Составление плана обработки детали

При составлении плана обработки детали (установлении порядка операций) руководствуются следующими общими положениями:

1) назначают операции, исходя из конструктивных форм, размеров детали и типа производства;

2) в первую очередь обрабатывают поверхности детали, которые будут служить базами для последующей обработки;

3) после базовых поверхностей обрабатывают поверхности, с которых снимают наибольшие слои металла;

4) отделочные операции выполняют в конце технологического процесса обработки;

5) операции механической обработки увязывают с термическими операциями.

Конструктивные формы и размеры детали служат исходными факторами, определяющими характер и последовательность обработки детали. Так, черновую обработку деталей типа тел вращения проводят на токарных станках, а детали с плоскими поверхностями обрабатывают на фрезерных и строгальных станках. Чистовую обработку деталей типа тел вращения ведут на круглошлифовальных станках, а деталей с плоскими поверхностями – на плоскошлифовальных станках. Зубья на зубчатом колесе с внутренними зубьями могут быть получены только методом зубодолбления.

Размеры деталей определяют выбор типоразмера станка и в некоторых случаях и метод обработки. Так, зубчатые колеса малых модулей экономичнее изготовлять зубодолблением, а крупных модулей – зу-бофрезерованием червячными фрезами.

Масштаб производства влияет на выбор применяемых методов обработки и станков. Например, черновую обработку плоских поверхностей в условиях единичного производства чаще производят на строгальных станках, а в условиях серийного и массового – на фрезерных. Для изготовления мелких деталей типа тел вращения применяют при единичном производстве универсальные токарные станки, при серийном – токарно-револьверные, при массовом – токарные автоматы.

Обработка в первую очередь базовых поверхностей повышает точность последующей обработки. Характерным примером является предварительная обработка центровых гнезд при точении валов: последующая обработка валов ведется с использованием центровых гнезд в качестве баз.

При построении плана обработки стремятся к тому, чтобы каждая последующая операция была точнее предыдущей, поэтому в качестве первых операций механической обработки выбирают те, при выполнении которых снимают наибольшие слои металла. Это обусловлено, во-первых, тем, что при снятии больших слоев металла легче обнаружить дефекты заготовки (трещины, раковины, неметаллические включения и т. п.); во-вторых, при снятии больших слоев металла с заготовок вследствие перераспределения напряжений возможно коробление заготовок. При последующей чистовой обработке коробление будет минимальным.

Отделочные операции выполняют в конце цикла обработки для уменьшения возможности повреждения окончательно обработанных поверхностей. Отделочные методы обработки выбирают в зависимости от требуемых чертежом точности и класса шероховатости поверхности.

Операции механической обработки детали должны быть увязаны с термическими операциями. Наиболее часто закалку с низким отпуском проводят перед шлифованием, закалку с высоким отпуском (улучшение) – между черновой и чистовой обработками точением, фрезерованием, строганием. Перед процессом механической обработки заготовки (отливки, штамповки, поковки) обычно подвергают отжигу или нормализации.

Разработка отдельных операций

При разработке отдельных операций выполняют следующие работы:

1) выбирают базы;

2) разбивают операцию на отдельные переходы;

3) выбирают (или при необходимости проектируют) режущий и измерительный инструменты;

4) выбирают или проектируют необходимые приспособления;

5) назначают режимы резания;

6) определяют штучное время (техническую норму времени);

7) определяют разряд квалификации рабочего;

8) рассчитывают потребное число станков.

Выбор баз

При выборе черновых технологических баз руководствуются следующими соображениями.

1 Базовые поверхности должны быть по возможности ровными и чистыми. Не следует брать за базы поверхности, на которых располагаются литники, выпоры, заусенцы и т. п.

2 Базовые поверхности должны стабильно располагаться относительно других поверхностей. Так, не следует брать за черновую базу поверхность отверстия, получаемого отливкой, так как расположение отверстия может изменяться из-за смещения стрежня.

3 За черновые базы рекомендуется брать поверхности с минимальными припусками или вообще не подвергаемые обработке. Это уменьшает опасность появления брака по черноте.

4 Черновые базы при переустановке заготовки заменяют чистовыми.

Чистовые технологические базы выбирают с учетом следующих соображений.

1 Обработка должна вестись при минимальном числе баз.

2 Необходимо соблюдать принцип совмещения баз, т. е. совмещать технологическую и измерительную базы. В этом случае погрешность базирования равна нулю.

3 При чистовой обработке желательно выбирать основные, а не вспомогательные базы, это обеспечивает большую точность обработки.

4 Технологическая база должна быть выбрана с учетом отсутствия деформаций заготовки; это достигается соответствующим расположением базовых поверхностей и приложением к детали силы зажима.

Правильно выбранные базы (черновые и чистовые) должны обеспечить простоту и дешевизну приспособлений, удобство установки детали.

В качестве базирующих поверхностей при точении, шлифовании тел вращения принимают: наружную или внутреннюю цилиндрическую поверхность и торец, два центровых гнезда, наружную или внутреннюю цилиндрическую поверхность и центровое гнездо.

При фрезеровании и сверлении с применением зажимных приспособлений в качестве базирующих поверхностей принимают две взаимно перпендикулярные плоскости и опорную точку в третьей взаимно перпендикулярной плоскости; плоскость и два коротких отверстия под шпильки, три или четыре центровых гнезда, цилиндрические поверхности под призмы для зажима валов.