Základem úspěchu strojírenského podniku je zisk. Management, konstruktéři, technologové a další pracovníci jej společně vytvářejí. Je proto velmi důležitá spolupráce všech, kteří se na návrhu a realizaci strojírenského výrobku podílejí. Výrobní náklady tvoří v průměru asi 40% ceny strojírenských výrobků. Technologie obrábění přitom představuje asi 30 až 40% pracnosti všech technologií vstupujících do výrobku a její podíl je velmi významný. Respektování zásad technologičnosti konstrukce, resp. spolupráce konstrukčního oddělení a dalších podnikových složek s technologickým útvarem, je dnes nejen žádoucí, ale v podmínkách celosvětové konkurence pro existenci strojírenských podniků nezbytná.

Vhodná konstrukce

Za technologicky vhodnou konstrukci lze považovat takovou konstrukci, která kromě základních požadavků na funkci stroje, splňuje požadavky z hlediska jeho výroby:

– nízké výrobní náklady,

– malá pracnost,

– nízká hmotnost,

– výběr optimálních materiálů,

– sériovost výroby,

– metrologie,

– montáž apod.,

ale i z hlediska demontáže, údržby, recyklovatelnosti a ekologie.

Technologičnost konstrukce lze tedy chápat jako vhodnost konstrukce z hlediska výroby, ale i dalších aspektů.

Technologičnost

Technologičnost konstrukce je komplexní pojem s řadou technických, ekonomických a ekologických aspektů, které působí někdy protichůdně. Je tedy nutné najít optimální kompromis. Je třeba v této souvislosti zdůraznit, že rozhodující jsou výrobní náklady na realizaci výrobku, při splnění požadavků na funkční vlastnosti výrobku.

Velmi obecně lze charakterizovat z hlediska technologičnosti takovou konstrukci, která bude splňovat především následující požadavky:

• Minimální výrobní náklady.
• Minimální pracnost výroby a montáže (druhotné kritérium po výrobních nákladech).
• Konstrukce má být co nejjednodušší, ale s požadovanými funkčními parametry.
• Konstrukční prvky jsou voleny s jednoduchými tvary.
• Při konstrukci jsou používány v maximálně možné míře normalizované, unifikované a typizované součástky a tvary nebo konstrukční celky.
• Opodstatněný podíl dříve vyráběných součástí (dědičnost konstrukce).
• Počet a velikost povrchů dokončovaných obráběním by měly být nejmenší.
• Minimální délka výrobního cyklu.
• Součástky jsou vyráběny z předvýrobků, které jsou pro daný případ optimální.
• Materiál je volen optimálně z hlediska ceny, druhu, materiálových charakteristik, technologických charakteristik (obrobitelnosti, tvařitelnosti apod.), předpokládaných technologických operací, spotřeby, odpadu apod.
• Použití drahých materiálů je omezeno na nezbytné případy.
• Obráběcí nástroje mají snadný přístup k obráběným plochám.
• Speciální nářadí je omezeno na nezbytné případy. V malosériové a kusové výrobě by se nemělo vůbec používat.
• Požadované kvalitativní parametry by měly být jen nezbytně nutné.
• Tvary ploch by měly odpovídat možnostem stávajícího výrobního zařízení, konstruktér musí znát výrobní možnosti, resp. výrobní zařízení vlastního podniku, v odůvodněných případech i možnostem světové technologie (aby bylo možné nárokovat nákup nového výrobního zařízení, event. realizovat výrobu v rámci kooperace).
• Další požadavky např. z hlediska ekologie, údržby a recyklovatelnosti.

Základní kritérium

Základním kritériem pro posuzování technologičnosti konstrukce z hlediska různých aspektů jsou výrobní náklady. Toto hledisko může být doplněno dalšími hledisky. Toto kritérium často je v souladu s požadavkem na minimální pracnost. Ale nemusí tomu tak vždy být.

Sériovost výroby

Významným způsobem ovlivňuje technologičnost konstrukce sériovost výroby. Konstrukce stroje bude jiná v případě hromadné a kusové, resp. malosériové výroby. U hromadné a velkoseriové výroby lze použít jednoúčelově koncipovaná výrobní zařízení, speciální nářadí a přípravky. Nelze účelně konstruovat strojírenský výrobek bez předem známého počtu vyráběných kusů.

Výrobní zařízení

Důležitým hlediskem je též stávající výrobní zařízení podniku. Pokud konstruktér bude vycházet pouze ze světových možností dané technologie, a ne z množností daného podniku, výroba dané součásti bude v daném podniku nemožná nebo velmi nákladná, event. vyvolá nutnost nákupu nového výrobního zařízení nebo zakázky výroby v jiném podniku.

CNC

Vývoj programově řízených výrobních zařízení především CNC obráběcích strojů je dnes velmi prudký. Neustále se rozšiřují výrobní možnosti z hlediska tvarů vyráběných ploch, dosahované přesnosti, resp. kvality povrchů. Proto tato výrobní zařízení velmi silně ovlivňují technologičnost konstrukce. Výroba řady tvarových ploch je dnes principiálně jednoduchou záležitostí a na konvenčních obráběcích strojích je obrábění těchto ploch obtížné nebo nemožné. Na CNC strojích lze NC programem např. obrábět tvarově složité rotační plochy. Bez NC řízení je nutné toto řešit většinou osazováním.

Technologičnost konstrukce

Technologičnost konstrukce v technologii třískového obrábění je dnes nutno, se zřetelem na vývoj obráběcí výrobní techniky, rozlišovat na:

• technologičnost konstrukce z hlediska obecně platných zásad,
• technologičnost konstrukce z hlediska obrábění na konvenčních obráběcích strojích,
• technologičnost konstrukce z hlediska obrábění na číslicově řízených obráběcích strojích.

Na rozdíl od obrábění na konvenčních obráběcích strojích, kdy zásady technologičnosti konstrukce se v zásadě s vývojem obráběcích strojů prakticky nemění, vývoj NC a zejména CNC obráběcí techniky reprezentuje stále nové možnosti výroby tvarových ploch a tudíž i zásady technologičnosti konstrukce se mění s rozvojem této výrobní techniky. Zásady technologičnosti konstrukce je tedy nutné neustále přehodnocovat a sledovat vývoj numericky řízených obráběcích strojů.