Понятие технологичности конструкции изделия. Качественная и количественная оценка технологичности конструкции

Обеспечение технологичности конструкции изделия – функция подготовки производства, предусматривающая взаимосвязанное решение конструкторских и технологических задач, направленных на повышение производительности труда, достижение оптимальных трудовых и материальных затрат и сокращение времени на производство, в том числе и монтаж вне предприятия-изготовителя, техническое обслуживание и ремонт изделия.

Качественная оценка («хорошо – плохо», «допустимо – недопустимо») основана на инженерно-визуальных методах оценки и характеризует технологичность конструкции обобщенно, на основе опыта исполнителя. Такая оценка проводится по отдельным конструктивным и технологическим признакам для достижения высокого уровня технологичности конструкции изделия. Как правило, это оценка предшествует количественной оценке, но может быть совместима с ней на всех стадиях проектирования.

Количественная оценка технологичности конструкции изделия осуществляется с помощью системы показателей, которая включает:

– базовые (исходные) значения показателей технологичности, являющиеся предельными нормативами технологичности, обязательными для выполнения при разработке изделия;

– значения показателей технологичности, достигнутые при разработке изделия;

– показатели уровня технологичности конструкции разрабатываемого изделия.

Базовые значения показателей технологичности указываются в техническом задании на разработку изделия, а по отдельным видам изделий, номенклатура которых устанавливается отраслями, – в отраслевых стандартах.

Базовые, достигнутые и показатели уровня технологичности конструкции изделия вносятся в «Карту технического уровня и качества продукции» по ГОСТ 2.116-71. При этом под уровнем технологичности конструкции понимают показатель технологичности, выражаемый отношением значения показателя технологичности данного изделия к значению соответствующего базового показателя технологичности, принятого за исходный.

Данные об уровне технологичности конструкции должны использоваться в процессе оптимизации конструктивных решений на стадиях разработки конструкторской документации при принятии решения о производстве изделия, анализе технологической подготовки производства, разработке мероприятий по повышению уровня технологичности конструкции изделия и эффективности его производства и эксплуатации и др.

К основным показателям технологичности конструкции изделия относят трудоемкость, материалоемкость, энергоемкость и технологическую себестоимость. Эти показатели характеризуют наиболее важные, самые существенные свойства, входящие в технологичность и, как правило, позволяют оценить технологичность конструкции в целом достаточно полно.

12. Понятие и составление технологической схемы сборки. Термины и определения. Условные обозначения деталей, сборочных единиц, комплектов, операций сборки и контроля.

Технологический процесс сборки- процесс, содержащий действия по установке и образование соединений составных частей заготовки или изделия.

Основные определения и понятия, используемые при сборке.
Изделием в машиностроении называют предмет, подлежащий изготовлению на данном предприятии.
Установлены следующие виды изделий: деталь, сборочная единица, комплекс, комплект.
Деталь- изделие (составная часть), изготовленная из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций.
Сборочная единица (узел) - изделие, составные части которого соединяют на предприятии – изготовителе.
Технологическим признаком сборочной единицы является возможность её сборки обособленно от других элементов изделия. Она может включать в себя отдельные детали или составные части высших или низших порядков. Деление на составные части производится по технологическому признаку. Составная часть первого порядка входит непосредственно в составную часть изделия, составная часть второго порядка – в первую и т.д. Составная часть высшего порядка делится только на детали.
Комплекс – два или более специализированных изделий, не соединённых на предприятии – изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций.
В комплекс могут входить кроме изделий детали, сборочные единицы и комплекты (например, запасных частей).
Комплект – два или более изделий, не соединённых на предприятии – изготовителе сборочными операциями и представляющих собой набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера, например, комплект инструментов и т.д.
Сборка – это образование разъёмных или неразъёмных соединений, составных частей заготовки или изделия. По содержанию сборку делят на общую и узловую.

Для разработки ТП сборки составляют технологические схемы сборки. В этих схемах условно изображают последовательность сборки машины из элементов (деталей, групп или подгрупп). Схему сборки обычно составляют в соответствии со сборочным чертежом и спецификацией. Типовая схема разбивки изделия на сборочные элементы представлена на рисунке, где каждый элемент изображён в виде прямоугольника, внутри которого (или рядом с ним) пишется наименование и номер сборочного элемента, а иногда и трудоёмкость сборки. В технологических схемах подписывают название методов соединения там, где они не определены типом соединения деталей. Так указывают: «приварить», «запрессовать», «набить смазкой» (но не делают указание «заклепать», если показана установка заклёпки). На основе технологической схемы сборки разрабатывается технологический процесс, который, так же как процесс механической обработки, состоит из отдельных операций, которые в свою очередь расчленяются на более мелкие составные части – элементы технологического процесса при сборке. Рассмотрим примеры выполненных технологических схем сборки.

Модульные принципы сборки.

Модульная технология использует преимущества типовой и групповой технологии, придает гибкость техпроцессу благодаря возможности оперативной смены последовательности операций. Модульнаятехнология основана на том, что какая-либо деталь может быть изображена совокупностью модулей поверхностей, которая подобрана из ограниченной номенклатуры таких модулей [2] .

Модуль поверхности (МП) – это комплект поверхностей (в отдельных случаях может быть одна поверхность), предназначенный для совместного выполнения той или иной служебной функции детали. Объектом классификации является не деталь в целом, а поверхности, которые выполняют ее автономные служебные функции.

Все поверхности деталей можно разделить на две основные группы – исполнительные (базовые и рабочие) и связующие. Одни поверхности могут выполнять только одну из двух функций, другие – обе функции. Базовые поверхности могут быть двух видов – основные и вспомогательные. Связующие поверхности объединяют исполнительные поверхности в единое пространственное тело – деталь; они не должны вызывать дисбаланс, мешать детали выполнять свое служебное назначение.

При классификации МП формируются сначала по служебному признаку, а потом по конструктивным и геометрическим признакам. Все МП по служебному признаку делят на три класса: базовые(МПБ), рабочие (МПР) и связующие (МПС). В каждом классе МП группируются по конструктивным признакам с учетом характера размещения и геометрии поверхностей.

На рис. 3.14 показаны примеры модулей поверхностей.

Все поверхности деталей укладываются в 26 МП; любую деталь можно разделить на МП в пределах классификации. Ограничение номенклатуры классификации сокращает объем и сроки технологической подготовки производства. Для каждого МП должно быть разработано несколько типовых техпроцессов в зависимости от габаритов, материала, точности, качества поверхности и др., которые будут пригодны для любого предприятия независимо от типа производства.

Н есколько разнообразных МП с технологической общностью изготовления объединяют в интегральный модуль (МПИ). Тогда количество групп сокращается и целесообразно для каждого МПИ создать станочный модуль (СМ), например, для модулей МБП 311 (рис. 3.14,в) станок за один установ заготовки должен обработать поверхность торца, отверстие и шпоночный паз, т.е. обработать весь комплект баз.

В общем случае станочный модуль должен включать в себямногошпиндельный станок, магазин инструментов, магазин приспособлений, заготовок и промышленный робот. Каждый СМ может иметьразмерный и точностной ряд.

Для проектирования модульного технологического процесса необходимы следующие исходные данные: чертеж детали; номенклатура МП, их конструкторские и размерные связи; требования по точности и качеству обрабатываемых поверхностей; перечень МПИ с типовыми технологическими блоками их обработки, номенклатура СМ. Модульный техпроцесс проектируется из типовых техпроцессов (блоков) изготовления МП, из которых состоит деталь.

Соединение модульной технологии с соответствующим станочным обеспечением позволяет использовать в единичном и мелкосерийном производстве поточный метод на каждом станке, сократить затраты на оборудование, повысить точность обработки и снизить трудоемкость технологической подготовки производства.

Магистральное применение модульного принципа в построении машиностроительного производства позволит совершить качественный скачок в повышении эффективности машиностроительного комплекса за счет:

· организации производства по поточному методу независимо от размера партий выпускаемых изделий;

· снижения разнообразия технологических средств;

· увеличения срока службы модулей технологических средств до их физического или морального износа;

· создания единой элементной базы машиностроения и ее широкой унификации;

· построения высокоэффективных гибких и мобильных производств, способных в сжатые сроки с минимальными издержками переходить на выпуск новой продукции;

· возможности управлять развитием машиностроения, быстро приспосабливая его к изменяющимся потребностям общества.

На подавляющем большинстве отечественных машиностроительных предприятий за последние годы практически не обновлялся парк основного технологического оборудования и его физический и моральный износ составляет 70% и более. Одновременно произошла утеря кадрового потенциала.

На решение указанной проблемы традиционным путем из-за недостатка мощностей станкостроительных предприятий, квалифицированных кадров и отсталого оборудования потребуется длительное время и большие финансовые ресурсы. Отсюда следует, что проблема возрождения отечественного машиностроения должна решаться нетрадиционным путем.

Решение этой задачи возможно посредством построения модульного машиностроительного производства, что позволит осуществить перевооружение машиностроительного комплекса с минимальными расходами материальных, трудовых и финансовых ресурсов, и в сжатые сроки вывести его на современный уровень.