4.3. Разработка технологического маршрута

Технологическим маршрутом называется последовательность технологических операций, записанных в порядке их выполнения. Перечень факторов, которые влияют на технологический маршрут, представлен в разделе 18.

Основными из них являются: форма и размеры изделия; тип и методы работы производства; точность формы, расположения поверхностей и размеров изделия; шероховатость поверхности. Одновременно при составлении технологического маршрута производится выбор технологических баз – элементов изделия, в основном поверхностей, положение которых определенным образом ориентирует изделие при установке на станке относительно режущего инструмента. Рассмотрим влияние вышеуказанных факторов на выбор технологического маршрута.

Форма и размеры изделия оказывают влияние на выбор метода 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 шероховатость поверхности, заданная на чертеже детали, достигается поэтапным удалением припуска с обрабатываемой поверхности Разделение механической обработки на этапы также оказывает влияние на выбор технологического маршрута. Если применяется один метод обработки поверхности, например точение, то все этапы выполняют на станках одной группы. Заданная точность и шероховатость обеспечивается выбором режимов резания, инструмента и приспособлений. Часто на определенном этапе изменяют метод обработки. Например, после точения применяют шлифование. В наиболее сложном варианте обработка любой поверхности включает следующие этапы:

Черновой этап, на котором с поверхности заготовки удаляется основная часть припуска. Точность обработки соответствует 12-14 квалитету, а шероховатость поверхности превышает12,5 мкм.

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

Чистовой этап, на котором обработка поверхности выполняется по 7 – 9 квалитету, с шероховатостью 0,63 – 2,5 мкм.

Отделочный этап (тонкая обработка), на котором точность обработки повышается до 5-6 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.

Тип и методы работы производства также оказывают существенное влияние на выбор технологического маршрута. В единичном и мелкосерийном производстве, где станки одной группы расположены по участкам, черновая и чистовая обработка однотипных поверхностей детали может быть реализована на одном станке. Вместе с тем для повышения точности обработки широко практикуется разделение ее на черновой и чистовой этапы с выполнением последнего на менее изношенных станках повышенной точности.

В крупносерийном и массовом производстве при формировании структуры технологического процесса применяется концентрация и дифференциация операций. При концентрации операций несколько простых операций или переходов объединяются в одну – более сложную с применением соответствующего оборудования. В частности при токарной обработке вместо универсальных токарно-винторезных станков применяются одношпиндельные и многошпиндельные токарные полуавтоматы, что позволяет вести одновременно многоинструментальную обработку нескольких поверхностей.

При дифференциации операций сложные операции разделяют на более простые, продолжительность выполнения которых равна или кратна такту выпуска изделий. В качестве оборудования применяются более простые - специальные станки, предназначенные для выполнения данной операции и объединенные конвейером в поточную линию. Как в первом, так и во втором случае эти действия направлены на повышение производительности труда, что необходимо для выполнения большой производственной программы.

Кроме того, при разработке технологического маршрута следует учитывать следующие рекомендации:

• на каждой последующей операции или переходе точность поверхности должна повышаться, а шероховатость уменьшаться;

• первыми обрабатываются поверхности (базы), на которые заготовка устанавливается в приспособлении или на станке;

• во вторую очередь обрабатываются поверхности, с которых удаляется наибольший припуск, что позволяет выявить внутренние дефекты материала заготовки, например раковины в отливках;

• в первую очередь обрабатываются наименее точные поверхности, а в последнюю очередь наиболее точные;

• если точная поверхность обработана раньше остальных, то ее необходимо обработать повторно;

• не рекомендуется совмещать различные этапы обработки, например, черновой и чистовой на одном станке, например токарно-револьверном;

• если деталь подвергается закалке, то чистовой этап, например шлифование, выполняется после нее;

• при большом количестве операций или переходов с целью исключения брака рекомендуется вводить промежуточный контроль.

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