Формирование принципиальной схемы процесса механической обработки

Принципиальная схема механической обработки – это множество технологических переходов. Это множество складывается из технологических регламентов отдельных КТЭ. Принципиальность заключается в том, что это перечень действий, которые в принципе необходимо выполнить, чтобы получить заданный объект.

Технологический регламент для КТЭ может быть сгенерирован, либо получен на основе типового регламента.

Один из наиболее простых и эффективных способов генерирования технологических регламентов для отдельных КТЭ основывается на принципе предварительных состояний. На первом этапе выбирается вид конечной обработки. Выбор делается исходя из требуемой точности, шероховатости[14]. Однако, конечная обработка даст нужный результат, если обрабатываемый КТЭ будет подготовлен, доведен предварительно до определенного состояния. Это предварительное состояние тоже характеризуется точностью и шероховатостью. Исходя из точности и шероховатости предварительного состояния, определяется вид предварительной обработки.

Как выбирать это самое предварительное состояние? В настоящее время имеется большой эмпирический опыт в области обработки резанием. Известно, в частности, какие показатели обеспечивает тот или иной вид обработки. Например, получистовая лезвийная[15] обработка позволяет получить точность квалитета 12 и шероховатость 12.5 мкм. Чтобы достичь квалитета 10 и шероховатости 6.3 можно при помощи чистового точения. Однако перед этим надо обеспечить точность квалитета 12 и шероховатость 12.5. Следовательно, надо выполнить точение получистовое.

Исходя из эмпирического опыта, строятся специальные диаграммы специальных диаграмм (Рисунок 8.1). Диаграмма представляет собой граф, размещенный на координатной плоскости. По одной оси отложены значения шероховатости, по другой - точности. На этой плоскости для заданного КТЭ надо найти точку, соответствующую его параметрам качества. Вид обработки, ближайший к найденной точке (ниже и левее), принимается в качестве конечного. Стрелки показывают маршрут подготовки изделия к конечной обработке.

Кроме параметров качества предварительного состояния, для каждого вида обработки необходимо определить срезаемый припуск – его толщину. Формально, величина припуска определяется в зависимости от заданных параметров качества. Однако эти параметры уже были использованы для выбора вида обработки. Величина припуска определяется по таблицам для выбранного вида обработки в зависимости от величины получаемого размера и размера, определяющего жесткость детали.

Например, при обтачивании цилиндрической детали (Рисунок 8.2) получаемыми размерами являются диаметры ‑ D_пчт, D_чт, D. Размер, определяющий жесткость – длина детали, L. Припуск на точение чистовое, , определяется по соответствующей таблице. Диаметр детали перед этим самым точением чистовым ‑ . Этот диаметр должен быть сделан на предыдущем переходе – точении получистовом.

Рисунок 8.1

Рисунок 8.2

Типовой технологический регламент можно представить в виде структуры, в состав которой входит множество компонент, между которыми установлены отношения строго порядка, а также КТЭ – объект регламента (Рисунок 8.3).

Свойства КТЭ – поверхности, входящие в его состав, сочетания этих поверхностей. Поскольку КТЭ в соответствие ставится единый технологический регламент, то свойством он представляется единым. Например, отверстие или шпоночный паз: поверхности этих элементов не принято разделять. Однако возможна и ситуация дробления КТЭ, представления его несколькими свойствами, нераздельными, но разными. Пример - калиброванное отверстие – диаметр один по всей длине, но параметры качества различны.

Рисунок 8.3

Каждый компонент – это место в регламенте, которому в соответствие должен быть поставлен определенный технологический переход. Соответственно, для компонента должны быть определены свойства, аналогичные свойствам перехода: действие, объект, параметры состояния[16].

Каждый компонент рассчитан на определенный уровень качества.

Состав компонент постоянный, рассчитанный на наивысшее качество. Если требования по качеству не высокие, какие-то компоненты регламента могут просто не выполняться.

Объектом каждого компонента является одно из свойств КТЭ. Параметры состояния определяются в зависимости от параметров этого свойства.

Таким образом, типовой регламент можно рассматривать как шаблон из которого получается конкретный регламент как только в него будет подставлен конкретный КТЭ.

Например, обработка КТЭ класса «отверстие» в общем случае может включать сверление, зенкерование и развертывание (Рисунок 8.4). Если требуется точность по квалитету 8, диаметр D2 будет равен номинальному диаметру отверстия, D1 = D2+2*Pразв, а D = D1 + 2*Pзенк, где Pразв и Pзенк – припуски на развертывание и зенкерование соответственно. Для точности по квалитету 11 компонент 3 не будет задействован, номиналу будет равен диаметр D1.

Рисунок 8.4