Качество и технологичность заготовок

Под качеством промышленной продукции понимают степень соответствия присущих характеристик требованиям (ГОСТ P ИСО 9001—2008).

В большинстве случаев качество заготовок оценивают точностью формы, размеров, взаимного расположения поверхностей и физико-механическими свойствами, а также состоянием поверхностного слоя.

Точность заготовки — степень соответствия заготовки заранее установленным параметрам, задаваемым чертежом, техническими условиями, стандартами на ее изготовление. Отклонение реальной заготовки от параметров, заданных чертежом (эталоном), называют погрешностью.

Поверхностный слой заготовок оценивают параметрами двух групп:

1) геометрическими — волнистость, шероховатость, субмикронеровности;

2) физико-химическим — микро- и макроструктура; величина, знак и глубина распространения остаточных напряжений и др.

Состояние поверхности определяется свойствами материала и технологией получения заготовки. Геометрические показатели состояния поверхности и точности заготовок взаимосвязаны. Так, если заготовку изготовляют литьем в песчаных формах, то микро- и макронеровности не позволяют получать высокую точность размеров.

Под технологичностью конструкции изделия понимают совокупность свойств конструкции, обусловливающих оптимальные затраты при производстве, эксплуатации и ремонте изделия для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работы. Вопросы технологичности решают комплексно, начиная с выбора метода формообразования заготовки и заканчивая процессами ее механической обработки и сборки всего изделия.

В соответствии с современной тенденцией отработка конструкции на технологичность смещается на стадию разработки конструкторской документации. Поэтому при проектировании деталей конструктор должен уметь выбирать марку материала и оптимальные методы (способы) получения заготовки, ее последующей обработки, обеспечивающие требуемое качество.

Выбор показателей технологичности зависит от назначения детали, типа производства и условий эксплуатации. Для заготовок в качестве показателей технологичности применяют коэффициент использования материала (КИМ), технологическую себестоимость, трудоемкость изготовления и др.

Коэффициент использования материала — это безразмерная величина, определяемая отношением массы mд детали к массе mр израсходованного материала:



Масса израсходованного материала может быть определена как сумма массы mзаг заготовки, массы технологических потерь, которые образуются в процессе изготовления заготовки, и массы неизбежных потерь, связанных с отработкой технологического процесса. Значение mзаг определяется суммой масс получаемой детали, напуска и припуска на механическую обработку.

При расчете КИМ находят коэффициент выхода годного материала Kв.г.м в процессе изготовления заготовки:



и коэффициент весовой точности, который определяет количество материала, удаляемого в процессе механической обработки заготовки при получении детали требуемого качества:



Для оценки технологичности конструкции детали необходимо учитывать, что



Технологичности деталей на стадии проектирования достигают при соблюдении следующих условий:

• конфигурация изделия представляет собой сочетание наиболее простых геометрических форм;

• формы и размеры отдельных элементов детали (уклоны, радиусы закругления и др.) по возможности унифицируют;

• точность размеров и шероховатость поверхности деталей должны быть обоснованы;

• применение таких способов получения заготовок, после которых не требуется снятия стружки, например холодная объемная штамповка.