На основании чего технолог назначает последовательности обработки поверхностей исходной заготовки
Лекция 14. 3.Определение последовательности обработки поверхностей
Определение последовательности обработки проводится технологом во всех случаях проектирования технологического процесса с учетом требований точности выполнения размера, возможностей его автоматического выдерживания, возможности настройки оборудования и т.д. При решении этого вопроса принимаются во внимание следующие условия:
1) Простановка размера;
2) Технологические требования на расположение поверхностей;
3) Ранг поверхностей.
2) Координатная (от одной базы);
Обработку можно начинать с любой поверхности.
Начинаем с первой поверхности, потом любая.
Смешанная
При цепной простановке размеров обработку можно начинать с любой поверхности (предпочтительнее с первой). Дальше обработка по цепочке.
При координатной простановке размеров обработка начинается с базовой поверхности (поверхность 1). Дальше в любой последовательности.
При смешанной простановке размеров поверхности, имеющие координатную простановку, обрабатываются от базы в любой последовательности, а поверхности, имеющие цепную простановку, по цепочке.
Технологические требования на распределение поверхностей:
Варианты обработки 
I. 1) обработка наружной поверхности;
2)сверление внутреннего отверстия;
3)обточка наружной поверхности.
Во время второго варианта обработки формируется внутренняя ось, затем фиксируется, жесткость увеличивается и на обточку наружной поверхности не влияет.
Всегда происходит увод сверла. В рассмотренном примере требования по распределению внутренней и корпусной поверхности может быть выдержана только по второму варианту, т.к. при обработке внутренних поверхностей жесткость технологической системы низкая, происходит увод оси отверстия. Для обеспечения заданного требования необходимо отверстие использовать в качестве установочной базы, фиксируя сформированную ось этого отверстия. Относительно этой оси выработать наружную поверхность это правило является общим для всех деталей, т.е. необходимо стремиться в чистовом этапе внутренние поверхности обрабатывать раньше, чем наружные.
1→3→2→4
Установление последовательности обработки основных поверхностей детали;
Формирование плана операций (маршрутной технологии)
Разделение технологического процесса на этапы
Деление технологического процесса на этапы, выделение обработки поверхностей в отдельные черновые, чистовые и т. п. операции позволяет наиболее экономичным путем обеспечить достижение заданной точности формы и размеров и качества поверхности. Это объясняется следующими обстоятельствами.
1. При обработке каждой данной поверхности нельзя избежать некоторого искажения ранее обработанных поверхностей в результате перераспределения внутренних напряжений, вызванного черновой обработкой других поверхностей. Кроме того, эта поверхность может быть повреждена при последующем закреплении детали с большими усилиями, которые бывают, необходимы при черновой обработке.
2. При снятии больших припусков при черновой обработке происходит значительное нагревание детали. Если ее в этой же операции обработать окончательно, то после завершения обработки (после возвращения к нормальной температуре) она будет иметь погрешности формы и размеров.
3. При наличии термообработки отделение чистовой обработки от черновой или окончательной от предварительной становится обязательным. Как уже отмечалось, при термообработке имеет место снижение достигнутой при предварительной обработке точности формы и размеров, и для достижения заданной точности нужна механическая обработка после термической.
4. Разделение процесса на этапы целесообразно также с точки зрения рационального использования технологического оборудования и рабочей силы. Для операций этапа черновой обработки используются мощные жесткие станки, для операций же этапа чистовой обработки применяются менее мощные, но более быстроходные и более точные станки.
Принцип концентрациихарактеризуется тенденцией сосредоточить в одной операции обработку возможно большего числа поверхностей.
Принцип дифференциации— предусматривает разукрупнение обработки и упрощение каждой операции за счет увеличения их числа.
При анализе чертежа детали, установление последовательности обработки основных поверхностей детали является важным и необходимым этапом проектирования технологического процесса.
В цепной системе размеры проставляются непрерывной цепью один за другим (рис.27,6). Правило о последовательности обработки поверхностей при этом будет иным: начинать обработку можно с любой поверхности, но затем обработка остальных поверхностей должна выполняться в последовательности, которая диктуется простановкой размеров. Если для приведенного на рис.27,бпримера обработать первой поверхность 2, то остальные поверхности нужно будет обработать в последовательности 3-4-5-6-7-1. Можно начать обработку с поверхности 7,-тогда последовательность обработки остальных поверхностей будет 6-5-4-3-2-1.И при цепной простановке размеров отклонение от рекомендованной последовательности обработки приведет к необходимости пересчета размеров и к ужесточению допусков на некоторые из них.
На рис.27в,показана наиболее часто используемая смешанная или комбинированная система простановки размеров. Правила для установления последовательности обработки поверхностей также будут комбинированными: для поверхностей, связанных размерами по координатной системе, последовательность будет определяться по правилам для такой системы, а поверхности, связанные размерами по цепной системе, должны обрабатываться в последовательности, определяемой рекомендациями для цепной простановки. Так, для примера по рис.27в,первой должна обрабатываться поверхность 1; поверхности 2, 3, 5 и 7 могут затем обрабатываться в любой последовательности, поверхность 4должна обрабатываться после обработки поверхности 3, а 6- после 5.
Определение последовательности обработки поверхностей заготовки
Разработка плана операций
Проектирование ТП механической обработки начинается с разработки плана операций, проводимой в такой последовательности:
— назначение количества ступеней обработки для каждой из поверхностей заготовки. Объективным критерием при этом является коэффициент уточнения ε=Тзаг/Тдет. Число ступеней возрастает при наличии термообработки, требований шероховатости и др.
Последовательность обработки поверхностей определяется следующими соображениями: сперва обрабатывают поверхности, служащие базами в дальнейших операциях, а также – менее точные поверхности; последующие операции должны уменьшать погрешности предшествующих; отверстия в заготовках валов значительной длины обрабатывают прежде, чем наружные поверхности.
Вообще же, на последовательность обработки указывает простановка размеров на чертежах детали. Есть три варианта простановки размеров: координатная, цепная и смешанная (рисунок 46а, б, в соответственно).
Рис. 46. Варианты простановки размеров на чертеже детали
В случае а) обработку начинают с измерительной базы, а остальные поверхности обрабатываются в любой последовательности по заданным размерам.
В случае б) обработку начинают с любой поверхности, но затем строго соблюдается заданная последовательность размеров.
Случай в) представляет свободный выбор начальной поверхности и последующую комбинацию обработки.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Определение последовательности обработки поверхностей заготовки. Выбор технологических баз
Общие положения
1. Исходя из требований чертежа, учитывая точность размеров и шероховатости, конфигурацию, материал, потребность в химико-термической обработке установить для каждой поверхности количество переходов и видов обработки (черновой, получистовой, чистовой, отделочный и др.).
2. Решить вопрос о дифференциации или концентрации технологических переходов: переходы могут быть выполнены в виде отдельных операций на одношпиндельных станках или на отдельных позициях одной операции, выполняемой на многошпиндельных станках. Решение этого вопроса тесно связано с выбором оборудования. Что в свою очередь зависит от типа производства. В крупносерийном и массовом типе производства многопереходные операции могут быть выполнены на многошпиндельных автоматах, полуавтоматах, агрегатных, специальных станках. В мелкосерийном и серийном производстве- на отдельных станках с ЧПУ с дифференциацией переходов, на многоцелевых станках- с концентрацией переходов (черновых и чистовых) и видов обработки (точение, сверление, фрезерование и т.д.).
3. Установить последовательность выполнения операций.
Не смотря на разнообразие типов деталей, многообразие конструктивного исполнения деталей, различие геометрических форм, размеров в построении технологических процессов механической обработки имеют общие закономерности:
1) на первых операциях обрабатываются поверхности, которые в дальнейшем используются в качестве технологических баз при выполнении большинства операций;
2) предварительная и чистовая обработка главных поверхностей;
3) обработка вспомогательных поверхностей;
4) обработка мелких и резьбовых отверстий;
5) в конец маршрута выносится чистовая и отделочная обработка наиболее точных поверхностей деталей (тонкое шлифование, хонингование, суперфиниш, притирка, а так же обработка легко повреждаемых поверхностей).
Помимо подготовки технологических баз, которые будут использованы при выполнении большинства операций техпроцесса, на первой операции решаются также следующие важные задачи:
1) достижение требуемого положения обрабатываемых поверхностей относительно необрабатываемых;
2) обеспечение равномерного распределения припуска на обрабатываемые поверхности.
Решение этих задач тесно связано с вопросом выбора технологических баз для первой операции, когда приходится базировать заготовку, у которой ещё нет обработанных поверхностей.
Установление последовательности и выбор методов обработки поверхностей заготовок
Последовательность обработки отдельных поверхностей заготовок в значительной степени определяется простановкой размеров, принятой в чертеже детали. Так, при построении технологического процесса, как было отмечено выше, желательно, чтобы технологические базы и размеры совпадали с конструкторскими и сборочными базами и размерами. Рассмотрим это на примере обработки деталей лимба (рис. 6.9). Для обеспечения функционального назначения и взаимозаменяемой сборки необходимо обеспечить правильное положение червяка 2 по отношению к центральной плоскости зубчатого венца червячного колеса 3 и оси его поверхности В. Это обеспечивается точностью размеров а и к.
Для этого обработку верхней части лимба 1 необходимо производить в следующей последовательности. На первой операции необходимо обеспечить правильное взаимное расположение конструктивно важных поверхностей детали А, В, С, D и Е (рис. 6.10, а).
На второй операции торец А является опорной базой при обработке поверхностей F, Н и G (рис. 6.10, б).
Конструктивно важные размеры о и к, входящие в сборочную размерную цепь, выдерживаются на третьей операции от технологических баз А и D (рис. 6.10, в).
Таким образом, последовательность обработки верхней части корпуса лимба определяется необходимостью обеспечения конструктивно важных размеров детали и непосредственно от технологических баз детали, являющихся и конструктивными (сборочными) ее базами.
По этим же соображениям нарезание зубчатого венца червячного колеса производится при выдерживании конструктивно важных размеров от технологических баз А и В (рис. 6.11). Для выдерживания размера а необходимо создать специальное приспособление для установки червячной фрезы.
Рис. 6.9 Лимб в сборе
Рис 6.10 Последовательность обработки поверхностей верхней части корпуса лимба
Рис. 6.11 Обработка зубчатого венца червячного колеса лимба
Кроме изложенного, при установке последовательности обработки поверхностей заготовки необходимо придерживаться следующих рекомендаций.
1. В случае опасности появления раковин и трещин в первую очередь производят снятие наибольшего припуска с тех поверхностей, где подобные дефекты чаще всего обнаруживаются и где они недопустимы. Это позволяет забраковать или исправить заготовку в самом начале ее обработки, не производя излишней механической обработки (пример: наружная поверхность поршневых чугунных колец).
2. Из-за опасности перераспределения внутренних напряжений и вызываемой этим деформации детали обработку рекомендуется начинать с наименее точных поверхностей при снятии с них наибольших припусков. Обработку более точных следует производить в последнюю очередь, например, основные отверстия корпусов. 3. В условиях мелкосерийного и серийного производства для сокращения длины перемещения детали по цеху желательно последовательность обработки строить с учетом расположения оборудования цеха. В условиях массового и крупносерийного производства само оборудование часто располагается в соответствии с направлением потока.
Наряду с установленной последовательностью обработки заготовок, важнейшим вопросом при разработке технологических процессов изготовления деталей является выбор методов обработки.
Методы окончательной обработки всех поверхностей детали и методы ее обработки при выполнении промежуточных операций назначают, исходя из требований, предъявляемых к точности размеров и качеству поверхностей готовой детали, учитывая характер заготовки и свойства обрабатываемого материала.
Для предварительного выбора метода обработки отдельных поверхностей детали используются данные экономической точности обработки различными методами и на различных станках, которые приводятся в справочнике технолога.
В связи с тем, что одни и те же точности обработки и одинаковое качество обработанной поверхности могут быть достигнуты различными методами, после предварительного выбора нескольких возможных технологически подходящих методов обработки следует их сопоставление по производительности и экономичности.
При назначении метода обработки следует стремиться к тому, чтобы число переходов при обработке каждой поверхности детали было минимальным. При этом желательно, чтобы одним и тем же методом обрабатывалось возможно большее число поверхностей детали, что позволяет сократить общее число операций и установок, сократить длительность цикла обработки, повысить производительность и точность обработки детали,
В том случае, когда производительность обработки поверхностей детали различными методами незначительно отличаются, вопрос о целесообразности построения концентрированной или дифференцированной операции должен решаться экономическим расчетом.
Таким образом, кроме назначения методов окончательной обработки всех поверхностей детали, назначаются методы промежуточной обработки и подсчитываются соответствующие операционные припуски и допуски на операционные размеры.