Разработка технологических процессов изготовления деталей в машиностроении. Ванин В.А - 90 стр.

UptoLike

шероховатости. Однако некоторые виды термической, химико-термической и гальванической обработок усложняют ТП.
Например, при цементации требуется науглеродить отдельные участки заготовки. Остальные участки защищают омеднени-
ем или оставляют на них припуск, который удаляют при механической обработке после цементации, но до закалки.
При изготовлении высокоточных (прецизионных) деталей маршрут механической обработки делят на стадии: предва-
рительную (черновую), промежуточную (чистовую) и окончательную (отделочную). На первой снимают основную массу
металла в виде припусков и напусков на всех поверхностях; на второй постепенно повышают точность поверхностей (для
некоторых поверхностей она может быть окончательной стадией); на третьей и обеспечивают заданные точность и качество
поверхностного слоя.
На стадии предварительной (черновой) обработки появляются и сравнительно большие погрешности, вызванные де-
формациями технологической системы от значительных сил резания и еще больших сил закрепления заготовки, а также ее
интенсивным нагревом. Чередование предварительной и промежуточной обработок в таких условиях не обеспечивает задан-
ную точность. После предварительной обработки возникают наибольшие деформации заготовки в результате перераспреде-
ления остаточных напряжений в ее материале. Группируя обработку по указанным стадиям, увеличивают разрыв во времени
между предварительной и окончательной обработками и позволяют более полно проявиться деформациям до их устранения
на последней стадии обработки.
При изготовлении прецизионных деталей особое значение приобретает стабилизация их размеров. Автодеформация
самопроизвольное изменение формы и размеров металлических деталей может быть вызвана двумя причинами: постепен-
ным изменением остаточных напряжений (релаксаций) и нестабильностью структуры. Величина автодеформаций сопоста-
вима допусками размеров и формы поверхностей прецизионных деталей. Все технологические операции изготовления дета-
лей по их влиянию на структуру и остаточные напряжения можно разделить на две группы:
а) основные операции формообразования (получение заготовки, обработка резанием и другими методами), упрочнения
(термическая обработка и др.), а нередко также и операции сборки узлов (как правило, они увеличивают структурную неус-
тойчивость и остаточные напряжения в материале деталей);
б) отжиг, отпуск, старение, обработка холодом (повышают стабильность структуры или уменьшают напряжения).
Вредное влияние остаточных напряжений на постоянство размеров детали проявляется сильнее, если равновесие внут-
ренних сил нарушается вследствие изменения формы заготовки при обработке резанием. В этом случае коробление может
возникать даже при низком начальном уровне остаточных напряжений.
При изготовлении прецизионных деталей необходимо, как правило, чередовать механическую обработку и операции
термической стабилизации размеров, чтобы возбуждаемые резанием напряжения не накапливались от операции к операции,
снимались по мере появления. Это дает возможность выдерживать операционные допуски на переходах обработки и обеспе-
чить минимальный конечный уровень остаточных напряжений, кратность указанного чередования, т.е. число промежуточ-
ных термических операций зависит от требуемой степени постоянства размеров; габаритных размеров и сложности конфи-
гурации детали; соотношения между обрабатываемой поверхностью и массой детали (массивные или ажурные детали), а
также от соотношения между всей поверхностью и той ее частью, которая подвергается финишной механической обработке;
степени симметричности расположения обрабатываемых поверхностей.
Другая особенность ТП прецизионных деталей состоит в необходимости проведения дополнительной обработки техно-
логических баз (для операций отделочной обработки наиболее ответственных поверхностей). Такую дополнительную обра-
ботку баз проводят, как правило, после термической операции перед выполняемой однократно, в зависимости от уровня
точности детали и построения ТП. Например, при изготовлении прецизионных ходовых винтов нулевого и первого классов
точности трижды выполняют операцию доводки центровых отверстий. Составление маршрута изготовления прецизионной
детали рекомендуется выполнять на основе типового маршрутного ТП для соответствующей конструкции детали и уровня
ее точности.
Изложенные принципы построения маршрутов не во всех случаях являются обязательными. При жесткой заготовке и
относительно малых обрабатываемых поверхностях окончательную обработку можно выполнять и в начале маршрута.
Принцип разделения маршрута на стадии черновой, чистовой и отделочной обработки в определенной степени противоречит
также принципу концентрации технологических переходов в одной операции, когда можно совместить черновую и чисто-
вую обработки (например, при изготовлении корпусных деталей из отливок и штамповок на агрегатных станках, на станках
с ЧПУ типа «обрабатывающий центр»). Ускоренное и правильное составление маршрута изготовления детали определенно-
го класса (конфигурации) и уровня точности может быть успешно выполнено на базе типового маршрутного ТП.
Предварительное содержание операций устанавливают объединением тех переходов на данной стадии обработки, кото-
рые могут быть выполнены на одном станке. Обработку сопряженных поверхностей (отверстий и прилегающих к ним тор-
цев, соосных отверстий, других поверхностей, связанных допусками расположения) также желательно совмещать в одной
операции и производить с одного установа. В отдельную операцию выделяют обработку поверхности (или группы поверх-
ностей) шлицев, зубчатого венца, рабочего профиля кулачка, отверстия некруглого поперечного сечения и т.п., требующую
специальных станков.
Операции, в которой используют для обработки самоустанавливающийся инструмент (например, раз-
вертка, притир, хон), должна предшествовать операция, обеспечивающая достижение окончательной точности размеров,
координирующих расположение этой поверхности относительно других.
В массовом производстве содержание и объем операций определяются их длительностью, которая должна быть равной
или кратной такту. На состав операции влияет также необходимость уменьшения числа переустановок заготовки со станка
на станок, что имеет большое значение для условий тяжелого машиностроения. При разработке маршрута изготовления де-
тали по отдельным операциям устанавливают также тип станков и другого технологического оборудования. Итоги работы
по данному этапу (наименование операций, краткое содержание, технологические базы, тип оборудования, оснастка) заносят
в маршрутную карту. Разрабатывают эскизы отдельных технологических операций обработки резанием на картах эскизов.
Определение типа оборудования и оснастки
Уточнение наименования и содержания операции механической обработки позволяет правильно выбрать станок из
имеющегося парка (по паспорту) или по каталогу. По виду (методу) обработки устанавливают группу станка (всего 9 групп):
токарный (1-я группа), сверлильный или расточной (2-я группа) и т.д. В соответствии с назначением станка, его компонов-
кой, степенью автоматизации или видом применяемого инструмента определяют тип станка: токарный одношпиндельный,
токарный многошпиндельный, токарно-револьверный, токарно-револьверный полуавтомат, отрезной с дисковой пилой, от-
резной ножовочный, вертикально-фрезерный консольный, вертикально-фрезерный бесконсольный и т.п. Выбор типа станка
прежде всего определяется возможностью обеспечить определенное формообразование, выполнение технических требова-