Part Manufacturability Analysis - Анализ на технологичността на частта
Технологичността на дизайна на продукта се разбира като набор от свойства на дизайна на продукта, които осигуряват възможност за оптимални оперативни еднократни разходи в производството, експлоатацията и ремонта за дадени показатели за качество, условия на производство и работа.
Под разработване на дизайна на продукта за технологичност се разбира набор от мерки за постигане на оптимално определено ниво на технологичност, извършвани на всички етапи от разработването на продукта.
Има два вида анализ на технологичността: качествен и количествен. Извършва се качествена оценка на технологичността на детайла според материала, геометричната форма, качеството на повърхността, размерите и възможните методи за получаване на детайла [4]. Извършва се количествена оценка по абсолютни и относителни показатели.
Материалът на частта - сив чугун SCH-20 GOST 1412-85 има добра обработваемост и умерена твърдост. Това дава възможност да се обработва с инструменти, изработени както от бързорежеща стомана, така и оборудвани с твърдосплавни пластини. Не се изисква използването на свръхтвърди материали или диамант.
Механичните, технологичните свойства на материала и неговия химичен състав са показани в таблица 1.1. и таблица 1.2.
Таблица 1.1 - Химичен състав на чугун SCH 20 GOST 1412-85, в%
Таблица 1.2 - Механични свойства на чугун SCh 20 GOST 1412-85
Якост на опън uv, MPA, (kgf/mm2), не по-малко от
Модул на опън, E.10-2 MPa
Специфичен топлинен капацитет при температура 20-200º C, J (kg.K)
Коефициент на линейно разширение при температура 20-200º C, ?, 1/º C
Топлопроводимост при 20º C, ? W(m.K)
Геометричната форма на частта се състои от простафигури: цилиндри, равнини, нишки. Всички повърхности са лесно достъпни и не изискват специални металорежещи инструменти или допълнителни устройства за обработката им.
Изисква се максимално качество на повърхността на тялото на задвижването, когато се правят шест отвора 72H7, Ra 1.6 и външна цилиндрична повърхност 350h6, Ra1.25. Това качество на повърхността може да се получи без използването на високо прецизно оборудване, така че не се изисква използването на прецизни и специални машини. Размерите на обработваните повърхности позволяват изпълнението им на стандартно металорежещо оборудване.
Оразмеряването на детайла е удобно, извършва се при спазване на правилото за единство на основите и не изисква преизчисляване на размерите по време на производство или контрол.
Конструкцията е доста твърда. Позволява обработката на равнини за преминаване, но някои повърхности са наклонени към базовите равнини. Не е възможно да се премахне такова наклонено разположение на повърхностите, без да се влошат експлоатационните свойства на продукта. Едновременната обработка на няколко равнини едновременно не е възможна.
Най-критичните отвори позволяват едновременна обработка от двете страни. Монтажните отвори, разположени в една и съща равнина, в повечето случаи позволяват тяхното едновременно пробиване, тъй като разстоянието между осите прави възможно многошпинделно пробиване.
Броят на размерите на отворите е малък и структурно оправдан. Въпреки това, редица дупки се пробиват под ъгъл спрямо основните повърхности, което намалява технологичността на детайла. Не е възможно да се промени позицията на тези повърхности.
Размерите на детайла правят нерационално обработването на няколко детайла едновременно на една машина, т.к в този случай ще бъденеобходимо е значително да се увеличат основните технологични размери на оборудването, което ще доведе до увеличаване на цената на обработката.
Методът за получаване на детайла - леене в пясъчно-глинести форми, осигурява сложна геометрична форма на детайла, която не може да бъде опростена, без да се влошат потребителските свойства на детайла.
Тази част може да се обработва чрез стандартни технически процеси. Не се изисква използването на специални методи за обработка.
Техническото ниво или степента на прогресивност на проектирания технологичен процес се определя от следните количествени показатели.
1. Степен на използване на материала
където Qd е масата на частта, kg;
Qz е масата на детайла, kg.
- 0,62
- 2.Нивото на технологичност на дизайна по отношение на точността на обработка
където Kb.t.ch. и Кт.ч. - съответно основните и постигнатите коефициенти на точност на обработка.
Коефициент на точност на обработка:
където Цр. - среден клас на точност на обработка на продукта;
ni е броят на размерите на съответния клас на точност;
Tk - клас на точност на обработката.
След като анализираме данните от основния технически процес, получаваме:
Тъй като детайлът е технологичен.
Тъй като не са направени промени в дизайна на частта, тогава
3. Нивото на технологичност на дизайна чрез грапавост на повърхността
където Kb.sh. и Ksh са съответно основният и постигнатият коефициент на грапавост на повърхността.
Коефициентът на грапавост се определя по формулата:
където Shsr е средният клас грапавост на повърхността на продукта;
Ш - клас на грапавост на повърхността;
nish - номерът на повърхността от съответния клас на грапавост.
Тъй като не са направени промени в дизайна на частта, тогава
Чертежът на детайла след завършване на технологичния контрол не подлежи на промяна и преразглеждане, следователно нивото на технологичност на дизайна за тези показатели е 1.