Разработка технологического маршрута

Технологическим маршрутом называется последовательность технологических операций обработки или сборки изделий, записанная в порядке их выполнения. На разработку технологического маршрута влияет ряд факторов. Рассмотрим некоторые из них.

Форма и размеры изделияоказывают влияние на выбор метода и оборудования для обработки поверхностей. Плоские поверхности обрабатываются фрезерованием и строганием, реже точением на токарно-карусельных станках. Цилиндрические поверхности подвергаются токарной обработке – точению и растачиванию. Таким образом, для каждого вида поверхности существует свой метод или набор методов механической обработки с соответствующим технологическим оснащением: станками, приспособлениями и инструментом.

Точность и шероховатостьповерхности, заданная на чертеже детали, достигается поэтапным удалением припуска с обрабатываемой поверхности, что оказывает влияние на выбор технологического маршрута. Обработка поверхности может включать следующие этапы:

Черновойэтап, на котором с поверхности заготовки удаляется основная часть припуска. Точность обработки соответствует 12-14 квалитету, а шероховатость поверхности превышает 6,3 мкм.

Получистовой этап, на котором обработка поверхности выполняется по 10-11 квалитету, с шероховатостью 3,2 - 6,3 мкм.

Чистовой этап, на котором обработка поверхности выполняется по 8-9 квалитету, с шероховатостью 1,6 – 3,2 мкм.

Отделочный этап (тонкая обработка), на котором точность обработки повышается до 5 -7 квалитета, с шероховатостью менее 1 мкм.

Приведенный перечень этапов является ориентировочным. В технической и учебной литературе можно встретить другие варианты, которые могут отличаться по показателям точности и шероховатости. Однако эти отличия, как правило, несущественные.

Если применяется один метод обработки поверхности, например точение, то все этапы выполняют на станках одной группы. Заданная точность и шероховатость обеспечивается выбором режимов резания, геометрии инструмента и приспособлений. Часто на определенном этапе изменяют метод обработки. Например, после точения применяют шлифование.

Размер производственной программыопределяет тип и методы работы производства, чтооказывают существенное влияние на выбор технологического маршрута. В единичном и мелкосерийном производстве каждый вид обработки полностью производится на универсальных станках, размещенных на отдельных участках по групповому признаку. Каждая операция может содержать большое количество переходов, выполняемых на одном станке. В крупносерийном и массовом производстве используют поточные методы. При разработке технологического маршрута применяется дифференциация иконцентрация операций. В первом случае технологический процесс делят на простые операции, с малым количеством переходов, чаще не более одного, с использованием специальных станков. Во втором случае операции объединяют в более сложные операции, состоящие из большого числа переходов. Обработку ведут на станках автоматах, полуавтоматах и агрегатных станках.

При любом типе производства эффективным является использование станков с ЧПУ. Применение этих станков обеспечивает высокую точность и производительность. В то же время, при мелкосерийном производстве за счет гибких систем программирования и оснащения этих станков большим количеством режущего инструмента можно быстро и дешево выполнить настройку станков на выпуск новой продукции.

При разработке технологического маршрута следует также учитывать следующие рекомендации:

1. Первыми обрабатываются поверхности (базы), на которые заготовка затем устанавливается в приспособлении или на станке для обработки других поверхностей.

2. Точность обработки поверхности на каждой последующем переходе или операции должна повышаться, а шероховатость уменьшаться.

3. Очередность обработки поверхностей с различной точностью устанавливается так, чтобы в первую очередь обрабатываются наименее точные поверхности, а в последнюю очередь наиболее точные. Обоснование этого положения представлено в разделе 11.7.2.

4. Если точная поверхность обработана раньше остальных менее точных, то следует осуществить контроль ее размеров и при необходимости обработать повторно.

5. Очередность обработки поверхностей с различным припуском устанавливается так, что в первую очередь обрабатываются поверхности, которые имеют максимальный припуск. Это позволяет выявить внутренние дефекты материала заготовки, например раковины в отливках.

6. Для чистовой обработки следует использовать более точные станки, а для черновой обработки менее точные станки, т.е. вести чистовую и черновую обработку на разных станках.

7. Если деталь с точными размерами подвергается закалке и шлифованию, то шлифование выполняется после термообработки.

8. При большом количестве операций или переходов с целью исключения брака рекомендуется вводить промежуточный контроль.

Этот перечень не является полным, т.к. не может охватить всего многообразия условий механической обработки изделий в машиностроении.

Базирование и базы в машиностроении

Основой настоящего раздела являются материалы ГОСТ 21495-76 и ГОСТ 3.1107-81.

Понятие о базировании и базе

Базированием называется установка изделия в определенном положении на станке или в сборочной единице.

База – это элементы изделия: поверхности, оси, линии или точки, положение которых ориентируют изделие определенным образом на станке или в сборочной единице.

Основной принцип базирования и закрепления изделий при механической обработке (правило шести точек), примеры базирования и закрепления твердых тел

При механической обработке заготовку необходимо надежно установить и закрепить. Из теоретической механики известно, что твердое тело в пространстве имеет шесть степеней свободы, т. е. имеет возможность перемещаться и вращаться относительно трех координатных осей в декартовой системе координат. Накладывая на тело связи, его лишают степеней свободы. Число связей для абсолютно неподвижного тела равно числу степеней свободы, т.е. шести. Таким образом, чтобы обеспечить полную неподвижность изделия, т.е. надежно его установить и закрепить, необходимо лишить его шести степеней свободы, т.е. наложить на него шесть связей. Лишение твердого тела шести степеней свободы в технологии машиностроения называется правилом шести точек.

Связи, полностью исключающие возможность перемещений изделия относительно координат, называются двухсторонними. Двухсторонние связи создаются базированием и закреплением заготовки. В технологии машиностроения эти связи называют опорными точками и иногда изображают в виде ·¾· и нумеруют. Покажем реализацию правила шести точек на примерах базирования и закрепления некоторых твердых тел.

Призматическое тело

Прижмем призматическое тело к плоскости XOY декартовой системы координат, лишив его тем самым трех степеней свободы – перемещения вдоль оси Z и вращения вокруг осей X и Y (рис.11.1). Таким образом, получим три двухсторонние связи в виде опорных точек 1-3. Теперь прижмем тело к плоскости YOZ. В этом случае образуются две двухсторонние связи 4 и5. Общее число опорных точек становится равным пяти. Чтобы лишить тело шестой степени свободы, его необходимо прижать к плоскости XOZ. Таким образом, возникает шестая двусторонняя связь, и тело лишается всех степеней свободы.

Необходимо, чтобы силы закрепления и резания действовали в одном направлении. Это исключает смещение заготовки под действием сил резания, что может привести к поломке инструмента, порче изделия и травмам.

Длинное цилиндрическое тело

Рассмотрим применение правила шести точек при базировании и закреплении длинного цилиндрического тела (рис.11.2). Установим и закрепим его на призме или в цанге (втулке с разрезами), лишив его тем самым четырех степеней свободы – перемещения и вращения относительно осей X и Z (рис.11.2;а,б). Таким образом, получим четыре двухсторонних связи в виде опорных точек 1- 4 (рис.11.2;в). Пятую связь получим, прижимая торцевую поверхности цилиндра к координатной плоскости XOZ. Это будет пятая опорная точка, которая устраняет возможность перемещения цилиндра вдоль собственной оси. Шестую связь, которая препятствует вращению цилиндра вокруг этой оси, можно получить геометрическим или силовым замыканием.

Геометрическое замыкание осуществляется соединением цилиндра с опорой с помощью шпонки или шипа, который может быть размещен на торце цилиндра. Эта связь является двухсторонней и представлена в виде опорной точки 6 (рис.11.2;в). В этом случае положение цилиндра будет полностью определено.

Силовое замыканиеполучим, если цилиндр только прижать к призме или зажать в цанге без соединения шпонки или шипа с опорами. Тогда на базовой поверхности возникнут силы трения, которые будут препятствовать вращению цилиндра вокруг собственной оси. Такие связи будем называть фрикционными. На схеме (рис.11.2;а) эти связи представлены силами трения . За счет сил трения осуществляется закрепление заготовки. Однако базирование заготовки в окружном направлении отсутствует, т.к. положение заготовки в этом направлении до закрепления может быть любым, а при базировании заготовка должна занимать вполне определенное положение. Поэтому фрикционная связь не уменьшает число степеней свободы заготовки. Очевидно, что для существования фрикционных связей необходимо, чтобы силы резания не превышали сил трения, которые возникают на опорных поверхностях при закреплении.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: