4.5. Особливості технологічного процесу обробки заготовок корпусних деталей на автоматизованих верстатах
Побудова технологічного процесу виготовлення заготовок корпусних деталей на багатоцільових верстатах та автоматизованих дільницях має свої особливості. Виявлення та урахування цих особливостей має принципове значення для досягнення потрібної точності деталі та ефективного використовування коштовного верстатного обладнання.
Однією з головних особливостей побудови технологічних процесів на багатоцільових верстатах та автоматизованих дільницях є максимальна концентрація технологічних переходів, що послідовно виконуються за програмою з використовуванням різного різального інструменту при найбільш повному використовуванні принципу єдності баз. Головною технологічною перевагою цього є досягнення високої точності відносного положення поверхонь деталі, які обробляються з однієї установки при використовуванні різних різальних інструментів.
Використовування багатоцільових верстатів та автоматизованих дільниць значно поширює можливості виконання повної обробки заготовки з однієї установки при базуванні її по необроблюваних поверхнях. Структура побудови технологічного процесу при цьому значно спрощується. Повна обробка заготовки може бути виконана на одному або на декількох (двох, трьох) багатоцільових верстатах. Заготовка обробляється без перезакріплення її на одному супутнику, який послідовно переміщається з одного верстата на інший.
Якщо обробка заготовки з однієї установки не можлива, то структура виконання технологічного процесу складається з наступних етапів:
1. обробка на першій операції комплексу поверхонь, що використовуються у подальшому у якості технологічних баз, для отримання більшості поверхонь деталей.
2. обробка практично усіх поверхонь заготовки з загальних технологічних баз, отриманих на першій операції.
У багатьох корпусних деталях на одному боці може бути розташовано декілька однакових поверхонь, наприклад, поверхні отворів однакового діаметру, пазів однакової ширини або однакових за розмірами площин. У цьому випадку доцільно одним інструментом послідовно обробити усі однакові поверхні, а потім змінити різальний інструмент.
При наявності на плоских поверхнях заготовки нерівномірного або завищеного припуску фрезерування рекомендується виконувати послідовними робочими ходами з використанням фрез меншого діаметру.
Для зменшення впливу уводу свердел, з метою досягнення точності міжцентрових відстаней та положення отворів рекомендується виконувати центрування. Для обробки групи кріпильних отворів доцільно застосовувати прості багатошпиндельні свердлильні головки. В свою чергу, ступінчасті отвори для підвищення продуктивності необхідності обробляти налаштованими різцевими блоками або комбінованими зенкерами.
При обробці отворів у литих заготовках спочатку рекомендується розточування різцем замість зенкерування. Це дозволяє зменшити відхилення осі отвору внаслідок нерівномірного припуску.
Для зменшення уводу осі у отворів великого діаметру (більш 100 мм) в якості першого переходу рекомендується фрезерування по контуру кінцевою фрезою, а потім розточування.
Для гарантованого досягнення необхідної точності положення ряду отворів та площин відносно однієї бази всі ці поверхні необхідно обробляти на одному верстаті за одну установку.
Для зменшення номенклатури інструменту необхідно підвищити вимоги до уніфікації при назначені діаметральних розмірів отворів та кріпильних різьб у корпусних деталях.
Маршрутний технологічний процес обробки корпусних деталей на багатоінструментальних верстатах розробляють з урахуванням особливостей обробки на верстатах з ЧПУ, технологічних можливостей цих верстатів (у тому числі точності та продуктивності обробки) та їх собівартості.
Концентрація переходів обробки в операції, що виконується на багатоінструментальному верстаті з ЧПУ, дозволяє скоротити число операцій, трудомісткість обробки, підвищити точність відносного положення поверхонь деталей.
У маршрутному технологічному процесі обробки корпусної деталі, що підлягає штучному старінню або що має точні отвори та площини, потрібно диференціювати операції на чорнові та чистові. У таких випадках корпусні деталі виготовляють за одну-дві чорнові та дві чистові установи. Дві чорнові (чистові) установи можуть бути об’єднані в одну чорнову (чистову) операцію з використанням багатомісних пристосувань.
У маршрутному технологічному процесі обробки корпусної деталі, що не підлягають старінню і (або) ті, що не мають точних отворів та площин як правило передбачають дві або одну операцію обробки на багато інструментальному верстаті в залежності від числа оброблюваних сторін та їх точності. Для складних деталей повинна бути передбачена операція розмітки та нанесення розмічувальних ліній, визначаючих положення деталі. Більшість слюсарних операцій, у тому числі нарізування різьби вручну, вилучають.
Якщо корпусна деталь підлягає проміжній термообробці або має точні отвори та площини, тоді маршрутний технологічний процес рекомендовано складати наступним чином.
Перша чорнова операція – обробка деталі з двох сторін (площини та отвори великого діаметру); в якості технологічної бази використовують поверхні, що забезпечують надійне закріплення, можливість продуктивного зняття припуску.
Друга чорнова операція – обробка інших сторін деталі з установкою по обробленим у попередній операції поверхням, утворення технологічних баз для наступної обробки. У кожній із чорнових операцій необхідно обробляти взаємопов’язані площини та отвори для забезпечення мінімального припуску на наступну обробку, вилучати максимальну кількість матеріалу для стабілізації внутрішніх напруг.
Перша чистова операція – обробка базової та протилежних їй площин заготовки та всіх елементів (пазів, уступів, отворів), розташованих на цих площинах, у тому числі основних отворів.
Друга чистова операція – обробка інших чотирьох сторін з установкою по обробленим на попередній операції базам, у тому числі обробка основних отворів, пазів, уступів, допоміжних та кріпильних отворів.
Операційна технологія обробки корпусних деталей на багато-інструментальних свердлильно-фрезерно-розточувальних верстатах з ЧПУ розробляється з урахуванням наступного.
1. Операція обробки – сукупність переходів обробки окремих, елементарних поверхонь деталі.
2. Технологічні переходи обробки елементарної поверхні (отвір, площина, паз і тому подібні) вибирають за відпрацьованими технологічними схемами. Технологічна схема являє собою комплекс переходів, що виконуються послідовно та необхідних для забезпечення необхідної якості поверхні.
3. На початку операції, як правило, фрезерують зовнішні та внутрішні контури торцевими, кінцевими та іншими фрезами, потім обробляють основні та допоміжні отвори великого діаметру, і наприкінці, допоміжні отвори малого діаметру.
4. Виходячи з експлуатаційних умов роботи верстату та забезпечення точності обробки операцію проектують з мінімально необхідною кількістю змін інструменту та поворотів стола з заготовкою.
5. В якості першого переходу відлитих отворів на верстатах з позиційною системою управління необхідно використовувати розточування, а не зенкерування, оскільки при розточування увід свердла та зміщення осі оброблює мого отвору значно менше. На верстатах з контурною системою управління у цьому випадку для отворів великих діаметрів доцільно використовувати фрезерування замість розточування, так як кінцева фреза значно менш чутлива до нерівномірності припуску на обробку.
6. Основні отвори та інші поверхні деталі, точність розміру та відносного положення яких обумовлена жорсткими допусками, обробляють з послідовною заміною інструментів при мінімальних змінах відносного положення деталі інструменту.
7. Базові поверхні (три площини або площина і два отвори) необхідно обробляти за одну установку. Якщо на цій же операції виконують і інші переходи, то для виключення впливу деформування деталі при обробці на точність її базових поверхонь ці поверхні обробляють наприкінці операції після технологічного установу програми і перезатискання деталі.
Загальна схема виконання переходів обробки на багато-інструментальному свердлильному-фрезерно-розточувальному верстаті з ЧПУ подана у таблиці 4.1.
Таблиця 4.1 – Загальна схема послідовності виконання переходів обробки
