Вибір варіантів маршрутів обробки деталі (МОД) та попередній вибір обладнання

Практична робота

" Вибір варіантів маршрутів обробки деталі (МОД) та попередній вибір обладнання"

Вихідні дані:

деталь — корпус (рис. 1)

Рис. 1-а. Корпус підшипника Рис. 1-б Оброблювані поверхні

Таблиця 1. Маршрутна схема поетапної механічної обробки поверхонь деталі, зображеної на рис. 1

Таблиця 2. Визначення методів обробки поверхонь деталі (рис. 1)

Поле допусків за ГОСТ 25 346–82 / СтСЭВ 145−7.

1. Теоретичні відомості

Остаточне компонування МОД здійснюється на основі прийнятої спочатку принципової схеми маршруту та відібраних до виконання маршрутів обробки окремих поверхонь (МОП), які комплектують за принципом їх сумісності. Це завдання є тим складнішим, чим більше існує у деталі поверхонь, що точно обробляються. При цьому завжди існує декілька прийнятних варіантів технологічного процесу. При доборі оптимального варіанта керуються наступними рекомендаціями [1, 2]:

1. Згідно з принципами технологічної та часової сумісності виявляють технологічні комплекси поверхонь, що характеризуються абсолютно, відносно чи умовно однорідними комплектами параметрів, тобто тих поверхонь, які можна обробляти з використанням принципів сталості баз та єдності методів обробки.

2. Першим для обробки вибирають базовий комплекс, в який включають поверхні, що на наступних операціях будуть використані як технологічні бази.

3. Порядок обробки інших комплексів визначають відповідно до етапу обробки, на якому знаходиться виконавча поверхня деталі або представник поверхні. При цьому в межах кожного етапу черговість обробки така: основні поверхні, потім першого, другого і вищих рангів.

4. Операції, де є ймовірність браку через дефекти матеріалу або складності механічної обробки, повинні виконуватись на початку процесу, що дозволяє звільнитись від подальшої безцільної обробки явно некондеційних заготовок.

5. На початку процесу необхідно обробляти поверхні, з яких знімається найтовстіший шар металу, оскільки при цьому, по-перше, легше виявити внутрішні дефекти заготовки, а по-друге, найбільше відбувається перерозподіл внутрішніх напружень заготовки. При цьому вона коробиться інтенсивніше і, отже, на наступних стадіях обробки стабільніше й легше забезпечується потрібна точність обробки.

6. Необхідно розділяти чорнову і чистову обробки, що дає можливість підвищити точність обробки і раціональніше використовувати верстати та кваліфікацію виконавців: на чорновій обробці - потужні та менш точні верстати при невисокій кваліфікації працівників, а на чистовій — менш потужні, але більш точні верстати при вищій кваліфікації працівників. Однак при обробці металомістких заготовок при значних затратах допоміжного часу на встановлення оброблюваної заготовки, коли заготовка важка, громіздка, має високу жорсткість, а припуски на обробку невеликі, розділяти чорнову і чистову обробки необов’язково.

7. На початку процесу потрібно виконувати обробку тих поверхонь, при знятті металу з яких найменше зменшується жорсткість заготовки. Наприклад, при чорновій обробці ступінчастого вала доцільно в першу чергу обробляти ступіні більшого діаметра, канавки обробляти якомога пізніше і т.ін.

8. Після чорнової обробки послідовність обробки поверхонь встановлюється обернено ступеню їх точності та шорсткості. Чим точнішою та менш шорсткою повинна бути поверхня, тим пізніше вона обробляється, оскільки зняття кожного шару з поверхні заготовки викликає перерозподіл внутрішніх напружень та деформацію заготовки. Тому поверхні найбільш точні та найменш жорсткі повинні оброблятись останніми, чим виключається або зменшується можливість зміни розмірів і ушкодження остаточно оброблених поверхонь.

9. Для великих, важких заготовок послідовність обробки може обумовлюватись забезпеченням можливо меншого числа перевстановлень.

10. Послідовність виконання операцій механічної обробки деталей встановлюється також із врахуванням термічної обробки. Місце термообробки в технологічному процесі залежить від її призначення. Так, старіння для повного або часткового зняття внутрішніх напружень у матеріалі заготовки передбачають перед механічною обробкою або після чорнової обробки. Загальне загартування деталі супроводжується значними деформаціями, у зв’язку з чим передбачається перед кінцевою обробкою (як правило, шліфуванням). Ціанування та азотування для збереження міцного шару планують після кінцевої обробки або перед фінішною обробкою.

11. Операції допоміжного або другорядного характеру (свердління дрібних отворів, зняття фасок, прорізання канавок, зняття задирок тощо) звичайно виконується на стадії чистової обробки. Послідовність виконання цих операцій може змінюватись, оскільки вона не впливає на якісні показники та економіку процесу в цілому.

Контрольні операції звичайно призначають після тих етапів обробки, де ймовірно підвищена кількість браку перед складними та відповідальними операціями і після них, перед операціями, які виконуються в інших цехах, перед термічною обробкою та після неї, а також у кінці обробки.

13. Вибір обладнання для кожного комплексу поверхонь та уточнення схем базування на всіх етапах обробки.

Таким чином, будь-який процес механічної обробки повинен вкладатись в таку схему послідовності обробки:

1. Обробка поверхонь-баз для наступних операцій.

2. Чорнова та чистова обробка основних поверхонь деталей.

3. Чорнова та чистова обробка другорядних поверхонь.

4. Термічна обробка заготовки, якщо вона передбачена кресленням і технічними умовами.

5. Виконання фінішних операцій, пов’язаних з термічною обробкою.

6. Виконання оздоблювальних операцій основних поверхонь.

2. Розробка МОД для деталі корпус (рис. 1).

Згідно з кресленням деталі, принциповою схемою маршруту обробки (табл. 1) та наміченими маршрутами обробки поверхонь (МОП, табл. 2), об'єднуємо поверхні в комплекси.

Варіант 1. До першого комплексу повинні увійти поверхні, що представляють комплект технологічних баз. Такими поверхнями є поверхня 1 (площина основи) і поверхні 4 (отвори 10Н7). Однак вони належать до поверхонь різних класів і характеризуються абсолютно неоднорідними комплектами параметрів. Тому розділимо ці поверхні на два комплекси. Перший комплекс подаємо єдиною поверхнею 1, другий — двома поверхнями 4, поверхнею 3 та 2. Ці поверхні характеризуються відносно однорідними комплектами параметрів, однак можуть бути оброблені з одного встановлення із застосуванням комбінованого інструменту. Третій комплекс подаємо поверхнями 5, 7, 8, 6, 9. Ці поверхні також мають відносно однорідні комплекти параметрів, але також можуть бути оброблені з одного встановлення. До четвертого комплексу включаємо поверхні отворів під різь (поверхня 10 — першого рангу) та нарізні поверхні М5-7Н (поверхню 11 — 2-го рангу). На останньому чистовому етапі залишається (табл. 3) єдина поверхня отвору 5, яка складає п’ятий комплекс. З додаткових операцій призначимо миття та контроль.

Таким чином, після вибору обладнання вимальовується такий перший варіант МОД:

Операція 5. Чорнове та чистове фрезерування поверхні на вертикально-фрезерному верстаті.

Операція 10. Чорнова та чистова обробка отворів 10Н7, 17 та поверхні 2 на вертикально-свердлильному верстаті (свердління, зенкерування, цекування, розвертання).

Операція 15. Чорнове та напівчистове розточування отвору 50Н7 (із залишенням припуску для тонкого розточування), підрізання торців 7 та 8, точіння фасок 6 та 9 на двосторонньому розточувальному верстаті.

Операція 20. Свердління отворів (поверхні 10) та нарізання різі (поверхні 11) на вертикально-свердлильному верстаті.

Операція 25. Тонке розточування отвору 50Н7 на верстаті для тонкого розточування.

Операція 30. Миття.

Операція 35. Контроль.

Результати розробки МОД — 1-й варіант заносимо в табл. 3 для подальшого аналізу і оцінки.

Примітки:

На ескізах табл. 3 і 4 повинно бути відображено:

· технологічні бази з використанням умовних позначень опорних точок або умовних позначень опор і затискачів;

· поверхні, які обробляються жирною лінією;

· шорсткість оброблюваних поверхонь згідно з державним стандартом;

· кінцеві технологічні розміри, що отримуються на даних операціях;

· технологічні розміри, що отримуються на переходах (проставляються під кінцевими).

Таблиця 3. Перший варіант МОД «Корпус підшипника» (рис. 1)

Технологічні розміри позначаються умовно: Аij — розміри відстані; 2Аij — розмір діаметра, де і - номер операції; j — номер переходу даної операції.

Кутові розміри позначаються також умовно, але використовуються рядкові літери грецького алфавіту.

Варіант 2. Враховуючи, що обробка плоских поверхонь фрезеруванням є високопродуктивним процесом, у другому варіанті передбачимо обробку поверхонь 2, 7, 8, виконану на фрезерних верстатах. Комплекси поверхонь складаються наступним чином: перший — поверхня 1, другий — поверхні 4 і 3, третій — поверхні 7 і 8, четвертий — поверхні 5, 6, 9, поверхня 5 обробляється начорно і напівчисто із залишенням припуску на тонке розточування, п’ятий — поверхня 2, шостий — поверхні 10, 11, сьомий — поверхня 5 обробляється остаточно.

Таким чином, після вибору обладнання вимальовується такий другий варіант МОД:

Операція 5. Чорнове та чистове фрезерування поверхні на вертикально-фрезерному верстаті.

Операція 10. Чорнова та чистова обробка отворів 10Н7 і 17 на вертикально-свердлильному верстаті (свердління, зенкерування, розвертання).

Операція 15. Чорнове та чистове фрезерування поверхонь 7 і 8 на горизонтально-фрезерному верстаті.

Операція 20. Чорнове і напівчистове розточування отвору 50Н7 (із залишенням припуску для тонкого розточування), точіння фасок 6 і 9 на двосторонньому розточувальному верстаті.

Операція 25. Фрезерування поверхонь 2 на горизонтально-фрезерному верстаті.

Операція 30. Свердління отворів та нарізання різі М5−7Н на вертикально-свердлильному верстаті.

Операція 35. Тонке розточування отвору 50Н7 на верстаті для тонкого розточування.

Операція 40. Миття.

Операція 45. Контроль.

Результати розробки МОД-2-й варіант заносимо в табл. 4 для подальшого аналізу і оцінки.

Примітки:

1. Наведені два варіанти МОД «Корпус підшипника» є тільки одні з можливих. Використовуючи запропоновані раніше схеми базування МОП, можна розробити ще декілька варіантів, але обмежимося наведеними.

2 Обладнання вибиралося за такими ознаками:

· вид обробки;

· габарити робочої зони верстата;

· точність верстата.

Таблиця 4. Другий варіант МОД «Корпус підшипника» (рис. 1)

Використана література

корпус деталь обробка компонування

1. Бондаренко С. Г. Розмірні розрахунки механоскладального виробництва. — К. 1993. — 544 с.

2. Руденко П. О. Проектування технологічних процесів. — К.: Вища школа, 1993. — 414 с.