Компьютерные технологии в инженерном проектировании

 

1.4.Порядок построения и особенности решения

технологических размерных цепей

Изложенная выше методика технологической переработки размеров чертежа, решающая задачу совмещения технологических баз с конструкторскими, позволяет по-строить технологическую размерную цепь, состоящую в основном из совокупности элементарных трехзвенных операционных цепей. Эти цепи отражают однозначное и определенное управление точностью обработки на каждой наладке (операции) путем настройки инструмента по одному операционному наладочному или координатному размеру, рассчитанному в данной операционной цепи. Увязка одного припуска с несколькими операционными размерами (больше 2-х) в многозвенной операционной размерной цепи приводит к не определенности управления точностью обработки. Чаще всего такие многозвенные цепи образуются в 2-х случаях.

1. Многозвенная операционная цепь обычно получается при несовпадении конструкторской базы с фактически используемой технологической базой. Такая многозвенная операционная цепь состоит, как правило, из сочетания двух размерных цепей. Первая размерная цепь, устанавливает связь операционного наладочного размера, неуказанного в чертеже, с указанными размерами чертежа (это подетальная размерная цепь). Вторая —трехзвенная операционная наладочная размерная цепь, состоящая из этого неуказанного в чертеже операционного наладочного размера и рассчитанного из сочетания других размеров чертежа, припуска и искомого операционного наладочного размера. Поэтому, решив подетальную цепь и определив неуказанный чертежный размер или промежуточный операционный размер, связывающий обрабатываемую поверхность с фактически используемой базой (если это не было сделано раньше, как рекомендуется выше), приходим вновь к трехзвенной операционной наладочной цепи с однозначным управлением точностью обработки данной поверхности.

2. Многозвенная операционная цепь может образоваться при снятии одного припуска, когда формируется два операционных или чертежных размеров. В таких случаях припуск рассчитывается с более точным размером чертежа, а автоматическое обеспечение менее точного чертежного размера проверяется расчетом в отдельной операционной размерной цепи (вне системы данной технологической размерной цепи). При невозможности обеспечить точности этого размера производится технологическая корректировка точности чертежных размеров.

Порядок построения и расчета технологической размерной цепи:

1. Изучаются чертежные  размеры и технические требования к детали с точки зрения возможности использования конструкторских баз в технологических наладках;

2. Прорабатываются варианты операционных наладок по всему технологическому процессу обработки с использованием конструкторских баз в качестве технологических;

3. Если пункты 1 и 2 не удается осуществить, то производится построение операционных наладок с использованием технологических баз, не совпадающих с конструкторскими базами;

4. Для пункта 3 производится перерасчет размеров чертежа в по детальной цепи для определения новых производных размеров чертежа, совпадающих с технологически базами последних операций;

5. Графическое построение технологической размерной цепи и расчет операционных наладочных размеров производится в следующем порядке:

— вначале (в верхней части листа) вычерчивается трансформированный эскиз

детали с принятыми чертежными размерами одной проекции, которые помещаются над чертежом;

— от чертежа вниз опускаются выносные линии чертежных размеров, около которых происходит графическое построение операционных наладочных размеров и припусков на обработку для каждой операционной размерной цепи;

— размеры в каждой операционной цепи обозначаются направленной стрелкой, начало которой в виде точки ставится на выносной линии обозначающей технологическую базу, конец (в виде стрелки). Такой же порядок построения у выносных линий обрабатываемой поверхности на каждой стадии ее обработки (без припуска и с припуском);

— первая операционная размерная цепь формируется из размера чертежа и припуска на последнюю операцию обработки. Искомым в цепи является операционный наладочный размер предшествующей операции, являющийся суммой чертежного размера припуска на выполняемую обработку. Замыкающим звеном операционной наладочной размерной цепи всегда является припуск, поскольку он оказывается неконтролируемым размером, образующимся в результате выполнения и измерения двух операционных размеров (или одного операционного и одного чертежного размера);

— операционные цепи составляются для каждой нападки и состоят из ранее рассчитанного операционного наладочного размера более точной последующей стадии обработки (или размера чертежа для последней операции), припуска на выполняемую операцию (наладку) и определяемого операционного наладочного размера предшествующей обработки;

— по обе стороны от графического изображения операционной размерной цепи рекомендуется (для удобства использования) располагать в виде таблицы (в вертикальных графах) следующие данные: необходимые данные для численного расчета операционных размеров. Слева помещается номер операции и наименовании стадии обработки (например, "черновое подрезание торца"), а также величина минимального припуска (номинал) с допуском, равным сумме допусков (как замыкающего звена цепи) операционных наладочных размеров (составляющих звеньев), формирующих операционную размерную цепь. Справа — численный расчет операционной размерной цепи, результат расчета (найденная расчетом величина — номинал и отклонения искомого

операционного наладочного размера, величина этого же операционного наладочного размера с округленными значениями номинала и отклонений (соответствующего квалитета точности), принятых для простановки в технологической документации;

6.Для расчетов могут приниматься различные схемы простановки отклонений относительно номинальных размеров. Ниже размерной схемы помещаются расчеты:

— операционные наладочные размеры выражаются предельными значениями номиналов (наибольшими для "валов", наименьшими для "отверстий") и односторонним расположением отклонений. Эти отклонения имеют  положительные значение для "отверстий" и отрицательное — для "валов";

— припуск выражается номиналом, равным минимальному значению расчетного припуска (т.е. минимальному слою металла, который снимается при обработке, для ликвидации следов и поверхностных дефектов предшествующей более грубой обработки). К номинальному значению припуска проставляется положительное одностороннее отклонение, величина которого равна сумме допусков: допуска известного чертежного или ранее найденного операционного размера и технологического допуска, определяемого по справочникам или технологическим условиям обработки. Схема расчета операционной цепи и расположения технологических отклонений приведена в приложении ;

7. Число последовательно  выполняемых операций (стадий обработки) на каждой обрабатываемой поверхности зависит от точности принятой заготовки, точности чертежных размеров и технологических допусков для разных стадий соответствующих видов обработки. Последняя операция техпроцесса должна иметь расчетную точность, удовлетворяющую точность обработки, требуемую чертежом детали.

 

1.5. Выбор вариантов обработки и технологическая отработка чертежных размеров детали

Графическому построению и расчету технологической размерной цепи предшествует последовательная разработка наладок для всех операций и переходов в технологических процессах, при выполнении которых рекомендуется придерживаться следующих положений:

1.На каждой наладке стремиться совместить технологическую базу детали с конструкторской, что достигается при совпадении операционных наладочных размеров с системой простановки размеров в чертеже детали.

2. На первых черновых операциях желательно обработать на заготовке в окончательный размер конструкторские базы, т.е. те поверхности детали, от которых проставлено большинство чертежных размеров (как правило, это наручные поверхности деталей, связанные габаритными размерами, например, для валов — общая длина; для корпусных деталей — ширина, высота, длина и т.д.);

3. Если не удается осуществить на всех операциях использование конструкторских баз в качестве технологических (т.е. построить операционные наладочные размеры в системе простановки конструкторских размеров на чертеже), то выполняется один из следующих вариантов:

— технологом совместно с конструктором производится перерасчет размеров чертежа с целью принятия новых конструкторских баз, совпадающих с технологическими базами для наиболее рациональных технологических наладок:

— технолог без участия конструктора, взяв за основу первоначальную простановку размеров на чертеже, производит расчет по детальных размерных цепей для определения новых неуказанных в чертеже размеров, принятых для технологического базирования на конкретных наладках;

4. Технологическая отработка чертежа детали, помимо перечисленных выше расчетов, может включить и изменение других параметров чертежа, вызванных технологической необходимостью (например, повышение точности обработки для целей базирования, уменьшение шероховатости, введение дополнительных технологических требований на точность взаимного расположении поверхностей и другие).

Таким образом, для расчета технологической размерной цепи в необходимых случаях принимается новая технологическая система простановки чертежных размеров с измененными допусками и техническими требованиями.

 

1.6. Разработка контрольных операций

Правильное определение места контрольных операций в технологическом процессе является важное задачей при проектировании технологического процесса. Предусматриваются операции окончательного и промежуточного контроля.

Окончательный контроль предусматривается конечной операцией после окончания обработки детали. Ему предшествует, как правило, операции слесарные, моечные.

Операции промежуточного контроля предусматриваются в следующих случаях:

— перед операциям термообработки;

— перед отправкой заготовка для выполнения каких-либо операций в другие цехи предприятия;

— перед выполнением трудоемких и ответственных операций (зубообрабатывающих, отделочных и т.п.).

При проектировании операции как окончательного, так и промежуточного контроля необходимо предусматривать периодичность контроля или в целом по операции или по отдельным проверяемым размерам в виде процента от общего количества деталей. Например: контроль 100% или контроль 20%.

Периодичность контроля определяется в зависимости от вида обработки, точности размера и количества, одновременно обрабатываемых деталей, руководствуясь имеющимся на предприятии опытом.

1.5. Оформление технологической документации

Оформление технологической документации производится на следующих картах:

— маршрутная карта;

— операционная карта;

— карт эскизов;

— операционная карта технического контроля;

— карта типового технологического процесса перемещения;

— ведомость оснастки.

В комплект карт входит также титульный лист технологического процесса.

Маршрутная карта содержит описание технологического процесса изготовления и контроля изделия по всем операциям различных видов работ в технологической последовательности с указанием данных по оборудованию, материальным и трудовым нормативам.

Карта содержит графическую иллюстрацию технологического процесса, изготовления изделия.

Операционная карта содержит описание технологического процесса изготовления изделия с расчленением по переходам и указанием соответствующих данных по оборудованию, оснастке и режимам резания.

Операционная карта технического контроля содержит описание технологической операции контроля с расчленением по переходам и указанием данных по методам и средствам контроля.

Карта типового технологического процесса перемещения содержит описание технологического процесса транспортировки межцеховой, внутрицеховой, межоперационной с указанием соответствующих данных по оборудованию, приспособлениям и трудовым затратам.

Ведомость оснастки -технологический документ, содержащий перечень оснастки, необходимый для выполнения данного технологического процесса.

Согласно стандарту "Процессы технологические. Основные термины и определения" технологические процессы могут быть маршрутные, маршрутно-операционные и операционные.

Маршрутный процесс — технологический процесс, выполняемый по документации, в которой содержание операций излагается без указания переходов и режимов резания. Маршрутный процесс оформляется на маршрутных картах и применяется, как правило, лишь в единичном и мелкосерийном типах производства.

Маршрутно-операционный процесс — технологический процесс, выполняемый по документации, в которой содержание отдельных операций излагается без указания переходов и режимов обработки. Таким образом, в маршрутно-операционном технологическом процессе, кроме маршрутных карт на отдельные наиболее важные, ответственные операции оформляются операционные карты с подробным описанием отдельных переходов, оборудования, оснастки, режимов резания и норм времени. Такие процессы оформляются в серийном и иногда в мелкосерийном производстве.