Определение основных и дополнительных показателей технологичности

В зависимости от производимых затрат показателями технологичности конструкции изделия являются трудоемкость, материалоемкость и энергоемкость. Они опреде­ляют соответствующие затраты ресурсов (труда, материалов и энергии) при производстве, эксплуатации и ремонте для задан­ных показателей качества изделия, объема его выпуска и усло­вий выполнения работ, а так же являются количественными характеристиками указанных свойств.

Оценка технологичности предусматривает выявление технологичности конструкции изделия в целом или отдельных рассматриваемых ее свойств, сопоставле­ние выявленных свойств данного изделия со свойствами изде­лия, конструкция которого принята в качестве базы для сравне­ния, и представление результатов сопоставления в форме, при­емлемой для принятия решений по совершенст­вованию конструкции разрабатываемого изделия.

В зависимости от используемых методов различают качест­венную и количественную оценку технологичности конструкции изделия.

Качественная оценка проводится по отдельным конструктив­ным и технологическим признакам. Она дается на основании анализа соответствия одного конструктивного исполнения изделия ("хорошо — плохо", "допустимо — недопустимо", "лучше — ху­же" и т.д.) его основ­ным требованиям к производственной, эксплуатационной и ре­монтной технологичности изделия.

При сравнении вариантов конструктивных исполнений изде­лия в процессе проектирования качественная оценка часто по­зволяет выбрать лучший вариант исполнения или установить целесообразность определения численных значений показателей технологичности всех сравниваемых вариантов.

Количественная оценка основана на инженерно-расчет­ных методах, которые позволяют определить и сопоставить расчетным путем численные значения показателя технологичности проекти­руемого изделия К и соответствующего показателя Кб конструк­ции изделия, принятой в качестве базы для сравнения.

В процессе разработки и количественной оценки конструк­ции изделия используют разнообразные показатели технологичности. Но­менклатуру показателей и методику их определения устанавли­вают в зависимости от вида изделия, типа производства и ста­дии разработки конструкторской документации. Выбор показа­телей технологичности проводят с учетом требований ГОСТ 14.201-83. При этом число показателей должно быть минималь­ным, но достаточным для оценки технологичности.

Показатели технологичности подразделяют на виды в зависимости от исходного признака и объединены в группы:

1) технологической рациональности конструкции изделия;

2) преемственности конструкции изделия;

3) ресурсоемкости изделия (по одной или нескольким облас­тям проявления технологичности конструкции изделия);

4) производственной технологичности конструкции изделия;

5) эксплуатационной технологичности конструкции изделия;

6) ремонтной технологичности конструкции изделия;

7) общейтехнологичности конструкции изделия.

К первой группе показателей относятся коэффи­циенты сложности конструкции изделия, сборности, доступно­сти мест обслуживания, контролепригодности и др.

Показателями второй группы являются коэффи­циенты: новизны конструкции изделия; применяемости унифи­цированных или стандартных составных частей изделия (дета­лей, сборочных единиц); применяемости унифицированных конструктивных элементов детали (резьб, галтелей, фасок, про­точек, отверстий и т.п.); применяемости материала в изделии; типизации конструктивного исполнения и др.

Показатели третьей группы отражают комплексную общую или частную единичную ресурсоемкость, т.е. воплощенные в конструкции изделия затраты ресурсов определенного вида. Это общая, структурная, удельная и относительная трудо­емкость, материалоемкость, энергоемкость и т.п. изделия. По­казатели ресурсоемкости используют для определения затрат ресурсов в той или иной области проявления.

Показатели технологичности по областям проявления (4, 5 и 6 группы) и общей технологичности по всем областям проявления (7 группа) образованы только показателями ресурсоемкости с учетом рассматри­ваемых областей проявления.

По значимости для оценки различают основные и дополни­тельные показатели. Основные показатели характеризуют наибо­лее важные, существенные свойства, входящие в технологичность конструкции изделия, и выражающие ее в целом. Это трудоемкость, мате­риалоемкость, энергоемкость, продолжительность изготовления (эксплуатации, ремонта), себестоимость изделия.

Дополнительные показатели характеризуют технологическую рациональность и преемственность конструкции изделия приме­нительно к отдельным областям проявления технологичности конструкции изделия. Дополни­тельные показатели позволяют эффективно и целенаправленно совершенствовать конструкцию в процессе проектирования для последующего улучшения основных показателей технологичности изделия.

Примеры обеспечения технологичности конструкций

Общие технологические требования к конструкции деталей машин можно сформулировать следующим образом: конфигурация детали должна представлять собой сочетание простых геометрических форм, обеспечивающих удобную, надежную базу для установки заготовки в процессе ее обработки и дающих возможность применения высокопроизводительных технологических методов изготовления. Заданная точность и шероховатость поверхностей детали должны быть строго обоснованны ее служебным назначением. Необоснованные требования к точности и шероховатости приводят к увеличению трудоемкости изготовления и повышению себестоимости детали.

Рассмотрим некоторые решения по обеспечению технологичности при механической обработке и ремонте.

Для увеличения производительности обработки внутрен­ние торцовые поверхности должны быть доступны для обработки зенков­кой, т.е. верхнее отверстие должно быть большего диаметра, чем ниж­нее (рис. 4.1 а). Конструкция втулки должна обеспечивать обработку от­верстий с одной стороны. Это повышает точность и произ­водительность за счет обработки за одну установку и упрощению нарезания резьбы в сквозном отверстии (рис.4.1б). Уменьшение размера базового торца уменьшает трудоемкость его обработки. (рис. 4.1 в).

Технологические требования к конструкции продиктованы как технологией производства деталей, так и технологией ремонта машин.

Установка подшипников в узле рис 4.2.а не обеспечивает их выпрессовку при ремонте, технологичной является конструкция на рис. 4.2б.

Конструкция гребенки, выполненная за одно целое с кронштейном направляющего колеса, является нетехнологичной (рис. 4.3а), т.к. выварка всего кронштейна представляет трудности даже при капитальном ремонте танка. Изготовление гребенки отдельно с последующей её при­варкой к кронштейну значительно уменьшает трудоемкость работ по её замене и обеспечивает возможность её замены при войсковом (те­кущем) ремонте(рис 4.3б).

а

б

в

Рис 4.1. Примеры рационального (справа) и нерационального (слева) конструктивного оформления обрабатываемых поверхностей

а б

Рис. 4.2. Пример нетехнологичной (а) и технологичной (б)

конструкции подшипникового узла

а б

Рис. 4.3. Пример нетехнологичной (а) и технологичной (б)

конструкции гребенки

Глава 5