10. Разработка технологического маршрута

Технологическим маршрутом называется последовательность технологических операций, записанных в порядке их выполнения. Перечень факторов, которые влияют на разработку технологического маршрута, представлен в разделе 6.1. Основными из них являются: форма, размеры изделия; точность и шероховатость его поверхностей; размер производственной программы. 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, что оказывает влияние на выбор технологического маршрута. В наиболее сложном варианте обработка поверхности любым методом 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.

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.

Размер производственной программы определяет тип и метод работы производства, что оказывают существенное влияние на выбор технологического маршрута. В единичном и мелкосерийном производстве каждый вид обработки полностью производится на универсальных станках, размещенных на отдельных участках по групповому признаку. Каждая операция может содержать большое количество переходов, выполняемых на одном станке.

В крупносерийном и массовом производстве используют поточные методы. При формировании структуры технологического процесса применяется дифференциация и концентрация операций. В первом случае технологический процесс делят на простые операции, с малым количеством переходов, чаще не более одного, с использованием специальных станков. Во втором случае операции объединяют в более сложные операции, состоящие из большого числа переходов. Обработку ведут на станках автоматах, полуавтоматах и агрегатных станках.

При любом типе производства эффективным является использование станков с ЧПУ. Применение этих станков обеспечивает высокую точность и производительность. В то же время, при мелкосерийном производстве за счет гибких систем программирования и оснащения этих станков режущим инструментом можно быстро и дешево выполнить их настройку на выпуск новой продукции.

При разработке технологического маршрута следует также учитывать следующие рекомендации:

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

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

• 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 менее точных, то следует осуществить контроль ее размеров и при необходимости обработать повторно;

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

• если деталь подвергается закалке, то шлифование выполняется послетермообработки;

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

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