Тема 4. Разработка маршрута обработки

Маршрут процесса определяет совокупность и последовательность выполнения технологических операций. Проектирование технологического маршрута – это решение сложной многовариантной задачи, в результате которого принимают общий план обработки, намечают содержание операций, определяют состав технологического оснащения.

Наличие нескольких вариантов решения на каждом этапе процесса, иллюстрируется схемой рис.4.1. На рисунке представлены варианты маршрута изготовления отверстия в отливке [12].

Заготовка-отливка с отверстием

|

|Черновой этап обработки____________________

| ↓ ↓

| Предварительное растачивание Предварительное зенкерование

|

|Получистовой этап_________

| ↓ ↓

| Растачивание Зенкерование

|

|Чистовой этап______________________________________

↓ ↓ ↓ ↓

Протягивание Развёртывание Тонкое растачивание Шлифование

Рис.4.1. Варианты маршрута обработки отверстия в отливке

Основой для разработки является аналог – маршрут типового или группового технологического процесса.

Требования к точности поверхностей определяют необходимость проведения механической обработки в несколько этапов.

4.1.Этапы механической обработки.

По каждой группе поверхностей должна быть выявлена необходимость осуществления трёх стадий обработки: черновой, чистовой и отделочной.

Установленное чертежом качество групп поверхностей, размеры, масса и форма детали дают возможность определить необходимые методы окончательной обработки. Заключительной стадии предшествуют промежуточные этапы обработки.

Каждый этап решает определённые задачи – формирование размера и расположения поверхности, удаление слоя материала, обеспечение шероховатости поверхности и др. Обязательно должно выполняться следующее условие – каждый последующий метод обязательно должен быть точнее предыдущего.

Черновая обработка (IT 12…15)

На стадии черновой обработки удаляется основная масса материала с нежелательными физико-механическими свойствами и обеспечивается взаимное расположение поверхностей.

Обработка сопровождается интенсивным нагревом заготовки и инструмента, большими значениями сил резания, которые требуют соответствующих сил закрепления заготовки и приводят к значительным деформациям технологической системы – источникам образования погрешностей обработки.

Удаление значительного количества материала позволяет выявить дефекты заготовок (например, раковины в отливках и др.), которые могут быть своевременно устранены или станут основанием для прекращения дальнейшей обработки вследствие непригодности заготовки.

После черновой обработки могут возникнуть деформации заготовки в результате перераспределения остаточных напряжений, вызванного снятием поверхностного слоя. В процесс изготовления, для уменьшения напряжений, часто вводят операции термообработки (отжиг, старение).

Для выполнения черновых операций выбирают наиболее мощное и менее точное оборудование.

Чистовая обработка (IT 6…10).

На стадии чистовой обработки обеспечивается достижение параметров точности поверхности и её расположения относительно технологических баз.

В отдельных случаях предварительную и окончательную обработку поверхности выполняют последовательно при одном установе заготовки. Часто эти этапы разделяют, выполняя чистовую обработку на более точном оборудовании.

Отделочная обработка (IT 5…7)

Обеспечивается точность параметров поверхности и шероховатость особо точных поверхностей. На этой стадии получают параметр шероховатости поверхности Ra = 0,32 мкм и менее.

Обработку планируют в заключительной части процесса, из опасения повреждения окончательно обработанных поверхностей при установках и транспортировании.

Следует отметить, что разделение процесса на три стадии не во всех случаях целесообразно. Например:

- при обработке заготовки с повышенной точностью и качеством поверхностей технологический процесс начинается с чистовой обработки;

- поверхности небольших размеров, если заготовка жесткая, могут быть окончательно обработаны в начале технологического процесса;

- при обработке заготовок из пруткового материала на револьверных станках и автоматах не отделяют черновую обработку от чистовой.