Описание изделия дается на основе эскиза изделия, приводимого в пояснительной записке, и чертежа. Эскиз должен содержать все основные соединения и поверхности, получаемые или обрабатываемые с помощью того или иного способа сварки, пайки, наплавки, напыления.
Эскиз сопровождается подрисуночной подписью с перечнем основных деталей. В пояснительной записке указывается назначение и условия работы изделия: уровень и характер механических нагрузок, рабочая температура, среда, в которой работает изделие и отдельные его элементы, приводятся технические требования, предъявляемые к изделию, требования к неразъемным соединениям или покрытиям. Сведения по особенностям конструкции изделия и условиям его работы приводятся в /1, 2, 3/ и др.
Анализ конструкции изделия на технологичность
Общие сведения
Перед разработчиками новых изделий ставится задача не только обеспечения требуемого технического уровня изделия, но и максимально возможного снижения затрат трудовых, материальных и энергетических ресурсов на его проектирование, изготовление, техническое обслуживание и ремонт. Величина затрат характеризуется рядом свойств изделия, которые в совокупности представляют собой технологичность конструкции изделия (ТКИ).
Согласно ГОСТ 14.205-83 «Технологичность конструкции изделия есть совокупность свойств конструкции изделия, определяющих её приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ».
ТКИ выражает не функциональные свойства изделия, например: скорость, грузоподъемность, производительность, а взаимосвязь его конструктивных особенностей (материал деталей, их взаимное расположение, форма, размеры, состояние и т. д.) с технологией изготовления /4 – 7/.
Связь технологичности с другими свойствами конструкции реализуется в сферах ее проявления. В зависимости от области проявления различают технологичность производственную, эксплуатационную и ремонтную.
Производственная технологичность оценивается величиной затрат ресурсов и времени на техническую подготовку производства и процессы изготовления изделия, эксплуатационная – затратами на техническое обслуживание, текущий ремонт, хранение и утилизацию изделия, ремонтная – затратами на все виды ремонта, кроме текущего.
Единым критерием ТКИ является экономическая целесообразность изделия при заданном качестве и принятых условиях производства, эксплуатации и ремонта.
Взаимосвязь конструкции изделия с технологией его изготовления обуславливает одну из наиболее сложных функций технологической подготовки производства – отработку конструкции изделия на технологичность. Отработка конструкции изделия на технологичность заключается в придании конструкции такого комплекса свойств, при котором достигается повышение производительности труда при минимизированных затратах всех видов ресурсов при производстве, эксплуатации и ремонте изделия.
В соответствии с требованиями ГОСТ – 14.205 отработка конструкции изделия на технологичность является обязательной и должна проводиться на всех стадиях разработки изделия: от подготовки технического задания на проектирование до выпуска рабочей документации, при технологической подготовке производства, в процессе производства изделий и их эксплуатации.
В практике работы, находят применение два метода оценки ТКИ – количественный и качественный. Количественная оценка основана на использовании инженерно-расчетных методов и проводится по конструктивно-технологическим признакам, которые существенно влияют на выполнение основных требований к ТКИ.
Необходимость количественной оценки ТКИ, а также номенклатура показателей и методика их определения устанавливаются в зависимости от вида изделия, типа производства и стадии разработки конструкторской документации отраслевыми стандартами или стандартами предприятия.
Количественная оценка ТКИ проводится с помощью системы показателей, которая включает базовые (исходные, плановые) показатели, показатели, достигнутые при разработке изделия, показатели уровня технологичности.
Состав показателей, их оптимальные значения и предельные отклонения устанавливаются отраслевыми стандартами. Оптимальные значения базовых показателей указываются в техническом задании на проектирование. При этом число показателей должно быть минимальным, но достаточным для оценки ТКИ.
Технико-экономические расчеты, выполняемые при количественной оценке ТКИ, как правило, представляют собой несложные математические задачи по известным формулам. Однако они выполняют свое назначение только в том случае, если будут проводиться на основе предшествующего им технико-экономического анализа. Такой анализ должен раскрыть экономическое содержание решаемой задачи, её значимость. Экономическое осмысливание решаемых задач выполняется при проведении качественной оценки ТКИ.
Качественная оценка ТКИ основана на инженерно-визуальных методах и проводится по отдельным конструктивным и технологическим признакам. Она, как правило, предшествует количественной, но вполне совместима с ней на всех стадиях отработки изделия на технологичность.
Инженерно-визуальный метод оценки ТКИ представляет собой совокупность приемов, с помощью которых разработчики визуально оценивают конструктивные и технологические признаки изделия.
Качественная оценка конструктивного исполнения изделия дается на основе анализа соответствия его основным требованиям к производственной, эксплуатационной и ремонтной ТКИ. При сравнении вариантов конструктивных исполнений изделия качественная оценка позволяет выбрать лучший вариант. Сравнение вариантов проводится на основе опыта разработчиков, анализа известных решений, литературных данных.
Качественные методы являются основой технологического контроля конструкторской документации на всех этапах её разработки. Сущность их сводится к сравнению (сопоставлению) контролируемого конструктивного решения с некоторым решением, принятым за эталон. На основе такого сравнения в первом приближении делается оценка «хуже – лучше». При наличии достаточной информации качественная оценка может быть углублена элементами количественной оценки по отдельным показателям, наиболее объективно выражающим технологическую рациональность изделия.
Важнейшим условием снижения затрат в сварочном производстве является выбор рационального варианта конструкции и принципиальной технологии её изготовления. При выборе конкретного конструктивного решения необходимо использовать соответствующие технологические рекомендации, направленные на обеспечение высокого уровня технологичности деталей, сборочных узлов, изделия в целом.
При отработке ТКИ каждое изделие должно рассматриваться как объект проектирования, производства, эксплуатации и ремонта.
При отработке на технологичность конструкции изделия учитываются виды и способы получения заготовок, виды и способы обработки и контроля качества, возможность механизации и автоматизации процессов изготовления.
Анализ технологической рациональности конструкции в сварочном производстве должен проводиться с позиций следующих основных требований:
требований к основному материалу с оценкой его свариваемости;
требований к характеру конструкции;
требований к способу получения неразъемных соединений;
требований к сварным (паяным) соединениям;
требований к точности изготовления изделия и величине остаточных сварочных напряжений и деформаций.
При выполнении курсового проекта студенты проводят качественную оценку ТКИ по всем перечисленным вопросам. Следует иметь в виду, что все требования технологичности взаимосвязаны, окончательное решение необходимо принимать только с учетом этой взаимосвязи.