Як було відзначено, маршрут обробки поверхні призначають на підставі технічних вимог креслення деталі й креслення заготівки. Орієнтуючись на таблиці точності і якості поверхневих шарів при обробці й з огляду на конфігурацію оброблюваної поверхні, матеріал, масу й інші фактори, установлюють метод остаточної обробки. При відомому способі одержання заготівки визначають початковий метод обробки. Вибравши остаточний і перший методи, призначають проміжні. При цьому можливі кілька видів обробки приблизно з однаковими показниками. Такі види обробки об'єднані в одну стадію. Характеристики операцій обробки зовнішніх поверхонь обертання представлені в табл. 9.1. Для елементарних поверхонь звичайно стадія обробки збігається з операцією або переходом.
Операції обробки зовнішніх поверхонь обертання Таблиця 9.1
Стадії
Найменування операції
Код операції
Точність, квалітет
Параметри шорсткості, мкм
Rz
Rа
Чорнова токарна
–
Напівчистова токарна
–
Чистова токарна
Чорнова шліфувальна
–
–
2,50
2,50
Тонка токарна
Однократне шліфування
–
–
0,80
1,25
Чистова шліфувальна
–
0,63
Тонка шліфувальна
–
0,25
Полірувальна
Накатна
Суперфінішування
–
–
–
0,40
0,16
0,08
Необхідні по кресленню точність і якість поверхні можна одержати обробкою по різних маршрутах. Для їхнього опису найбільше зручно використовувати теорію графів. У графі вершини відповідають кодам операцій з характеристиками точності, шорсткості поверхні і собівартості операції, а ребра - послідовності операцій згідно табл. 9.1. На мал. 9.1 показаний граф можливих варіантів обробки зовнішніх поверхонь обертання. Нульова стадія - це стадія одержання заготівки. Аналогічно можна побудувати графи для плоских поверхонь і внутрішніх поверхонь обертання.
Аналіз графа показує, що для кожного типу елементарної поверхні існує різне число маршрутів обробки. Стосовно до наведеного графа для зовнішніх поверхонь можна синтезувати 8 маршрутів, аналогічно для внутрішніх поверхонь 32 маршрути і для плоских - 60.
Математичним поданням графів можливих МОП є матрична форма (мал. 9.2). Стовпцям і рядкам матриці відповідають вершини графа, наведеного на мал. 9.1. Елемент матриці дорівнює 1, якщо вершини суміжні, у противному випадку він дорівнює 0.
Пошук можливих варіантів маршруту починається з перегляду матриці по рядках. Аналіз нульового рядка показує, що після заготівельної операції буде обрана операція з кодом 1 (чорнова токарна). Далі переходимо до перегляду першого рядка й бачимо, що буде обрана друга операція – напівчистова токарна. У другому рядку може вибиратися операція третя (чистова токарська) або четверта (чорнова шліфувальна). Якщо по сформованих умовах вибирається третя операція, то переходимо до перегляду третього рядка, якщо вибирається четверта, то пропускається третій рядок і аналізується відразу четверта, і т.д. Наприклад: умовою вибору операції з декількох можливих може бути таке: якщо оброблюваний матеріал – кольоровий сплав, вибирається гостріння. Після вибору кожної операції йде порівняння якості, що досягається на обраній операції Ei з необхідною якістю деталі Етр. Якщо якість поверхні, що досягається на операції, задовольняє вимозі Етр ³ Ei , то подальший вибір операції не виробляється й видається один з можливих варіантів маршруту обробки.
Рис. 9.1. Граф можливих варіантів маршруту обробки поверхонь
Наступний крок при встановленні маршруту обробки - вибір оптимального МОП з безлічі можливих. Число варіантів обробки зменшується з урахуванням технологічних правил, наприклад:
1. Якщо обробляються кольорові метали й сплави, то абразивні методи (шліфування, різьбошліфування) не використовуються.
2. При діаметрі отвору D < 2мм розточування виключається, при L/D < 1 (L – довжина отвору) розвертання недоцільно.
3. На етапі напівчистової обробки зняття припуску обробкою лезом (гостріння, фрезерування й т.п.) у порівнянні з абразивною вимагає меншого числа ходів, тому недоцільно використовувати шліфування.
4. Якщо матеріал має твердість HRC > 40, рекомендується використовувати шліфування.
5. З метою зниження погрішності обробки й часу на переустановлення заготівки доцільна обробка на одному верстаті за кілька переходів.
6. Твердість і конфігурація заготівки обмежують застосування деяких варіантів обробки.
7. Необхідність обробки даної поверхні разом з іншими для досягнення більшої точності їхнього взаємного розташування визначає метод обробки.
