-
Выбор маршрута обработки детали
2.8.1. Выбор маршрута обработки отдельных
поверхностей
детали
Выбор
маршрута производят исходя из требований
рабочего чертежа и принятой заготовки.
По заданной точности и шероховатости
поверхностей детали и с учетом ее
размера, веса и конфигурации выбирают
один или несколько возможных методов
окончательной обработки, а также тип
соответствующего оборудования. Зная
вид заготовки, таким же образом решается
вопрос о выборе первого метода маршрута.
Если, например, точность заготовки
невысока, то обработку данной поверхности
начинают с использования предварительного
метода. При точной заготовке сразу можно
начинать чистовую, а в некоторых случаях
и отделочную обработку.
Базируясь
на завершающем и первом методах маршрута,
устанавливают промежуточные методы.
При этом исходят из того, что каждому
методу окончательной обработки
предшествует один или несколько возможных
предварительных (менее точных) методов.
Так чистовому развертыванию отверстия
предшествует предварительное, а
предварительному развертыванию —
чистовое зенкерование или сверление.
При
построении маршрута исходят из того,
что каждый последующий метод должен
быть точнее предыдущего. Технологический
допуск на промежуточный размер и
качество поверхности, полученное на
предыдущем этапе обработки, должны
находиться в тех пределах, при которых
возможно нормальное использование
намечаемого последующего метода
обработки. После чернового растачивания
нельзя, например, применять чистовое
развертывание, так как для устранения
всех погрешностей предшествующей
обработки зубья развертки работали
бы с недопустимо большой глубиной
резания. Выбор маршрута обработки
поверхности на последующих этапах
проектирования связан с установлением
припусков на эту поверхность.
Количество
возможных вариантов маршрута обработки
данной поверхности может быть довольно
большим. Все они, однако, различны по
эффективности и рентабельности. Выбор
окончательного варианта по этим
показателям важен, но сложен и трудоемок.
Количество
вариантов часто можно значительно
сократить с учетом ряда практических
соображений. К их числу можно отнести
необходимость обработки данной
поверхности на одном станке за несколько
последовательных переходов, ограничение
возможности применения других методов
обработки из-за недостаточной жесткости
детали, а также необходимость обработки
данной поверхности совместно с другими
поверхностями детали.
2.8.2. Составление маршрута обработки детали
Составление
маршрута представляет сложную задачу
с большим количеством возможных вариантов
решения. Его цель
— дать общий
план обработки детали, наметить содержание
операций технологического процесса и
выбрать тип оборудования.
Для
решения этой задачи могут быть даны
следующие методические указания. При
установлении общей последовательности
обработки сначала обрабатывают
поверхности, принятые за установочные
базы. Затем обрабатывают остальные
поверхности в последовательности,
обратной степени их точности; чем точнее
должна быть обработана поверхность,
тем позже она обрабатывается. Заканчивается
обработка той поверхностью, которая
является наиболее точной и имеет
наибольшее значение для детали. В конец
маршрута часто выносят обработку
легкоповреждаемых поверхностей, к
которым, например, относят наружные
резьбы и другие элементы деталей.
В
целях своевременного выявления раковин
и других дефектов материала сначала
производят черновую, а если потребуется,
и чистовую обработку поверхностей, на
которых эти дефекты не допускаются. В
случае обнаружения дефектов заготовку
либо бракуют без дальнейшей излишней
затраты труда, либо принимают меры для
исправления брака.
В
производстве точных ответственных
машин маршрут обработки часто делят на
три последовательные стадии: черновую,
чистовую и отделочную. На первой
снимают основную массу материала в виде
припусков и напусков, вторая имеет
промежуточное значение, на последней
обеспечивается заданная точность и
шероховатость поверхностей детали.
В пользу такого расчленения маршрута
могут быть приведены следующие
соображения. На черновой стадии обработки
имеют место сравнительно большие
погрешности, вызываемые деформациями
технологической системы от сил
резания и сил закрепления заготовки, а
также ее интенсивный нагрев. Чередование
черновой и чистовой обработок в этих
условиях не обеспечивает заданную
точность.
После
черновой обработки наблюдаются наибольшие
деформации заготовки в результате
перераспределения остаточных напряжений
в ее материале. Группируя обработку по
указанным стадиям, мы увеличиваем
разрыв во времени между черновой и
отделочной обработкой и даем возможность
более полно выявиться деформациям до
их устранения на последней стадии
обработки.
Вынесением
отделочной обработки в конец маршрута
уменьшается риск случайного повреждения
окончательно обработанных поверхностей
в процессе обработки и транспортировки.
Кроме этого, черновая обработка может
выполняться на специально выделенном
изношенном или неточном оборудовании
рабочими более низкой квалификации.
Изложенный
принцип построения маршрута, однако,
не во всех случаях является обязательным.
Слепое следование ему иногда может
привести к созданию нереальных процессов.
При жесткой заготовке и малых размерах
обрабатываемых поверхностей окончательная
обработка отдельных элементов может
выполняться и в начале маршрута без
каких-либо вредных последствий. Данный
принцип в определенной мере противоречит
также принципу концентрации обработки,
когда в одной операции могут выполняться
переходы черновой и чистовой обработок
(изготовление деталей из прутка на
автоматах).
Если
деталь подвергается термической
обработке, то технологический процесс
механической обработки расчленяется
на две части: процесс до термической
обработки и после нее. Для устранения
возможных короблений часто приходится
предусматривать правку деталей или
повторную обработку отдельных поверхностей
для обеспечения заданных точности и
шероховатости. Отдельные виды термической
обработки в большей степени усложняют
процесс механической обработки. Так,
при цементации обычно требуется
науглеродить отдельные участки детали.
Это достигается защитным омеднением
остальных участков или оставлением на
них припуска, который снимается
дополнительной обработкой после
цементации, но до закалки.
Последовательность
обработки в определенной степени зависит
от системы простановки размеров. В
первую очередь следует обрабатывать
ту поверхность, относительно которой
на чертеже координировано большее
количество других поверхностей детали.
При простановке размеров согласно
рис.
2.7 сначала
обрабатывают поверхность А, а затем в
произвольном
порядке поверхности а1,
а2,
а3.
Операции вспомогательного или
второстепенного характера (сверление
мелких отверстий, снятие фасок, прорезка
канавок, зачистка заусенцев и т.
п.) обычно выполняют на стадии чистовой
обработки. На данном этапе маршрута
последовательность выполнения этих
операций часто может меняться; она не
влияет на качественные показатели и
экономику процесса в целом.
Рис.
2.7
Операции
технического контроля намечают после
тех этапов обработки, где вероятно
повышенное количество брака, перед
сложными и дорогостоящими операциями,
а также в конце обработки. При выполнении
большинства операций функции технического
контроля выполняются выборочно «летучими»
контролерами, а также станочниками и
наладчиками. На отдельных, в основном
предварительных, операциях, где
используется мерный режущий инструмент
(сверла, зенкеры) контроль обычно не
производят, полагаясь на правильность
размера стандартного инструмента.
Это сокращает количество контролеров
и издержки производства. Размер выборок
при выборочной приемке массовых
деталей производят по правилам
математической статистики.
При
проектировании технологических процессов
для существующих заводов, где цехи
организованы по видам обработки,
последовательность обработки
устанавливают с учетом возможного
сокращения путей транспортировки
деталей. В данном случае, например,
выполняется токарная обработка,
затем фрезерная и т. д.
Предварительное
содержание операций устанавливают
объединением тех переходов на данной
стадии обработки, которые могут быть
выполнены на выбранном типе станка. В
массовом производстве содержание
операций определяют из условия, чтобы
их длительность была равна или кратна
темпу. На содержание операций влияет
также необходимость сокращения количества
перестановок деталей со станка на
станок, что имеет большое значение для
условий тяжелого машиностроения.
Принципиально
правильный подход к составлению маршрута
обработки деталей различного класса
точности для данных производственных
условий должен определяться на базе
типизации технологических процессов.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Главная / Металлообработка / Обработка на станках с ЧПУ / Маршрут обработки детали на станке с ЧПУ
Выбор последовательности обработки детали по зонам
Выбор последовательности обработки детали является одной из наиболее важных задач, решаемых при проектировании технологического процесса. Последовательность обработки, указанная с комплексом оснастки и режущего инструмента, полностью определяет маршрут обработки детали на станке с ЧПУ. Прежде всего должен быть решен вопрос о количестве установов (положений) детали на столе станка. Первый установ, как правило, выбирают из условия наиболее удобного базирования заготовки на черные или заранее подготовленные чистые поверхности. Последующие установы (если они требуются) производятся на обработанные чистые базы. Конечной задачей является поиск схемы, обеспечивающей наиболее полную обработку детали со всех сторон с наименьшим количеством установов.
Одновременно производится эскизное проектирование приспособлений для базирования и зажима заготовки во всех положениях.
Для каждого установа детали определяется:
- последовательность обработки по зонам, связанная с конструктивными особенностями детали (зона наружных и внутренних контуров, зона торцов ребер, плоскости и т.д.);
- последовательность обработки по ее видам (черновая, чистая) в каждой из зон.
Рассмотрим последовательность обработки детали на станке с ЧПУ по зонам.
Токарная обработка
Так как обработка деталей на токарных станках с ЧПУ может выполняться в центрах или в патронах, то приводятся две типовые последовательности обработки зон.
Токарная обработка в центрах:
- 1) черновая обработка основных зон, из числа которых первыми обрабатываются поверхности, требующие рабочих перемещений режущего инструмента по направлению к передней бабке;
- 2) черновая и чистовая обработка дополнительных зон, кроме канавок для выхода шлифовального круга, резьбы и мелких выточек;
- 3) чистовая обработка основных зон, причем первой выполняется подрезка торца, далее — обработка наружных поверхностей;
- 4) обработка дополнительных зон, не требующих черновых переходов.
Токарная обработка в патронах:
- 1) центрование (выполняется при сверлении отверстий диаметром менее 20 мм);
- 2) сверление (при сверлении ступенчатых отверстий сначала выполняется сверление сверлом большего диаметра до 20 мм, а потом меньшего);
- 3) черновая обработка основных зон (сначала подрезка внешнего торца предварительно и окончательно, затем обработка наружных поверхностей и далее — внутренних поверхностей);
- 4) черновая и чистовая обработка дополнительных зон, кроме канавок для выхода шлифовального круга, резьбы и мелких выточек);
- 5) чистовая обработка основных зон, кроме внешнего торца (сначала внутренние поверхности, затем наружные);
- 6) обработка дополнительных зон, не требующих черновой обработки (сначала в отверстиях или на торце, затем на наружных поверхностях).
Последовательность обработки заготовок в трехкулачковом патроне показана на рис 7.1.
Фрезерная обработка
Для фрезерной обработки детали на станке с ЧПУ при определении последовательности обработки по зонам необходимо соблюдать условие получения максимальной жесткости детали на каждом участке обработки. Так, при наличии ребер в детали наиболее целесообразно вначале, до обработки контуров детали, обработать торцы ребер, так как ребра при этом будут более жесткими. Затем желательно обработать внутренние контуры детали и заключенные в них плоскости. При обработке внутренних контуров можно вырезать окна или технологические отверстия, через которые с помощью накладных прижимов осуществляется крепление детали для последующей операции — обработки наружного контура.
В качестве типовой последовательности обработки по зонам корпусной симметричной детали, изготовленной из поковки (см. рис. 6.1, б), может быть принята следующая последовательность:
- 1) обработка зон верхней области симметрии детали: черновое фрезерование открытых основных зон — торцовой плоскости 4, наружного контура 2, ребер 6; выборка основного массива металла в основных закрытых и полуоткрытых зонах — внутреннем контуре 5, контуре 1; черновое фрезерование основных и дополнительных полуоткрытых и закрытых зон — внутреннего контура 5 с сопряжением 9, плоскости 7, контура паза 1, сопряжения 3;
- 2) обработка зон нижней области симметрии детали: черновое и чистовое фрезерование открытых основных зон — торцовой плоскости 14, ребер 11; выборка основного массива металла в основных закрытых и полуоткрытых зонах — внутреннем контуре 12, контуре 1; черновое и чистовое фрезерование основных и дополнительных полуоткрытых и закрытых зон — внутреннего контура 12 с сопряжением 13, плоскости 10, контура паза 1, сопряжения 15;
- 3) обработка зон верхней симметрии детали: чистовое фрезерование открытых основных зон — торцовой плоскости 4, наружного контура 2, ребер 6; чистовое фрезерование основных и дополнительных полуоткрытых и закрытых зон — внутреннего контура 5 с сопряжением 9, плоскости 7, контура паза 1, сопряжения 3.
Выбор режущих инструментов и расчет их параметров
Процесс выбора инструментов для станков с ЧПУ может быть условно разбит на четыре этапа:
- первый этап — назначение совокупности видов инструмента, определяющего маршрут обработки данной детали;
- второй этап — выбор технологических параметров каждого вида инструмента (материала режущей части, углов заточки режущей кромки, количества зубьев), который производится по машиностроительным нормам;
- третий этап — расчет геометрических параметров выбранного инструмента, отражающих специфику обработки на станке с ЧПУ и определяющих содержание операции;
- четвертый этап — определение конструктивных особенностей специальных режущих инструментов.
Укрупненная блок-схема выбора режущего инструмента показана на рис. 7.2.
Выбор приспособления
Выбор приспособления — одна из задач, которую выполняет технолог при создании маршрута обработки детали на станке с ЧПУ. Для правильного выбора приспособления необходимо знать основные требования, предъявляемые к приспособлениям.
- 1. Необходимость точного базирования приспособления на столе с ЧПУ.
- 2. Рациональное размещение приспособления с деталью, обеспечивающее равномерный износ передачи ходовой винт — гайка.
- 3. Обеспечение максимальной жесткости системы «деталь — приспособление — стол».
- 4. Обеспечение безопасного расположения прижимных элементов приспособления и исходной точки УП.
- 5. Необходимость точной ориентации приспособления с закрепленной на нем заготовкой в системе координат станка и размерной увязки контура обрабатываемой детали с точкой начала обработки (исходной точкой программы) Ps.
Система координат детали. Назначение нулевой точки детали
Система координат детали — система, в которой определяются все размеры детали, назначается положение исходной точки программы Ps и формируются траектории перемещения режущего инструмента. Три направления осей системы координат детали Хд, Yд, Zд будут определять три возможные плоскости обработки: XOY, XOZ, YOZ. Для удобства программирования контура детали полагают, что инструмент движется относительно неподвижной заготовки и положительные направления осей Хд, Yд, Zд могут не совпадать с положительными направлениями движения осей станка Хс, Yс, Zс.
Нулевая точка детали W — точка детали, относительно которой заданы ее размеры, т.е. точка начала системы координат детали. Ее положение задается свободно, но обычно стремятся к совмещению точки W с началом отсчета размеров на чертеже (рис. 7.14). В этом случае при задании программируемого контура детали можно использовать размерные данные непосредственно с чертежа.
Задание исходной точки программы (Рs)
В системе координат детали необходимо назначить точку начала обработки заготовки Рs, ее также называют исходной точкой программы. Перед началом обработки настроечная точка инструмента Р должна быть совмещена с точкой Рs. Таким образом, исходная точка программы Рs будет являться первой точкой движения инструмента по УП. Ее положение назначают исходя из удобства доступа оператора к детали, установленной в приспособлении в рабочей зоне станке (удобство настройки станка). Например, для вертикальных фрезерных станков точку Рs назначают в верхнем левом углу системы координат детали Хд, Yд, Zд (рис. 7.17). Минимальное расстояние L между зажимными элементами приспособления и исходной точкой программы рекомендуется назначать по табл. 7.2.
При назначении точки Рs также стремятся избежать лишних холостых ходов рабочих органов станка. Положение исходной точки программы Рs в системе координат детали W определяется по каждой из трех осей координат детали и обозначается как XWРs, YWРs, ZWРs.
Таблица 7.2. Расстояние между зажимными элементами приспособления и точкой Ps
|
Диаметр зажимного винта d |
М6 | М8 | М10 | М12 | М16 |
|
L, мм |
120 | 130 | 155 | 155 | 190 |
Определение положения нулевой точки детали W, исходной точки инструмента Е, исходной точки программы Ps в системе координат станка
При разработке маршрутной технологии определяется положение системы координат выбранного инструмента Xи, Yи, Zи и системы координат программируемой детали Xд, Yд, Zд в системе координат станка Xс, Yс, Zс. Такая связь систем координат детали, инструмента и станка позволяет выдерживать заданную точность при переустановках заготовки и учитывать диапазон перемещений рабочих органов станка при расчете траектории инструмента в УП. Все три координатные системы на станке с ЧПУ взаимосвязаны.
Наша компания производит обработку деталей на станкакх с ЧПУ, чтобы сделать заказ или получить информацию по интересующим вопросам, свяжитесь с менеджерами нашей компании по телефонам +7 967 780 43 30, +7 917 856 82 24, по электронной почте info@inmet16.ru или отправьте сообщение через форму обратной связи.
Рис. 7.1. Последовательность обработки заготовки в трехкулачковом патроне: а — зубчатое колесо; б — втулка; 1–6 — последовательность обработки
Рис. 7.2. Укрупненная блок-схема выбора режущего инструмента для станков с ЧПУ
Рис. 7.14. Задание нулевой точки детали: а — для фрезерной обработки; б — для токарной обработки
Рис. 7.17. Положение исходной точки программы Ps в системе координат детали W
Маршрут обработки
Маршрут обработки деталей устанавливает последовательность операций обработки резанием, а также содержание и место термических, гальванических, слесарных и контрольных операций. Как справочный материал при проектировании маршрута могут быть использованы типовые, групповые или рабочие заводские технологические процессы.
При разработке маршрутного технологического процесса надо учитывать заводской опыт и рекомендации литературных источников по разделу технологического процесса на этапы, которые объединяют технологические методы примерно равных по точности и качеству обработки поверхностей.
Рациональная последовательность обработки
Одна из укрупненных типовых схем рациональной последовательности этапов обработки заготовок обобщает многолетний опыт машиностроения, представлена в табл. 4.2. Как видно из таблицы, прежде всего обрабатывают чистовые технологические базы, затем — другие поверхности в порядке восхождения от начальной точности поверхностей заготовки к такой, что требуется чертежам детали. Наиболее высокие квалитетах точности имеют исполнительные поверхности, с помощью которых деталь выполняет свое служебное назначение. Таким образом, построение маршрута обработки деталей должен быть подчинен одному из главных принципов — обеспечению служебного назначения детали. По этой причине значительное влияние на последовательность операций технологического процесса оказывает принятый технологический маршрут обработки исполнительных поверхностей деталей.
Таблица 4.2- Типичная последовательность этапов обработки заготовок
|
Этап |
Название |
Содержание этапов и выходные параметры |
|
Е1 |
Предварительный I |
Обработка поверхностей, которые будут использоваться как технологические базы на следующих этапах |
|
Е2 |
Предварительный II |
Черновая обработка исполнительных поверхностей и поверхностей, не предполагающих наличия дефектов. Точность размеров IT12-IT14, формы и расположения Х-ХП степени, Rz = 10 — 20 мкм, Ra = 2,5 — 5 мкм |
|
ЕЗ |
Термический I |
Термообработка для снятия внутреннего напряжения I и II рода |
|
Е4 |
Получистовой |
Редактирование баз и получистовая обработка поверхностей. Точность размеров IT10-IT12, формы и расположения VIII — VХ степени, Rz = 6,3 — 10 мкм, Ra = 1,25 — 2,5 мкм |
|
Е5 |
Термический II |
Термообработка для улучшения качества поверхностных слоев материала |
|
Е6 |
Чистовой |
Правка технологических баз и чистовая обработка поверхностей. Точность размеров IТ8-IТ9, форма и расположения VI-VII степени, Rz = 3,2-6,3 мкм, Ra = 0,63-1,25 мкм |
|
Е7 |
Дополнительный |
Выполнение второстепенных операций (сверление крепежных отверстий, снятия фасок, прорезывания канавок), обработка поверхностей, которые легко повреждаются (например, нарезка резьбы) |
|
Е8 |
Гальванический |
Хромирование, никелирование и пр. |
|
Е9 |
Окончательный |
Отделка исполнительных и базовых поверхностей. Точность размеров IТ5-IТ7, формы и расположения IV-V степени, Rz = 0,8-1,6 мкм, Ra = 0,16-0,32 мкм |
|
Е10 |
Контрольный |
Окончательный контроль, испытания |
Приведенные в таблице этапы не обязательны для всех технологических процессов, поскольку далеко не все детали требуют термической обработки, покрытий и отделочных операций. Для прецизионных заготовок может не быть черновых, получистовых и даже чистовых этапов обработки. Технологический маршрут обработки таких заготовок строится с пропуском тех этапов, в которых нет необходимости.
Поскольку исполнительные поверхности детали имеют высокую точность и минимальную шероховатость, то чистовой или отделочной обработкой этих поверхностей и должен заканчиваться маршрут изготовления детали в целом. Обработку поверхностей, точность и шероховатость которых ниже чем, в исполнительных, заканчивают на уровне этапа получистовой или даже предварительной обработки.
Этапы технологического маршрута обработки деталей
Разделяя технологический процесс на этапы, достигают ряда положительных моментов: предварительная обработка может выполняться на специально выделенном изношенном или неточном оборудовании рабочими более низкой квалификации; разрыв по времени между предыдущей, получистовой и чистовой обработками позволяет более полно оказаться деформациям к их устранению на последнем этапе обработки; вынесения окончательной обработки в конец маршрута уменьшает риск случайного повреждения окончательно обработанных поверхностей. Конечно, от этих основных правил построения маршрута обработки деталей могут быть некоторые отклонения. Так, на конец маршрута часто выносят обработку поверхностей, которые легко повредить. Для деталей достаточно жестких часто с целью выявления внутренних дефектов на более ранних стадиях обработки назначают чистовую обработку сразу же после получистой или предыдущей. Так делают при обработке плоской поверхности на карусельно — и барабанно-фрезерных станках. В этом случае достигается более высокая степень концентрации обработки, уменьшается число учреждениях детали, уменьшаются затраты на их механическую обработку.
Разбивка на несколько частей
Если деталь подлежит термической обработке, то технологический маршрут механической обработки деталей, как видно из табл. 4.2, распадается на несколько частей.
Отметим, что этап Е3 может выполняться первым или вторым, что позволяет не разрывать технологический процесс механической обработки. Место, отведенное в таблице для этапа Е5, соответствует объемному закалке и цементации.
Если же термообработкой является азотирования, то его выполняют непосредственно перед этапом Е8. В этом случае необходимость этапов Е5 и Е6 отпадает.
Дополнительные операции
Термическая обработка, как известно, вносит погрешности в форму заготовки, взаимное расположение поверхностей и ухудшает шероховатость. Для устранения этих дефектов в маршруте обработки приходится вносить операцию правки технологических баз или повторную механическую обработку отдельных поверхностей (этапы 4 и 6). Кроме того, термическая обработка часто связана с введением в Минздраве некоторых специфических операций, таких, как омеднения участков, которые не цементируются далее. Разрабатывая технологические процессы, необходимо планировать операции технического контроля, вводимых в Минздраве после тех операций, где возможно появление брака, перед сложными и ответственными операциями, а также в конце обработки. На всех других операциях (иx должно быть большинство) надо планировать выборочный контроль.
Похожие материалы
При разработке маршрута обработки детали (МОД) дается общий план обработки детали и намечается содержание операций на основе ранее проанализированных и отобранных к исполнению маршрутов обработки отдельных поверхностей. Эта задача тем сложнее, чем больше у детали точно обрабатываемых поверхностей. При этом всегда существуют несколько приемлемых вариантов технологического процесса.
При выборе оптимального варианта руководствуются следующими рекомендациями:
1) прежде всего, обрабатывают технологические базы. Базовые поверхности должны быть специально подготовлены на предшествующих операциях;
2) затем обрабатывают остальные поверхности в порядке восхождения от исходной точности заготовки до требуемой точности поверхностей, представленных наиболее высокими квалитетами точности. Ими являются исполнительные поверхности, с помощью которых деталь выполняет свое служебное назначение.
Таким образом, построение МОД должно быть подчинено одному из главных принципов – обеспечению служебного назначения детали. По этой причине значительное влияние на последовательность операций технологического процесса оказывает принятый маршрут обработки исполнительных поверхностей деталей. Обработка остальных поверхностей должна вестись параллельно с обработкой исполнительных поверхностей на тех же этапах, на которых обрабатываются исполнительные поверхности.
Технологию изготовления точных и ответственных деталей обычно подразделяют на ряд этапов (табл. 2.9). Представленные в таблице этапы не обязательны для всех технологических процессов, так как далеко не все детали требуют термической обработки, покрытий и отделочных операций. Для прецизионных заготовок могут отсутствовать черновые, получистовые и даже чистовые этапы обработки. Маршрут обработки таких заготовок строится с пропуском тех этапов, в которых нет необходимости.
Таблица 2.9
Этапы технологического процесса
|
Номер этапа |
Наименование |
Назначение и характеристики |
|
1 |
Заготовительный |
Получение заготовки и ее термообработка |
|
2 |
Черновой |
Съем лишних напусков и припусков |
|
3 |
Термический I |
Улучшение, старение |
|
4 |
Получистовой I |
Точность обработки 11… 12-й квалитеты, шероховатость Ra = 10 |
|
5 |
Термический II |
Цементация |
|
6 |
Получистовой II |
Съем цементированного слоя на поверхностях, предохраняемых от цементации |
|
7 |
Термический III |
Закалка, улучшение |
|
8 |
Чистовой I |
Точность обработки 7…9-й квалитеты, шероховатость Ra = 0,63 |
|
9 |
Термический IV |
Азотирование, старение |
|
10 |
Чистовой II |
Шлифование поверхностей, предохраняемых от азотирования |
|
11 |
Чистовой III |
Точность обработки 5…7-й квалитеты, шероховатость Ra = 0,32 |
|
12 |
Гальванический |
Хромирование, никелирование и др. |
|
13 |
Доводочный |
Шероховатость Ra = 0,08 – 0,02 |
Поскольку исполнительные поверхности детали имеют самую высокую точность и минимальную шероховатость, то естественно, что чистовой или отделочной обработкой этих поверхностей и должен заканчиваться маршрут обработки всей детали в целом. Обработка тех поверхностей, точность и шероховатость которых ниже чем у ис
полнительных, заканчивается на более ранних этапах, например на этапе получистовой I (табл. 2.10, поверхность 1) или даже черновой обработки (поверхности 2, 3, 4, 6…10).
Таблица 2.10
Маршрут поэтапной обработки поверхностей детали, изображенной на рис. 2.14
|
Квалитет точности по ГОСТ 25347 – 82 |
Номера поверхностей |
Номер и наименование этапа согласно табл. 2.9 |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
||
|
17 |
ß ß ß |
ß ß ß |
ß ß ß |
ß ß ß |
ß ß ß |
ß ß ß |
ß ß ß |
ß ß ß |
ß ß ß |
ß ß ß |
1. Заготовительный |
|
16 |
|||||||||||
|
15 |
|||||||||||
|
14 |
ß ß |
ß |
ß |
ß |
ß ß |
ß |
ß ß |
ß ß |
ß |
ß |
2. Черновой |
|
13 |
|||||||||||
|
12 |
ß ß ß |
ß ß ß |
3. Получистовой I |
||||||||
|
11 |
|||||||||||
|
10 |
|||||||||||
|
9 |
ß ß ß |
4. Чистовой I |
|||||||||
|
8 |
|||||||||||
|
7 |
Разделяя технологический процесс на этапы, достигают ряда положительных моментов. Черновая обработка может выполняться на специально выделенном изношенном или неточном оборудовании рабочими более низкой квалификации. Разрыв во времени между черновой и отделочной обработками позволяет более полно выявиться деформациям до их устранения на последнем этапе обработки. Вынесением отделочной обработки в конец маршрута уменьшается риск случайного повреждения окончательно обработанных поверхностей. Разумеется, от этого основного правила построения МОД могут быть некоторые отступления. Так, например, в конец маршрута часто выносят обработку легко повреждаемых поверхностей (наружных резьб и пр.).
Для деталей достаточно жестких часто с целью обнаружения внутренних дефектов на более ранних стадиях обработки назначают чистовую обработку сразу же после черновой. Так поступают при обработке плоских поверхностей на карусельно- и барабанно-фрезерных станках. В этом случае достигается более высокая степень концентрации обработки, уменьшается число установов детали, и сокращаются расходы на механическую обработку тех деталей, которые впоследствии могут оказаться бракованными по причине внутренних дефектов.
Если деталь подвергается термической обработке, то технологический маршрут механической обработки (как следует из табл. 2.10) расчленяют на несколько частей. Термическая обработка, как известно, вносит погрешности в форму заготовки, взаимное расположение поверхностей и ухудшает шероховатость. Для устранения этих дефектов иногда в МОД приходится вносить операцию правки или повторную обработку отдельных поверхностей (табл. 2.9, этапы 6 и 10). Кроме того, термическая обработка часто сопряжена с введением в МОД некоторых специфических операций, таких как омеднение нецементируемых участков и др.
Переносить механическую обработку из одной части технологического процесса в другую с целью интеграции надо весьма осторожно. Например, не следует объединять операции, обычно выполняемые после отжига или естественного старения, с операциями, которые выполняют до термообработки. Излишняя концентрация операций механической обработки может привести к деформации и браку деталей.
При разработке технологических процессов необходимо планировать операции технического контроля, которые вводятся в МОД после тех операций, где возможно
появление брака, перед сложными и дорогостоящими операциями, а также в конце обработки. На всех остальных операциях (их должно быть большинство) необходимо планировать выборочный контроль. Предварительное содержание операций устанавливают объединением одноименных переходов, принадлежащих различным поверхностям заготовки, пользуясь при этом ранее намеченными МОП. Особое значение здесь приобретает выбор рациональной схемы обработки на каждой операции.
Учитывая, что на многооперационных и координатно-сверлильных станках с ЧПУ отверстия обрабатывают без кондукторов и все параметры обеспечиваются точностью станка и инструмента, не следует предъявлять чрезмерно высокие требования к их точности. При обработке отверстий в сплошном материале необходимо предусматривать технологические переходы по зацентровке будущих отверстий, выполняемые сверлами меньшего диаметра (обычно короткими спиральными сверлами Æ 10 – 20 мм с углом при вершине 90° или центровыми комбинированными сверлами).
При установлении последовательности обработки отверстий на станках с ЧПУ следует, помимо достижения заданной точности, учитывать и производительность, зависящую от времени смены инструмента, времени позиционирования и поворота стола.
При обработке отверстий в корпусных деталях единичными инструментами структура технологической операции может быть построена по одному из следующих принципов:
1) в единичном производстве на характер построения МОД особое влияние оказывает станочное оборудование и его расположение в цехе;
2) в условиях тяжелого машиностроения при построении МОД необходимо учитывать сложность и трудоемкость транспортирования детали от станка к станку, установки и выверки ее на станке;
3) во всех случаях при составлении МОД необходимо пользоваться типовыми процессами. Это сократит срок составления МОД и уменьшит число нерациональных решений.