В этом разделе необходимо определить способы установки заготовки на станках по всем операциям технологического процесса, используемые для этого станочные приспособления и степень их механизации и автоматизации.
Здесь же назначается режущий, вспомогательный и измерительный инструмент. Задача назначения режущего инструмента (РИ) является важной и наиболее часто решаемой при проектировании перехода. Сложность назначения РИ вызвана, во-первых, большим разнообразием конфигураций инструмента и его типоразмеров, а во-вторых, неполной формализацией задачи его назначения. Методика поиска технологического оснащения и назначение режущего инструмента, предложенная Д.Д. Куликовым, предусматривает три этапа:
1.Выбор вида режущего инструмента.
2.Выбор типоразмера инструмента.
3.Определение возможности использования найденного типоразмера инструмента для рассматриваемого перехода.
Исходными данными для выбора режущего инструмента являются:
—технологические характеристики: группа оборудования и код перехода;
—характеристики заготовки: группа материала и характеристики обрабатываемого элемента;
—экономические характеристики: размер партии.
На выбор инструмента влияют форма и размеры обрабатываемого элемента, причем каждый вид инструмента рассчитан на определенный диапазон размеров элемента.
Технологически процесс должен разрабатываться в соответствии с ЕСТПП и удовлетворять требованиям ГОСТ 14.301-81 «Общие правила разработки технологических процессов и выбора средств технологического оснащения».
2.2. Разработка маршрутного единичного (группового) перспективного технологического процесса механической обработки заготовки
Основной задачей этого этапа является составление общего плана обработки детали, формулировка содержания операций технологического процесса и выбор типа оборудования. Результаты работы оформляются в виде маршрутной карты. Правила оформления ее изложены в ГОСТ 3.1105-84.
При установлении общей последовательности обработки рекомендуется учитывать следующие положения:
1.Каждая последующая операция должна уменьшать погрешности и улучшать качество поверхности.
2.В первую очередь следует обрабатывать поверхность, которая будет служить технологической базой для последующих операций.
Затем следует обрабатывать поверхности, с которых снимается наибольший слой металла, что позволит своевременно обнаружить возможные внутренние дефекты заготовки.
4. Операции, при которых возможно появление брака из-за внутренних дефектов в заготовке, следует производить вначале.
5. Обработка остальных поверхностей ведется в последовательности, обратной степени их точности: чем точнее должна быть поверхность, тем позже она обрабатывается.
6. Заканчивается обработка той поверхностью, которая является наиболее точной и имеет наибольшее значение для эксплуатации детали. Если она была обработана ранее, до выполнения других смежных операций, может возникнуть необходимость в ее повторной обработке.
7. Отверстия нужно сверлить в конце технологического процесса, за исключением тех случаев, когда они служат базами для установки.
8. Не рекомендуется совмещение черновой и чистовой обработки не мерным инструментом на одном и том же станке.
9. Если деталь подвергается термической обработке по ходу технологического процесса, механическая обработка расчленяется на две части: до термической обработки и после нее.
10. Технический контроль намечают после тех этапов обработки, где вероятно повышенное количество брака, перед сложными и дорогостоящими операциями, после законченного цикла, а также в конце обработки детали.
Рекомендуемые принципы построения технологического маршрута не являются обязательными и требуют творческого подхода в каждом конкретном случае. Работа по составлению маршрутов обработки существенно облегчается при использовании типовых технологических процессов на данную группу деталей.
Наименования операций должны соответствовать требованиям классификатора технологических операций в машино- и приборостроении [22].
2.3. Разработка операционного единичного (группового) перспективного технологического процесса механической обработки заготовки
Проектирование операций связано с разработкой их структуры, установлением последовательности переходов, определением возможности их совмещения во времени, разработкой операционных эскизов и схем наладок, расчетом настроечных размеров и ожидаемой точности обработки. В проектирование операции также входят: уточнение модели станка, выбор технологической оснастки, определение режимов обработки, расчет нормы времени, технико-экономический анализ возможных вариантов построения операций.
При разработке технологических операций и отдельных переходов производится анализ технологической возможности и экономической целесообразности их концентрации путем применения наборов нормального режущего инструмента или специальных комплектов инструментов, а также использования специальных многоинструментальных державок, параллельной или последовательной обработки заготовки.
Число и последовательность технологических переходов зависят от вида заготовки и точностных требований к готовой детали. Совмещение переходов определяется конструкцией заготовки, возможностями расположения режущих инструментов на станке и жесткостью заготовки. Обработку поверхностей, при которой требуется обеспечить высокие требования по точности и шероховатости, иногда выделяют в отдельную операцию, применяя одноместную одноинструментальнуго последовательную схему обработки.
На разработанную операцию, выполняемую на станке с ЧПУ, должна быть оформленная операционная карта обработки заготовки на станке с ЧПУ (табл.4) с указанием наименования (номера) обрабатываемой поверхности, вида обработки (квалитет точности), последовательности выполнения переходов, номера участка траектории движения инструмента (материал режущий части); кода инструмента, длины рабочего хода инструмента с учетом врезания и перебега, скорости резания, частоты вращения шпинделя, кода частоты вращения шпинделя, величины рабочей подачи, кода подачи.
Кодирование частоты вращения шпинделя и величины подачи следует производить в соответствии с требованиями ГОСТ 123052-74 по коду ISO-7 bit в зависимости от системы ЧПУ данного станка.
При разработке структуры операций необходимо дать технологическую оценку различных вариантов проектируемой операции. В итоге принимается та схема операции, которая является наиболее экономичной в данных условиях производства.
Результаты разработки операций заносят в операционные карты механической обработки форма 3 ГОСТ 3.1404-86, а операционные эскизы - в карты формы 7, ГОСТ 3.1105-84.
При разработке технологических операций рекомендуется пользоваться следующей литературой [13,с.200-208, 550], [6, с.220], [23, с.581], [8], [4,с. 64], [10, 11, 12].
При выборе станков для проектируемого технологического процесса рекомендуется использовать схему взаимосвязи необходимой документации, исходных данных, справочных материалов и последовательности работ, которые необходимо выполнить при выборе металлорежущих станков, приведенную на рис.3.1[7].
Технические характеристики станков приведены в справочной литературе [13, с.5-65], [7, с.179-239], [6, с.120], [5, с.39].
Оптовые цены на металлорежущие станки приведены в «Прейскуранте №18-01» [24], в справочнике[25] и учебном пособии [7].
Нормы точности металлорежущих станков и отклонения геометрической формы при обработке на них даны в справочнике [13, с.28-39] и [4,с.61-63].
Таблица 4
Операционная карта обработки на станке с ЧПУ
| Наименование поверхности (номер) Вид обработки (квалитет точности) Номер участка траектории Наименование инструмента Код инструмента Длина рабочего хода инструмента Скорость резания Частота вращения Код частоты вращения Подача Код подачи |
Типы станков, выбранные для реализации разработанного технологического процесса, рекомендуется представить в виде таблицы с указанием наименования операции, типа станка, его мощности, стоимости и получаемой точности размера и формы заготовки, обрабатываемой на данном станке.
Таблица 5
Рекомендованные типы станков
| Наименование операции | Тип станка | Мощность станка, кВт | Стоимость станка, руб | Получаемая точность размера и формы заготовки, мкм |
2.4. Расчет припусков и операционных размеров для одной наиболее точной поверхности аналитическим методом, для остальных поверхностей по табличным данным