Файл: Никитенко В.Д. Подготовка программ для станков с числовым программным управлением.pdf

деталей на станках с ПУ невыгодна и принесет убытки.

Впротивоположном случае обработка деталей на станках

сПУ экономически целесообразна и экономия при этом составит

Э= (В - А) Э3.

Наименьшая партия деталей, которую целесообразно обрабатывать на станках с ПУ:

Наибольший экономический эффект от применения станков с ЧПУ получается при обработке деталей, имею­ щих сложные внутренние и наружные поверхности, боль­ шое количество разнообразных отверстий и др. На обыч­ ных станках такие детали обрабатывают, как правило, по разметке, в сложных дорогостоящих приспособлениях за несколько переходов, с последующей слесарной обработ­ кой.

Так как стоимость станков с ЧПУ высока, желательно, чтобы обработка отобранных деталей выполнялась с макси­ мальным использованием всех механизмов станка и основ­ ное время составляло не менее 60% от штучного. Для обес­ печения взаимозаменяемости и ликвидации подгоночных операций при сборке узла на станках с ЧПУ целесообразно обрабатывать и простые детали, стыкующиеся со слож­ ными, обработанными на этих станках.

В случае экономических и технических затруднений при проектировании и изготовлении автоматов и специали­ зированных станков для обработки деталей, идущих на изделия в больших количествах и мало изменяющихся при смене изделия, значительный экономический эффект может быть получен при использовании станков с ЧПУ. Для таких деталей имеется возможность разработать типовой технологический процесс и создать высокопроизводитель­ ную оснастку, обеспечивающую подготовку производства нового изделия в кратчайшие сроки.

Для определения конкретного объема операций по обработке каждой детали и обеспечения максимального использования технологических приемов, оснастки и ин­ струмента проводят анализ существующей технологии обработки детали на обычных станках. При этом рассма­ тривают не одну деталь, а всю группу деталей, сходных по

55

конструктивным и технологическим признакам, опреде­ ляют возможность применения групповых методов обра­ ботки и групповой оснастки.

При подборе деталей, рекомендуемых для обработки на станках с ЧПУ, решающее значение имеют технологи­ ческие возможности имеющихся в наличии станков. Для плоских деталей с резкими колебаниями величины при­ пуска эффективна двухкоординатная обработка. Обра­ ботка таких деталей требует значительного диапазона регулирования величины подач, что недопустимо для обыч­ ных станков. На трех- и более координатных станках вы­ годно обрабатывать детали и более простой конфигурации.

Выбор номенклатуры деталей для станков с ПУ обычно проводят в два этапа. Вначале, при просмотре чертежей составляют предварительный перечень деталей, подлежа­ щих обработке на станках с ПУ. Затем, после группиро­ вания по конструктивно-технологическим признакам и типам станков, проводят дополнительный, более деталь­ ный анализ с соответствующими технико-экономическими расчетами. В результате получают уточненный перечень, который и передается для дальнейшей технологической проработки.

конструктивно-технологических признаков. Это позво­ ляет сократить сроки технологического проектирования и создать высокопроизводительную легко переналаживае­ мую оснастку. Упрощается при этом и расчет программ, так как для типовых деталей обычно используют типовые приемы и методы расчета.

Существующие методы классификации деталей, не­ смотря на все их разнообразие не всегда соответствуют требованиям технологической подготовки для станков с ЧПУ. Большая часть этих классификаторов охватывает слишком широкий круг технологических и конструктив­ ных признаков и не может быть использована для группи­ рования деталей, предназначенных для обработки на станках с ПУ. На рис. 16 показана укрупненная схема

56

классификации деталей, которая может послужить осно­ вой при разработке классификаторов деталей для станков с ПУ.

Первый уровень — классы — по общности конструк­ тивно-технологических признаков (корпусы, фланцы, ры-

Типы

Рис. 16. Схема классификации деталей

чаги, балки, кронштейны и т. д.). Общность конструктивнотехнологических признаков заключается в аналогии гео­ метрической формы и обрабатываемых элементов деталей, в сходстве построения плана обработки.

57

Признаками разделения групп на подгруппы являются схемы базирования и крепления, габариты, вид заготовки, схема траектории движения режущего инструмента и др.

Подгруппы, в свою очередь, разбиваются на типы, в ко­ торых детально уточняется общность технологического маршрута, режимы резания, модель станка.

Приведенная схема классификации является ориенти­ ровочной и требует детальной проработки.

2.4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ЧЕРТЕЖЕЙ

Технологичность деталей — один из факторов, опре­ деляющих трудоемкость технологической подготовки программ для станков с ПУ, а также эффективность их использования. Программное управление предъявляет к конструкции деталей ряд особых требований, которые вызваны технологическими возможностями оборудования с ПУ. Требования эти сводятся к следующему:

1. Сопряжение стенок наружных и внутренних обраба­ тываемых контуров деталей должно производиться дугой с одинаковыми для данного контура радиусами R и соот­ ношением, обеспечивающим жесткость инструмента при обработке:

R > О/»-*-1/,) Я,

где Я — наибольшая высота стенок обрабатываемого кон­ тура.

2.Сопряжение стенки с полкой должно также произ­ водиться дугой с одинаковыми для данного контура ра­ диусами г, а соотношение между R и г должно быть таким, при котором на инструменте (торцовой фрезе) образуется торцовая плоскость с диаметром 2 (R — г), необходимая для обработки горизонтальных участков детали. Следует избегать соотношения R = г, требующего применения шаровых фрез.

3.Конструкция детали должна обеспечивать обработку

снаименьшим количеством повторных установок ее на станке.

4.При конструировании детали лучше использовать однотипные геометрические элементы (контуры, содержа­ щие участки прямых и окружностей; однотипные отвер­ стия в различном сочетании и т. д.).

5.Симметричные детали ие должны отличаться друг от друга по размерам, что позволит выполнять их обра-

58

ботку по одной программе с переключением на противо­ положный знак направления перемещения по одной из координат.

6. При обработке детали на станке с ПУ требуется строгая ориентация детали относительно осей координат станка и привязка к исходной точке траектории движения инструмента. В связи с этим при проектировании техноло­ гического процесса необходимо обеспечить постоянство базирования детали.

Наиболее эффективен технологический контроль, вы­ полняемый на стадии проектирования рабочих чертежей. Согласованная работа технолога и конструктора на этой стадии позволит значительно сократить последующие из­ менения чертежей по технологическим требованиям и ускорить подготовку производства,

2.5. ВЫБОР ЗАГОТОВКИ

Выбор заготовки для детали, обрабатываемой на станке с ПУ, производится по тем же критериям, что и для обыч­ ных станков. Следует только учитывать, что получение высокой точности обработки на этих станках дает возмож­ ность значительно уменьшить припуск на механическую обработку. Это позволяет использовать прогрессивные виды заготовок, повысить коэффициент использования ме­ талла и сократить время обработки детали. Если станки с ЧПУ используют для промежуточных операций, заготов­ кой для них будет деталь, обработанная на предыдущей операции.

2.6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Одна из наиболее сложных задач, решаемых при проек­ тировании технологического процесса, — выбор последо­ вательности обработки. От технолога-программиста тре­ буется знание технологических возможностей станков с ПУ, особенностей конструкции детали, различных техно­ логических приемов обработки и особых требований, воз­

опыт обработки аналогичных деталей на обычных станках.

При разработке технологических процессов исполь­ зуют: чертежи обрабатываемых деталей; чертежи заготовок

59