22

Лабораторная работа № 1 Принцип проектирования ктп из общего технологического процесса

Автоматизация технологических работ может преследовать разные цели. В одних случаях исходные данные о форме и размерах детали переводятся в траектории и скорости перемещения инструментов в виде управляющих программ для станков с ЧПУ. В других – сводная информация о достигнутом конструкторско-технологическом состоянии производства может использоваться для принятия наиболее обоснованных решений на перспективу дальнейшего развития предприятия. Система автоматизации технологического проектирования ТехноПро не делает ни того, ни другого. Она предназначена для разработки маршрутно – операционного описания технологических процессов. Пакет ТехноПро позволяет установить: какие операции обработки, в какой последовательности их выполнения и при каких характеристиках промежуточного и окончательного контроля приводят к получению изделия требуемого качества. Попутно решаются задачи выбора оборудования, инструмента, оснастки; выдаются готовые формы технологической документации. ТехноПро способен выполнять достаточно большой объём вычислительных, логических и справочных процедур, что делает его очень полезным инструментом для технологических служб любого предприятия.

I. Краткое описание пакета

Работа ТехноПро основана на концепции «Общего технологического процесса» (ОТП), который составлен из набора операций и переходов, как правило более широкого, чем требуется для изготовления каждой из деталей, входящих в соответствующую группу. Кроме этого, в ОТП заносятся условия, при выполнении которых та или иная операция (переход) может быть выбрана для использования при формировании «Конкретного технологического процесса» (КТП).

Проектирование КТП начинается с ввода исходных данных (размеры, характеристики точности и качества поверхностей), некоторые из которых используются для проверки этих условий. Операция обработки выбирается, если должен быть выбран хотя бы один из входящих в нее переходов. Поиск ведется по совпадению кодовых обозначений поверхностей до тех пор, пока не будут обеспечены конечная точность и параметры шероховатости.

В данной работе ставится цель первоначального ознакомления с пакетом и освоения процедурной стороны работы с ним в режиме ввода данных для технологического проектирования.

II. Технологическая подготовка данных

В качестве исходного варианта возьмём конкретный пример разработки технологии изготовления шейки вала. Сразу оговоримся, что в этом примере мы не будем следовать общепринятой технологии деталей типа “Валы”, а ограничимся частным случаем детали типа “Тело вращения”, по конфигурации напоминающей шейку вала (рис.1). Мы не будем также предусматривать выполнение заплечиков на ступени D1-L1, которые при установке подшипника на эту ступень при некоторых соотношениях размеров бывают необходимы.

Будем считать,что установка подшипника выполняется по одной из переходных посадок, допустим H7/ js6 [1, с.199], следовательно, эта ступень вала выполняется с точностью 6 квалитета и расположением поля допуска js. Это единственный размер, который выполняется с достаточно высокой точностью; все другие размеры обрабатываются по 14 квалитету. Поэтому план обработки детали в нашем случае будет строиться на основе плана обработки ступени D1. Если принять исходную точность заготовки по 15 квалитету,то общее уточнение ε = 64 [ 2, табл. 5.1] может быть распределено по четырём этапам обработки как ε = ε₁ ε₂ ε₃ ε₄ =1.6 · 2.5 · 4 · 4 . По таблице 5.2 [2] можно составить план обработки ступени D1 в виде:

Вид обработки	Точность	Шероховатость,Ra
1. Черновое точение	h12	12.5
2. Точение под шлифование	h9	3.2
3. Предварительное шлифование	h7	1.25
4. Чистовое шлифование	js6	0.63

Определившийся состав видов обработки в сочетании с соотношением размеров заготовки Dзаг= 35 мм и детали D1= 25±0.006 мм позволяет распределить общий припуск 2Побщ =Dзаг – dисх = 35 – 25.006 = 9.994 мм между этапами обработки. Если припуск на точение под шлифование 2П₂ =1.2 мм, а общий припуск на шлифование 2П₃ +2П₄ =0.5 мм распределить между видами шлифования 2П₃ = 0.35 мм, 2П₄ =0.15 мм, то в результате чернового точения диаметр должен уменьшиться на 2П₁ = 2Побщ – ( 2П₂ + 2П₃ + 2П₄ ) = 8.294 мм. При определении 2П_общ использована величина dисх – так называемый исходный расчётный размер. Обычно за него принимают наибольший допустимый размер для охватываемых поверхностей (валов) и наименьший допустимый размер для охватывающих поверхностей (отверстий).

В табл. 1 сведены результаты расчёта межоперационных размеров по традиционной методике [ 3 ]. Знание межоперационных размеров необходимо для контроля правильности преобразования размеров детали на различных этапах обработки. Кроме этого, любой исполнитель получает конкретную информацию о тех характеристиках изделия, которые он обязан обеспечить. Расчёты подобного типа часто называют расчётом технологических размерных цепей.

Таблица 1

Наименование	Припуски и межоперационные размеры		Шероховатость Ra, мкм
	Обозначение	Величина, мм
Диаметр заготовки	Dзаг	35.00	25
Припуск на черновое точение	+2П1	+8.294	-
Диаметр после чернового точения	Dрасч 1	26.706 h12 (-0.21)	12.5
Припуск на точение под шлифование	+2П2	+1.2	-
Диаметр после точения под шлифование	Dрасч2	25.506 h9 (-0.052)	3.2
Припуск на предварительное шлифование	+2П3	+0.35	-
Диаметр после предварительного шлифования	Dрасч3	25.156 h7(-0.021)	1.25
Припуск на чистовое шлифование	+2П4	+0.15	-
Исходный расчётный размер	dисх	25.006	-
Диаметр шейки вала после чистового шлифования	Dдет	25 js6 ( ± 0.006)	0.63

Пакет ТехноПро выполняет все промежуточные расчёты аналогично рассмотренному с той лишь разницей, что вместо исходного расчётного размера dисх в нём используется номинальное значение конечного размера детали ( для нашего примера это было бы 25 мм).

Таким образом, при описании ОТП должны быть введены:

• символьные обозначения размеров детали и заготовки;

• припуски, удаляемые на всех переходах кроме первого ( чернового );

• содержание переходов обработки с указанием достигаемых в ходе выполнения каждого из них квалитетов точности и параметров шероховатости поверхности.

Поскольку параметры различных поверхностей чаще всего обозначаются одними и теми же символами ( L - длина, D - диаметр, GB –­ габарит и т.д.), чтобы однозначно связать каждую из поверхностей с параметрами, которые её характеризуют, все поверхности заменяются соответствующими кодами. В последующем операции и переходы обработки, предусмотренные для любой из поверхностей, сопровождаются их кодами и отслеживаются по ним. Поверхности кодируются трехэлементным шестипозиционным кодом по структуре: Вид –Тип – порядковый Номер. Вид поверхности кодируется в соответствии с таблицей 2. Тип поверхности для тел вращения может принимать значения: 01 – правая, 02 – левая, 09 – заготовка, а для корпусных деталей – в дополнение к этим номерам используются: 03 – верхняя, 04 – нижняя, 05 – передняя, 06 – задняя. Для разделения правых и левых поверхностей используется понятие разделительной плоскости. Если просматривать диаметры элементов детали от правого торца налево,то разделительную плоскость можно расположить там, где этот диаметр начнет уменьшаться. Все поверхности, расположенные справа от нее, будут правыми, а порядковые номера им следует присваивать в направлении от разделительной поверхности к торцам. Правила назначения кодов приведены в приложении.