Выбор последовательности обработки отдельных поверхностей

Анализ требований к форме, размерам, точности и шероховатости поверхности, учитывая свойства материала заготовки определяет выбор метода окончательной ее обработки. Для этого достаточно проанализировать технологические возможности методов обработки, представленные в справочниках в виде таблиц или имеющиеся в электронных базах данных.

Если таких методов окажется несколько, то выбор оптимального производится по минимальной технологической себестоимости изготовления детали, причем анализ приходится иногда производить не только для данной поверхности, но и для совокупности поверхностей, а, иногда, и для всего технологического процесса.

Например, в корпусной детали необходимо получить отверстие диаметром 60Н12 при шероховатости Rz20. В отливке корпуса имеется отверстие 55 мм, выполненное с припуском на последующую обработку.

Такое отверстие можно получить зенкерованием на сверлильном станке, зенкерованием или растачиванием на горизонтально-расточном станке. Конечно, применение зенкерования на сверлильном станке будет экономически выгоднее, однако если в данной заготовке есть другие поверхности, которые требуют обработки именно на расточном станке, то видимо там же будет возможна и обработка данного отверстия и выносить его обработку в отдельную операцию окажется невыгодным.

Определенная неоднозначность выбора последовательности обработки поверхности возникает, когда она не может быть получена с применением одного метода обработки. Например, отверстие 7-го квалитета точности в сплошном материале может быть получено последовательным применением методов:

- сверление, - зенкерование, - развертывание;

- сверление, - растачивание;

- сверление, - зенкерование, - шлифование;

- электроэрозионное вырезание, - шлифование;

- и т.д.

Необходимость применения последовательности методов при обработке конкретной поверхности определяется и особенностями заготовки (припуском, свойствами материала). Например, точные поверхности на заготовке, требующей термической обработки материала на высокую твердость, могут быть получены шлифованием. Но шлифование непроизводительно при удалении больших толщин припуска, которые приходится задавать на заготовке из-за погрешностей метода производства самой заготовки. Тогда экономически оправданной будет обработка поверхности резанием (точением, фрезерованием или др.) до термической обработки с оставлением припуска на окончательную обработку.

Выбор оптимальной последовательности достаточно сложная задача, которую рекомендуется выполнять в следующей последовательности:

1. Определяется метод окончательной обработки поверхности, исходя из предъявляемых к ней требований.

2. Исходя из свойств заготовки, припуска, точности, материала, выбирается наиболее производительный метод предварительной обработки поверхности. Возможны три случая разработки плана обработки поверхности:

- Предварительный метод обеспечивает требования, предъявляемые к качеству поверхности, размерам и точности. Тогда весь план обработки сводится к применению одного конкретного метода;

- Предварительный метод обеспечивает получение поверхности с характеристиками, позволяющими окончательным методом получить ее параметры. В этом случае план обработки сводится к последовательному применению двух методов (это могут быть и не два отдельных метода, а последовательные этапы применения одного метода, например, черновое и чистовое точение, черновое и чистовое фрезерование и т.д. ).

- Поверхность, получаемая предварительной обработкой, не может быть обработана с требуемыми параметрами окончательным методом, или такая обработка будет непроизводительна. В этом случае разрабатываются промежуточные этапы обработки (операции или переходы).

Например, обработка точного (6…7 квалитет) отверстия Æ20 в сплошном материале на последней стадии возможна развертыванием. На первом этапе отверстие наиболее производительно обрабатывать сверлением. Однако низкая точность сверления предполагает оставление большого припуска на развертывание, существенно снижающего точность и качество поверхности после развертывания. Поэтому после сверления предусматривается обработка отверстия зенкером, позволяющая повысить точность и уменьшить припуск на последующую операцию развертывания.

При разработке алгоритмов автоматического выбора последовательности обработки поверхностей приходится решать задачи создания банка данных всех возможных методов обработки с их технологическими возможностями,

разработки алгоритмов анализа свойств поверхностей, сопоставления их с технологическими возможностями методов и определение набора приемлемых методов окончательной обработки поверхности.

Сопоставление свойств заготовки и технологических возможностей методов, определение набора приемлемых методов предварительной обработки, анализ возможных цепочек перехода от предварительного метода к окончательному, составление всех возможных вариантов обработки (понятно, что их может быть очень много) и их сравнение по экономическим критериям.

Несмотря на значительную сложность алгоритма, такие программы, для некоторых типов поверхностей существуют, хотя применение их в настоящее время пока ограничено. Это связано с трудностями учета многих факторов, таких как тип производства, условия конкретного производства, когда приходится учитывать не только имеющееся в наличии оборудование, но и его особенности (например, износ, загруженность и т.д.).