Проектирование оптимальных технологических процессов механической обработки деталей машин

Показатели качества деталей машин формируются последовательно на всех стадиях разработки технологического маршрута. Технологический маршрут, т.е. спроектированная последовательность выполнения операций, может приводить к тому или иному результату. Например, литая станина металлорежущего станка на первой операции обработки должна базироваться на направляющих, а припуск снимают с ножек станины, обеспечивая равноудаленность направляющих от плоскостей присоединения передней и задней тумб.

Последующая обработка направляющих ведется при базировании станины на обработанных плоскостях ножек. Обратная последовательность недопустима из-за большой вероятности снятия наиболее качественного слоя металла.

Поэтому основной задачей при проектировании ТП является выбор оптимальных методов и условий обработки, позволяющих получить требуемое качество изделия с минимальной технологической себестоимостью. В этих задачах используют возможности методов обработки.

Например, отдельные сравнительные данные методов при обработке плоских, наружных и внутренних поверхностей вращения деталей машин представлены в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Значения параметров

Метод обработки	Парамег	ры качества поверхностного		слоя
Метод обработки	IT	Н,„_т, мкм	R„, мкм	R; , мкм
1	2	3	4	5
а) Плоские поверхности
1. Фрезерование торцевое: - черновое - чистовое - тонкое	12-14 9-11 6-8	100-250 50-140 20-60	4-16 1-4 0,32-1,25	Л, = 5Я„
2. Цилиндрическое фрезерование: - черновое - чистовое - тонкое	12-14 9-11 6-8	120-300 50-60 25-50	3,2-10 0,8-3,2 0,2-1,6	R_: = SR*

Окончание табл. 3.2

1	2	3	4	5
3. Торцевое точение: - черновое - чистовое - тонкое	12-13 9-11 6-8	N0-200 50-120 15-50	6,4-32 1,6-6,4 0,32-1,6	/?.= 5 R„
4. Шлифование: - обдирочное - чистовое - тонкое	8-9 6-7 5-6	25-120 16-40 6-25	1,6-4 0,32-1,6 0,08-0,32	5,5 R_a
5. Суперфиниш и полирование: - обычное - плосковершинное	5- 6 6- 8	6-50 20-100	0,05-0,32 0,1-1,25	R: = S,5R„
б) Наружная поверхность
1. Обтачивание - черновое - получистовое - чистовое	12-14 10-12 8-10	160-500 80-200 40-100	12-40 2-16 0,8-2,5	2R;~5,5R a
2. Шлифование: - обдирочное - чистовое - тонкое - плосковершинное	8-9 6-7 5- 6 6- 8	25-100 10-40 6-20 10-100	1,0-2,5 0,2-1,25 0,05 - 0,25 0,32 - 2,5
3. Суперфиниширование: - обычное - плосковершинное	4-6 6-8	5-20 20-80	0,032-0,25 0,25-2
в) Внутренняя поверхность
1. Сверление и рассверливание	10- 13	40-160	3,2-12
2.3енкерование: - черновое - чистовое	10-12 8-9	40- 120 10-50	2,5 - 58 1,25-3,2	5Ra
3.Развертывание: - черновое - чистовое - тонкое	10-11 7-9 5-6	25- 100 6-40 2-10	1,25-2.5 0,63-1,25 0,32 - 0,63	5 Ra
4.Протягивание: - черновое - чистовое	9-10 6-8	10-80 3-30	1,25-3,2 0,32-1,25	5 Ra
5.Растачивание: - черновое - получистовое - чистовое - тонкое	11 - 13 9-10 7-8 5-6	100 - 600 40- 160 20-80 6-40	8-16 2,5-8 0,8-2 0,2 - 0,8	SRa
б.Шлифование: - обдирочное - чистовое - тонкое - плосковершинное	8-9 6-7 5- 6 6- 8	20- 100 10-40 6-20 15-90	1,6 -3,2 0,32-1,6 0,08-0,32 0,32-2,5	5,5Ra
	8-9 6-7 5- 6 6- 8	20- 100 10-40 6-20 15-90	1,6 -3,2 0,32-1,6 0,08-0,32 0,32-2,5
7. Хонингование; - черновое - чистовое - тонкое - плосковершинное	6-7 5-6 4 5-8	15-40 5-16 2-10 5-80	1,25-3,2 0,25-1,25 0,04-0,25 0,25 - 2,0	5,5 Ra
	6-7 5-6 4 5-8	15-40 5-16 2-10 5-80	1,25-3,2 0,25-1,25 0,04-0,25 0,25 - 2,0

Таблица 3.3

Значение параметра Т_р,%

Методы обработки	Уровень р.%
Методы обработки	5	10	20	30	40	50	60	70	80	90
Лезвийная	0.1-0.3	-	3-5	10-12	18-22	30-35	48-52	73-77	86-90	95-98
Абразивная	0,4-0.6	1-3	6-10	1 (>-20	30-35	48-52	65-70	80-85	90-95	97-99
Отделочно- упрочняющая (ППД)	5-10	15-20	30-35	45-50	60-65	70-75	80-85	88-92	94—96	98-99

Комплексный параметр для оценки состояния поверхностного слоя деталей машин Сх после чистовой обработки различными методами приведен в табл. 3.4.

Таблица 3.4

Значения комплексных параметров для методов обработки

№ п/п	Метод обработки	С.т
1 1 1	Торцевое фрезерование: - чистовое - тонкое	2.4-0.8 1.3 -0.5
1 ! 2 i	Плоское шлифование: - чистовое -тонкое	2.3 - 0.7 1.2-0.4
3	Накатывание плоское	0.9 - 0.08
4	Обтачивание: - чистовое - тонкое	2.1 -0.68 1 - 0.45
5 1 1	Круглое шлифован и е: - чистовое - тонкое	2.2 -0.75 1.2 -0.5
6	Суперфиниширование	1 -0.3
7	Полирование	0.9-0.1
1	Внутреннее шлифование: - чистовое - тонкое	2.3 - 0.8 1.4 - 0,6
	Растачивание: - чистовое - тонкое	2.2- 0.71 1.2- 0.65
К)	Накаты ван ие круглое	0.8 - 0.07
! I	Хонингование	1.2 -0.4
12	Раскатывание	0.8 - 0.08

Контрольные вопросы

1. Какими показателями характеризуется технологичность конструкции изделия (ТКИ)?
2. Какие основные количественные показатели ТКИ предусматривает ГОСТ 14.201-83?
3. Какое влияние на качество продукции оказывают стандарты 7505-89 и 26645-85?
4. В чем заключается методика расчета припусков на обработку отливок?
5. В чем заключается методика расчета припусков на обработку поковок?
6. Каким образом обеспечивается качество отливок?
7. Каким образом обеспечивается качество поковок?
8. Раскройте сущность исходного индекса поковок.
9. Раскройте содержание системы мероприятий по обеспечению технологичности конструкции.
10. Как обозначается отливка?
11. Каким образом проектируется технологический процесс для получения качественной поверхности детали машин?
12. Охарактеризуйте технологические возможности основных методов обработки деталей машин.
13. В чем заключается сущность критерия Ирвинга?
14. Какое влияние на свойства и структуру стали оказывают легирующие элементы?