Разработка технологического маршрута обработки

Разработка последовательности выполнения операций, их содержания и выбор оборудования и оснастки является сложной многовариантной задачей и зависит от чертежа детали, порядка простановки размеров, наличия и порядка расположения производственного оборудования в конкретном цехе.

Следует отметить, что все многообразие обрабатываемых деталей образовано сочетанием четырёх видов поверхностей, которые согласно ГОСТ 21 495–76 классифицируются как: исполнительные поверхности — это поверхности, с помощью которых деталь выполняет своё служебное назначение. Их также называют функциональными или рабочими. Базовые поверхности — выполняют в изделии роль соединительного звена, которое обеспечивает при сборке соответствующее относительное положение других деталей. Базовые поверхности разделяются на основные (определяют положение данной детали в изделии) и вспомогательные (определяют положение присоединяемых деталей относительно данной). Свободные поверхности — поверхности, определяющие конфигурацию детали и не соприкасающиеся с поверхностями других деталей.

Наибольшее распространение имеют плоские и цилиндрические поверхности, однако многие детали имеют резьбовые, винтовые и зубчатые поверхности.

Основной задачей технологического процесса является получение обрабатываемых деталей с заданной точностью и качеством поверхностей при наименьших затратах, т. е. выбор оптимальной обработки.

В подавляющем большинстве случаев обработка заготовок включает три стадии: черновую, чистовую и отделочную.

При черновой обработке снимается основная масса припуска. Обычно это слой металла, который имеет множество дефектов: окалину, раковины, трещины и обладает большим внутренним напряжением. Поэтому в процессе черновой обработки имеют место большие силы резания, отжатая инструмента и заготовки, интенсивное выделение тепла, что ведёт к образованию погрешностей обработки. На первой стадии обработки используется мощное оборудование, имеющее сравнительно низкую точность, жесткий инструмент, позволяющий работать в тяжёлых условиях, и рабочие более низкой квалификации.

На втором этапе осуществляется чистовая обработка, когда часть поверхностей обрабатываются окончательно, а более ответственные поверхности подготавливаются для дальнейшей обработки.

Как правило, после второго этапа осуществляется химико-термическая обработка, которая также вносит погрешности в форму и взаимное расположение поверхностей.

На третьем этапе производится окончательная отделочная обработка поверхностей, позволяющая получить наивысшую степень точности и качества.

При составлении маршрута обработки следует придерживаться следующих правил:

• 1. Обработка должна начинаться с наименее точных поверхностей и с поверхностей, имеющих максимальный припуск. Поскольку жесткость заготовки изначально достаточно большая, то деформации при этом минимальны.
• 2. Порядок обработки поверхностей должен быть выбран в соответствии с порядком расположения производственного оборудования, при этом снижаются время и расходы на транспортировку заготовок от станка к станку. Для каждого типа производства существуют рекомендации о порядке размещения оборудования на участках и в цехах.
• 3. Необходимо обрабатывать в первую очередь те поверхности, в которых имеет место наибольшая вероятность наличия внутренних дефектов или возможность появления брака. Это позволяет в самом начале обработки сделать выводы о возможности дальнейшей обработки заготовки. В случае нецелесообразности дальнейшей механической обработки заготовка отправляется в брак.
• 4. Для получения наивысшей точности обработки поверхностей, которые являются конструкторскими базами, необходимо, чтобы последние были бы связаны непосредственными размерами с технологической базой заготовки.
• 5. Если требуется высокая точность расположения одной поверхности относительно другой, то эти поверхности должны быть обработаны с одной установки на одном и том же станке.
• 6. После термической обработки, связанной с повышением твердости материала заготовки, для дальнейшей механической обработки необходимо использовать абразивные инструменты, а в некоторых случаях — лезвийные инструменты с пластинами из сверхтвёрдых материалов (эльбор, силинит, ниборит, белбор, кибарит и другие материалы).
• 7. Придание ранее обработанным поверхностям фасонной формы (нарезание резьбы, зубьев, шлицев, фрезерование лысок, канавок и т. п.) выделяется в отдельные операции.

При использовании заготовок высокой точности, когда форма и размеры заготовки максимально приближаются к формам и размерам готовой детали, обработку обычно начинают сразу с чистовой или даже с отделочной стадии. Использование таких заготовок экономически целесообразно в условиях массового производства, когда окупаются затраты на дорогостоящее заготовительное оборудование.

При составлении маршрута обработки технолог должен предусмотреть наличие операций промежуточного и окончательного контроля, а также выбрать необходимый мерительный инструмент.

Работа технолога при составлении маршрута обработки может быть значительно упрощена, если имеется технологический процесс обработки аналогичной или похожей по конструкции детали. В этом случае действующий типовой или групповой технологический процесс берется за основу и в него вносятся коррективы в соответствии с особенностями данной детали. Если нет соответствующего технологического процесса, то он разрабатывается заново как единичный.