Технологичность конструкций

Существенное влияние на качество и стоимость изделия оказывает его технологичность, т. е. соответствие конструкции изделия определенным технологическим требованиям, обеспечивающим минимальную материа­лоемкость, трудоемкость и себестоимость его изготовления при сохране­нии необходимых эксплуатационных качеств и требуемой долговечности.

Многолетний опыт предприятий строительного и дорожного машиностроения показывает, что технологическая отработка конструкции позволяет снизить трудоемкость изготовления машин в среднем на 20—30% и уменьшить металлоемкость на 15—20%.

Большое значение для снижения массы изделия имеет правильный выбор способа получения заготовки. Необходимо стремиться к тому, чтоб форма и размеры заготовки были возможно близкими к форме и размерам готовой детали. Известно, что из-за больших припусков коэффициент использования металла весьма невысок (0,5—0,7), причем его значение снижается с уменьшением серийности выпуска изделия. Поэтому часто бывает целесообразно выбрать более точный, хотя и более дорогой способ получения заготовок, например заменить литье в земляную форму литьем в кокиль или свободную ковку точной штамповкой либо вместо горячекатаных труб для гидроцилиндров применить цельнотянутые трубы, при этом последующая механическая обработка будет менее трудоемкой и более экономной.

Не меньшее влияние на снижение металлоемкости и массы изделия оказывает конструктивное выполнение его элементов. Так, переход от кле­паных конструкций к сварным позволяет, как правило, сэкономить 15—25% металла за счет устранения накладок и ослабления листов отвер­стиями под заклепки. В отдельных случаях выгодно применять литые кон­струкции вместо сварных. Например, в ФРГ путем замены сварных секций монорельсовых путей подвесных дорог на литые (из легких сплавов) доби­лись снижения массы каждой секции монорельсового пути с 14,2 до 6,6 кг, а замена сварной опоры мотор—насоса погрузчика литой позволила зна­чительно сократить число производственных операций.

При технологической отработке изделий окончательно решаются во­просы, связанные с выбором материалов, видов механической обработки,,точности и качества поверхностей, необходимой точности сборки узлов, видов термообработки и защитных покрытий и т. п. На этапах техническо­го и рабочего проектирования устанавливаются сборочные размеры, сте­пень унификации деталей, уточняются геометрические формы последних, обеспечивается взаимозаменяемость элементов изделия в соответствии с поставленными требованиями. Решение всех указанных вопросов не мо­жет, однако, быть однозначным; в каждом отдельном случае следует учитывать имеющееся станочное оборудование, организацию производ­ства, масштаб выпуска, наконец, тип и назначение изделия. Чем выше тех­нический уровень производства, чем больше выпуск изделий, тем выше должны быть и требования технологичности.

Отрабатывая технологичность изделия, следует учитывать трудоемкость всего процесса, а не отдельно взятой операции; точно также технологичность каждого элемента конструкции должна решаться с учетом тех­нологичности изделия в целом.

О технологичности конструкции судят по основным и дополнительным показателям. К первым относятся технологическая себестоимость изделия, трудоемкость изготовления, уровень технологичности, а ко вторым—относительная трудоемкость подготовки изделия к функционированию, коэффициент эффективности взаимозаменяемости, удельная трудоемкость изготовления изделия и др.