2.2.      ПОДБОР ДЕТАЛЕЙ И АНАЛИЗ ИХ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ

Успех внедрения станков с ЧПУ во многом определяет правильный подбор деталей. Именно на этом этапе создаются основные предпосылки для получения наибольшего экономического эффекта от их внедрения. Общие принципы, которыми руководствуются при подборе деталей для обработки на станках с ЧПУ, сводятся к следующему:

1. Чем выше концентрация обработки на станке с ЧПУ по сравнению с универсальным оборудованием, тем выше эффективность числового управления. Степень концентрации обработки при переводе изделия на станок с ЧПУ выражают при помощи коэффициента концентрации:

Кк = Абчпу,

где Аб и Ачпу – число операций соответственно в базовом технологическом процессе и в процессе с использованием станков с ЧПУ.

2. Чем сложнее деталь, тем в большей степени могут быть использованы технологические возможности системы ЧПУ и тем эффективнее применение станков с ЧПУ. Сложность детали определяется материалом, числом обрабатываемых поверхностей, их формой и расположением, размерами, необходимой точностью и шероховатостью поверхностей, технологичностью конструкции и др.

3. Чем больше объем разметочных и пригоночных работ, тем выше эффективность числового управления. Разметка – сложная, дорогостоящая ручная работа, требующая высокой квалификации рабочих. Использование станков с ЧПУ в подавляющем большинстве случаев полностью устраняет разметку, повышает точность и качество обработки, что практически исключает необходимость в пригоночных работах на сборке.

4. Чем сложнее оснастка при изготовлении детали на обычных станках, тем более эффективно числовое управление. Количество оснастки при переводе детали на станки с ЧПУ сокращается пропорционально сокращению числа операций.

5. Чем сложнее контроль, тем эффективнее применение станков с ЧПУ. Это происходит по двум причинам: во-первых, во многих случаях отпадает необходимость изготавливать контрольные приспособления; во-вторых, сокращается потребность в контролерах.

При переходе на станки с ЧПУ следует помнить, что эффективность их использования зависит от того, насколько полно используются технологические возможности станка. Применение дорогостоящих станков с большим количеством инструментов нецелесообразно, если их технологические возможности используются не полностью. Окончательное решение о переводе обработки деталей на станки с ЧПУ следует принимать лишь после обоснования возможности получения требуемой точности детали и экономически целесообразной минимальной партии деталей.

Технологичность деталей, обрабатываемых на станках с ЧПУ, необходимо оценивать с двух позиций: во-первых, позиции собственно обработки, которая должна осуществляться с требуемой точностью, высокой производительностью и низкой себестоимостью; во-вторых, с позиции задач программирования. Требования к технологичности, как удобству обработки при минимальных затратах, основаны на тех же началах, что и требования к любым другим деталям, обрабатываемым на обычных станках .

Специфические требования к технологичности деталей:

1) обрабатываемые поверхности детали должны быть сосредоточены с четырех сторон. На двух остальных сторонах, используемых в качестве технологических баз, должно быть минимальное количество обрабатываемых поверхностей;

с учетом обработки с четырех сторон деталь должна обеспечивать возможность применения такой схемы закрепления, которая не создает помех при обработке и

1) не вызывает появление упругих деформаций, выходящих за пределы допустимых отклонений;

2) длина растачиваемых с одной стороны отверстий не должна превосходить  допустимую длину для консольной обработки на данном станке. Максимальная длина не должна превышать пяти-шести диаметров оправки, несущей расточной резец;

3) при далеко «разнесенных» соосных отверстиях, обработка которых ведется с поворотом на 180°, необходимо помнить, что такая схема удваивает погрешности.

4) при обработке на фрезерных станках плоских деталей все радиусы (R) сопряжения смежных участков контура должны быть по возможности одинаковыми. Значение R должно соответствовать нормальному ряду диаметров концевых фрез (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 16, 18, 20, 25, 30 мм).

5) при обработке на любых станках с ЧПУ конструкция детали должна обеспечивать ее обработку с наименьшим числом установов.

6) корпусные детали не должны иметь обрабатываемых поверхностей, расположенных под углом к осям координат.

7) в конструкциях корпусных деталей желательны два базовых отверстия, которые должны быть максимально удалены друг от друга.

8) заготовки корпусных деталей должны отвечать требованиям машинной формовки и не иметь резких колебаний припусков на обработку. Последнее требование обусловлено удобством программирования. Особенно это требование касаются деталей, обрабатываемые поверхности которых образуются кривыми линиями, сочетаниями прямых линий с дугами окружностей и т.д., то есть деталей, требующих контурной обработки.

Как правило, существующие конструкторские чертежи не удовлетворяют требованиям программирования. Поэтому их приходится перерабатывать.