Выбор способов обработки поверхностей и назначение технологических баз

Каждая деталь может быть представлена в виде сочетания таких элементарных поверхностей,, как: плоскости, цилиндры, конусы, торы и пр. Более сложные поверхности: винтовые, шлицевые, зубчатые и другие фигурные встречаются реже. Многолетней практикой установлены типовые способы механической обработки для каждой элементарной поверхности. Выбор того или иного способа определяется комплексом факторов, среди которых учитывают конфигурацию, габаритные размеры, материал и массу детали; объем выпуска, принятые тип и форму организации производства; имеющиеся в распоряжении оборудование и оснастка и др. К главным факторам непременно относят точность, производительность и рентабельность каждого способа. Например, получить плоскую поверхность небольшой площади с примерно одинаковыми качествами на детали из чугуна можно: цилиндрическим (встречным и попутным) и торцовым фрезерованием; точением, строганием и протягиванием; шабрением; периферийным, торцовым или ленточным шлифованием и т.д. Выбор способа тесно связан еще и со стадией (этапом) процесса обработки. Обдирочная, предварительная (черновая), промежуточная (чистовая) и окончательная (отделочная, тонкая) обработки одной и той же поверхности, чаще выполняются разными способами. Например, черновое и чистовое зенкерование отверстия, а затем развертывание или шлифование (после термообработки).

С различными способами механической обработки поверхностей студенты знакомятся при изучении курсов "Технология конструкционных материалов", "Теория резания", "Электрофизические, электрохимические и механические способы обработки", "Металлорежущие станки", "Проектирование режущего инструмента",а также во время проведения производственных практик. Они подробно изложены в учебниках [9, 12, 17 и др.] Выбор конкретного метода обработки производят с помощью таблиц средней экономической точности различных способов обработки, публикуемых в справочных изданиях [10, 15, 23, 30 и пр.]. Пользуясь приобретенными знаниями и литературой, студенты перед составлением техпроцесса изготовления детали намечают рациональные способы обработки каждой из ее поверхностей.

Параллельно с выбором метода обработки конкретной поверхности решаются вопросы базирования и закрепления заготовки на станке или в приспособлении.

В условиях единичного и мелкосерийного производства часто используют проверочные базы. Положение заготовки на станке определяют с помощью разметки и выверки, а для закрепления широко используют ручные механические зажимы.

В серийном и массовом производстве в основном пользуются контактными (установочными) и настроечными базами.

Контактные базы всегда соприкасаются с опорами приспособлений. Настроечные базы при выполнении технологической операции образуются за один установ с другими обрабатываемыми поверхностями. Их особенно эффективно используют при многоинструментальной обработке на станках-автоматах и полуавтоматах, в автоматических линиях и пр. В таких случаях для закрепления заготовки чаще применяют пневматические, гидравлические и прочие высокопроизводительные зажимные устройства, обеспечивающие надежное закрепление заготовок с постоянными силами. Все обрабатываемые поверхности связывают с технологическими базами непосредственными размерами.

Совмещение технологических баз с конструкторскими и измерительными позволяет исключить погрешность базирования и выполнить размеры с использованием полного поля допуска, установленного конструктором. В целях уменьшения погрешностей в расположении поверхностей следует в качестве баз на всех операциях по возможности использовать одни и те же поверхности.

При несоблюдении принципов совмещения и постоянства баз студентам обязательно следует выполнить размерный анализ, т. е. произвести пересчет выполняемых размеров и назначить на них технологические допуски.

В качестве баз выбираются поверхности простейшей геометрической формы: плоскости, цилиндры и пр. При отсутствии на заготовке поверхностей, удобных для базирования, базы создают искусственно.

Назначение технологических баз в каждом случае производят одновременно с определением способа обработки поверхностей. Объем текста пояснительной записки ― 1―2 с. С учетом выбранных способов обработки в дальнейшем проектируют маршрут выполнения технологических операций.

Пример 4. Назначить технологические базы и выбрать способы обработки всех поверхностей детали по чертежу рис.1 в условиях серийного производства. Чертеж заготовки детали дан на рис.2.

Для выполнения задания темы составим эскиз детали (рис.3), на котором все основные поверхности пронумеруем цифрами. Производства с серийным выпуском продукции оснащают, в основном, универсальным оборудованием, приспособлениями и пользуются стандартным инструментом.

Согласно чертежу и техническим требованиям на изготовление детали (см.рис.3) обработке подлежат следующие поверхности: торцы ступицы 1 и 6, торцы венца 2 и 5, наружная поверхность венца 3, отверстие в ступице 4, шлицевая поверхность отверстия 7, скос на венце 8, зубчатая поверхность 9, а также внутренние и наружные фаски на торцах ступицы. Внутренние поверхности венца 10 и 11, наружные ступицы 12 и 13, поверхности реборды 14 и 15 механической обработке не подвергаются.

Обработку шлиц 7 в отверстии ступицы можно осуществить долблением, протягиванием, а расточку под протягивание предварительную и чистовую ― резцом или зенкером. Зенкерование более производительно. Окончательную обработку зубьев 9 после закалки венца ТВЧ следует выполнить шлифованием, а нарезание зубьев ― зубофрезерованием. Наружную поверхность 3 и торцы венца 2 и 5 после закалки в целях очистки от окалины и достижения точности следует шлифовать на круглошлифовальном станке. Предварительную и окончательную обработки всех других поверхностей можно производить точением. Таким образом, с учетом рассуждений, предварительно имеем следующие схемы (табл. 4).

Рис.3. Эскиз зубчатого колеса Z = 86

Таблица 4