Черчение

Под технологичностью конструкции следует понимать прида­ние изделию такой конструктивной формы и применение таких материа­лов, которые обеспечивали бы, при условии выполнения изделием, его функций, наиболее простое, производительное и экономичное изготовле­ние.

Технологичность конструкции — понятие комплексное, не поддающееся однозначной количественной оценке с помощью какого-либо коэффициента, В то же время это понятие условно, так как оценивать технологичность кон­струкции нужно с учетом особенностей организационных форм производства (индивидуальное, серийное, массовое), а нередко также конкретной произ­водственной обстановки и установившихся технологических традиций.

Существует ряд критериев, последовательное применение которых как к Отдельным деталям, так и к машине, механизму в целом, позволяет с доста­точной степенью объективности оценивать уровень их технологичности. Далее приводится краткая характеристика этих критериев, которые в то же время могут рассматриваться как рекомендации при проектировании дета­лей, сборочных единиц, машин и механизмов. Почти каждое выдвинутое положение сопровождается конструктивными примерами.

Несколько примеров с целью доходчивости подобрано по принципу сопо­ставления неправильных и правильных, нецелесообразных и целесообраз­ных конструкций, приводимые правильные решения, не являются единст­венно возможными. Их следует рассматривать лишь как примеры. В кон­кретных условиях производства могут оказаться целесообразными и дру­гие решения.

Технологичность как экономическая целесообразность. При проек­тировании деталей машин для повышения технико-экономических показа­телей следует учитывать стоимость материалов, расходуемых на деталь, и, следовательно, себестоимость ее изготовления. Критериями оценки затрат на материалы служат чистая масса де­талей и норма расхода материала на их изготовление.

Чистая масса детали зависит от ее конструкции и величины действую­щих на нее (в рабочем состоянии) усилий, а норма расхода материа­ла — от способа изготовления детали. Отношение чистой массы детали к норме расхода материала называется коэффициентом исполь­зования материала. Ниже приведены основные пути снижения себестоимости конструкции:

1   — для уменьшения расхода дефицитного металла на изготовление крупногабаритной детали необходимо заранее предусмотреть возможность сделать ее составной путем выполнения неответственных элементов дета­лей из простых и дешевых металлов. Такие детали, удовлетворяя эксплуа­тационным требованиям, изготавливают при наименьшей себестоимости (рис. 149);

Рис. 149

— для уменьшения расхода материала, затрат времени на обработку и снижения массы литых заготовок ненагруженных или малонагруженных деталей следует заранее предусмотреть внутренние полости, отверстия, вы­емки и т. д. (рис. 150);

Рис. 150

1  — выбор рациональной формы сечения детали не только позволяет сде­лать ее более прочной, но и приводит часто к снижению производственных затрат на ее изготовление. Так, замена трубчатого кронштейна (рис. 151,I) на кронштейн таврового профиля (рис. 151, II) позволяет снизить производ­ственные расходы на 78%;

Рис. 151

Рис. 152

2   — лучшее использование механических свойств материала позволяет уменьшить размеры изделия, сделать его форму более красивой и повысить экономичность изготовления. Например, изменения формы сечения рукоятки га­ечного ключа и его длины (рис. 152, II) приводит к экономии металла на 22%; 5 — в рациональной технологии изготов­ления детали, которая уменьшает отхо­ды материала, а значит, и себестоимость готовой продукции. Например, изготов­ление болтов M10 из круглого прутка на современных холодно-высадочных авто­матах позволяет сократить отходы ме­талла в 2,4 раза по сравнению с изготов­лением тех же болтов из шестигранного прутка на токарном автомате. На рис. 153 показано сравнительное количество отходов металла при изготовлении болта методами холодной высадки с последую­щей накаткой резьбы (рис. 153,I) и на то­карном автомате (рис. 153, II);

Рис. 153

6   — в необходимости избегать излишних требований к точности раз­меров, геометрических форм, степени шероховатости и взаимного распо­ложения поверхностей, однако не вызывающих ухудшения эксплуата­ционных качеств машин. Повышенные требования приводят к увеличе­нию трудоемкости, а следовательно, и себестоимости их изготовления (рис. 154);

Рис. 154

7   — значение коэффициента расхода материала во многом зависит от производственных условий и геометрической формы детали. Коэффициент использования материала определяется отношением чистого веса готовой детали к весу заготовки. Если коэффициенты расхода материала применя­ются при расчетах потребности в материале для изготовления заданного ко­личества деталей или комплектных машин, то коэффициент использова­ния материала является экономическим показателем технологичности кон­струкции комплектной машины и особенно ее деталей, а также показате­лем технического уровня производства.

На рис. 155 показан пример конструирования ступенчатого валика. В первом случае (см. 155,I) из-за большой разницы диаметров валика, заго­товка на его изготовление была выбрана с припуском на больший диаметр. Отсю­да большой отход материала в стружку. Применение кольца (см. 155, II) позволя­ет сократить диаметр заготовки (при­пуск заготовки) и уменьшить расход ма­териала.

Рис. 155