Повышение производительности обо­рудования и качества изделий при мак­симальном снижении затрат времени и средств на разработку, ТПП и обра­ботку заготовок на станках с ЧПУ в зна­чительной мере определяется техноло­гичностью конструкции деталей.

Требования к технологичности де­талей особенно повышаются в условиях автоматизированного производства. Мо­делирование процесса обработки с ис­пользованием ЭВМ позволяет определить не только степень технологичности де­тали, но и возможность применения ти­повых и групповых технологических процессов.

На этапе технологической подготов­ки производства все детали должны быть

_______ 4_________ _________ R R2------ ,,-- 1-- ШЩЩТТ! J_______

Каталоги / Системати Apxu6Ана-I Щогнозиро- Прогнозы;/ ТЗнаизде-1 Расчетбшо* изделий зация J лого6 из- Книепока- / ^ЕЛи!''*®®7

)и техно - даннь х Г^Эелий и ( Азагелей NxMЛ

/ мгии ^Gyjf ^тетологии /но%гию Fa Rex-Cmu?^JBSU Ланные аналИза/ ^ Г^—ЛТехничмотТ! * Mm ЗамечаниЙ! ^

E5S7

Расчет лоха I Паспорт I ЩШ^ЯЯ Лроект/тУ1 ХКДнаопиИ Шыябление 13ая6ки на /

зателей Rex- техноло-1 ня технолЩ и карты / ный об - / Замечаний :1изменение

нологично---- 1 гичнос - --- гичности 7техничесА )разец с ла КД F~J Конст- V

Emu J / ти /когоуро6ня /Мтерой при ТПЩ / рукции

4Q______ Замечания цехЩ ^ _________ ^________ ___________

КДиТДна/ Щ/яВление I ХПаспортаиЦ/ Проработав Предложения! ТкорректироЁ КДсочеред-/ / сеЦи» ПииГдУШШ FeSA

Piurnxda/M-L Акты 7 ШШЯЯШ Графикпе- ЩиёмжВаЩ - Актыпри! Г ныеиатшщ_ пт, емки1^Щ1ЩШц^ре(юда Ш ные испыта-] емки из-! уроЬня Wr-/

Pslf/ ^ий Та/^" Gr;

Х^таТпёх! Данные No-J ХОценкаэ/р-1 1тлан~снй-7 Ймлолне-1 7

ни</ескоео требления[ фекти6но-[_____ жения се - Ние [ Отчеты

/5й ЛД^ЛУДД' ПЕНУ*"' П

I

Рис. 5.5. Блок-схема задач по обеспечению технологичности конструкции

Подвергнуты тщательному анализу (кон­структивно-технологической проработке) в целях повышения степени конструк­тивной и технологической преемствен­ности элементов детали. Решая эту за­дачу, можно определить полный пере­чень типоразмеров и выявить степень их применяемости, построить параметри­ческие ряды, унифицировать детали. Это наиболее полно обеспечит преем­ственность технологических процессов и их элементов, средств технологического оснащения.

На этапе анализа детали выявляется также, насколько технологически рацио­нальна ее конструкция. Эта задача за­ключается в нахождении возможности изготовления и эксплуатации данного изделия при использовании имеющихся в распоряжении предприятия материаль­ных и трудовых ресурсов.

В целом задачи обеспечения техно­логичности конструкции решаются на всех этапах работ по постановке про­дукции на производство. Блок-схема таких задач показана на рис. 5.5. Струк­тура ее такова, что идет чередование входных документов, работ и выходных документов. Схема начинается с систе­матизации аналогов и прогнозирования показателей технологичности. Эти дан­ные являются исходными для опреде­ления базовых показателей, фиксируе­мых в ТЗ на изделие. Затем следуют работы по стадиям проектирования, ко­торые в основном завершаются при под­готовке конструкторской документации (КД) на опытный образец. В дальней­шем изменять документацию становится все труднее. На стадии ТПП приходится оформлять заявки на изменение КД, в процессе изготовления установочной се­рии — собирать замечания цехов, давать разрешения на отступления от КД и ТД (технологической документации), прорабатывать замечания и вносить предложения по изменениям на комис­сию, разрабатывать мероприятия по ре­зультатам начала установившегося про­изводства, планировать их выполнение и т. д.

Завершают схему постоянно проводи­мые работы по оценке технологического уровня и качества изделия, а также его прибыльности.

Отработка на технологичность дета­лей, подлежащих обработке на станках с ЧПУ, характерна для начала процесса ТПП, однако в условиях автоматизиро­ванного производства целесообразно вы­полнять эти работы на более ранней стадии, что требует повышенной техноло­гической подготовки инженеров-кон­структоров.

Общие требования к технологич­ности деталей, обрабатываемых на стан­ках с ЧПУ или намеченных к отработке на этих станках: унификация внутрен­них и наружных радиусов; унификация элементов форм деталей и их размеров; создание такой конфигурации детали, ко­торая обеспечивает свободный доступ инструмента для обработки поверхно­стей; обеспечение возможности надеж­ного и удобного базирования детали при обработке.

Все эти требования прежде всего направлены на сокращение типоразмеров применяемого режущего инструмента, использование более производительного (экономически выгодного) инструмента, замену специального инструмента стан­дартным, уменьшение числа переустано­вок детали, снижение количества и стои­мости требуемой оснастки, повышение точности базирования, а также точно­сти и производительности обработки, уменьшение степени коробления детали при обработке и объема последующей слесарной (станочной) ручной доработ­ки, сокращение затрат на расчет и под­готовку программ.

Выявленные при анализе чертежа де­тали условия повышения технологич­ности разрабатывают и оформляют в виде запроса в ОГК -

Указанные требования, как правило, могут быть выполнены путем изменения геометрической формы или отдельных элементов детали, изменения некоторых размеров, смещения отдельных элемен­тов и т. п. Примеры нетехнологичных и технологичных конструктивных реше­ний деталей, обрабатываемых на станках с ЧПУ, приведены в табл. 5.3.

При обработке детали на станках с ЧПУ (особенно на фрезерных) тре­буются строгая ориентация ее относи­тельно осей координат станка и привяз­ка к исходной точке траектории дви­жения инструмента. Поэтому уже при анализе технологичности детали необ­ходимо предусмотреть элементы для ее базирования. Если деталь не имеет кон­структивных отверстий, которые могут быть использованы как базовые, то такие отверстия надо ввести, располо­жив их на максимальном удалении друг от друга. Можно ввести в конструк­цию детали только одно отверстие, если имеется второе — конструктивное.

Наименьшие допустимые диаметры базовых отверстий dmin:

Размеры дета­ли, мм. . .<100 100—200 200—! 000 rfmin, мм... 4 б 10

Размеры дета­ли, мм. . .1000—2000 > 2000 dmin, мм. . . 16 20

При невозможности выполнить тех­нологические базовые отверстия в детали следует предусмотреть у заготовки спе­циальные технологические приливы, в которых и разместить базовые отвер­стия.

При анализе шероховатости поверх­ностного слоя обработанной детали сле­дует иметь в виду, что после обработки концевыми фрезами на горизонтальных поверхностях остаются заметные на глаз следы фрезерования. В большинстве слу­чаев высота уступов и микронеровностей не превышает 0,01—0,05 мм. Определено, что лучше иметь такие микронеровности, чем риски от слесарной доработки по­верхности абразивными кругами: микро­неровности после фрезерной обработки как концентраторы напряжений менее опасны, чем риски. Поэтому по возмож­ности при проектировании ТП слесарную доработку поверхностей, обработанных на станках с ЧПУ, вводить не следует.

Таблица 5.3. Требования к технологичности деталей, обрабатываемых на станках с ЧПУ

Пример конструктивного решения детали

Требования

Технологичное

Нетехнологичное

Станки токарной группы

Минимальная разнотипность геометрических элементов, образующих наруж­ные и внутренние контуры деталей

ЯНЗЕГ

3. Задание отдельных участков образующей уравнениями, а не координатным Способом »

2. Рациональная геометрическая форма детали, обеспечивающая возможность осуществления минимального числа чистовых проходов, обработку одним инструментом (это исключает появление рисок и уступов на обрабатываемой поверхности), а также удобства при базировании и креплении заготовки

Требование

4. Некоторое снижение требований по шероховатости обрабатываемой поверх­ности у оси вращения

Станки фрезерной группы

1. Сопряжения стенок наружных и внутренних обрабатываемых контуров детали по возможности следует выполнять одинаковыми (типовыми для данного контура) радиусами

/?д = ЯфР(1/4-М/6) Я; ля = гфр,

Где И — наибольшая высота стенок обрабатываемого контура. Выполнение этого требования ведет к сокращению типоразмеров режущего ин­струмента при обеспечении его жесткости и высокой производительности обра­ботки. При обработке деталей из легких сплавов /?фР^Я/6, из труднообрабаты­ваемых материалов —

При назначении радиусов сопряжения для детали (Яд и гд) необходимо выдер­живать такое соотношение между ними и радиусами фрезы /?фр и гФ„, которое обеспечивало бы наличие на торце инструмента (концевой фрезы) плоского участка с диаметром с/ = 2 (ЛфР — ЛфР), что необходимо для качественной обработки участков поверхности детали, ограниченных контуром или прилегающих к нему. Следует избегать соотношения /?д = гд = 7?фр = Гфр, при котором требуется приме­нять концевые сферические фрезы

2. Сопряжение стенок с полками и подсечками одинаковыми для данного контура радиусами гтип, что исключит необходимость обработки различными инструмен­тами и возможность появления следов зарезания

3. Обеспечение конструкцией детали обработки с наименьшим числом установов на станке. Наиболее технологична односторонняя конструкция с базовой плоскостью (а); в этом случае при выполнении условий унификации радиусов деталь может быть полностью обработана одним инструментом на одном при­способлении при одном установе на базовую плоскость. Следующей по степени технологичности является двусторонняя симметричная конструкция детали (б); вследствие симметричности относительно оси 00 деталь обрабатывается с двух сторон по одной и той же программе одним инструментом. Менее техно­логичными являются двусторонняя несимметричная (в) и многосторонняя (г) конструкции деталей

4. Упрощение геометрических форм и типизация основных повторяющихся гео­метрических элементов детали, например карманов, колодцев (см. рисунок), панелей, рам, балок и т. п. Это сокращает затраты на программирование. При конструировании деталей следует максимально использовать зеркально отображенные и симметричные элементы

5. Следует по возможности избегать наклонных (так называемых малкованных) стенок, а также имитации штамповочных уклонов

6. Конфигурация детали должна обеспечивать свободный доступ к поверхностям для обработки их одним инструментом при минимальном числе рабочих ходов

Требование

7. В местах сопряжения обрабатываемой стенки с дном предусматривать завы­шения 0,3—0,5 мм. Это уменьшает объем обработки и предупреждает «зарезы»

8. Простановка размеров от одной базы

9. Обеспечение сопряжений линий контура плавным радиусом

Продолжение табл. 5.3

Это сохранит поверхностный слой обра­ботанной поверхности, который упрочнен наклепом при фрезеровании и имеет сравнительно хороший микрорельеф.

К чертежам деталей, обрабатывае­мых на станках с ЧПУ, не предъявляют никаких требований, противоречащих стандартам ЕСКД на выполнение маши­ностроительных чертежей. Однако не­обходима некоторая дополнительная ин­формация о детали, в связи с чем следует выполнять ряд правил, облегчающих процесс программирования:

1) все размеры проставляют на дета­ли в прямоугольной системе координат от единых конструктивных баз детали;

2) желательно также проставлять размеры от оси детали к центрам всех окружностей, если это не требует от конструктора дополнительных трудо­емких вычислений;

3) проставлять размеры следует так, чтобы данные о каждом контуре были по возможности по одной проекции, а раз­мерные цепи имели двусторонний допуск (±), что облегчает разработку про­грамм;

4) в случае, если контуры изделия заданы аналитически или таблицей коор­динат точек, в чертеже не должно быть ссылок на плаз. Вместо указаний «Контур снять с плаза» следует писать «Контур рассчитывать по данным тео­ретического чертежа, первую деталь сверить с плазом»;

5) чертеж выполняют в масштабе, соблюдая его по всему полю чертежа;

6) на поле чертежа рекомендуется помещать надпись «Изготавливать на станке с ЧПУ» или «Контур фрезеро­вать на станке с ЧПУ».