Выбор способов обработки поверхностей

Различные поверхности могут быть обработаны несколькими способами, выбор которых зависит от требований к этим поверхностям. Одни способы высокопроизводительны, но не обеспечивают требований точности, другие обеспечивают требования точности, но малопроизводительны.

Рациональный способ обработки в конкретных условиях выбирается на основе общего принципа наибольшей экономичности, который гласит: из всех возможных способов обработки следует выбирать наиболее экономичный. Если наиболее экономичный способ не может обеспечить необходимые технические требования, то предварительную обработку выполняют способом наиболее экономичным, а окончательную – тем способом, который обеспечивает технические требования.

Примеры выбора способов обработки.

1. Высокопроизводительным способом обработки цилиндрических поверхностей является работа с большими подачами. Если шероховатость поверхности высокая и ее нельзя обеспечить при работе с большими подачами, то нужно возможно большую часть припуска снимать с большими подачами, а чистовую обработку вести с малой подачей, обеспечивающей нужную шероховатость поверхности.

2. Обработка проходным резцом более производительная, чем подрезным, так как у первого стойкость больше, поэтому при обтачивании наружных цилиндрических поверхностей гладких валов и открытых торцов стремятся использовать проходные резцы. Поверхности с прямоугольным уступом выгодно обрабатывать проходным упорным резцом, менее стойким, но обеспечивающим образование прямоугольного уступа.

3. Наиболее производительным способом обработки отверстий на токарном станке в сплошном материале является сверление. Однако сверление не обеспечивает высокой точности, шероховатости и точного центрирования оси отверстия, и применяется при невысоких технических требованиях к отверстию. Отверстия значительного диаметра (более 25 мм) могут быть обработаны сверлением с последующим рассверливанием до окончательного размера.

4. Для получения более точных отверстий, кроме сверления и рассверливания, применяют обработку резцом, зенкером, а иногда и разверткой. Отверстие зенкеруют до окончательного размера после сверления, когда оно должно иметь точный размер без особых требований к точности центрирования и шероховатости поверхности.

5. Если по техническим условиям на изготовление детали отверстие должно быть строго центрировано, то после сверления отверстие окончательно обрабатывают способом менее производительным, но обеспечивающим строгое центрирование отверстия. Например, нужно обработать отверстие с точностью до 0,05 мм, шероховатостью Ra 1,6, причем ось отверстия должна строго совпадать с осью наружной поверхности. Чтобы обеспечить точное центрирование отверстия (0,02 мм), после сверления его следует окончательно обработать резцом, т.е. способом, обеспечивающим строгое центрирование.

6. Нарезание крепежных резьб с треугольным профилем более производительно выполняется плашками и метчиками. Если же к этим резьбам предъявляются высокие требования точности по размерам и соосности по отношению к другим поверхностям детали, их приходится нарезать более точным, но менее производительным способом – резцами.

           

Выбор установочных баз

 

При разработке технологических процессов механической обработки деталей важным является правильная установка и закрепление деталей на станках. От того, каким образом устанавливается и закрепляется деталь на станке, в большинстве случаев зависит точность размеров и взаимного расположения поверхностей детали. Поверхности детали, которыми она устанавливается для обработки на станке называются установочными базами.

Необработанные поверхности заготовки называются черновыми базами, а обработанные – чистовыми. Черновые базы используются только для первой установки. Заготовку со станка обычно не снимают до тех пор, пока не подготовлена чистовая база для следующей установки. Чистовые базы различают основные и вспомогательные.

Основной называется база, принадлежащая данной детали и используемая для определения ее положения в изделии (поверхность отверстия зубчатого колеса, шкива и др. Если отверстие зубчатого колеса, шкива и др. используется как база для установки заготовки при ее обработке на токарном станке, то точность расположения обрабатываемых поверхностей будет значительно точнее).

Некоторые поверхности заготовки часто приходится обрабатывать специально только для установки ее на станке (центровые отверстия, предварительно обработанные поверхности детали, поверхность пробных проточек и т.д.). Такие поверхности называются вспомогательными базами.

Выбор черновой базы

При выборе черновой базы следует руководствоваться следующими соображениями:

1. Для деталей, у которых обрабатываются не все поверхности, в качестве черновой базы необходимо принимать поверхности, не подлежащие обработке, чтобы обработанные поверхности располагались правильно относительно необработанных. Например, у литых зубчатых колес, шкивов, тормозных дисков и т.п. за черновую базу принимаются внутренние поверхности обода и торцовые поверхности.

2. Если обрабатываются все поверхности детали, то за черновую базу следует принять поверхность, имеющую наименьший припуск на обработку. Тогда этот припуск расположится симметрично или параллельно обработанным поверхностям, что исключит возможность появления черноты при обработке поверхности с наименьшим припуском.

После выполнения первой операции черновые базы должны быть заменены чистовыми – обработанными базами. Повторная установка заготовки на черновые базы, как правило, недопустима, так как не будет обеспечено одинаковое положение заготовки относительно режущего инструмента при обеих установках. Поверхности, принимаемые за черновые базы, должны быть по возможности ровными и чистыми.

 

Выбор чистовой базы

При выборе чистовой базы рекомендуется учитывать следующее:

1. Принимать за чистовую базу такие поверхности, которые могут быть использованы при возможно большем количестве операций, так как при перемене установочных баз точность обработки детали будет уменьшаться.

2. Выбирать такие поверхности, при которых было бы удобнее устанавливать и закреплять заготовку, обеспечивая наименьшие деформации ее от усилий резания и зажима.

При выборе установочных баз исходят из общего принципа «единства баз». Этот принцип формулируется так: общее число установочных баз в процессе обработки должно быть возможно меньшим. Чем меньше поверхностей используется на протяжении технологического процесса в качестве установочных баз, тем точнее будет взаимное расположение поверхностей.

Правила выбора установочных баз для изготовления деталей поштучно и партиями разные, хотя они построены на основе общего принципа «единства баз».

При поштучном изготовлении деталей за черновую (первичную) базу принимают поверхность, которая может служить базой для обработки всех поверхностей, расположенных с одной стороны.

При поштучном изготовлении деталей за чистовую (последующую) базу принимают обработанную поверхность, которая позволяет надежно закрепить заготовку и обработать все поверхности, расположенные с другой стороны.

При изготовлении деталей партиями установочные базы выбирают также, исходя из общего принципа «единство баз», но при этом сначала выбирают последующую базу, а затем первичную. За чистовую (последующую) установочную базу принимают поверхность, которая может служить базой для обработки возможно большего числа поверхностей, либо поверхность, которая позволяет подготовить такую базу.

За черновую (первичную) базу принимают поверхность, которая может служить базой для подготовки последующей базы.