Подбор деталей и анализ их технологичности

Успех внедрения станков с ЧПУ во многом определяет правильный подбор деталей. Именно на этом этапе создаются основные предпосылки для получения наибольшего экономического эффекта от их внедрения. Общие принципы, которыми руководствуются при подборе деталей для обработки на станках с ЧПУ, сводятся к следующему;

1. Чем выше концентрация обработки на станке с ЧПУ по сравнению с универсальным оборудованием, тем выше эффективность числового управления. Степень концентрации обработки при переводе изделия на станок с ЧПУ выражают при помощи коэффициента концентрации

К_к=А_б/А_чпу,

где А_б, А_чпу – число операций соответственно в базовом технологи. ческом процессе и н процессе с использованием станков с ЧПУ.

2. Чем сложнее деталь, тем в большей степени могут быть использованы технологические возможности системы ЧПУ и тем эффективнее применение станков с ЧПУ. Сложность детали определяется материалом, числом обрабатываемых поверхностей, их формой и расположением, размерами, необходимой точностью и шероховатостью поверхностей, технологичностью конструкции и др.

Рисунок 2.1 - Блок - схема выполпения работ по подготовке обработки детален на станках с программным управлением

3. Чем больше объем разметочных и пригоночных работ, тем выше эффективность числового управления. Разметка – сложная, дорогостоящая ручная работа, требующая высокой квалификации рабочих. Использование стаикои с ЧПУ в подавляющем большинстве случаев полностью устраняет разметку, повышает точность и качество обработки, что практически исключает необходимость в пригоночных работах на сборке.

4. Чем сложнее оснастка при изготовлении детали на обычных станках, тем более эффективно числовое управление. Количество оснастки при переводе детали на станки с ЧПУ сокращается пропорционально сокращению числа операций.

5. Чем сложнее контроль, тем эффективнее применение станков с ЧПУ. Это происходит по двум причинам. Во-первых, во многих случаях отпадает необходимость изготавливать контрольные приспособления; во-вторых, сокращается потребность в контролерах.

При переходе на станки с ЧПУ следует помнить, что эффективность их использования зависит от того, насколько полно используются технологические возможности станка. Применение дорогостоящих станков с большим количеством инструментов нецелесообразно, если их технологические возможности используются не полностью. Окончательное решение о переводе обработки деталей на станки с ЧПУ следует принимать лишь после обоснования возможности получения требуемой точности детали и экономически целесообразной минимальной партии деталей.

Технологичность деталей, обрабатываемых на станках с ЧПУ, необходимо оценивать с двух позиций; во-первых, с точки зрения собственно обработки, которая должна осуществляться с требуемой точностью, высокой производительностью и низкой себестоимостью; во-вторых. с точки зрения задач программирования. Требования к технологичности, как удобству обработки при минимальных затратах, основаны на тех же началах, что и требования к любым другим деталям, обрабатываемым на обычных станках.

Специфическими требованиями являются:

1. Обрабатываемые поверхности детали должны быть сосредоточены с четырех сторон. На двух остальных сторонах, используемых в качестве технологических баз, должно быть минимальное количество обрабатываемых поверхностей.

2. С учетом обработки с четырех сторон деталь должна обеспечивать возможность применения такой схемы закрепления, которая не создает помех для обработки и не вызывает появления упругих деформаций, выходящих за пределы допустимых отклонений.

3. Длина растачиваемых с одной стороны отверстийне должна превосходить – допустимую для консольной обработки на данном станке. Максимальная длина не должна превышать пяти-шести диаметров оправки, несущей расточной резец.

4. При далеко «разнесенных» соосных отверстиях, обработка которых ведется с поворотом на 180°, необходимо помнить, что такая схема удваивает погрешности.

5. При обработке на фрезерных станках плоских деталей все радиусы R сопряжения смежных участков контура должны быть по возможности одинаковыми. Величина R должна соответствовать нормальному ряду диаметров концевых фрез (5, 6, 7, 8. 9, 10, 11, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 30 мм)

6. При обработке на любых станках с ЧПУ конструкция детали должна обеспечивать ее обработку с наименьшим числом установов.

7. Корпусные детали не должны иметь обрабатываемых поверхностей, расположенных под углом к осям координат.

8. В конструкциях корпусных деталей желательны два базовых отверстия, которые должны быть максимально удалены друг от друга.

9. Заготовки корпусных деталей должны отвечать требованиям машинной формовки н не иметь резких колебаний припусков на обработку. Последнее обусловлено удобством программирования. Особенно эти требования касаются деталей, обрабатываемые поверхности которых образуются кривыми линиями, сочетаниями прямых линий с дугами окружностей и т. д., т, е. деталей, требующих контурной обработки. Как правило, существующие конструкторские чертежи не удовлетворяют требованиям программирования. Поэтому их приходится перерабатывать.

Особое внимание при разработке маршрутного технологического процесса уделяют назначению термической обработки, пневмо- и гидроиспытаниям Переносить механическую обработку из одной части технологического процесса в другую с целью интеграции надо весьма осторожно Например, не следует объединять операции, обычно выполняемые после отжига или естественного старения, с операциями которые выполняют до термообработки Излишняя концентрация операций механической обработки может привести к деформации и браку деталей

Учитывая, что на многооперациоппых и координатно-сверлильных станках с ЧПУ отверстия обрабатывают без кондукторов и все параметры обеспечиваются точностью станка и инструмента, не следует предъявлять чрезмерно высокие требования к их точности.

При обработке отверстий в сплошном материале необходимо предусматривать технологические переходы по зацентровке будущих отверстий, выполняемые сверлами меньшею диаметра (обычно короткими спиральными сверлами Æ10–20 мм с углом при вершине 90°) или центровыми комбинированными сверлами.

При установлении последовательности обработки отверстий на станках с ЧПУ следует помимо достижения заданной точности учитывать и производительность, зависящую от времени смены инструмента, времени позиционирования и поворота стола При обработке отверстий в корпусных деталях единичными инструментами структура технологической операции может быть построена по одному из следующих принципов