27.Принцип расчленения технологического процесса на стадии обработки

Технологический процесс механической обработки преследует

следующие цели:

- удаление припуска (излишнего металла) с заготовки;

- придание обрабатываемым поверхностям заданной точности

формы и размеров, а также обеспечение требуемого их расположения,

- достижение определенной шероховатости поверхности,

- создание необходимых физико-механических свойств поверх-

ностного слоя либо всей детали в целом.

Для достижения этих целей обработку каждой элементарной по- верхности в большинстве случаев приходится вести в несколько тех- нологических переходов и операций.

В самом общем случае производится:

- «черновая» обработка, при которой снимается основная масса

припуска и придается полуфабрикату соответствующая геометриче-

ская форма;

- «чистовая» обработка, при которой обеспечивается заданная точность детали (размеров, формы, взаимного расположения элемен-

тарных поверхностей);

- «отделочная» обработка, при которой достигается требуемая

шероховатость поверхности;

- обработка с применение специальных методов (в случае необ- ходимости) для получения требуемых физико-механических свойств поверхностного слоя либо всей детали в целом.

Снятие черновых стружек сопровождается возникновением больших усилий резания, вызывающих повышенные упругие дефор- мации технологической системы СПИД. Это требует больших усилий со стороны приспособлений и приводит к выделению большого коли- чества тепла, вследствие чего нагревается деталь и инструмент. По- этому до начала чистовой обработки деталям надо дать остыть, чтобы избежать получения брака из-за неправильных размеров.

При снятии поверхностного слоя металла в заготовке перерас- пределяются внутренние напряжения, которые приводят к ее дефор- мации, и поэтому ранее обработанные поверхности также окажутся деформированными. Следовательно, при разработке технологических процессов необходимо проектировать сначала выполнение всех чер- новых переходов и операций, т.е. надо обработать заготовку сначала целиком начерно и только после этого приступить к чистовой обра- ботке основных поверхностей детали.

Отделочные операции следует размещать в конце технологиче- ского процесса (после чистовых), как в силу выше изложенного, так и из-за опасения повреждения начисто обработанных отделенных по- верхностей при транспортировке, межоперационном пролеживании деталей, при неоднократных установках и переустановках.

Разбивка технологического процесса на стадии обработки носит название «принципа расчленения технологического процесса на ста- дии обработки». Дифференциация технологического процесса на стадии обработки позволяет не только обеспечить требуемую точ- ность и шероховатость обработки, но и правильно выбрать и исполь- зовать оборудование, инструмент, рабочую силу и производственные площади.

Так, для черновых операций могут быть использованы наиболее мощные многорезцовые и автоматизированные, но менее точные станки. Эти станки позволяют снимать большие припуски и обеспе- чивают высокую производительность труда на самой трудоемкой ста- дии технологического процесса. Они позволяют использовать рабо- чих низкой квалификации, сложные настройки и наладки, т.к. здесь не требуется высокая производительность.

На чистовых и отделочных операциях создается возможность

повысить производительность благодаря применению высокоточных и отделочных специальных и специализированных станков высокой производительности и за счет малых передаточных отношений ис- пользуемых технологических систем СПИД. Следует также иметь в виду, что при соблюдении конструктором на рабочих чертежах тех- нологической взаимосвязи между точностью и шероховатостью по- верхности, отпадает надобность в специальных отделочных операци- ях, снижается трудоемкость и себестоимость обработки.

Принципы получения и измерения размеров.

При производстве деталей встречаются три различных метода

получения и измерения размеров и угловых величин: цепной, коорди- натный и комбинированный.

Сущность цепного метода заключается в том, что каждый по- следующий размер (или угловая величина) получаются или измеря- ются вслед за ранее полученными или измеренными. Причем для это- го в качестве одной из технологических или измерительных баз ис- пользуется связывающая их общая поверхность. Таким образом, при получении каждого последующего звена происходит переход к новой технологической базе и тем самым исключается влияние погрешно- стей предшествующих звеньев на погрешность вновь получаемого звена. Следовательно, погрешность, образующаяся на каждом цепном звене, зависит только от особенностей той технологической операции, в результате которой образуется (получается) данное звено. Поэтому, основным преимуществом цепного метода получения размеров дета- лей, является независимость точности изготовления каждого из звеньев цепи от погрешностей остальных звеньев.

Сущность координатного метода заключается в том, что все размеры детали получаются и измеряются от одной и той же выбран- ной базы, независимо один от другого. Вследствие этого, погреш- ность, получаемая на каждом из координатных звеньев, является следствием особенностей той технологической операции, в результа- те выполнения которой образуется данное координатное звено. Таким образом, погрешность каждого из координатных звеньев не зависит от погрешностей других координатных звеньев - это первое преиму- щество данного метода.

Из рис. 7.6 видно, что при цепном методе получение линейных

размеров А1, А2, А3, А* ступенчатого валика каждый его координат- ный размер Б1, Б*, Б3, определяющий положение торцевых поверх- ностей 1, 2, 3 относительно единой измерительной базы, представляет собой замыкающее звено размерной цепи, составляющими звеньями которой являются соответствующие цепные размеры. Например, ко- ординатный размер Б3 является замыкающим звеном размерной цепи - Б3=А*+А2+А3.

В соответствии с этим, погрешности, получаемые на каждом ко- ординатном размере при цепном методе получения размеров, будут равны: ∆Б3=∆А1+∆А2+∆А3.

Эти погрешности координатных размеров при прочих равных

условиях возрастают по мере увеличения количества цепных звеньев, составляющих этот координатный размер.

Погрешности же, измеряемые на каждом цепном звене при ис- пользовании координатного метода получения размеров, зависят от погрешностей только двух координатных звеньев, образующих дан- ное цепное звено это второе преимущество координатного метода. Например, цепные размеры А2 и А4 представляют собой замыкаю-

щие звенья размерной цепи

А2=Б2-Б1, А*=Б4-Б3.

В соответствии с этим погрешности цепных звеньев определя-

ются по формулам

∆А*=∆Б2+∆Б1, ∆А4=∆Б*+∆Б3.

Сопоставление обоих рассмотренных методов получения разме-

ров показывает, что использование при обработке деталей координат- ного метода, в силу присущих ему особенностей, позволяет получать, как правило, более высокую точность. К этому добавляется еще одно преимущество координатного метода, заключающееся в том, что при нем погрешность установки детали остается постоянной при получе- нии всех координатных звеньев.

Вследствие этих преимуществ координатный метод получил широкое использование в технологической практике.

Сущность комбинированного метода заключается в том, что при изготовлении детали для получения одних звеньев используется координатный метод, а для других - цепной метод. При этом для по- лучения звеньев, определяющих относительные повороты поверхно- стей (параллельные, перпендикулярные и другие угловые величины относительного расположения поверхностей) и большую часть разме- ров, преимущественно используют координатный метод.

Цепной метод используется, главным образом в тех случаях, ко- гда на отдельных размерах требуется обеспечить очень высокую точ- ность или когда погрешность установки, связанная со сменой техно- логических баз, относительно невелика, или когда использование ко- ординатного метода дает на надлежащем цепном звене погрешность, больше установленного допуска.

Способы простановки основных размеров на рабочих чертежах

деталей.

В большинстве случаев при конструировании стремятся обеспе- чить наиболее точные сопряжения и взаимные расположения деталей относительно друг друга в механизмах машины. С этой точки зрения предпочтительнее является простановка размеров на рабочих черте- жах деталей и на операционных эскизах от одной базы, т.к. при этом обеспечивается наибольшая точность взаимного расположения по- верхностей при экономически обоснованных допусках. Однако в ряде случаев приходится отступать от этого правила. Например, если важ- нее определенности координации какой-либо поверхности оказывает- ся определенность ее размеров, то прибегают к цепной простановке размеров.