Лекція 11 Проектування тп у межах етапу обробки

Проектування ТП у межах етапу обробки - третя стадія проектування ТП методом синтезу.

У результаті розробки принципової схеми технологічний процес поточної деталі ділиться на кілька етапів.

Вихідна інформація - принципова схема ТП із вказанням номера, найменування етапу, номерів оброблюваних поверхонь із їхніми характеристиками точності й шорсткості на кожному етапі.

Подальше проектування ТП ведеться в межах етапу, при цьому вирішуються наступні задачі:

1. уточнення методів обробки й вибір обладнання;

2. вибір технологічних баз і пристосування;

3. формування послідовності і структури операцій.

У результаті виконання даної стадії проектування ТП синтезується вихідна інформація:

• умовний маршрут обробки деталі,

• моделі верстатів по операціях і пристосування,

• структура операції - перелік переходів.

Як видно із завдань, третя стадія - сама трудомістка.

1. Уточнення методів обробки й вибір обладнання

Вибір методів обробки й типу обладнання визначається умовами проектування ТП. Якщо ТП розробляється при проектуванні нового цеху або заводу, технолог може вибирати будь-які оптимальні за економічними критеріями види обробки й обладнання. При заводській розробці ТП технолог зобов'язаний виходити з умови використання наявного в цеху (на ділянці) обладнання.

Для рішення питання остаточного вибору методів обробки і обладнання необхідно встановити технологічні комплекси, тобто групи поверхонь, які можна обробляти за одну операцію й в одному встановленні. У багатьох випадках питання про формування комплексів вирішується з урахуванням конфігурації деталі, призначення й форми поверхонь.

Поверхні деталей-тіл обертання (вали, втулки, диски й т.д.) - розділяються, як правило, на два технологічних комплекси для того, щоб поверхні кожного комплексу можна було обробляти при одній установці з однієї й іншої сторони від поверхні з максимальним діаметром. Набагато більше число комплексів поверхонь доводиться формувати при обробці корпусних деталей - воно буде значним при використанні універсальних верстатів і може бути зменшене при використанні сучасного обладнання. Так, верстати типу обробного центра з поворотним столом дозволяють вести обробку поверхонь різної форми, розташованих на всіх сторонах заготівлі при одній установці.

Комплексування (об'єднання поверхонь у технологічні комплекси для обробки) особливо важливо для фінішних ступенів обробки, тому що обробка поверхонь при одній установці дозволяє найбільш простим і економічним способом забезпечити необхідну по кресленню точність взаємного розташування поверхонь (по паралельності, перпендикулярності, співвісності).

Відомо, що однакові точності обробки і якість обробленої поверхні можуть бути досягнуті різними способами. Тому спочатку підбирають для обробки кожної поверхні або комплексу поверхонь на кожному етапі кілька можливих методів обробки й обладнання, а потім зіставляють варіанти по продуктивності й технологічній собівартості.

При відборі варіантів доцільно використовувати довідкові й нормативні матеріали по трудомісткості й собівартості окремих методів обробки.

Основними факторами, що впливають на вибір обладнання, є:

• конструкція деталі, її габаритні розміри й інші характеристики (наприклад, оброблюваність);

• необхідна точність обробки;

• вид заготівки (штучна, із прутка);

• обсяг випуску виробів, тип виробництва, розмір партії заготівок.

Вибір обладнання виконується в три кроки:

1. вибір групи верстата (токарний, фрезерний і т.д. - відбирається зіставленням варіантів обробки, як було відзначено вище);

2. вибір класу верстата (універсальний або із програмним керуванням);

3. вибір типорозміру верстата (моделі).

Ефективність застосування верстатів зі ЧПУ виражається:

1) у підвищенні точності й однорідності оброблюваних деталей;

2) у підвищенні продуктивності обробки завдяки зменшенню частки допоміжного часу з 70 - 80% для звичайних верстатів до 40 - 45%; у середньому продуктивність зростає: для токарних верстатів у два-три рази, для фрезерних - у три-чотири рази й для обробних центрів - у п'ять-шість разів;

3) у зниженні собівартості обробки, пов'язаному з підвищенням продуктивності, зниженням витрат на пристосування й т.п.;

4) у значному скороченні потреби у висококваліфікованих верстатниках (внаслідок багатоверстатного обслуговування й ін.).

Є сфери виробництва, у яких застосування верстатів зі ЧПУ є явно доцільним. Сюди відносяться обробка заготівок, які мають складну конфігурацію й різні фасонні поверхні й виготовлення яких на традиційних верстатах неможливо або вимагає значних витрат часу й праці.

Вибираючи типорозмір верстата, керуються засадами відповідності:

1) робочої зони верстата конфігурації й габаритних розмірів деталі (наприклад, токарську обробку деталей типу дисків, кілець малої довжини й великого діаметра вигідніше й зручніше виконувати не на токарно-гвинторізному, а на токарно-лобовому або на токарно-карусельному верстаті);

2) точністних можливостей верстата заданої за технологією точності обробки заготівки;

3) потужності, жорсткості й кінематичних можливостей верстата оптимальним режимам різання;

4) продуктивності верстата заданій програмі випуску деталей. У випадку малої продуктивності для операції може знадобитися кілька верстатів. З іншого боку, застосувавши верстат надмірно великої продуктивності, не зможемо його досить завантажити.

Вибір типорозміру верстата відноситься до завдань, число рішень яких незначне, а логічні залежності їхнього вибору досить складні.

Як приклад розглянемо фрагмент бази знань вибору обладнання - вибір зубошевінгувальних верстатів, характеристики яких представлені в табл. 11.1. Для формального подання алгоритму вибору рішень цього завдання можна використовувати таблицю рішень із обмеженими входами (ТО115).

Характеристики зубошевінгувальних верстатів Таблиця 11.1

Модель верстата	Розміри деталей, мм				Параметри зубчастого вінця
	Діаметр		Довжина		Модуль, мм		Кут нахилу зуба, град.
	Dmin	Dmax	Lmin	Lmax	mmin	mmax	min	mах
5А702Г	60	320	0	110	1,50	6	0	35
5703У	125	500	0	80	1,75	8	0	17
5717С	300	800	0	200	2,00	8	0	35

TО115 Вибір зубошевінгувального верстата

Діаметр деталі менше 60 мм?	D < 60	Немає	-	-	-
	D < = 320	Так	-	-	-
	D < = 500	-	Так	-	-
	D < = 800	-	-	Так	-
Довжина деталі менше або дорівнює 110мм?	L < = 110	Так	-	-	-
	L < = 80	-	Так	-	-
	L < = 200	-	-	Так	-
Модуль менше або дорівнює 1,5?	m < = 1,5	Немає	-	-	-
	m < = 6	Так	-	-	-
	m < = 8	-	Так	Так	-
Кут нахилу зуба менше або дорівнює 17°?	 = < 17	-	Так	-	-
	 = < 35	Так	-	Так	-
Обрано верстат моделі 5А702Г	ВЕРСТАТ = '5А702Г'	1
	ВЕРСТАТ = '5703В'		1
	ВЕРСТАТ = '5717С'			1
ВЕРСТАТ не обраний	ВЕРСТАТ = '-'				1