Проектирование технологического маршрута обработки заготовки

На этом этапе разрабатывается общий план обработки заготовки, выбираются методы обработки поверхностей заготовки, уточняются технологические базы, предварительно выбираются средства технологического оснащения, намечается содержание операций.

Технологический маршрут проектируют на основе выбранного аналога — типового технологического маршрута.

Типовой маршрут является основой проектируемого маршрута. При изменении и дополнении типового маршрута руководствуются следующими методическими соображениями: при разборе типового маршрута и при проектировании рабочего необходимо разделить технологический процесс на этапы, выполняемые в порядке возрастания точности этапа, т. е. от черновых к чистовым. Различают три укрупненные стадии обработки: черновую (обдирочную), чистовую и отделочную. В процессе черновой обработки снимают основную массу металла и обеспечивают взаимное расположение поверхностей. Эта стадия связана с действием силовых и тепловых факторов, что влияет на точность окончательной обработки. После этой обработки часто вводят операции термообработки для снятия внутренних напряжений. Целью чистовой обработки является достижение заданной точности поверхностей детали и точности их взаимного расположения. Основное назначение отделочной обработки — обеспечение требуемой точности и шероховатости особо точных поверхностей.

В табл. 1.15 и 1.16 приведены этапы технологического процесса при обработке деталей и их краткая характеристика.

Таблица 1.15

Этапы технологического процесса

№ п/п	Наименование этапов	Назначение и характеристика этапов
	Заготовительный	Получение заготовки, ее термообработка
	Черновой	Съем лишних припусков и напусков. Достигаемая точность обработки IT 12... IT 15
	Термический 1	Термообработка — «улучшение», старение
	Получистовой 1	Достигаемая точность обработки IT 11... IT 13. Шероховатость Ra =6,3 мкм
	Термический 2	Цементация
	Получистовой 2	Съем цементированного слоя на поверхностях, предохраняемых от цементации
	Термический 3	Закалка, улучшение
	Чистовой 1	Точность обработки IT 6... IT 10. Шероховатость Ra =0,63 мкм
	Термический 4	Азотирование, старение
	Чистовой 2	Шлифование поверхностей, не подлежащих азотированию
И	Чистовой 3	Точность обработки IT 5... IT 7. Шероховатость Ra =0,16 мкм
	Гальванический	Хромирование, никелирование и т. п.
	Отделочный 1	Получение малой шероховатости Ra = 0,08...0,04 мкм

 

 

Таблица 1.16

Этапы обработки

№ п/п	Содержание этапов обработкии достигаемые характеристики точности геометрических параметров
	Обработка поверхностей, которые будут использованы в качестве технологических баз на последующих этапах (с приданием им заданного положения относительно основных баз детали и системы необрабатываемых поверхностей)
	Черновая обработка главных поверхностей, имеющих наибольшее значение для работы детали в машине, обладающих большой длиной, не допускающих наличия дефектов. Точность размеров IT12... IT 14, формы и расположения X...XII степени. Ra = 3,2...6,3 мкм
	Термообработка для снятия внутренних напряжений I и II рода.
	Правка баз и получистовая обработка главных поверхностей. Точность размеров IT8, IT9, формы и расположения VI...VII степени, Ra = 1,60...3,2
	Термообработка для улучшения качества срединных и поверхностных слоев материала детали
	Правка баз и чистовая обработка главных поверхностей. Точность размеров IT8, IT9, формы и расположения VI.,.VIII степени, Ra = 0,8,..1,6 мкм
	Выполнение второстепенных операций (сверление крепежных отверстий, снятие фасок, прорезка канавок) и обработка легкоповреждаемых поверхностей (например, нарезание резьбы)
	Отделка главных поверхностей. Точность размера IT5, IT7, формы и расположения VI...VII степени, Ra = 0,2.,.0,4 мкм.
	Подгонка по массе, зачистка заусенцев и притупление острых кромок
	Окончательный контроль

 

При проектировании принципиальной схемы маршрута обработки решаются следующие вопросы:

1. Составляется укрупненный план обработки заготовки, устанавливающий последовательность операций (или групп операций), а также содержание и место в плане обработки термических, гальванических, слесарных, контрольных операций. При этом в качестве основы может быть выбран типовой маршрут-аналог или использованы рекомендации (табл. 1.16) по разбиению маршрута на этапы. Количество этапов или стадий для каждой конкретной детали может быть различным.

2. Проверка возможности использования при базировании на первых операциях необрабатываемых поверхностей детали, связанных размерами или соотношениями точности взаимного расположения с обработанными поверхностями. Выявление основных конструкторских баз, определяющих положение изделия в узле, выявление требований по точности взаимного расположения, формы, размеров; принятие предварительных решений о возможности совмещения технологических и конструкторских баз или целесообразности создания специальных технологических баз.

3. Выявление технологических комплексов поверхностей (как правило, основные конструкторские базы), представляющих собой совокупность поверхностей, которые следует обрабатывать с соблюдением принципа постоянства баз, т. е. с одной установки (по возможности) и без смены позиции.

Как известно, точность взаимного положения поверхностей одного такого комплекса определяется лишь погрешностями обработки и не зависит от погрешностей установки. Поэтому в технологический комплекс обычно включают поверхности, связанные жесткими допусками на взаимное положение.

Производят «технологическую разметку» чертежа. Поверхности, подлежащие обработке, обозначают на чертеже детали номером. Номера установленных комплексов поверхностей и составляющих их отдельных поверхностей заносят в сводную таблицу.

4. Выбор, первого (базового) комплекса поверхностей. В первый технологический комплекс необходимо включить те поверхности, которые составят постоянный комплект технологических баз, или поверхности, которые войдут в разные комплекты баз для последующих операций.

5. Подбор типов оборудования и выбор схем установки для всех этапов обработки каждого технологического комплекса поверхностей; установление рациональной очередности обработки разных технологических комплексов.

6. Уточнение перечня специальных и вспомогательных операций и их места в маршруте обработки заготовки.

7. Уточнение условий на поставку заготовки.

В ряде случаев необходимо провести в заготовительных цехах высокотемпературный отжиг заготовок для снятия внутренних напряжений, а также отрезку литников и прибылей и выполнение обдирки для снятия напусков.

Количество этапов для конкретной детали может быть различным в зависимости от конструктивных особенностей детали: вида и материала заготовки, точности и шероховатости поверхностей детали, ее термообработки.

Для конкретной детали обычно используются не все этапы. Например, при токарно-револьверной обработке деталей из прутка совмещаются этапы 2 и 4. Для корпусных деталей из чугуна и цветных сплавов вся обработка сосредоточена на 3-м и 4-м этапах и т. д.

Обработка поверхности детали производится в следующей последовательности:

а) в первую очередь создают базы для дальнейшей обработки, т. е. обрабатывают поверхности, принятые за базы, используя первые операции технологического маршрута, при этом черновыми базами служат необработанные поверхности;

б) обрабатывают поверхности, где дефекты недопустимы, и поверхности, определяющие контур и габариты детали. На этом этапе снимают основную массу металла;

в) определяют дальнейшую последовательность обработки поверхностей, руководствуясь системой простановки размеров, в первую очередь желательно обрабатывать те поверхности, относительно которых координировано большинство других поверхностей;

г) обрабатывают все поверхности детали в последовательности обратной их точности, самая точная поверхность обычно обрабатывается в последнюю очередь. При обработке точных поверхностей технологический маршрут, как правило, разбивают на черновой, чистовой и отделочный этапы;

д) учитывают влияние термической обработки на технологический процесс путем введения дополнительных операций, так как после термообработки точность понижается, например, у зубчатых колес на одну степень точности вследствие коробления, окисления и т. п.;

е) выполняют обработку не основных поверхностей (нарезание резьбы, снятие фасок и пр.) на стадии чистовой обработки;

д) обрабатывают легко поврежденные поверхности;

з) планируют операции технического контроля перед сложными и дорогостоящими операциями, а также в конце обработки.

Сведения о характеристиках обрабатываемой поверхности и методах ее обработки, о детали в целом дают возможность наметить тип станка, вид инструмента, средства и методы контроля. Присутствие сложных поверхностей указывает на необходимость применения оборудования определенного назначения (зубофрезерного, копировального и т. п.).

Предусматриваются и необходимые контрольные операции с выбором средств технического контроля и измерений. Контрольно-измерительные средства выбирают в зависимости от точности контролируемого параметра и конструктивных особенностей изделия.

Выбранные средства технологического оснащения уточняются при определении содержания операций.

 

 

1.6 Проектирование технологических операций

и переходов

В процессе проектирования операции решается следующий комплекс вопросов:

· формирование структуры операции,

· определение последовательности переходов,

· выбор или проектирование средств технологического оснащения,

· расчет режимов резания и припусков,

· назначение состава СОЖ,

· расчет ожидаемой точности механической обработки,

· определение наладочного размера,

· расчет штучного времени,

· назначение разряда рабочего,

· разработка и заполнение комплекта технологической документации.

·