Требования к технологичности конструкции деталей, обрабатываемых на станках с ЧПУ и в гибких производственных системах

Оценка технологичности конструкции дета­ли является важным этапом технологической подготовки производства. Конструкция детали является технологичной, если при ее изгото­влении и эксплуатации затраты материала, времени и средств минимальны. Оценка техно­логичности проводится качественно и количе­ственно с расчетом показателей технологично­сти по ГОСТ 14.201-83. Качественная оцен­ка («хорошо», «плохо») предшествует количе­ственной. Во всех случаях анализ технологич­ности завершается расчетом технико-экономи­ческих показателей, подтверждающих целесоо­бразность предложенных мероприятий.

Комплекс критериев технологичности дета­ли, обрабатываемой на станках с ЧПУ и в ГПС, условно можно разделить на две группы. Первая группа критериев определяет общие требования к детали; во вторую группу входят критерии технологичности, относящие­ся к обрабатываемой поверхности. К общим требованиям относятся: обоснованный выбор материала детали и увязка требований каче­ства поверхностного слоя (шероховатости по­верхности, упрочнения, остаточных напряже­ний в поверхностном слое и т. д.) с маркой материала детали; обеспечение достаточной жесткости конструкции; наличие или создание искусственных технологических баз, исполь­зуемых при обработке и захвате заготовки промышленным роботом; сокращение до ми­нимального числа установов заготовки при обработке; наличие элементов, удобных для закрепления заготовки в приспособлении, при­чем зажимные элементы должны обеспечивать доступ для обработки всех поверхностей дета­ли и высокую жесткость системы заготовка — приспособление; возможность обработки мак­симального числа поверхностей с одного установа с использованием в основном консольно закрепленного инструмента; отсутствие или сведение к минимуму глухих отвер­стий и отверстий, расположенных не под прямым углом к основным координатным осям детали (взаимное угловое расположение обрабатываемых поверхностей должно учиты­вать дискретность углов поворота стола стан­ка и возможность использования стандартных угловых фрез); максимальная возможная уни­фикация формы и размеров обрабатываемых элементов, что обеспечит обработку их мини­мальным числом инструментов и использова­ние типовых подпрограмм, т е. сократит за­траты на подготовку программы; задание координат обрабатываемых элементов с уче­том возможностей устройства ЧПУ станком; форма детали, удобная для автоматического контроля и обеспечения условия легкого удаления стружки.

Таким образом, при анализе технологично­сти деталей, обрабатываемых в ГПС, необхо­димо учитывать требования обработки, кон­троля, захвата и транспортирования заготовок и деталей при изготовлении, надежного удале­ния стружки, максимального упрощения про­граммирования, обеспечения благоприятных условий работы режущего инструмента, т. е. высокой надежности технологической си­стемы.

Для облегчения программирования при разработке чертежей деталей необходимо учитывать возможности устройств ЧПУ. По­зиционные устройства ЧПУ имеют абсолют­ную систему отсчета, поэтому координаты обрабатываемых элементов в этом случае не­обходимо задавать от технологических баз (абсолютная система). В контурных устрой­ствах ЧПУ способ задания размеров принят, как правило, в относительной системе, т. е. по приращениям.

Современные устройства ЧПУ позволяют задавать размеры в декартовой системе координат (абсолютной или относительной), в полярной системе и смешанным образом, когда координаты центра, например, группы отверстий задают в декартовой системе, а по­ложение центров отверстий — в полярной.

Предполагается, что при обработке на станках с ЧПУ поле рассеяния размеров рас­положено симметрично относительно среднего размера. Поэтому программирование ведут по средним размерам. Для всех размеров с не­симметричным расположением поля допуска необходим расчет среднего размера.

Форма задания контура поверхности мо­жет быть графической, табличной или анали­тической. Аналитическое задание предпочти­тельно при применении САПР.

На сверлильно-фрезерно-расточных стан­ках с ЧПУ при анализе технологичности дета­ли особое внимание обращают на точность обработки поверхностей, используемых в каче­стве технологических баз, на унификацию формы и расположения повторяющихся эле­ментов, расположенных симметрично и зеркально (ячейки, карманы, группы отверстий). Особое внимание следует обратить на созда­ние условий работы инструмента (работы без ударов).

Примеры повышения технологичности де­талей, изготовляемых на станках с ЧПУ и в ГПС, приведены в табл. 2.