Технологический процесс изготовления фланцев.

В зависимости от вида заготовки, материала и технических требований фланцы подвергают термической обработке-отжигу.

Технологический процесс механической обработки во многом зависит от серийности.

На первой операции в качестве технологических баз используют наружную цилиндрическую поверхность и торец большого фланца. На этой операции обрабатываются посадочная поверхность цилиндрического пояса, два торца и выточки. Затем на базе этих обработанных поверхностей обрабатывают цилиндрическую поверхность, торец и фаски большого фланца.

На этих же базах обрабатывают крепежные отверстия и лыски, если они предусмотрены конструкцией.

Технологический маршрут изготовления фланцев включает следующие основные операции:

-подрезать торцы со стороны центрирующего пояска, обточить посадочную поверхность центрирующего пояска, проточить канавку и фаску;

-обточить наружную поверхность фланца, торец и фаску;

-сверлить и цековать отверстия во фланце;

-фрезеровать лыски (если предусматривается чертежом).

В крупносерийном производстве для операции точения используются многошпиндельные вертикальные токарные полуавтоматы 1К282 и 1К284. На одном таком станке могут быть осуществлены полная токарная обработка всех поверхностей (с двумя загрузочными позициями и перестановкой заготовки после ее обработки с одной стороны) и сверление крепежных отверстий.

Обработка отверстий может быть произведена на вертикально-сверлильном станке с применением многошпиндельных головок, а также на агрегатно-сверлильном станке.

Токарная обработка может быть выполнена на токарных станках 16К20 и др.

Фрезерование лысок осуществляют на фрезерных станках различных типов с применением универсальных и специальных приспособлений с базированием по посадочному пояску, торцу фланца и крепежному отверстию.

В зависимости от технических требований поверхности цилиндрического пояска и торцов могут подвергаться шлифованию на станках 3А130.

В серийном производстве токарная обработка осуществляется на токарных станках 16К20 и станках 16К20Ф3, РТ725Ф3 с ЧПУ.

Обработка крепежных отверстий фланцев производится на вертикально-сверлильном, радиально-сверлильном станках в приспособлениях (инструмент направляется посредством втулок), на вертикально сверлильном станке 2Р118Ф2 и 2Р135Ф2 с ЧПУ с револьверной головкой на шесть инструментов, а также на фрезерно-сверлильном станке 6Р13РФ3 с револьверной головкой на пять инструментов с фрезерованием лысок.

При обработке отверстий на вертикально-сверлильных станках с ЧПУ инструмент работает без направляющих втулок с выводом и индексацией стола на заданную координату по управляющей программе. Поэтому в целях предотвращения увода сверла, особенно если внешний торец фланца литой или штампованной заготовки остается необработанным, рекомендуется перед сверление предварительно зацентровать отверстие.

Проектирование технологического процесса обработки деталей на станках с ЧПУ.

Одним из путей внедрения автоматизации механической обработки деталей в условиях единичного, мелкосерийного и серийного производства является применение станков с ЧПУ.

Применение данных станков позволяет повысить точность обработки, сократить или ликвидировать полностью разметочные и слесарно-сборочные работы, сократить количество операций и переходов, уменьшить потребное количество станков, сократить примерно на 50%, обеспечить стабильное поддержание точности независимо от квалификации работающего, сократить возможный брак, сократить потребность в различной технологической оснастке.

Наиболее эффективно применение станков с ЧПУ при обработке деталей сложного контура, когда необходимо одновременное перемещение рабочих органов станка по нескольким координатам, а также в случае необходимости применения сложной технологической оснастки (кондукторы, фасонные инструменты и др.), при обработке деталей с большим количеством переходов.

Разработка техпроцесса механической обработки деталей на станках с ЧПУ в отношении выбора технологических баз, последовательности выполнения переходов, режимов обработки, выбора режущего инструмента в общем случае не отличается от обработки на станках с ручным управлением.

Особенностью разработки процесса на станках с ЧПУ является подробная разработка попереходного техпроцесса и составление управляющей программы. Для составления управляющей программы рассчитывается траектория движения режущего инструмента, определяются координаты опорных точек траектории движения инструмента.

Вся полученная информация заносится в расчетно-технологическую карту.

Разработка техпроцесса осуществляется в следующей последовательности:

1. Анализ конструктивно-технологических особенностей деталей, подлежащих обработке на станках с ЧПУ.

2. Выбор технологических баз, способов установки и выверки заготовок.

3. Разработка попереходного техпроцесса.

4. Выбор оборудования, инструментов, режимов работы.

5. Графическое построение траектории движения режущего инструмента и расчет координат опорных точек траектории.

6. Составление расчетно-технологической карты с указанием всех команд для выполнения операций.

7. Кодирование программы обработки и запись на программоноситель.

8. Преобразование информации и выдача управляющей программы (составление).

9. Контроль программы.

10. Проверка программы ее отработкой на станке.

11. Контрольная обработка деталей.

При анализе конструкционно-технологических особенностей деталей, обрабатываемых на станках с ЧПУ, учитываются как общие требования к механической обработке, так и требования программирования.

Конструкция деталей должна быть достаточно жесткой с максимальной унификацией размеров и конструктивных форм, что позволяет обеспечивать применение минимального количества инструментов, обеспечивается возможность обработки наибольшего количества поверхностей с одного установа, конструктивные формы заготовки должны обеспечивать возможность непрерывной автоматической обработки и удобство удаления стружки.

При работе на станках с ЧПУ должна обеспечиваться безударная работа инструмента. Допуски и припуски на обработку примерно на 20% меньше по сравнению с обработкой на станках с ручным управлением. При анализе технологичности конструкции детали обращается внимание на максимальную типизацию конструктивных форм детали, предусматривается возможность использования типовых подпрограмм, что сокращает затраты на подготовку управляющей программы.

С целью упрощения задач программирования необходимо обращать внимание на простановку размеров на чертеже, которые должны быть указаны в прямоугольной системе координат от единых конструкторских баз.

В общем случае простановка размеров должна быть таковой, чтобы не вызывала необходимости перерасчета размеров при разработке управляющей программы.

Заготовки, поступающие на обработку, чаще всего имеют предварительно обработанные технологические базы, кроме тех случаев, когда обработка производится по черновым базам.

Обработка базовых поверхностей на станках с ЧПУ обычно экономически не целесообразна.

Операционный техпроцесс разрабатывается подробно с указанием всех движений рабочих органов станка. Каждый переход разрабатывается подробно с указанием длины пути перемещения режущего инструмента и режимов резания.

Перед началом программирования определяют координаты опорных точек с началом отсчета системы координат деталей, которая выбирается вместе с выбором технологических баз.

Особенностью обработки на станках с ЧПУ является определение не только вида и пути перемещения инструмента, но и указываются все опорные точки на пути врезания и резания. Первой опорной является точка, от которой начинается программируемая траектория движения инструмента. Нумерация опорных точек по возможности должна отвечать последовательности обработки поверхностей.

Весь обрабатываемый контур разбивается на отдельные участки, каждый из которых представляет собой определенную геометрическую фигуру. Точки смежных участков контура называются опорными. Точки, в которых происходит смена направления движения инструмента, называются геометрическими, точки, в которых происходит смена режимов, называются технологическими.

В качестве примера рассмотрим положение точек позиционирования при растачивании отверстий оправкой с резцом при соосном расположении отверстий в корпусе.

А0 – нулевая исходная точка позиционирования (с нее начинается процесс резания).

Участок А0А1 – ускоренное холостое перемещение.

А1А2 – перемещение инструмента на рабочей подаче при растачивании первого отверстия.

А2А3 – ускоренное холостое перемещение.

А3А4 – перемещение на рабочей подаче при растачивании второго отверстия.

В точке А4 происходит ускоренный возврат инструмента в исходную точку А0.

В случае применения зенкера, развертки вследствии увеличения хода инструмента появляются дополнительные точки позиционирования А5, А6.

Координаты точек траектории определяются в соответствии с их нумерацией или последовательностью их обработки, с указанием их знака ”+” или “-“, с последующим занесением в карту опорных точек в табличной форме.

В качестве примера рассмотрим схему перемещения или траекторию перемещения (эквидистанту) инструмента относительно контура обрабатываемой поверхности.

Все полученные данные по переходному технологическому процессу, координаты траектории и другие сведения заносятся в расчетно-технологическую карту, на основе которой производится разработка управляющей программы.

Технологической документацией являются: операционная карта, карта координат опорных точек, траектория движения режущих инструментов, карта наладки, где указываются инструменты, схемы их расположения в суппортах и магазинах, управляющая программа.

Для устранения влияния погрешностей обработки (температурные деформации, размерный износ и др.) с пульта управления станка с ЧПУ вносятся соответствующие коррективы в программу.

Автоматизация процессов сборки изделий.

Сборочные процессы в механосборочном производстве характеризуются высокой трудоёмкостью, достаточно большим объёмом ручных работ, а также недостаточной механизацией и автоматизацией. Трудоёмкость сборочных работ в среднем в машиностроении составляет 25-30%, в приборостроении 40-50% всей трудоёмкости изготовления изделия.

В общем случае процесс сборки содержит следующие основные операции:

1. Ориентация с требуемой точностью опорных поверхностей деталей, подлежащих сборке и находящихся в любом положении на рабочем месте.

2. Захват детали и перемещение её в пространстве к сопрягаемой детали.

3. Базирование детали подлежащей монтажу с требуемой точность относительно поверхностей сопрягаемой детали.

4. Присоединение устанавливаемой детали к ранее смонтированной с требуемой точностью.

Таким образом, для осуществления автоматической сборки необходимо иметь сборочную машину, которая на основе заложенной в ней программы производит все перечисленные выше действия, заменяя сборщика и решая при этом пространственную задачу. Следовательно, в общем случае любая сборочная машина должна решать пространственную задачу сборки с помощью размерных цепей, замыкающими звеньями которых являются расстояния или относительные повороты поверхностей сопрягаемых при сборке деталей. Таким образом, для разработки автоматической сборочной машины следует использовать все положения теорий кинематических и размерных цепей, а также все методы достижения требуемой точности.

Б ольшое значение для обеспечения возможности автоматической сборки имеет определённость базирования детали. В качестве примера рассмотрим схемы различных соединений валика и втулки при разных способах базирования. При их соединении сопряжение возможно в случае определённости базирования обеих деталей, при которых смещение осей не превышает наименьшей величины зазора плюс удвоенная величина фаски валика.

Неопределённость базирования вызывает необходимость предусматривать мероприятия по исключению этого явления в процессе сборки. Наиболее удачен способ базирования в том случае, когда сборочными базами являются поверхности сопряжения. В этом случае можно обеспечить минимальную погрешность установки.