Рациональные конструкции машин, обеспечивающие необходимые эксплуатационные требования, не могут быть созданы без учета трудоемкости и материалоемкости их изготовления.
Соответствие конструкций машин требованиям минимальной трудоемкости и материалоемкости определяет технологичность конструкции.
Однако трудоемкость и материалоемкость изготовления машины зависят не только от конструкции, но и от выбранного технологического процесса, его оснащенности и режимов обработки. Поэтому при определении технологичности конструкции машины необходимо исключить влияние принятого технологического процесса, чтобы можно было определять степень технологичности данной конструкции машины как отношение трудоемкости ее изготовления до трудоемкости изготовления других конструктивных вариантов этой машины в аналогичных сопоставимых производственных условиях.
При определении общей трудоемкости изготовления машины заключают трудоемкости изготовления отдельных ее деталей, сборки узлов и машины в целом, так технологичность конструкции машины можно рассматривать как сумму технологичности конструкций ее отдельных деталей и узлов.
Общую трудоемкость изготовления машины можно определить только после разработки технологии ее производства, т.е. когда конструкция машины заранее.
Технологичность конструкции машины, деталей и узлов необходимо оценивать в процессе ее создания, при технологическом контроле чертежей в период разработки конструкции машины. Предварительно разработано чертежа детали, узла или машины поступает на технологический контроль, а затем на окончательную конструктивную разработку. Однако оценка технологичности конструкции при этих условиях может оказаться субъективной, если она зависит только от уровня знаний технолога, осуществляет технологический контроль.
При объективной оценке технологичности конструкции машины, ее деталей и узлов учитывают позитивные факторы, определяющие технологичность конструкции. К ним относятся:
1) оптимальные формы деталей, обеспечивающих изготовление заготовок с наименьшими припусками и наименьшим количеством обрабатываемых поверхностей;
2) наименьший вес машины;
3) наименьшее количество наименований материалов, применяемых в конструкции машины;
4) взаимозаменяемость деталей и узлов с оптимальными значениями полей допуска;
5) нормализация (стандартизация) и унификация деталей и узлов, а также их отдельных конструктивных элементов (резьб, модулей зубчатых колес, радиусов,).
Выбор оптимальных форм детали зависит от ее конструктивного и эксплуатационного назначения. Оценка технологичности данной детали может быть основана на сравнении трудоемкости изготовления различных конструктивных вариантов этой детали. Чтобы обеспечить условия создания оптимальных форм деталей, применяют определенные технологические методы изготовления и обработки заготовок.
Наименьший вес машины, узлов и деталей задается различным путем с учетом оптимального запаса прочности, созданием оптимальных конструктивных форм деталей и применением высокопрочных материалов. Наименьший вес машины определяет и снижение трудоемкости изготовления. Между весом машины и трудоемкостью ее изготовления существует определенная зависимость. Наименьший вес машины является производственно-технологическим фактором и имеет эксплуатационное значение.
Более технологичной следует считать конструкцию машины, в которой применено наименьшее количество наименований различных материалов.
Обеспечения взаимозаменяемости узлов и деталей с оптимальными значениями допусков также существенным фактором, характеризующим технологичность конструкции машины. Отсутствие взаимозаменяемости узлов и деталей значительно увеличивает трудоемкость изготовления машин вследствие приганяльних или регулировочных работ. Взаимозаменяемость деталей и узлов машины предусматривает их изготовление с размерами в определенном поле допуска.
Технологичность конструкции машины значительно улучшается в результате использования конструктором большого количества нормализованных, стандартизованных и унифицированных (т.е. геометрически и физически тождественных) узлов и деталей.
Таким образом, конструкция машины имеет максимально возможное количество унифицированных конструктивных элементов деталей, более технологичной в сравнении с машиной, в которой такая унификация не сделана или недостаточна.