Выбор последовательности обработки

Определение последовательности обработки. Последовательность обработки играет важную роль при построении рационального технологического процесса. При этом необходимо исходить из следующих экономических соображений.

Обработку обычно начинают с тех поверхностей, которые используются в качестве базовых при обработке других поверхностей, а также те поверхности, при удалении припуска с которых в наименьшей степени снижается жесткость заготовки. Затем следует переходить к обработке тех поверхностей, с которых снимается наибольший припуск на обработку. Это объясняется тем, что при черновой обработке, когда снимается с поверхности заготовки основной слой металла, легко выявляются дефекты заготовок, которые могут быть причиной брака (трещины, газовые и песочные раковины).

Последовательность операций дальнейшей обработки устанавливается в зависимости от требуемого класса чистоты и точности: отделочные операции всегда должны выполняться после чистовых. Чтобы не допустить снижения точности обработки деталей, не следует совмещать черновую и чистовую обработку на одном станке. Однако эта рекомендация к условиям единичного производства не всегда подходит.

Место термообработки и контроля в технологическом процессе. При разработке технологического процесса изготовления детали необходимо правильно увязать операции механической обработки с термической обработкой и операциями контроля. Как известно, для снижения твердости отливок и улучшения обрабатываемости применяют отжиг. Этот вид термической обработки применяется также для снятия внутренних напряжений в отливках и поковках. Следовательно, отжиг должен предшествовать механической обработке. Для повышения механических свойств металла детали подвергают закалке, цементации, азотированию и другим видам химико-термичеокой обработки. Поэтому закалку и операции химико-термической обработки следует выполнять перед чистовой обработкой. При этом необходимо предусматривать соответствующие операционные припуски.

Операции контроля предусматривают после предварительной обработки, перед ответственными и трудоемкими операциями по изготовлению изделий и после них, а также перед операциями, выполняемыми в других цехах. Концентрация, и дифференциация операций. В зависимости от типа производства и наличия оборудования в цехе технологический процесс может строиться по одному из двух методов: концентрации или дифференциации операций.

Если в цехе имеется оборудование, позволяющее выполнять обработку за меньшее число операций (соединение нескольких операций в одну, объединение простых переходов в один более сложный, замена нескольких установок позициями), то технологический процесс строится по методу концентрации операций. Автоматы и полуавтоматы являются типичными станками, применяемыми при укрупнении операций. Концентрация операций способствует сокращению трудоемкости обработки, уменьшению количества потребных станков и производственной площади. Однако при этом повышаются требования к каждому рабочему месту, возрастает потребность в высококвалифицированных рабочих, наладчиках автоматических линий, сложных станков. В крупносерийном и массовом производстве могут применяться как метод концентрации (укрупнения), так и метод дифференциации операций.

Метод дифференциации операций характеризуется расчленением технологического процесса механической обработки на ряд простых операций, выполняемых на сравнительно простом оборудовании. Этот метод требует наличия рабочих более низкой квалификации, оснащения станков современными быстродействующими зажимными приспособлениями. При этом для снижения затрат вспомогательного времени целесообразно применять упоры, лимбы и другие приспособления.

Выбор оборудования, режущего, вспомогательного и измерительного инструментов. Рациональный выбор оборудования для выполнения той или иной операции обработки имеет первостепенное значение для экономичной, высокопроизводительной и качественной работы. При этом необходимо пользоваться паспортами на имеющееся оборудование (станки) либо специальными каталогами, в которых приводятся техническая характеристика и другие данные, необходимые для установления возможности выполнения операции обработки на том или ином станке. Важное значение имеет производительность и мощность станка, его точность и соответствие габаритным размерам обрабатываемых заготовок, возможность применения прогрессивного инструмента и оснастки. Различают станки широкого профиля (универсальные), специализированные и специальные.

В единичном (индивидуальном) и мелкосерийном производстве механическая обработка осуществляется обычно на универсальном оборудовании. При этом на одном станке может выполняться несколько операций. Применяемые приспособления также отличаются универсальностью (тиски, прихваты, угольники). Основным оборудованием в цехах массового и крупносерийного производства являются автоматы и полуавтоматы, агрегатные станки, многошпиндельные сверлильные и фрезерные станки, автоматические и полуавтоматические линии, обеспечивающие высокую производительность труда.

Одновременно с выбором оборудования (станка) необходимо правильно запроектировать нужное приспособление. Простые универсальные приспособления (патроны, оправки, тиски) целесообразно применять в единичном и мелкосерийном производстве. Однако при этом целесообразно пользоваться лимбами, упорами и другими приспособлениями для сокращения вспомогательного времени. Высокопроизводительные быстродействующие приспособления (пневматические, гидравлические, электромагнитные) применяют в массовом и крупносерийном производстве. Мерилом целесообразности применения того или иного приспособления является наименьшая себестоимость обработки заготовки на данной операции.

Выбор режущего инструмента обусловливается характером обработки, заданными классом точности и шероховатости поверхности, типом станка, материалом обрабатываемой заготовки, количеством обрабатываемых деталей в партии. Режущий инструмент должен обеспечивать наибольшую производительность труда при удовлетворении всех технических требований к качеству и точности обрабатываемой детали. Материалом для режущей части инструмента являются металло- и минералокерамические материалы, алмазы, быстрорежущие и инструментальные стали. Каждый из инструментальных материалов имеет свою оптимальную область применения. Твердосплавные инструменты обеспечивают высокую производительность труда при обработке высокотвердых материалов, черных, цветных металлов и пластмасс. Алмазные инструменты применяются для чистовой и отделочной обработки.Для обеспечения выпуска качественных деталей важное значение имеет также рациональный выбор измерительного инструмента. Выбор его производится в зависимости от вида производства, применяемого оборудования, требуемой точности, формы и длины измеряемой поверхности. В условиях единичного производства, как правило, применяется универсальный измерительный инструмент общего назначения, пригодный для проверки правильности различных размеров (линейка, нутромер, штангенциркуль, микрометр). Для массового и крупносерийного производства обычно применяются специальные измерительные приборы, автоматические устройства, шаблоны и предельные калибры.