При несовпадении технологической и измерительной баз выявляются размерно-геометрические связи между ними путем построения технологической размерной цепи, из числа звеньев которой выбирается технологический размер, подлежащий контролю при выполнении данной обработки. Это позволяет косвенно контролировать заданный на чертеже размер. Рассчитывается допуск выбранного технологического размера путем решения размерной цепи. Если рассчитанный допуск выдержать на данной операции затруднительно, то изыскивается возможность сокращения погрешности базирования за счет увеличения точности обработки тех или иных составляющих звеньев размерной цепи, т.е. производится перерасчет допусков звеньев.
Рекомендации по выбору технологических баз и оценке точности базирования приведены в работах [4 - 6].
С учетом рассмотренных положений производится выбор технологического процесса.
4.2. Выбор методов обработки
Выбор метода обработки зависит от конфигурации детали, ее конструктивных размеров, точности и качества обрабатываемых поверхностей, вида принятой заготовки.
Решение задач выбора метода и конкретного вида обработки облегчается при использовании справочных таблиц экономической точности обработки [6] в которых содержатся сведения о технологических возможностях обработки резанием различными методами, типовые маршруты обработки различных поверхностей. С помощью этих таблиц выбираются окончательный и предварительный методы обработки, а также устанавливаются промежуточные методы.
4.3. Технологический маршрут обработки
На данном этапе разрабатывается общий план обработки с указанием последовательности, состава и содержания операции. Результаты работы оформляются в виде маршрутной карты технологического процесса (Приложение «Б» данных методических указаний).
Последовательность операций назначают исходя из следующих основных положений:
1) в первую очередь обрабатываются поверхности, которые будут являться технологическими базами для последующих операций;
2) операции, на которых возможно появление брака из-за внутренних дефектов заготовки, нужно выполнять на ранних стадиях обработки;
3) первыми следует обрабатывать поверхности, не требующие высокой точности;
4) отверстия сверлятся в конце технологического процесса, за исключением тех случаев, когда они служат базами;
5) заканчивается процесс изготовления детали обработкой той поверхности, которая должна быть наиболее точной и имеет основное значение для эксплуатации детали. Если она была обработана ранее, до выполнения других смежных операций, может возникнуть необходимость в ее повторной обработке;
6) если деталь подвергается термической обработке по ходу технологического процесса, механическая обработка разбивается на две части: до термической обработки и после нее;
7) технический контроль намечают после тех операций, где вероятна повышенная доля брака, перед ответственными операциями, а также в конце обработки детали.
При рассмотрении содержания операции число и последовательность технологических переходов зависят от вида заготовки и точностных требований к готовой детали. Совмещение переходов определяется конструкцией детали, возможностями расположения режущих инструментов на станке и жесткостью заготовки. Переходы, при которых выдерживаются жесткие требования по точности и шероховатости поверхности, выделяются в отдельную операцию.
Рекомендации по выбору последовательности обработки для обеспечения экономической точности обработки на металлорежущих станках приведены в работе [6]. Разработка маршрута механической обработки существенно облегчается при использовании типовых технологических маршрутов механической обработки деталей для разных условий производства [7]. Наименование операции должно соответствовать требованиям классификатора технологических операций в машиностроении и приборостроении [8].
Если в состав технологического процесса механической обработки входят операции обработки на станках с ЧПУ, то методика проектирования таких операций приведена в работах [6, 9 - 12].
При разработке единичного маршрутного технологического процесса ссылки на инструкции по технике безопасности приводятся в маршрутной карте перед наименованием операции в графе «наименование и содержание операции» или в графе «обозначение документа». Средства защиты работающих должны быть указаны в графе «приспособления и вспомогательный инструмент». Примеры заполнения маршрутных и операционных карт технологических процессов приведены в приложениях методических указаний (Приложения Б и В).
4.4. Выбор оборудования и технологической оснастки
При проектировании технологического процесса в заданных условиях производства, где основными являются станки универсального профиля, выбор оборудования сводится к подбору типа станка по размерам его рабочей зоны в соответствии с размерами обрабатываемой детали, с учетом допустимых чисел оборотов (частоты вращения), подачи и мощности для принятого метода обработки.
Для расчета мощности, необходимой для обработки, выбирается переход, в котором одновременно участвует несколько инструментов или при обработке одним инструментом применяются наибольшая подача, глубина и скорость резания.
На выбор типа станка в значительной степени оказывают влияние требуемая точность размеров, формы детали и шероховатость ее обрабатываемых поверхностей. Станок должен быть наиболее простым для данной операции, обеспечивать оптимальные режимы обработки, заданную точность операции, занимать меньшую производственную площадь, иметь меньшую стоимость.
Сведения по оборудованию приведены в работах [3, 10, 13, 14].
Применяемые станочные приспособления могут быть универсальными, стандартными и специальными [15 - 17].
Выбор режущих инструментов производится исходя из условий обработки с учетом: вида станка, метода обработки, режимов и условий работы; материала обрабатываемой детали, ее размеров и конфигурации; требуемой точности обработки и шероховатости поверхностей; типа производства и заданного объема выпуска деталей; стоимости инструмента и затрат на его эксплуатацию по соответствующим стандартам и справочной литературе [13, 18 - 28].
4.5. Определение промежуточных припусков
и технологических размеров механообработки
При выполнении курсового проекта используется расчетно-аналитический метод определения межпереходных размеров, получаемых в процессе механической обработки деталей, припусков и допусков на них. Расчетно-аналитический метод учитывает многие факторы, действующие в процессе обработки, и выполняется по формулам, приведенным в работах [2, 6].
Расчет производится обычно для одного диаметрального и одного линейного размеров, имеющих наибольшую точность и наименьшую шероховатость. Результаты расчета представляются в табличной форме. Затем выполняется графическая схема расположения номинальных промежуточных размеров, их припусков и допусков. После проверки правильности выполненных расчетов производится сравнение размеров заготовки, полученных расчетно-аналитическим методом, и размеров заготовки на действующем предприятии, после чего делается вывод о возможности перевода заводской заготовки в более высокий класс точности.
Для расчета линейных технологических размеров используется программа KON7, которая автоматически выявляет и решает технологические цепи, учитывает погрешность базирования, рассчитывает припуски исходя из заданной точности конечных размеров детали (см. раздел «Автоматизация проектирования»).
4.6. Определение режимов резания и норм времени
В проекте режимы резания определяются аналитически для четырех разнотипных операций, эскизы которых представлены в графической части квалификационной работы, по формулам, приведенным в работе [13], на остальные операции технологического процесса режимы резания находятся по нормативным данным работ [30, 31] в зависимости от выбранного типа производства и принятого метода обработки заготовки. При использовании компьютерной программы предлагается оптимальный режим резания для одного перехода с учетом экономических показателей (см. раздел «Автоматизация проектирования»)
Определение режимов резания ведется одновременно с заполнением маршрутных или операционных карт технологического процесса, где указываются данные по оборудованию, способу обработки, характеристике обрабатываемой детали и другие, которые используются для расчета режимов резания.
Норму штучного времени Тшт определяют в следующем порядке. На основании установленных режимов резания определяется основное время То. По содержанию каждого перехода устанавливается вспомогательное время Тв по нормативам, которое включает в себя время на установку и снятие детали, управление станком, измерение детали. Определяется оперативное время Топ = То + Тв. Время на обслуживание рабочего места Тобс включает в себя время на техническое и организационное обслуживание рабочего места. Время Тотд предназначено для перерывов на отдых. Составляющие штучного времени Тобс и Тотд принимаются по нормативам или укрупненно, в процентах от оперативного времени – Тобс = 6 % Топ и Тотд = 2,5 % Топ.
Результаты определения Тшт приводится в табличной форме (таблица 2).
Таблица 2
Сводные данные по нормам времени
| Номер и наименование операций (перехода) | То, мин | Тв, мин | Топ, мин | Тобс | Тотд, мин | Тшт, мин | |
| Ттех | Торг | ||||||
| 1. Сверлильная | |||||||
| 2. Токарная | |||||||
| 3. Фрезерная | |||||||
| 4. Шлифовальная и т.д. | |||||||
При выполнении расчетов следует пользоваться литературой [32 - 35].