Выбор маршрутов обработки поверхностей детали

Главной задачей на данном этапе является выбор последовательности методов обработки и числа технологических переходов, необходимых для экономичного превращения поверхностей заготовки в поверхности готовой детали.

Исходными данными являются материал детали и его состояние, требования точности, предъявляемые к поверхности, способ получения и точностные характеристики заготовки.

Порядок выбора:

1. для каждой из поверхностей детали необходимо определить метод и вид окончательной обработки. Это обусловит назначение окончательного технологического перехода, который обеспечит характеристики поверхности, заданные конструктором.

2. назначить промежуточные методы и виды (технологические переходы) обработки каждой поверхности [26].

Производительность технологических операций в значительной степени зависит от их структуры, которая определяется следующими параметрами:

1 числом заготовок, одновременно устанавливаемых в приспособлении или на станке (одно- или многоместная обработка);

2 числом инструментов, используемых при выполнении операции (одно- или многоинструментная обработка);

3 последовательностью работы инструментов при выполнении операции (последовательность переходов).

Экономическая эффективность технологических процессов обработки деталей в значительной степени зависит от того, насколько рационально построен общий план (маршрут) обработки.

Под технологическим маршрутом изготовления детали понимается последовательность выполнения технологических операций (или уточнение последовательности по типовому или групповому процессу) с определением содержания операций, выбором оборудования и технологической оснастки для их выполнения. Технологические маршруты весьма разнообразны и зависят от многих факторов: конфигурации детали, ее размеров, точности, наличия термической обработки, программы выпуска и др. Вместе с тем для качественного проектирования маршрута могут быть рекомендованы некоторые общие принципы, характерные для всех классов обрабатываемых деталей:

1. На первых (одной-двух) операциях обрабатывают поверхности, которые будут использоваться в качестве технологических баз на всех или большинстве операций технологического процесса.

2. Используя чистовые базы, обрабатывают остальные поверхности в последовательности, обратной их степени точности, т.е. чем точнее должна быть обработана поверхность, тем позже ее обрабатывают.

3. Используя разработанные ранее маршруты обработки отдельных поверхностей, выявляют необходимость расчленения процессов изготовления детали на стадии обработки. Стадия обработки — это часть технологического процесса, включающая однородную по характеру и точности обработку различных поверхностей и детали в целом. При механической обработке такими стадиями являются черновая, чистовая, тонкая и отделочная (таблица 18).

Таблица 18 – Выбор стадий обработки поверхностей в зависимости от требований по точности и шероховатости

Целесообразность разделения технологического процесса на стадии обработки обусловлена необходимостью получения деталей заданной точности и рационального использования оборудования, так как это связано с числом и содержанием операций технологического процесса. На каждой стадии выполняют операции, обеспечивающие примерно одинаковую точность обработки. Таким образом, на первых стадиях совмещают окончательную обработку неточных поверхностей и предварительную обработку точных поверхностей, а окончательную обработку точных поверхностей (тонкую и отделочную) проводят в конце технологического процесса. Такое разделение процесса по стадиям позволяет выделить технологические комплексы поверхностей, которые следует обрабатывать совместно, используя принцип единства баз, т.е. с одной установки. В такие комплексы обычно включают поверхности, связанные допусками на взаимное положение (биение, соосность, координатные размеры). Рационально также создавать технологические комплексы по экономическому принципу, добиваясь сокращения оперативного времени за счет последовательной и параллельной концентрации операций.

4. Вспомогательные поверхности (мелкие отверстия, фаски, галтели, пазы и др.) обычно обрабатывают на чистовой стадии. В самостоятельные операции выделяют обработку зубьев, шлицев, групп отверстий или пазов.

5. Предварительное содержание операций устанавливают объединением тех переходов на данной стадии обработки, которые могут быть выполнены на одном станке. На этом этапе проектирования устанавливают тип, размеры и модели оборудования [20] для выполнения основных операций технологического процесса в зависимости от типа, габаритных размеров детали и заданного масштаба выпуска. При выборе оборудования обычно ориентируются для единичного производства на универсальные станки, для серийного – на универсальные станки, станки с ЧПУ и полуавтоматы, для крупносерийного и массового – на полуавтоматы, автоматы и автоматические линии.

6. Операции механической обработки увязывают с операциями термической и химико-термической обработок. Промежуточная термическая обработка при необходимости применяется после черновой стадии и заключается в нормализации стальных деталей для улучшения их обрабатываемости на чистовых операциях, а также для старения отливок в целях снятия остаточных напряжений в металле заготовки.

Окончательную термическую обработку выполняют в виде объемной или поверхностной закалки. Если окончательная термическая обработка заключается в объемной закалке детали до твердости выше HRC_Э 40, то эту операцию выполняют после чистовой обработки до шлифования. При необходимости цементации с последующей закалкой отдельных поверхностей детали применяют защитное омеднение тех поверхностей, которые не подлежат цементации, или оставляют на них припуск, который снимают при дополнительной обработке после цементации, но до закалки.

Маршрутный технологический процесс