9. Составление технологического маршрута обработки

Маршрут - последовательность (план или порядок) обработ­ки. 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 существующие технические возможности и организационные условия. По заданным квалитету точности и шерохо­ватости данной поверхности и с учётом 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 развёртывание: нуж­но сначала перед чистовым развёртыванием выполнить зенкерование или черновое развёртывание и т.д.

Число возможных вариантов маршрута обработки данной поверхности может быть значительным. Некоторые ограничения на их выбор могут оказывать: необходимость обработки данной поверхности совместно с другой (так, к примеру, растачивает посадочное отверстие в корпусе и крышке корпуса подшипника или редуктора); низкая жёсткость заго­товки, препятствующая применению высокопроизводительных методов; необходимость обработки поверхности с одного установа за несколько последовательных переходов с целью сокращения погрешностей в распо­ложении поверхностей и др. Из имеющихся вариантов стремятся выбрать маршрут, обеспечивающий наименьшую трудоёмкость и минимальную сум­марную себестоимость обработки. Оптимизацию по этим параметрам вы­полняют, ориентируясь на типовые маршруты обработки основных повер­хностей, рекомендуемые в справочной и научно-технической литературе.

Знать маршрут обработки отдельных поверхностей следует также для того, чтобы иметь возможность рассчитать промежуточные и общие при­пуски на обработку и промежуточные размеры заготовки по технологи­ческим переходам.

Более сложная задача. - составление маршрута изготовления детали. При его разработке главные задачи - формулировка содержания каждой технологической операции и составление общего плана (последователь­ности) их выполнения. Одновременно выбирают типы оборудования, оп­ределяют припуски на обработку и пр. От логичности порядка выполне­ния операций во многом зависят и качество, и производительность, и экономичность обработки детали. В общем случае последовательность технологических операций устанавливают, пользуясь следующими методическими рекомендациями:

• сначала обрабатывают поверхности, служащие в дальнейшем техно­логическими базами;

• затем обрабатывают те поверхности, с которых снимается наи­больший слой металла, что позволяет своевременно обнаружить и уст­ранить внутренние дефекты, не допуская дальнейшей обработки брако­ванных заготовок;

• обработку остальных поверхностей ведут в последовательности, обратной степени их точности;

• заканчивают обработку теми поверхностями, которые являются наиболее точными и наиболее важными для нормального функционирования детали;

• обработку легкоповреждаемых поверхностей (например, наружных резьб) рекомендуется выносить в конец маршрута;

• вспомогательные оперении (сверление мелких отверстий, прорезка канавок и галтелей, снятие фасок, зачистка заусенцев и т.п.) выполняют на стадии чистовой обработки;

• отделочные операции, такие как шлифование, хонингование, при­тирка и прочие, делают в последнюю очередь, обычно после термичес­кой, химико-термической и других немеханических операций, делящих, как правило, весь технологический процесс на части;

• технический контроль проводят после тех опереиий, на которых возможно повышение брака, после сложных дорогостоящих операций, после законченного цикла, а также в конце изготовления детали.

В производстве точных деталей маршрут обработки, как отмечено выше, делят на стадии: черновую, чистовую и отделочную. На первой снимают основную массу металла в виде припусков и напусков. Обра­ботку ведут рабочие невысокой квалификации на станках пониженной точности, точность которой невысока. Погрешности обработки возни­кают из-за значительных деформаций технологической системы, при закреплении заготовки большими силами, ввиду интенсивного разогре­ва заготовки, в связи с её короблением из-за перераспределения внутренних натяжений. Во время чистовой обработки значительная часть погрешностей устраняется. Группируя обработку по отмеченным стадиям, увеличивают разрыв во времени между черновой и отделочной обработками и позволяют более полно проявиться деформациям до их устранения на последней стадии обработки.

Изложенная последовательность соблюдается не всегда, она в боль­шей степени подходит для массового производства и противоречит принципу концентрации операций, когда черновую и чистовую обработки жёстких заготовок деталей средней точности успешно выполняют с одного останова (например, обработка на автоматах и полуавтома­тах, револьверных и агрегатных станках).

Иногда последовательность обработки зависит от системы проста­новки размеров. Например, при обработке поверхностей детали, ука­занной на рис. 106, сначала обрабатывают поверхность Н; далее -поверхности А, Б и В, связанные с нею размерами а, б и в; затем поверхности Д и Е, закоординированные размерами д и е 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 т.п.), а также транспортных средств и прочие условия. Последо­вательность обработки устанавлива­ет с учётом возможного сокращения путей и времени транспортировки деталей.

Разрабатывая маршрут обработки детали, одновременно производят (или уточняют) предварительную намётку технологических операций (без подробной проработки их содержания). Предварительное содержа­ние операций устанавливают объединением тех переходов 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. В тяжёлом 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 другого технологического оборудования (их характеристики, размеры и модели 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, разработанные в различных отрас­лях машиностроения.

Итоги технологического проектирования по длинному этапу (перечень и содержание операций, тип оборудования и виды оснастки, нор­мы времени и пр.) заносят в технологические маршрутные карты (ГОСТ 3.1118-82), карты технологического процесса (ГОСТ 3.1404-86) или др.