7.2.4 Технологические принципы кратчайших путей, обработки

нескольких поверхностей в одну установку и технологической ин-

версии

Принцип кратчайших путей. При обработке основных поверхно-

стей детали от различных технологических баз на точность их взаимного расположения оказывают влияние, как погрешности установки, так и погрешности базирования. Погрешности базирования зависят от по- грешностей взаимного расположения самих баз, следовательно, и от конкретного плана обработки. Поверхности, образующие различные ба- зы, сами могут быть обработаны в один или несколько установов, в по- следнем случае от одной или различных баз. Чем сложнее план обработ- ки детали, тем, видимо, больше различных погрешностей оказывает влияние на точность взаимного расположения рассматриваемых поверх- ностей, тем большими и менее равномерными окажутся операционные припуски. Поэтому, план обработки следует составить таким образом, чтобы размерные цепи, определяющие взаимное расположение различ- ных поверхностей, имели бы возможно меньшее число звеньев.

Это правило носит название «принципа кратчайших путей». При- держиваясь этого принципа, нельзя упускать из вида и другие техноло- гические и организационные соображения. В некоторых случаях удли- нение пути позволяет столь сильно упростить приспособления и облег- чить выполнение операций, что целесообразность использования «прин- ципа кратчайшего пути» становится сомнительной.

Принцип обработки нескольких поверхностей в одну установку. При обработке нескольких поверхностей за одну установку погрешность установки на точность взаимного расположения обработанных поверх- ностей влияния не оказывает. В этом случае точность их взаимного рас- положения зависит только от погрешностей обработки, обусловленных теми же факторами, с которыми приходится встречаться и при обработ- ке отдельных поверхностей. Поверхности, обрабатываемые в одну уста- новку, образуют единый технологический комплекс. Поэтому точность размеров и соотношений, определяющих взаимное расположение по- верхностей при работе в одну установку, может быть обеспечена с до- пусками того же порядка, как и точность размеров и формы отдельных поверхностей. Шероховатость и точность технологической базы в этом случае на точность взаимного расположения обработанных поверхно- стей влияния не оказывает. Принцип обработки в одну установку хоро- шо согласуется с принципом концентрации операций.

Принцип технологической инверсии. Сущность этого принципа за-

ключается в перестановке баз, рабочих движений, геометрии и располо- жения элементов технологической системы. Так в технологической сис- теме иногда бывает выгодным: главным движением сделать не враще- ние детали, а вращение режущего инструмента; вместо поверхности от- верстия для установки принять наружную поверхность гильзы, шестер- ни и т.д. Дело технолога взвесить преимущества и недостатки того или другого варианта.

7.2.5 Правила выбора технологической (черновой) базы и

принцип технологической предпочтительности

Правила выбора черновой базы. Обработка детали на каждой сту-

пени технологического процесса подготовляет ее к обработке на после- дующих ее ступенях, при этом при переходе от одной операции к другой повышаются не только точность размеров и формы поверхностей, но также и точность их взаимного расположения. Точность геометрии по- верхностей, остающихся в готовой детали необработанными (черными), и точность их взаимного расположения относительно друг друга обес- печиваются на стадии процесса получения заготовки.

Точность же взаимного расположения системы черных поверхно- стей относительно системы обработанных основных поверхностей в го- товой детали обеспечивается правильным выбором черновой базы. По- этому за черновую базу рекомендуется принимать поверхности, которые остаются в готовой детали необработанными (черными).

Второе требование к выбору черновой базы - обеспечение воз- можно малых припусков на обработку некоторых (например, наиболь- ших по размеру) поверхностей детали. Для этого именно эти же поверх- ности принимаются за черновые базы.

Черновой базой обычно пользуются только для первой установки детали на станке. При повторных установках в качестве технологиче- ских баз используются обработанные поверхности.

Черновая база должна быть характерной для данной детали по- верхностью. Это значит, что черновая база уже в заготовке должна за- нимать, возможно, определенное положение относительно других по- верхностей детали. Например, поверхности отливки, полученные при формовке самой модели, предпочтительнее поверхностей, оставшихся от стержней, т.к. последние часто сдвигаются, и внутренние поверхно- сти не являются характерными для всей отливки.

Не менее важным условием является требование, чтобы черновые базы обладали достаточными размерами. При выполнении этого усло-

вия местные случайные отклонения формы в меньшей степени оказы-

вают влияние на общее положение детали.

Простые формы предпочтительнее сложных, т.к. при этом легче разобраться во всех особенностях данной установки.

Большое внимание следует обратить на состояние черновых баз. Размеры неровностей на них не должны быть значительными. Надо из- бегать применять за базу места, где в отливках расположены прибыли, выпоры и т.д., а также следует избегать мест разъема штампов, пресс- форм.

Черновая установочная база должна быть расположена таким об- разом, чтобы при закреплении обеспечивалось устойчивое положение детали при отсутствии ее деформации, и вместе с тем упрощалась бы конструкция приспособлений для закрепления.

Принцип технологической предпочтительности. Например, тре- буется установить очередность обработки торцевых и цилиндрических поверхностей на чистовых операциях технологического процесса, вы- брать последовательность сверления ступенчатых отверстий и т.д.

При разработке технологического процесса изготовления детали необходимо провести тщательный анализ технологических условий вы- полнения каждой операции технологического процесса; учесть влияние различных факторов на точность, качество и производительность обра- ботки, на устойчивость процесса резания. В результате применяется та- кая очередность операций, при которой условия выполнения каждой из них оказываются наиболее оптимальными (в этом и заключается суть принципа технологической предпочтительности). Например, для токар- ной чистовой операции требуется подрезать торец и расточить отверстие по Н11. Если приступить сразу к обработке отверстия, руководствуясь принципом «решающей операции», то создадим крайне неблагоприят- ные условия для выполнения этого перехода, для износостойкости резца, устойчивости процесса резания.

Действительно, расточный резец будет врезаться в металл через твердый дефектный слой отливки или поковки с ударами, испытывая одновременно сильный износ. От этого быстро теряется точность налад- ки технологической системы, требуются частые подналадки резца, воз- никают вибрации при резании. В результате снижается точность и каче- ство обработки и производительность процесса, поскольку приходится работать на пониженных режимах резания. Отсюда очевидна целесооб- разность первоочередной обработки торца, т.к. врезание расточного рез- ца в этом случае будет происходить по чистому металлу и поэтому ука-

занные выше дефекты и факторы не будут сопутствовать процессу рас-

точки.

Правда, теперь врезание подрезного резца будет происходить по необработанной дефектной поверхности заготовки, но это менее опасно, т.к. жесткость подрезного резца существенно выше, чем расточного, скорость резания здесь уменьшается пропорционально диаметру обточ- ки. И, наконец, допустимый размерный износ подрезного резца регла- ментируется допусками на линейные размеры, которые обычно соответ- ствуют 14 квалитету точности, в то время как с помощью расточных резцов выдерживаются диаметральные размеры с более высокой точно- стью (в нашем примере Н11).