Проектирование технологического процесса механической обработки детали решает следующие задачи: анализ рабочего чертежа детали, выбор заготовки, схемы базирования (установки), начала системы координат, инструмента и определение последовательности обработки поверхностей заготовки, выбор режимов резания, проектирование и расчет траектории движения инструментов, определение времени отработки каждого участка траектории.
Последовательность проектирования технологического процесса обработки заготовок на станках с ЧПУ:
1) Изучение и анализ рабочего чертежа детали.
2) Выбор метода получения, размеров и конфигурации заготовки.
3) Определение схемы базирования и закрепления заготовки на станке.
4) Выбор системы координат станка и заготовки (детали) и начала координат.
5) Оформление карты эскизов: чертеж заготовки в рабочем положении с указанием опор и зажимов, а также координатных осей.
6) Определение необходимого набора режущего инструмента.
7) Определение последовательности обработки поверхностей заготовки, величины припусков и числа рабочих ходов.
8) Назначение режимов резания на всех переходах обработки заготовки.
9) Оформление карты эскизов: резцедержатель с закрепленными на нем режущими инструментами с указанием номера инструмента, вылета инструмента из резцедержателя и расстояния от боковой поверхности резцедержателя до характерной точки инструмента, траектория движения которой программируется.
10) Выбор положения исходной точки траектории относительно начала координат заготовки (детали).
11) Проектирование траектории движения режущих инструментов; траекторию движения каждого инструмента необходимо нанести на карту эскизов под чертежом обрабатываемой заготовки.
12) Расчет координат опорных точек траектории и координатных приращений и занесение их в расчетно-технологическую карту.
13) Определение времени отработки каждого участка траектории.
14) Окончательное оформление операционной карты, карты эскизов и расчетно-технологической карты.
Анализ рабочих чертежей и выбор начала координат
На начальной стадии проектирования технологического процесса обработки заготовки на станке с ЧПУ проводится технологический контроль рабочего чертежа детали с целью проверки правильности простановки размеров, выявления недостающих размеров и конструктивно-технологических данных, необходимых для обеспечения процесса программирования, а также с целью повышения уровня технологичности детали путем введения конструктивных изменений.
К чертежам деталей, заготовки которых обрабатывают на станках с ЧПУ, предъявляют некоторые дополнительные требования для облегчения программирования. На чертежах должны быть обозначены поверхности детали, подлежащие токарна обробка чпу. Нанесение размеров на чертежах деталей (заготовок) должно быть таким, чтобы избавиться от необходимости их пересчета при составлении траекторий движения инструментов. Контуры пространственно-сложных деталей указывают в чертежах, как правило, размерами радиусов и координатами центров окружностей. Например, в случае обработки сферических поверхностей необходимо задать на чертеже радиус сферы и положение ее центра.
Так как обработка заготовок на станках с ЧПУ ведется по командам, выражающим координаты опорных точек, заданные в прямоугольной системе координат, то размеры на чертежах детали также должны задаваться в прямоугольной системе координат. Для этого необходимо назначить начало системы координат детали (заготовки) и выбрать положительные направления координатных осей. Часто за оси системы координат заготовки (детали) принимают базовые поверхности (или оси) заготовки (детали). Положительное направление осей выбирают так, чтобы оно совпадало с положительным направлением осей координат станка.
Базирование заготовок желательно проводить по чистым (обработанным) поверхностям. Для токарной обработки чистовые базы могут быть получены путем обтачивания или отрезки заготовки. Штучные заготовки, как правило, устанавливают в центрах по заранее подготовленным центровым отверстиям либо осуществляют зажим заготовки (автоматически) в трехкулачковом самоцентрирующем патроне по наружной или внутренней цилиндрической поверхности.
