ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Разработка операционной технологии

При проектировании отдельной операции выбирают схему базирования и за­крепления заготовки [9, 13, 15], выбирают схему простановки операционных раз­меров и технических требований, выбирают параметры шероховатости, форми­руют технологические переходы, выбирают режущий инструмент и разрабатыва­ют траектории его движения, выбирают мерительный инструмент, выполняют расчеты режимов резания и техническое нормирование. В курсовом проекте со­гласно заданию (см. приложения 1, 3) оформляют схемы технологического про­цесса (см. приложение 7). Схемы располагают в порядке следования технологиче­ских операций и переходов на каждой операции. Для каждой операции возможно построение нескольких схем с целью исключения наложения переходов при обра­ботке одной и той же поверхности.

На каждой схеме изображают обрабатываемую заготовку в том виде, который она приобретает после выполнения данной операции и в таком положении, в ка­ком ее видит оператор станка, указывают обозначения установочных и зажимных элементов приспособлений, обозначают обработанные поверхности жирными ли­ниями или линиями красного цвета, проставляют выполняемые на данной опера­ции размеры, указывают допустимые отклонения формы и расположения поверх­ностей, указывают параметры шероховатости, изображают упрощенные эскизы режущих инструментов и траектории их движения, указывают направления коди­рования и коды базовых и обработанных поверхностей. Для операций, выполняе­мых на станках с ЧПУ, изображают направления координатных осей в виде двой-

Ных линий со стрелками, соответствующих направлениям координатных осей станка (СКС), инструмента (СКИ), детали (СКД), условное обозначение начала СКД, а также условные обозначения момента включения и остановки шпинделя на траектории соответствующего инструмента.

Каждый инструмент в пределах одной операции обозначают буквенно-цифро­вым кодом Т1, Т2, и т. д. Начало траектории движения каждого инструмента при­вязано к формообразующему элементу этого инструмента. Каждую опорную точ­ку траектории изображают в виде кружка с буквенно-цифровым кодом, содержа­щим код инструмента и порядковый номер точки, начиная с номера 0. Некоторые, наиболее важные опорные точки повторяют непосредственно на обработанной поверхности.

Коды базовых и обработанных поверхностей указывают в специальных рамках прямоугольной формы. Код базовой поверхностей записывают в рамке с вырезом и дополнительно указывают количество связываемых этой базой степеней свобо­ды. Например, база 90 в направлении L на операции 005 является опорной базой и связывает 1 степень свободы. База 110 в направлении R на этой же операции яв­ляется двойной направляющей базой и связывает 4 степени свободы.

Если обработка происходит со снятием слоя напуска, то код обработанной по­верхности помещают в простую рамку. Например, на операции 020 появляется поверхность отверстия с кодом 171.

Если обработка происходит со снятием слоя припуска, то в рамке записывают коды обрабатываемой и обработанной поверхностей. Эти коды разделяют симво­лом замыкающего звена: ф - если припуск является замыкающим звеном при ре­шении проверочных задач; = - если припуск является замыкающим звеном при решении проектных задач. Расположение кодов обработанной и обрабатываемой поверхностей в рамке должно соответствовать их реальному взаимному положе­нию. Например, на операции 010 при подрезке торца инструментом Т1 обрабо­танная поверхность 11 смещена в направлении кодирования L влево относительно обрабатываемой поверхности 10.

На поле схемы можно помещать кодированные данные о размерных связях по всем направлениям кодирования. Общие принципы записи этих данных приведе­ны в разделе 3.1. Группу размерной связи назначают в соответствии с табл. 3.1. При записи кодов границ размерной связи следует обращать внимание на направ­ление кодирования и записывать код в направлении, указанном стрелкой.

Замыкающие звенья-припуски при решении проверочных задач (обычно при размерном анализе действующего технологического процесса) относят к группе 1, а при решении проектных задач (обычно при размерном анализе проектируемого технологического процесса) - к группе 2. Замыкающие звенья-припуски не кон­тролируют при выполнении переходов, а контролируют выполняемые при этом операционные размеры. Если припуск является выполняемым операционным размером [8], то в размерных цепях он будет составляющим звеном, и его относят к группе 7. Числовые значения припусков необходимо регламентировать.

Наименьший размер припуска называют минимально-необходимым припус­ком zmin и назначают его из условия обеспечения качества обработанной поверх­ности. Если необходимо удалить только микронеровности обрабатываемой по­верхности, величина которых определяется параметрами шероховатости Ra или Rz, то минимально-необходимый припуск вычисляют по формулам

Zmin = 4Ra или zmin = Rz.

Если обрабатываемая поверхность имеет дефектный слой глубиной h [8, 9, 13, 15] и его необходимо удалить при выполнении данного перехода, то минимально - необходимый припуск вычисляют по формулам

Zmin = 4 Ra + h или zmin = Rz + h.

При обработке поверхностей вращения величину z min «на сторону» или на ра­диус определяют по приведенным формулам.

Числовые значения параметров шероховатости и глубины дефектного слоя можно назначать по таблицам приложений 19, 24-31.

Наибольший размер припуска называют максимально-допустимым zmax и на­значают его из условия обеспечения прочности инструмента, прочности и мощно­сти приводов подач станка, допустимых деформаций упругой технологической системы и других ограничивающих факторов. При отсутствии необходимой ин­формации можно при проектных расчетах для деталей массой до 25 кг принимать ориентировочные значения zmax:

Для чернового точения - до 5,0 мм;

Для получистового точения - до 2,5 мм;

Для чистового точения - до 1,5 мм.

При обработке на шлифовальных станках увеличение zmax приводит к сниже­нию производительности процесса и к ухудшению качество обработанной по­верхности, поэтому ориентировочные значения z max следующие:

Для чернового шлифования - до 1,0 мм;

Для чистового шлифования - до 0,5 мм.

В курсовом проекте допускается не регламентировать zmax и при выполнении размерного анализа назначать для припусков только величину z min. Однако при этом расчет запасов по верхним границам полей допусков на припуски выпол­няться не будет и заключение о качестве технологического процесса (раздел 4.6) будет не полным.

Если припуск является составляющим звеном, то для него задают величину zmin и назначают допуск, как на операционный размер, задавая его в виде верхне­го предельного отклонения.

На все операционные размеры необходимо назначить допуски [8]. Допуски и предельные отклонения на размеры заготовки, в зависимости от способа получе­ния, назначают в соответствии с ГОСТами (приложения 20, 21). Номинальные значения и предельные отклонения на окончательные операционные размеры (группа 8) обычно принимают равными соответствующим конструкторским раз­мерам. В обоснованных случаях возможно по технологическим соображениям ужесточать операционные допуски по сравнению с конструкторскими.

На стадии проектирования технологического процесса номинальные значения промежуточных операционных размеров являются неизвестными. Их определяют в результате выполнения размерного анализа. Для выполнения расчетов необхо­димо назначить предельные отклонения. Оптимальное (по технико-экономичес­ким критериям) значение допуска для каждого размера, в зависимости от приня­того способа обработки, находят по таблицам точности (приложения 22-31). Пре­дельные отклонения рекомендуется назначать симметричными. В обоснованных случаях предельные отклонения можно назначать односторонними.