Выбор методов и маршрута обработки поверхностей детали

Выбор метода обработки зависит от вида заготовки, наличия и удобства технологических баз, конфигурации детали, ее габаритных размеров, точности и качества обрабатываемых поверхностей.

Первоначально определяют метод окончательной обработки, обеспечивающей соблюдение требований чертежа по каждой поверхности и затем определяют промежуточные методы обработки. Решение задачи выбора метода и конкретного вида обработки облегчается при использовании справочных таблиц экономической точности обработки, приведенной в приложении А или частично использовании межгосударственного стандарта: шероховатость поверхности ГОСТ 2789-73 и экономическая точность ГОСТ 16093-81

После выбора метода обработки каждой поверхности составляют маршрут обработки деталей. Составление маршрута – сложная задача с большим числом возможных вариантов решения. Его цель – дать общий план обработки детали, наметить содержание операций технологического процесса.

При определении маршрута обработки рекомендуется придерживаться типовой последовательности обработки, (см. Табл А.5), учитывая, что многократная обработка повышает точность на 1-2 квалитета.

В целом при механической обработке детали придерживаются следующей последовательности;

1. Обработка детали должна начинаться с обработки тех поверхностей, которые принимаются за технологические базы для последующих операций. Характерным примером является предварительная обработка центровых гнезд при точении валов; последующая обработка валов ведется с использованием центровых гнезд в качестве технологической базы.

2. После обработки базовых поверхностей следует обрабатывать те поверхности, где должен сниматься наибольший припуск, так как при обработке этих поверхностей возникают наибольшие усилия резания, а следовательно, и наибольшие усилия зажатия детали, что зачастую приводит к деформации окончательно обработанных поверхностей.

3. В первую очередь желательно также обрабатывать те поверхности деталей, где возможно наличие дефектов в заготовках (раковин, включений и др.).

4. Последовательность проведения остальных видов обработки следует устанавливать в зависимости от заданной чертежом точности и шероховатости обрабатываемой поверхности. При этом сначала производятся черновые токарные, фрезерные и протяжные работы, а затем сверление, зенкерование, развертывание и чистовая обработка. Последним идет финишная обработка, обеспечивающая высокую точность и малую шероховатость поверхности, данная операция производится после термической обработки деталей, если надо ей воспользоваться (тонкое шлифование, хонингование, суперфиниширование, доводка, притирка и т.д.).

То есть, чем точнее должна быть обработана поверхность (кроме, базовой), тем позже ее обрабатывают. Заканчивают обработку той поверхности, которая имеет наибольшую точность

Последовательность механической обработки должна быть увязана с термическими видами обработки. Закалку с низким отпуском обычно проводят перед шлифованием, а закалку с высоким отпуском (улучшение) с целью

улучшения механических свойств металла - между черновой и чистовой обработкой точением, фрезерованием, строганием.

Перед механической обработкой заготовки (штамповки, поковки, отливки) часто подвергаются отжигу и нормализации.

Для повышения точности изготовления детали технологический маршрут предусматривает черновой, чистовой и отделочный виды обработки.

При черновой обработке, снимают основную величину припуска, а после термической обработки, для устранения возможных короблений, предусматривают правку заготовки, исправляют или обрабатывают технологические базы и только после этого производят окончательную обработку.

Наметив методы и последовательность обработки поверхностей детали (переходы), приступают к разработке маршрутной технологии, т.е. группируют переходы в операции. При этом каждый переход формулируют с учетом принятой классификации .

На основе разделения процесса обработки детали на операции описывается технологический маршрут её обработки. В технологическом маршруте указывается содержание операций, установив, переходов, их последовательность.

Выбор технологических баз

Точность размеров и взаимное положение обрабатываемых поверхностей заготовки зависит от погрешности ее установки на станке. При установке заготовки базой должна служить та поверхность, относительно которой на рабочем чертеже детали скоординирована обрабатываемая поверхность. Точность, форма и размеры базы должны обеспечить хорошую устойчивость и жесткость заготовки на установочных элементах приспособления, что достигается соответствующими размерами и качеством поверхностей.

Основные положения теории базирования и терминологии изложены в ГОСТ 21495-76. При выборе баз учитывают, что положение геометрических и кинематических связей на тело (в системе координат х, у, z) позволяет лишить его шести степеней свободы (трех перемещений вдоль осей и трех поворотов вокруг осей – правило «шести точек») и обеспечить надежное крепление при обработке. В зависимости от числа и направления размеров, выдерживаемых при данной операции, схема базирования может состоять из одной, двух или трех базирующих поверхностей. При этом деталь соответственно лишается трех, четырех, пяти или шести степеней свободы

Выбор технологических баз – это важный этап разработки любого технологического процесса. При выборе технологических баз для обработки заготовки следует использовать принцип совмещения баз, т.е. в качестве технологической базы использовать поверхность, являющуюся измерительной и конструкторской базой.

На всех основных технологических операциях желательно использовать в качестве технологических баз одни и те же поверхности заготовки.

Когда постоянство технологической базы не может быть обеспечено, в качестве новой технологической базы выбирают обязательно обработанную и желательно более точную поверхность.

При вынужденной смене баз следует переходить от менее точной базы к более точной (принцип последовательности баз). Они не должны деформироваться под действием сил зажима и резания.

На первой операции целесообразно принимать в качестве баз поверхность с наименьшим припуском на обработку. Первичную базу, из-за ее малой точности, используют только один раз.

В качестве технологических баз при точении, шлифовании тел вращения принимают: наружную или внутреннюю цилиндрическую поверхность и торец, два центровых отверстия, наружную или внутреннюю цилиндрическую поверхность и центровое отверстие. Размеры центровых отверстий, без предохранительного конуса, выбираются в таблице А.6.

При фрезеровании и сверлении с применением зажимных приспособлений в качестве базирующих поверхностей принимают две взаимно перпендикулярные плоскости и опорную точку в третьей взаимно перпендикулярной плоскости; плоскость и два коротких отверстия под шпильки, три или четыре центровых гнезда, цилиндрические поверхности под призмы для зажима валов.

Правильно выбранные базы (черновые и чистовые) должны обеспечить простоту и дешевизну приспособлений, удобство установки детали.

Для наглядного представления схем базирования предусмотрены графические обозначения опор зажимных и установочных устройств, которые приведены в таблице А.7, а так же там раскрыты возможные варианты установки заготовок.