Основы проектирования технологических процессов механической обработки заготовок

Изготовлению изделия предшествует широкий круг работ, называе- мых в совокупности технологической подготовкой производства. Одной из существенных составляющих технологической подготовки производст- ва является разработка технологических процессов для всех деталей, вхо- дящих в конструкцию данной машины. При разработке каждого техноло- гического процесса преследуют следующие основные цели:

– обеспечение заданного качества изделия;

– выполнение всех технических требований на изделие при мини-

мальных затратах времени и средств.

Разработка технологического процесса изготовления изделия – зада- ча весьма сложная, трудоемкая и многовариантная. Она включает в себя выделение технологических операций и назначение их последовательно- сти, определение структуры операций, выбор режущего, измерительного и вспомогательного инструментов для каждой операции, ее элементов, выбор оборудования (станков) и приспособлений, назначение режимов резания, расчет технико–экономических показателей изготовления детали и оформ- ление полученных результатов в виде технологической документации.

Выбор оптимальных решений по структуре и содержанию техноло- гического процесса определяется конструкцией детали, ее конфигурацией, габаритами, маркой материала, из которой изготовлена деталь. Одним из решающих факторов, определяющим возможность принятия того или иного решения, является размер партии изготавливаемых деталей или тип производства изделия: единичный, мелкосерийный, серийный, крупносе- рийный, массовый.

Необходимая точность размеров и взаимного расположения по-

верхностей на изготовленной на основе разработанного технологического

процесса детали достигается в значительной степени оптимизацией после- довательности операций и правильным расположением или точнее – бази- рованием заготовки на станке на каждой операции и на каждом установе. Базированием называют придание заготовке требуемого положения отно- сительно выбранной системы координат станка или важнейших его узлов.

Базирование реализуют с помощью ориентации поверхностей, линий или точек заготовки, называемых базами, относительно основных поверх- ностей станка или закрепленного на нем приспособления. Закрепление за- готовки следует осуществлять только после того, как она будет ориентиро- вана (реализовано базирование) на станке.

Точность обработки в значительной степени определяется также точностью базовых поверхностей заготовки. Поверхности, полученные литьем или горячей штамповкой, не обеспечивают необходимую точность базирования. Поэтому такие поверхности, называемые черновыми базами, можно использовать в качестве базы только один раз на первой операции, когда на заготовке еще нет обработанных поверхностей. Из тех же сооб- ражений на первой операции нужно стремиться обработать поверхности, которые будут служить базой на последующих операциях.

Разработка технологического процесса реализуется на основе подго- товки ряда текстовых и графических технологических документов. К ос- новным текстовым документам относят маршрутную, операционную карту и карту контроля. Важнейшим графическим технологическим документом является карта операционного эскиза. В качестве учебного документа в учебном процессе используют упрощенную технологическую документа- цию по типу таблиц, использованных в работах 1.1, 1.2 и др.

Разрабатывая технологический процесс изготовления детали, необ-

ходимо в целом придерживаться следующей последовательности:

– изучить чертеж детали и установить размер партии изготовления;

– определить тип производства;

– выбрать вид заготовки и метод ее получения;

– произвести разметку чертежа детали, пронумеровав все поверхно-

сти, подвергаемые механической обработке;

– выбрать в соответствии с рекомендациями табл. 2.6 для каждой из пронумерованных поверхностей требуемое количество технологических

переходов (черновой, получистовой, чистовой переходы) и для каждого

перехода – технологический метод обработки;

Таблица 2.6

Глубина резания и получаемые точность и шероховатость при различных видах обработки

– составить из выбранных таким образом переходов их общую по- следовательность, т. е. технологический маршрут изготовления детали, предусматривающий последовательную черновую, затем получистовую, чистовую и отделочную обработку поверхностей заготовки;

– выделить в рамках технологического маршрута технологические операции, включающие группы технологических переходов, реализация которых возможна на одном виде оборудования непрерывно;

– для каждой технологической операции назначить технологическое оборудование, формируя таким образом название операции;

– разработать последовательно структуру каждой из технологиче- ских операций с выделением ее установов, технологических и вспомога- тельных переходов, рабочих и вспомогательных ходов;

– выбрать поверхности, по которым заготовка будет базироваться и закрепляться в приспособлении для каждой из операций и каждого устано-

ва;

– назначить перечни приспособлений для закрепления заготовки, режущего и вспомогательного инструментов; выбрать контрольно- измерительный инструмент;

– назначить режимы резания по каждой технологической операции и технологическому переходу;

– разработать технологическую документацию.

В порядке примера реализации намеченной последовательности на рис. 2.4 представлен чертеж детали «Винт», а в табл. 2.7, названной нами технологической картой, приведены сведения о структуре технологическо- го процесса ее изготовления и требуемой технологической оснастке.. Кон- тур используемой для изготовления заготовки – прутка дан на чертеже рис. 2.4 пунктирной линией.

Рис. 2.4. Чертеж детали «Винт»

В графе 4 табл. 2.7 приведены технологические эскизы обработки за- готовки на каждой операции. На эскизах заготовку показывают в том по- ложении, в котором она закреплена на станке во время обработки при ви- де спереди, и проставляют только те размеры, которые выполняются на

данной операции. Режущий инструмент показывают схематично в конце рабочего хода, если он не мешает восприятию сути выполняемого дейст-

вия.

Полный пример зарисовки и правила разработки операционного эс-

киза представлены в разделе 1.1 пособия и на рис. 1.12, б.

В табл. 2.7 приведены названия операций (столбец 3) и их содержа- ние (установы, технологические переходы). Установы нумеруют больши- ми буквами русского алфавита , например А, Б, В и т. д., технологические и вспомогательные переходы строго в их общей последовательности – араб- скими цифрами.

Если при черновой обработке припуск превышает 8–10 мм, то его делят на два (иногда и более) рабочих хода. При чистовой обработке, для получения высокой точности и высокого качества поверхности, припуск делят на несколько частей, если он превышает 2 мм. Для получения от- верстия заданного квалитета точности необходимо кроме перехода, на котором согласно табл. 2.6 получается такая точность, предусмотреть все предыдущие – черновые или получистовые переходы. Например, для по- лучения отверстия 8-го квалитета точности необходимо последователь- но выполнить сверление, зенкерование и получистовое развертывание, а для 7-го квалитета точности – сверление, зенкерование, получистовое и чистовое развертывание.

В графе 9 таблицы 2.7 приводят полные наименования используемых на соответствующих операциях станков, режущих инструментов и приспо- соблений.

Содержание работы

Работа включает изучение структуры, элементов и методики проек- тирования технологического процесса; разработку технологического про- цесса изготовления конкретной детали и оформление учебной технологи- ческой документации для заданных типа производства и вида заготовки; составление отчета.

Технологическая карта механической обработки детали «Винт»

Таблица 2.7

(пр од ол же ни е)	Токарно- винторез- ный, мо- дель 16К62	Токарно- винторез- ная		А		Отрезать заготов- ку в размер 68 мм		Отрезной резец
	Б		Раскрепить, переустановить и закрепить заготовку		Трехкулач- ковый са- моцентри- рующий па- трон
	Подрезать торец в размер 65 мм		Подрезной резец
	Точить фаску 1,5х45о		Проходной резец
	Раскрепить, снять заготовку
	Горизон- тально- фрезерный станок модели 6Н82	Горизон- тально- фрезерная		А		Установить и закрепить заготовку		Машинные тиски, уста- новочные призмы
	Фрезеровать паз шириной 10 мм, глубиной 8 мм		Фреза дис- ковая
	Раскрепить, снять заготовку
		Контроль- ная				Контролировать размеры детали