Способ подготовки технологической базы
Владельцы патента RU 2469830:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)
Способ заключается в обработке поверхности заготовки детали, используемой в технологическом процессе в качестве технологической базы, и включает обработку резанием с последующей обработкой поверхностным пластическим деформированием, причем поверхностным пластическим деформированием обрабатывают участки указанной поверхности, которые предназначены на последующих операциях для использования в качестве технологической базы посредством непосредственного контактирования с установочными элементами приспособлений, с обеспечением на этих участках пластически деформированного поверхностного слоя и меньшей, чем на остальной части указанной поверхности, высоты микронеровностей с расположением их вершин на идеальной поверхности, прилегающей к вершинам микронеровностей на остальной части указанной поверхности или максимально близко от нее. При этом глубину резания на вышеупомянутых участках на последнем этапе или последних рабочих ходах обработки резанием уменьшают на величину пластической деформации поверхностного слоя заготовки при последующей обработке этих участков поверхностным пластическим деформированием. Технический результат: уменьшение погрешности установки заготовок. 8 ил.
Изобретение относится к машиностроению, а именно к области механической обработки заготовок, и может быть использовано для обработки тех поверхностей заготовок деталей, которые на последующих операциях технологического процесса будут использованы в качестве технологических баз.
Проведенный с использованием патентной и научно-технической литературы поиск аналогов предлагаемого способа не выявил ближайшего аналога, совпадающего с предложенным изобретением по назначению.
Сущность изобретения заключается в следующем. Постоянное повышение доли прецизионных деталей в машиностроении делает особенно актуальной задачу уменьшения производственных погрешностей по выдерживаемым размерам, в частности, за счет уменьшения погрешности установки заготовок. Одним из путей решения этой задачи является разработка таких способов обработки поверхностей заготовок деталей, используемых на последующих операциях технологического процесса в качестве технологических баз, которые обеспечат минимизацию погрешности установки заготовок, в частности, за счет того, что после обработки указанных поверхностей резанием производят обработку участков поверхностей, непосредственно контактирующих с установочными элементами приспособлений, поверхностным пластическим деформированием, причем на последнем этапе обработки указанных поверхностей резанием глубину резания на вышеупомянутых участках на последнем этапе или последних рабочих ходах обработки резанием уменьшают на величину пластической деформации поверхностного слоя заготовки при последующей обработке этих участков поверхностным пластическим деформированием.
Технический результат - уменьшение погрешности установки заготовок на тех последующих операциях технологического процесса, на которых в качестве технологических баз будут использованы эти ранее обработанные поверхности.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что сначала производится обработка резанием поверхности заготовки, используемой далее на операциях технологического процесса в качестве технологической базы, а затем обработка указанной поверхности поверхностным пластическим деформированием. Особенность предлагаемого способа при этом заключается в том, что после обработки указанной поверхности резанием производят обработку поверхностным пластическим деформированием участков указанной поверхности, которые на последующих операциях будут непосредственно контактировать с установочными элементами приспособлений, причем на последнем этапе или последних рабочих ходах обработки указанной поверхности резанием обработку вышеупомянутых участков поверхности производят с глубиной резания, меньшей на величину пластической деформации поверхностного слоя заготовки при последующей обработке этих участков поверхностным пластическим деформированием. Дополнительная обработка поверхностным пластическим деформированием указанных участков поверхности производится для обеспечения на этих участках упрочненного пластически деформированного поверхностного слоя, а также меньшей, чем на остальной части указанной поверхности, высоты микронеровностей и из условия обеспечения нахождения вершин микронеровностей на этих участках на идеальной поверхности, прилегающей к вершинам микронеровностей на остальной части указанной поверхности, или в максимальной близости от нее.
Сущность изобретения поясняется следующими чертежами:
- фиг.1 и 2 - соответственно микропрофиль и микрорельеф плоской поверхности, обработанной резанием на постоянном режиме;
- фиг.3 - схема установки заготовки 1 по тем двум участкам плоской поверхности, обработанной резанием на постоянном режиме, которые непосредственно контактируют с установочными элементами приспособлений (двумя опорными пластинами 2 приспособления 3), на последующих операциях технологического процесса; на фиг.3 обозначены: Q - сила закрепления, Δ'y - погрешность установки;
- фиг.4 и 5 - соответственно микропрофиль и микрорельеф плоской поверхности, обработанной резанием с уменьшенной глубиной резания при обработке тех участков поверхности, которые на последующих операциях технологического процесса будут непосредственно контактировать с установочными элементами приспособлений; на фиг.4 обозначено: Δ - величина, на которую уменьшают глубину резания;
- фиг.6 и 7 - соответственно микрорельеф и макрорельеф плоской поверхности, обработанной по предлагаемому способу;
- фиг.8 - схема установки заготовки 1 по плоской поверхности, обработанной ранее на операции подготовки технологической базы по предлагаемому способу, на две опорные пластины 2 приспособления 3; на фиг.8 обозначены: Q - сила закрепления, Δ''y<Δ'y - погрешность установки.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, в виде примера реализации способа приведены ниже.
На фиг.1 и 2 показаны соответственно микропрофиль и микрорельеф плоской поверхности, обработанной на операции подготовки технологической базы резанием, например фрезерованием концевой фрезой на станке с ЧПУ. Если на этой операции обеспечить минимально возможную высоту микронеровностей поверхности с целью уменьшения погрешностей установки заготовки на последующих операциях, где указанная поверхность будет использована в качестве технологической базы, то производительность обработки на операции подготовки технологической базы будет невысокой вследствие необходимости вести обработку с относительно небольшими глубиной резания и подачей. Если же на операции подготовки технологической базы вести обработку на интенсивном, но постоянном в пределах всей поверхности режиме, то погрешности установки заготовки на последующих операциях будут большими вследствие относительно невысокого качества базовых поверхностей (Δ'y на фиг.3).
На фиг.4 и 5 показаны соответственно микропрофиль и микрорельеф плоской поверхности, обработанной резанием на операции подготовки технологической базы с уменьшенной глубиной резания при обработке тех участков поверхности, которые на последующих операциях технологического процесса будут непосредственно контактировать с установочными элементами приспособлений, например фрезерованием концевой фрезой на станке с ЧПУ. При этом обработку ведут на интенсивном, но постоянном в пределах всей поверхности, режиме, обеспечивая примерно одинаковую высоту микронеровностей на всех участках обрабатываемой поверхности. На тех участках поверхности, которые на последующих операциях технологического процесса будут непосредственно контактировать с установочными элементами приспособлений, глубину резания уменьшают на величину Δ (см. фиг.4) - величину пластической деформации поверхностного слоя заготовки при обработке этих участков поверхностным пластическим деформированием сразу после их обработки резанием.
На фиг.6 и 7 показаны соответственно микропрофиль и микрорельеф плоской поверхности, обработанной на операции подготовки технологической базы по предлагаемому способу. При этом на первом технологическом переходе этой операции обработку поверхности производят, например, фрезерованием концевой фрезой на станке с ЧПУ с уменьшенной глубиной резания при обработке тех участков поверхности, которые на последующих операциях технологического процесса будут непосредственно контактировать с установочными элементами приспособлений. Указанное уменьшение глубины резания на величину Δ обеспечивается введением соответствующей корректировки значения глубины резания в управляющую программу станка с ЧПУ. После этого технологического перехода микропрофиль и микрорельеф обработанной поверхности будут такими, как это показано на фиг.4 и 5. На втором технологическом переходе операции подготовки технологической базы обработку тех участков поверхности, которые на последующих операциях будут непосредственно контактировать с установочными элементами приспособлений, производят поверхностным пластическим деформированием из условий обеспечения на этих участках меньшей, чем на остальной части поверхности, высоты микронеровностей и обеспечения нахождения вершин микронеровностей всех участков обработанной поверхности на идеальной плоской поверхности (или в максимальной близости от нее), как это показано на фиг.6 и 7. Для того чтобы вершины микронеровностей всех участков обрабатываемой поверхности находились на идеальной плоской поверхности или в максимальной близости от нее, величина пластической деформации на втором технологическом переходе операции подготовки базы должна равняться величине Δ. Микрорельеф поверхности по фиг.6 и 7 позволит этой поверхности детали наилучшим образом выполнять свое функциональное назначение в процессе эксплуатации детали в машине, а при использовании ее в качестве технологической базы - минимизировать погрешности установки заготовки (Δ''y на фиг.8), так как меньшая высота микронеровностей и уплотненный поверхностный слой на тех участках базовой поверхности, которые контактируют с установочными элементами приспособлений, способствуют минимизации контактных деформаций в стыке «заготовка-приспособление».
Способ обработки поверхности заготовки детали, используемой в технологическом процессе в качестве технологической базы, включающий обработку резанием с последующей обработкой поверхностным пластическим деформированием, причем поверхностным пластическим деформированием обрабатывают участки указанной поверхности, которые предназначены на последующих операциях для непосредственного контактирования с установочными элементами приспособлений, с обеспечением на этих участках пластически деформированного поверхностного слоя и меньшей, чем на остальной части указанной поверхности, высоты микронеровностей с расположением их вершин на идеальной поверхности, прилегающей к вершинам микронеровностей на остальной части указанной поверхности или максимально близко от нее, при этом глубину резания на вышеупомянутых участках на последнем этапе или последних рабочих ходах обработки резанием уменьшают на величину пластической деформации поверхностного слоя заготовки при последующей обработке этих участков поверхностным пластическим деформированием.
