Аналіз процесів обробки та операцій із заготовкою

 

I. Зв'язок між дизайном і процесом

 

1. Дизайн відіграє вирішальну роль у якості та вартості продукції.

2. Дизайнери повинні мати базове уявлення про процеси обробки та робочі процеси.

3. Інженери-технологи повинні розуміти принципи проектування.

4. Дизайн і процес повинні взаємодіяти один з одним, поважати факти та контролювати витрати.

 

Дизайнери (які не розуміються на верстаті):

1. Невідповідний підбір матеріалу

2. Неналежний процес термічної обробки, що призводить до ризиків

3. Складні процеси обробки деталей, що збільшують витрати

4. Поганий процес складання та обслуговування продукту

 

Інженери-технологи (які не розуміються на дизайні):

1. Довільна зміна структури процесу та точності деталей

2. Нерозуміння вимог до точності кінцевої обробки деталей, що створює ризики під час штампування

 

Хороший дизайнер повинен спочатку розуміти деякі загальні знання машинної обробки та мати базове уявлення про загальне обладнання, таке як розміри деталей і точність. Вони також повинні мати сильні навички креслення та перегляду, знати весь процес обробки та стежити за обробкою, підтримувати повний зв’язок із техніками на першому місці для подальшої оптимізації конструкції. Крім того, спостереження за процесами та методами обробки в галузі може розширити їхні знання та покращити їхні навички.

 

 

II. Визначення процесу обробки

 

• Процес:Відноситься до навичок, методів і процедур, які використовуються у виробництві продукту.
• Потік процесу:Потік, який безпосередньо змінює форму, розмір, взаємне розташування та властивості деталей, роблячи їх готовими або напівфабрикатами. Процеси лиття, кування, штампування, механічної обробки, зварювання та термічної обробки вважаються процесами.
• Потік процесу обробки:Процес, який використовує методи механічної обробки.

 

▲ Процес обробки

 

Процес головним чином зосереджується на зміні форми сировини, коли литі або ковані заготовки виготовляються шляхом лиття або кування.

 

У процесі використовуються різні інструменти та обладнання для обробки заготовок на деталі, головним чином змінюючи їхню форму та розмір.

Процес головним чином зосереджується на визначенні відносних положень деталей, збиранні оброблених деталей у вироби відповідно до конкретних вимог до складання.

 

 

III. Загальна термінологія в процесах обробки

 

• Операція:Частина процесу обробки, що виконується одним (або групою) працівників на одній робочій станції (або верстаті) на одній (або групі) деталей.
• налаштування:Частина процесу обробки, що завершується одним затисканням заготовки. Налаштування позиціонування=+ затискання.
• Кріплення:Пристрій, який використовується для допомоги в механічній обробці.
• Різання:Процес видалення зайвого матеріалу із заготовки за допомогою ріжучих інструментів.
• Розміри процесу:Розміри, надані в технологічній картці або на кресленні, необхідні для обробки.

 

▲ Загальна термінологія в процесах обробки

 

▲ Загальна термінологія в процесах обробки

 

▲Загальна термінологія в процесах обробки

 

1. Лазерне різання

 

▲ Підходить для тонких пластин (найкраще для 1,5 мм -8 мм)

 

2. Точіння

Метод обробки, при якому заготовка обертається як основний рух, а інструмент здійснює рухи подачі.

Основним рухом при точінні є обертання деталі, а лінійним рухом інструмента є рух подачі. Він особливо підходить для обробки поверхонь, що обертаються.

 

2.1 Токарний верстат

 

▲ Горизонтальний звичайний токарний верстат (підходить для дрібносерійного виробництва)

 

▲ Горизонтальний токарний верстат з ЧПУ (підходить для складних форм і масового виробництва)

 

2.2 Діапазон застосування токарної обробки

 

▲ Токарний діапазон застосування

 

▲ Токарний діапазон застосування

 

3. Фрезерування

Фрезерування є одним з основних способів обробки площин. Фреза обертається в якості основного руху, а заготовка або фреза здійснює рух подачі.

 

3.1 Фрезерний верстат

 

▲ Звичайний портальний фрезерний верстат

 

▲ Вертикальний фрезерний верстат

 

▲ Горизонтально-фрезерний верстат

 

3.2 Фрезерування на підйомі та звичайне фрезерування

Залежно від співвідношення між напрямком обертання фрези та напрямком подачі, фрезерування можна розділити на фрезерування з підйомом і звичайне фрезерування.

 

• Традиційне фрезерування:Коли напрямок обертання фрези протилежний напрямку подачі, це називається звичайним фрезеруванням.
• ПіднятисяФрезерування:Коли напрямок обертання фрези збігається з напрямком подачі, це називається фрезеруванням по висоті.

 

▲ Фрезерування на підйомі та звичайне фрезерування

 

3.3 Переваги Climb Milling

1. Менша ймовірність спричинити вібрацію заготовки, захищаючи інструмент

2. Знижений знос інструменту

3. Висока якість поверхні при висхідному фрезеруванні, особливо підходить для алюмінієвих сплавів

 

3.4 Застосування фрезерування

• Фрезерування в основному використовується для обробки площин(включаючи горизонтальні, вертикальні та похилі поверхні), канавки, формувальні поверхні та операції відрізання.
• Колінчасті фрезерні верстати (горизонтальні та вертикальні):Широко використовується в дрібносерійному виробництві для обробки дрібних і середніх деталей.
• Портальний фрезерний верстат:Використовується для обробки великих і середніх деталей. Оснащений 3-4 фрезерними головками, які можуть працювати одночасно, він є високопродуктивним і широко використовується в серійному та масовому виробництві.
• У дрібносерійному виробництві деякі дископодібні формувальні деталі також можна обробити на вертикальному фрезерному верстаті за допомогою вертикальної фрези.

 

4. Свердління

Свердління — це метод обробки отворів шляхом переміщення інструмента та заготовки відносно один одного, а інструмент подається в заготовку аксіально. Свердління є основним методом обробки отворів.

 

4.1 Свердлильний прес

 

▲ Радіально-свердлильний прес: Тільки для обробки отворів (свердління, нарізання різьби)

 

4.2 Застосування свердлильних пресів

• Настільний дриль:Використовується для невеликих отворів (D<13 mm) on small and medium-sized parts in small batch production.
• Вертикальне свердло:Зазвичай використовується для великих отворів (D<50 mm).
• Радіальне свердло:Використовується для отворів у середніх і великих деталях.
• Для деталей, що обертаються, розгляньте можливість використання токарного або розточувального верстата для обробки отворів.

 

 

IV Аналіз операцій із заготовкою

 

1. Аналіз операцій із заготовкою – приклад 1

 

▲ Креслення заготовки з ЧПУ

 

① Погашення:φ25x132 (оскільки немає вимог до зовнішнього діаметру, φ25 достатньо для заготовки; якщо є вимоги до зовнішнього діаметра, заготовте до φ28 і зменшіть до розміру).

② Токарний верстат:Просвердліть центральний отвір і затисніть один кінець трикулачковим патроном. Зменшіть φ25, крок машини φ16, виріжте канавку до розміру φ16 і φ13,5, загальну довжину машини, просвердліть нижній отвір з різьбою M8 на глибину 25 і зніміть фаску.

Затисніть φ16, підтримуйте інший кінець центральним отвором, обробіть сходинку до 76,5 і φ16,6 (залишаючи припуск 0.3 для деформації при термічній обробці) і зніміть фаску.

③ Фрезерний верстат:Відфрезеруйте обидва кінці плоско, забезпечивши розмір 13 (це також можна зробити після шліфування, але різання дроту є єдиним варіантом).

④Термова обробка:Поверхневе гартування секції 76,5 з високочастотним гартом до HRC40-45, глибиною 1,5.

⑤ Безцентрове шліфування:Виправте деформацію та переконайтеся, що розмір φ16g6 (якщо немає вимог допуску для φ16, цей крок непотрібний).

⑥ Настільна робота:Мітчик М8, глибина 20, і видалення задирок.

⑦ Обробка поверхні:Нікелювання

 

2. Процес обробки – приклад 2

 

▲ Креслення заготовки з ЧПУ

 

① Погашення:Використовуйте плити грунту 80x75x25.

② Різання дроту:Залиште 0,5 мм для тонкого фрезерування на поверхнях, які потребують шорсткості 3,2, і виріжте інші розміри за розміром.

③ Фрезерний верстат:

• (1) Тонке фрезерування двох вертикальних поверхонь для забезпечення шорсткості 3,2 і підтримки перпендикулярності в межах 0.02, забезпечуючи розміри 75, 70 і 20.
• (2) Свердління: Використовуйте методи центрального свердління, свердління, розгортання та розгортання для обробки 4-штифтових отворів φ8H7, забезпечуючи розмір і положення, свердління 2-нижні отвори з різьбою φ6,8, 2- φ9 через отвори та дотримуйтеся міжцентрових відстаней 15, 30 та 45 у межах допуску.

④ Настільна робота:Мітчик 2-M8, зніміть фаску та видаліть задирки.

⑤ Обробка поверхні:Аерозольна фарба (Y07).

 

3. Процес обробки – приклад 3

 

▲ Креслення заготовки з ЧПУ

 

① Погашення:Синій нейлон 88х70х55

② Гравірувальна машина з ЧПУ:

• (1) Використовуючи A як еталон, прикріпіть сторону A до робочого столу за допомогою клею AB, потім вигравіруйте навколо профілю та сформуйте п’ять сторін. Після формування обробіть 2-φ8H7 та φ14-φ9 отвори з потайною машиною, забезпечивши розміри креслення.
• (2) Після гравірування п’яти сторін і отворів переверніть і обробіть сторону A і зніміть фаску C20.

③ Зняття задирок.

 

4. Процес обробки – приклад 4

 

▲ Креслення заготовки з ЧПУ

 

① Розпряміть після зварювання, дотримуючись рівності в межах 2 мм.

② Відпал:Післявідпалg, випряміть, щоб рівність не перевищувала 2 мм.

③ Портальне фрезерування з ЧПУ:

• (1) Калібрування таЗатиск:Використовуючи сторону A як орієнтир, розташуйте прокладки однакової висоти під стороною A. Відкалібруйте кожну точку на стороні B за допомогою ростоміра, зберігаючи всю заготовку плоскою в межах 2 мм. Зазори не допускаються в кожній точці затиску. Використовуйте тонкі прокладки, щоб заповнити щілини та не допускати деформації під час затискання. Для контролю деформації можна використовувати стрілочний індикатор.
• (2)Грубе фрезерування:Груба фрезерна сторона B, залишаючи припуск на тонке фрезерування 1 мм. Використовуйте бічну фрезу для обробки обох бічних поверхонь, залишаючи 1 мм з кожного боку. Після чорнового фрезерування сторони B переверніть заготовку та чорнову фрезерну сторону A, використовуючи той самий метод, залишивши 1 мм для тонкого фрезерування.
• (3) Точне фрезерування та затискання:Використовуючи сторону A як орієнтир, прикріпіть її до прокладок однакової висоти клеєм AB. Переконайтеся, що не залишилося зазорів, оскільки пряме затискання заготовки не допускається (за потреби використовуйте домкрат).
• (4) Сторона B і обидві сторони тонкого млина:Забезпечте рівність. Після тонкого фрезерування просвердліть отвори за допомогою методів центрового свердління, свердління, розгортання та розгортання. Спочатку обробіть чотири опорні отвори {{0}}φ10H7, дотримуючись допуску положення отвору ±0,02. Після завершення опорних отворів обробіть інші отвори відповідно до програми, забезпечуючи точність розмірів і допусків. Обробіть усі бокові отвори тим самим способом за допомогою бічної фрези, забезпечуючи допуски форми, положення та розмірів.
• (5) Після того, як сторона B буде готова, переверніть і тонко відфрезеруйте сторону A, забезпечивши рівність. Усі отвори на стороні A мають бути оброблені на основі опорних отворів 4-φ10H7 на стороні B. Не можна використовувати інші контрольні точки. Обробіть інші отвори за програмою.

④ Настільна робота:Торкніться всіх потоківотвори, видалення задирок і фаски.

⑤ Обробка поверхні:Аерозольна фарба(Y07) на необроблених поверхнях і прозорий лак на механічно оброблених поверхнях.