7. Дополнительные показатели технологичности конструкции

Коэффициент унификации деталей машин – отношение количества используемых оригинальных деталей n к общему количеству деталей в изделии N (n и N , шт.)

.

Величину обратную К_уд называют степенью унификации

.

Конструкции изделий с более высокой степенью унификации деталей признаются более технологичными в производстве.

Коэффициент унификации конструктивные элементов К_уэ

,

где Q_уэ – число унифицированных типоразмеров конструктивных элементов (резьб, галтелей, фасок, проточек, отверстий и др.); Q_э – общее количество типоразмеров конструктивных элементов в изделии. Целесообразность повышения значения К_уэ решают в каждом конкретном случае.

Коэффициент применения типовых технологических процессов К_тп определяют как отношение числа типовых технологических процессов изготовления (сборки) Q_тп к общему числу применяемых при этом технологических процессов Q_п

.

Уровень технологичности конструкции по точности обработки

,

где K_{тч б}, К_{тч д} – базовый и достигнутый коэффициенты точности обработки соответственно.

Коэффициент точности обработки К_тч

а) для деталей

,

где Т_ср – средний квалитет точности обработки изделия, равный ; n_i – число размеров соответствующего квалитета точности; квалитет точности обработки;

б) для изделий и сборочных единиц

,

где Д_тч – число деталей (бел учёта крепежа) с точностью не выше 10-го квалитета; Д – общее число деталей в изделии (точность устанавливают по среднему квалитету Т_ср ).

Уровень технологичности конструкции по шероховатости поверхности

,

где K_шб, K_шд – базовый и достигнутый коэффициенты шероховатости поверхности соответственно.

Коэффициент шероховатости поверхности К_ш

,

где Ш_ср – среднее числовое значение параметра шероховатости, равное ; n_i – число поверхностей с соответствующим числовым значением параметра шероховатости; Ш – числовое значение параметра шероховатости по ГОСТ 2789-73, .

Значения достигнутых уровней технологичности конструкции по точности обработки и шероховатости определяют после завершения технологического контроля чертежа детали (изделия) и внесения в него рациональных изменений. Если чертёж изделия после завершения технологического контроля не подвергался пересмотру и изменению, то К_{у тч} и К_{у ш} равны единице.

Кроме рассмотренных, в машиностроении для получения количественных (объективных) опенок технологичности конструкции изделия, могут использоваться и другие показатели, характеризующие производственную технологичность изделия.

Пример. Оценить технологичность оси (рис. 40), изготавливаемой по типовому технологическому процессу: по варианту 1 – из круглого проката; по варианту 2 – из штампованной заготовки. Назовём вариант 1 базовым, а вариант 2 – проектным (достигнутым).

1. Н а оси из штампованной заготовки (вариант 2) обтачивают цапфы и подрезают торцы; на заготовке из проката (вариант 1) дополнительно протачивают среднюю часть оси и поверхности обоих: буртиков. Очевидно, что время механической обработки по варианту 2 будет меньше, а производительность выше.

2. Зная, что масса штампованной заготовки кг, масса заготовки из проката кг и масса детали кг (установлена расчетами), определяют коэффициент использования материала:

по варианту 1 (принятому за базовый)

(низкий);

по варианту 2

(хороший).

Уровень технологичности конструкции оси по использованию материала

.

3. Стоимость оси, изготовленной из проката, составляет руб.¹

Стоимость штампованной заготовки на 0,22 руб. меньше стоимости заготовки из проката и одновременно исключается обработка поверхностей по d₃, d₄ и R, технологическая себестоимость которой составляла 0,13 руб. Достигнутая технологическая себестоимость оси руб.

Уровень технологической конструкции по технологической себестоимости

.

4. Изготовление детали из проката складывается из протачивания пяти цилиндрических поверхностей, подрезки четырёх торцер, а также прорезки двух канавок, снятия двух фасок и двух радиусов. Последние шесть элементов соответствуют отраслевым стандартам, т.е. унифицированы.

При этом базовый коэффициент унификации конструктивных элементов

.

Изготовление детали из штампованной заготовки сводится к проточке двух цилиндрических поверхностей, подрезке четырех торцев, снятию двух фасок и проточке двух канавок. В этом случае коэффициент унификации конструктивных элементов достигнутый

.

Вывод: коэффициенты унификации конструктивных элементов деталей, изготовленных па варианту 1 и варианту 2 – одинаковы.

В заключение определим показатели технологичности, характеризующие точность изготовления оси и шероховатость её поверхностей. Сведения о шероховатости всех 17 поверхностей оси и точности всех 18 размеров, связывающих их между собой (см. рис. 40), привидятся в табл. 5.

Т а б л и ц а 5

Точность размеров и шероховатость поверхностей оси

№ варианта	Количество размеров, квалитет, показатель шероховатости
	d1	IT	Ra	d2	IT	Ra	d3	IT	Ra	d4	IT	Ra	R	IT	Ra
1	2	6	0,63	2	14	10	2	14	10	1	14	10	2	14	10
2	2	6	0,63	2	14	10	2	17	60	1	17	60	2	17	60
	l1	IT	Ra	l2	IT	Ra	l3	IT	Ra	l4	IT	Ra	f	IT	Ra
1	2	12	10	2	14	1,25	2	14	10	1	14	-	2	14	10
2	2	12	10	2	17	1,25	2	14	10	1	14	-	2	14	10

Средний квалитет точности размеров:

вариант 1 ;

вариант 2 .

Коэффициенты точности обработки соответственно:

; .

Уровень технологичности по точности обработки оси

.

Среднее числовое значение параметра шероховатости:

вариант 1

мкм;

вариант 2

мкм.

Коэффициенты шероховатости поверхностей соответственно

; .

Уровень технологичности оси по шероховатости поверхностей

.

Полученные расчётом численные значения различных показателей технологичности конструкции объективно свидетельствуют о том, что изготавливать ось из штампованной заготовки экономически и технологически целесообразнее, чем вытачивать её из круглого проката.