Составление технологического маршрута обработки

Технологический маршрут — последовательность (план или порядок) обработки изделия. Рассматривают маршрут обработки отдельных поверхностей детали и маршрут изготовле­ния детали (или обработки заготовки) в целом.

Исходными данными для составления маршрутов обработки отдельных поверхностей служат чертежи и технические требова­ния к деталям и заготовкам, а также сведения о производственно-технических возможностях и организационных условиях. По за­данным квалитету точности и шероховатости данной поверхнос­ти и с учетом размера, массы и формы детали выбирают возмож­ные методы окончательной обработки. Зная вид заготовки, таким же образом выбирают первый начальный метод маршрута. Бази­руясь на завершающий и первый методы обработки, устанавлива­ют промежуточные. При этом придерживаются следующего пра­вила: каждый последующий способ обработки должен быть точнее предыдущего. Это значит, что каждая очередная операция, переход или рабочий ход должны выполняться с меньшим технологичес­ким допуском, обеспечивать повышение качества и снижение ше­роховатости обрабатываемой поверхности.

При определении количества промежуточных операций исхо­дят из технических возможностей выбираемых методов обработки с точки зрения достигаемых экономической точности и качества поверхностей. Технологический допуск на промежуточный размер и качество поверхности, полученные на предшествующем этапе обработки, должны находиться в пределах, при которых можно использовать намеченный последующий метод обработки (реко­мендуется технологический допуск принимать в 2 —4 раза мень­ше припуска на последующую операцию). Нельзя, например, после сверления производить чистовое развертывание: нужно сначала перед чистовым развертыванием выполнить зенкерование или черновое развертывание и т.д.

Число возможных вариантов маршрута обработки данной по­верхности может быть значительным. При выборе варианта учи­тывают некоторые ограничения: необходимость обработки дан­ной поверхности совместно с другой (например, растачивание технический контроль проводят после тех операций, на кото­рых возможно повышение брака, после сложных дорогостоящих операций, после законченного цикла, а также по окончании из­готовления детали.

В маршруте обработки точных деталей различают черновую, чистовую и отделочную стадии. На первой снимают основную массу металла в виде припусков и напусков. Обработку ведут рабочие невысокой квалификации на станках пониженной точности. По­грешности обработки возникают из-за значительных деформаций технологической системы, вызванных большими силами закреп­ления заготовки, ее интенсивным разогревом, а также из-за ко­робления заготовки вследствие перераспределения внутренних на­тяжений. Во время чистовой обработки значительная часть погреш­ностей устраняется. Группируя обработку по отмеченным стади­ям, увеличивают разрыв во времени между черновой и отделоч­ной обработкой и позволяют более полно проявиться деформаци­ям до их устранения на последней стадии обработки.

И зложенная последовательность в большей степени подходит для массового производства, однако противоречит принципу кон­центрации операций, когда черновую и чистовую обработки жест­ких заготовок деталей средней точности успешно выполняют с одного установа (например, обработка на автоматах и полуавто­матах, револьверных и агрегатных станках).

Иногда последовательность обработки зависит от системы про­становки размеров. Например, при обработке поверхностей дета­ли, показанной на рис. сначала обрабатывают поверхность Н, далее — поверхности А, Б и В, связанные с нею размерами а, б и в, затем поверхности Д и Е, заданные размерами д и г от поверх­ности Б, или поверхность Г, связанную непосредственным разме­ром г с поверхностью В.

При проектировании технологического процесса для существу­ющего цеха учитывают наличие, возможности и расположение обрабатывающего оборудования (наличие поточных линий, участ­ков групповой обработки и т. п.), а также оснащенность транспорт­ными средствами и прочие условия. Последовательность обработки устанавливают с учетом возможного сокращения путей времени транспортирования деталей.

Разрабатывая маршрут обработки детали, сначала уточняют технологические операции (без подробной проработки их содержания). Предварительно объединяют те переходы на данной стадии обработки, которые могут быть выполнены на одном станке. В массовом производстве содержание операций определяют из условия, чтобы их длительность была равна или кратна такту выпуска изделия. В тяжелом машиностроении стремятся сократить число перестановок заготовок со станка на станок, что также сказывается на содержании операций.

При составлении маршрута обработки заготовки по отдельным операциям устанавливают также тип станков и технологического оборудования, их характеристики, уточняют и корректируют при детальной проработке технологических операций.

Каждый раз при разработке технологического маршрута принципиально правильно ориентироваться на типовые технологические процессы обработки деталей данного класса, в различных отраслях машиностроения.

Итоги технологического проектирования по данному этапу (перечень и содержание операций, тип оборудования и виды оснастки, нормы времени и пр.) заносят в маршрутные 3.1118—82), карты технологического процесса (ГОСТ3.1404-86), и в другие технологические документы в соответствии с ГОСТ 3.1102—81 «ЕСТД. Комплектность документов в зависимости от типа производства».

Процессы механической обработки в тяжелом машиностроении, в определенной степени, следуют в своем развитии и совершенствовании теми же путями, что и развитие технологии обработки деталей в серийном производстве, с учетом особенностей данной отрасли машиностроения.

Повышение эффективности технологических процессов происходит за счет интенсификации режимов резания, расширения использования высокопроизводительных методов механической обработки (фрезерование, протягивание, накатывание резьбы и др.), сокращения вспомогательного времени. Существенное значение имеет применение более совершенных станков, обеспечивающих не только возможность интенсификации процессов резания, но и уменьшение затрат времени на установку деталей, достижение заданной точности размеров и управление станком.

Процесс резания металлов составляет значительную долю общих затрат при изготовлении деталей, особенно в условиях тяжелого машиностроения. Нельзя признать обоснованной точку зрения, что дальнейшее сокращение машинного времени уже не может иметь существенного значения для повышения производительности механической обработки, поскольку основную часть штучного времени составляет вспомогательное время.

В тяжелом машиностроении обрабатываемые поверхности крупных деталей могут достигать нескольких квадратных метров, припуски колеблются от 15 до 40 мм на сторону, вес деталей в ряде случаев ограничивает выбор скорости резания. В этих условиях штучное время составляет многие десятки часов, а доля машинного времени часто превышает затраты вспомогательного времени. данные о длительности станочных операций такого рода деталей дают следующую картину как общей трудоемкости, таки процентного соотношения нормированного машинного времени к штучному (таблица 1).

Таблица 1 Нормированное время обработки крупных деталей на отдельных операциях

Таким образом, дальнейшее снижение машинного времени в тяжелом машиностроении продолжает оставаться одной из основных задач, которая, в частности, решается путем интенсификации режимов резания за счет применения высокопрочных марок твердых сплавов, новых марок быстро режущей стали, совершенствования конструкции и геометрии режущих инструментов.

Естественно, что повышение режимов резания находится в прямой зависимости от расширения использования твердосплавного инструмента. В этом отношении показательным является рост применения твердосплавных инструментов, в частности резцов на Ново-Краматорском заводе тяжелого машиностроения Рост использования твердосплавных резцов с покрытиями.

Увеличение прочностных свойств твердых сплавов, появление, например, новых сплавов ТТ7К12, хорошо работающих в условиях ударных нагрузок, позволяет идти по пути увеличения сечения среза за счет повышения глубины резания и снижения числа проходов.

Появление новых марок быстрорежущей стали, легированных кобальтом и ванадием, значительно повышает стойкость инструментов в наиболее тяжелых условиях при работе по корке, с большими сечениями среза.

Стремление увеличить производительность при обработке крупных деталей за счет интенсификации процесса резания находит также свое выражение в применении более совершенных, более прогрессивных методов обработки.