Этап 5. Составление технологического маршрута обработки

Технологический маршрут — это последовательность технологических операций обработки деталей.

На этом этапе решаются две основные задачи:

1. Составление общего плана обработки детали или уточнение последовательности операций по ТТП и ГТП.

2. Определение состава и средств технологического оснащения. Результаты работы лучше оформлять в виде таблицы.

При установлении общей последовательности обработки детали рекомендуется учитывать следующие положения:

— каждая последующая операция должна уменьшать погрешность обработки и улучшать качество поверхности;

— в первую очередь следует обрабатывать поверхности, которые будут служить технологическими базами для последующих операций;

— далее необходимо обрабатывать поверхности, с которых снимается наибольший слой материала. Это позволяет своевременно обнаруживать возможные внутренние дефекты заготовки;

— операции, при которых возможно появление брака из-за внутренних дефектов в заготовке, нужно производить на ранних стадиях ее обработки;

— обработка остальных поверхностей ведется в последовательности, обратной степени их точности, — чем точнее должна быть поверхность, тем позже она обрабатывается;

— заканчивается процесс изготовления детали обработкой той поверхности, которая должна быть наиболее точной и имеет наибольшее значение для эксплуатации детали. Если она была обработана ранее, до выполнения других смежных операций, может возникнуть необходимость в ее повторной обработке;

— отверстия нужно сверлить в конце технологического процесса, за исключением тех случаев, когда они служат базами;

— если деталь подвергается термической обработке по ходу технологического процесса, механическая обработка расчленяется на две части: до термической обработки и после нее;

— технический контроль назначают после тех этапов обработки, где вероятна повышенная доля брака, перед сложными и дорогостоящими операциями, после законченного цикла, а также в конце обработки.

Для оценки разработанного ТП в соответствии с ЕСТПП рекомендуется вычислять коэффициенты применения прогрессивных высокоэффективных методов обработки — и типовых ТП — . ТП рационален, если они равны или превышают установленные ЕСТПП уровни, то есть

, а ,

где — количество эффективных методов, а — общее количество методов, применяемых при обработке; — количество типовых, а — общее количество применяемых в ТП технологических операций.

Документация: основная документация, ттп, гтп, аналог етп. Этап 6. Разработка технологических операций

На этом этапе решаются следующие задачи:

— разрабатывается (или уточняется) последовательность переходов в операции;

— выбираются (или уточняются) средства технологического оснащения операций (СТО);

— назначаются или рассчитываются припуски и режимы обработки;

— выбираются и назначаются средства контроля изделия;

— выбираются средства транспортирования изделия.

Основная документация: стандарты по выбору СТО; руководящие материалы РД50-197-80 и РД50-198-80; каталоги, альбомы по выбору СТО; материалы по выбору технологических режимов, припусков и т.д.

Слой материала, который должен быть удален с заготовки в процессе обработки для получения детали, называется общим припуском. Он складывается из промежуточных припусков – слоев, снимаемых за операцию или переход.

Припуск всегда измеряется по нормали к обрабатываемой поверхности и задается в мм на сторону или диаметр.

Назначение рациональных общих и операционных припусков имеет важное значение. Увеличенный припуск приводит к увеличению времени обработки и толщины снимаемой стружки, что вызывает соответствующее увеличение усилий обработки, деформации детали и уменьшению точности ее изготовления, растет износ инструмента, СТО и оборудования, расход электроэнергии и др. Заниженный припуск не позволяет удалять дефектный слой материала, получить требуемую точность и шероховатость обрабатываемых поверхностей.

При определении припуска необходимо учитывать конфигурацию и размеры заготовки, методы обработки, характеристики оборудования и его техническое состояние. Допускаемые отклонения величины припуска на обработку партии деталей определяется допуском на припуск или разностью между максимальным и минимальным припусками. Слишком малые допуски на припуск усложняют обработку, слишком большие – увеличивают припуск на последние операции. Допуск на общий припуск является допуском на заготовку.

Опытно-статистический метод определения припусков основан на использовании справочных данных. При этом не учитываются условия выполнения операции и обычно он дает их завышенные значения. Достоинство метода – простота, поэтому он рекомендуется для единичного и мелкосерийного производства. Порядок назначения припусков по этому методу следующий:

• по справочникам находят припуски и допуски на каждую операцию;

• определяют межоперационные размеры и размеры заготовок. При этом учитывается метод получения заготовки и технологический маршрут;

• заполняется таблица соответствующей формы и, при необходимости, изображается графически поле припусков и допусков.

Расчет промежуточных размеров следует вести, начиная с последнего перехода, т. е. исходя из размера детали.

Связь между исходными размерами заготовки (D_заг), операционными размерами (D_i), припусками (Z_i), допусками (δ_i) и размерами детали (D_дет) показана для случая 3-переходной обработки наружной и внутренней поверхностей на схемах расположения операционных припусков и допусков (рис.8).

Припуски при массовом и крупносерийном производствах рассчитывают расчетно-аналитическим методом. Необходимая величина припуска на данном переходе или операции должна обеспечивать удаление погрешностей предыдущей, т. е. Z_min должно быть равно или больше геометрической суммы шероховатости , толщины деформированного слоя T_i-1, пространственных отклонений формы и погрешностей установки .

К пространственным отклонениям формы относятся: не параллельность поверхностей, несоостность отверстий, изогнутость, увод оси и др. Погрешность установки является геометрической суммой , , .

Следовательно, минимальный припуск: .

В частности для обработки внутренних и наружных поверхностей вращения и фасонных поверхностей:

;

при последовательной обработке противолежащих поверхностей (односторонний припуск):

.

D Z Z Z

Z Z

D Z

а)

D

Z

Z Z Z

Z Z

б)

Рис.8. Cхемы расположения операционных припусков Z_i и допусков для

случаев обработки наружных (а) и внутренних (б) поверхностей

Величины составляющих R_z, T, ρ уменьшаются после каждой операции механической обработки и определяются по справочникам с учетом следующих соображений:

• при ТО качество поверхности улучшается, поэтому Т_i-1= 0, как и при обработке литых чугунных заготовок, начиная со второго перехода;

• суммарное значение пространственных отклонений формы рассчитывается следующим образом: ρ₁ = 0,06ρ₀; ρ₂ = 0,05ρ₁ и ρ₃ = 0,04ρ₂;

• при установке в центрах ε_у=0; при работе с одной установки на многопозиционных станках ε_у второй позиции: ε_у2= 0,06 ε_у1+ 50 мкм, для третьей и последующих позиций ε_у = 50 мкм;

• при обработке наружных поверхностей минимальный операционный припуск (см. схему припусков и допусков):

• внутренних поверхностей:

• максимальный припуск (для обоих случаев):

На чертеже детали указывается размер, относящийся лишь к последнему переходу, поэтому надо устанавливать промежуточные размеры для всех предшествующих переходов:

• для наружных размеров:

• для внутренних:

Эти расчеты ведутся с последнего перехода (т. е. от размера детали) к первому – черновому переходу.

Порядок расчета припусков и предельных размеров по переходам следующий:

1. По таблицам определяются значения R_z, T, ρ, ε и допуски δ_i.

2. Рассчитывается Z^min по всем технологическим переходам.

3. Определяются минимальные и максимальные промежуточные размеры.

4. Определяются минимальные и максимальные промежуточные предельные припуски Z^max.

5. Определяются минимальные и максимальные общие припуски:

.

6. Проверяется правильность произведенных расчетов по формулам:

Все данные рекомендуется заносить в таблицу следующей формы:

Переходы обработки поверх-тей	Rz, мкм	T, мкм	ρ, мкм	δy, мкм	Zi, мкм	Di, мм	δi, мм	Di, мм		Zi, мкм
								max	min	max	min