Конструкция колпачка, технологичная для различных объемов выпуска и технологических процессов изготовления

С увеличением объема выпуска колпачков становится целесообразным использование токарно-револьверного станка (рис. 10.8, б), позволяющего совместить сверление отверстия и обтачивание большей части наружной поверхности. Оставшаяся часть может быть проточена с поперечного суппорта широким резцом. Для того чтобы при этом избежать образование порожка, следует заведомо уменьшить диаметр хвостовой части колпачка. Для изготовления колпачка на токарно-револьверном станке технологичной будет конструкция, показанная на рис. 10.8, б.

При значительном увеличении объема выпуска колпачков может быть применен для изготовления четырехшпиндельный токарный автомат

(рис10.8, в).

При большом количестве колпачков, подлежащих изготовлению, становится экономичным получать их из листа вытяжкой. В этом случае конструкция колпачка должна быть такой, как показано на рис. 10.8, г.

Не редки случаи, когда с понятием о технологичности отождествляется понятие об экономичности конструкции. Так как источники экономии затрат в первом и втором случае различны, то смешивать эти понятия недопустимо. К тому же может оказаться, что более технологичная конструкция изделия не будет экономичной. Так, на рис. 10.9 представлены две конструкции подшипника скольжения. Первая из них будет более технологичной из-за простоты конструкции, а следовательно, и более экономичного технологического процесса изготовления. Технологический процесс изготовления второй втулки более сложен и дорог. Однако то, что втулка первой конструкции целиком изготовляется из дорогостоящей бронзы, а вторая имеет лишь бронзовый вкладыш в стальном корпусе, делает конструкцию последней более экономичной, хотя она и менее технологична.

Понятие о технологичности конструкции распространяется не только на технологические процессы изготовления, но и на процессы технического обслуживания и ремонта машины.

Рис. 10.9. Технологичная (а) и экономичная, но менее технологичная (б) конструкция подшипника скольжения

Поиск по сайту: