Понятие о технологичности

При современном уровне машиностроительного производства разработка конструкции изделий должна удовлетворять как требованиям служебно-эксплуатационного характера, так и производственным требованиям, обусловленным возможностью применения высокопроизводительных и рентабельных технологических процессов с учетом конкретных условий, и объема производства.

Единым критерием технологичности конструкции изделия является ее экономическая целесообразность при заданном качестве и принятых условиях производства, эксплуатации и ремонта. Отработка конструкции изделия на технологичность должна обеспечить снижение трудоемкости и себестоимости изготовления изделия и снижение трудоемкости, цикла и стоимости работ по обслуживанию изделия при эксплуатации.

В комплекс работ по снижению трудоемкости и себестоимости изготовления входит: повышение серийности посредством стандартизации, унификации и группирования деталей и их элементов по конструктивно-технологическим признакам; ограничение номенклатуры конструкций и применяемых материалов, преемственность конструктивных решений; снижение массы изделия и применение высокопроизводительных типовых технологических процессов и средств технологического оснащения. Комплекс работ по снижению трудоемкости, цикла и стоимости работ при эксплуатации включает рациональное выполнение конструкций, обеспечивающих удобство технического обслуживания и ремонта при обеспечении необходимого качества изделия (надежности и долговечности).

Технологичность конструкции изделия оценивают количественно посредством системы показателей, охватывающих технологическую рациональность конструктивных решений и преемственность конструкции или пригодность к использованию (применяемость) в составе других изделий. При проведении отработки конструкции на технологичность учитываются базовые (исходные) показатели технологичности конструкции — представители группы изделий, обладающих общими конструктивными признаками. Состав базовых показателей, их оптимальные значения и предельные отклонения для однотипных изделий входят в отраслевые стандарты, разрабатываемые на основе ГОСТ 14.201—73.

Отработку конструкции изделия на технологичность проводят на всех стадиях разработки конструкторской документации, начиная с эскизного проекта и до разработки рабочей документации для серийного или массового производства. Исполнителями отработки конструкции изделия на технологичность являются разработчики конструкторской и технологической документации. Они также осуществляют технологический контроль и подготовку, и внесение изменений в конструкторскую документацию. Ниже приводится основное содержание отработки конструкции изделия на технологичность по стадиям разработки конструкторской документации.

В процесс эскизного проекта входят: выбор наиболее простого варианта принципиальной схемы; установление (по возможности) базовой конструкции, которая должна быть положена в основу проектируемого изделия; унификация сборочных единиц и основных деталей как в пределах проектируемого изделия, так и изделий, находящихся в производстве; разбивка изделия на самостоятельные сборочные единицы; обеспечение технологичности оригинальных деталей; выбор рациональных заготовок для оригинальных деталей.

На стадии технического проекта выявляют конструкцию изделия и его сборочных единиц и определяют конструктивную форму всех деталей. На этом этапе работы решают основные вопросы технологичности заготовок, механической обработки и сборки; осуществляют выбор наиболее простой конструкции сборочных единиц и деталей, выбор баз сборки, выявление и расчет важнейших размерных цепей; обеспечивают выполнение требований технологичности сборки (разбивка конструкции на самостоятельные замкнутые сборочные единицы), основных технологических требований в связи с механической обработкой (доступность обработки и т. п.) и технологических требований, предъявляемых к форме и основным размерам заготовок.

При разработке рабочей документации окончательно доводят технологичность конструкции каждой детали и всего изделия в целом. Особое внимание обращают на выбор технологических баз деталей в соответствии с конструктивными базами и базами сборки; правильную простановку размеров и назначение оптимальных допусков на основе размерного анализа и удовлетворения конструктивных и производственно-технологических требований; выбор наиболее дешевых и недефицитных материалов; максимальное ограничение номенклатуры применяемых марок и сортамента материала; соблюдение всех требований, предъявляемых к оформлению элементов конструкции заготовок (толщина стенок, радиусы переходов, уклоны, линии разъема и т. п.); соблюдение всех требований, предъявляемых к технологичности элементов конструкции при механической обработке (доступность обработки, возможность входа и выхода инструментов, наличие надежных поверхностей для крепления деталей при механической обработке и т. д.); максимальную унификацию элементов конструкции (диаметров, резьб, шлицевых соединений, модулей и т. д.).

При изготовлении опытных образцов (опытной партии) конкретизируют условия обеспечения требований технологичности, в том числе использование типовых технологических процессов и средств технологического оснащения с учетом вида и типа производства. При подготовке к выпуску установочной серии проверяют технологичность заготовок и оригинальных деталей с учетом применения минимально необходимого количества оснастки для их изготовления; при этом в чертежи должны быть внесены необходимые исправления, выявленные при испытании опытного образца. При подготовке к серийному или массовому производству окончательно проверяют технологичность конструкции в соответствии с разрабатываемым рабочим технологическим процессом. При тщательной отработке чертежей на предыдущих этапах исправления, выявленные при составлении рабочей технологии, будут относительно невелики и коснутся главным образом простановки размеров.