2.3 Розрахунок режимів обробки і технічне нормування

Цей пункт курсового проекту передбачає розробку 2-3 основних головних операцій технологічного маршруту відновлення (за вказівкою викладача), для решти операцій вибрати тільки тип обладнання, пристроїв, інструментів.

Кожну операцію механічної обробки розробити в наступній послідовності:

а) записати операції, які необхідно розробити в проекті;

б) записати номер і найменування операцій, установів і переходів (взяти з п. 2.1.3 „Технологічний маршрут відновлення деталі”);

в) вибрати тип обладнання і підіймально-транспортуючого засобу, виписати з каталогу технічну характеристику обладнання;

г) вибрати пристрій для закріплення деталі на верстаті;

д) для кожного переходу вибрати інструменти різальні і вимірювальні;

е) вибрати і розрахувати режими обробки:

h→t→i→S_ТАБЛ.→S_РОЗР.→ S_ВЕРС →V_ТАБЛ.→ V_РОЗР →n_РОЗР.→n_ВЕРС. →V_ДІЙС. →N_РІЗ.

де h – припуск на обробку;

t – глибина різання;

I - кількість проходів;

S_ТАБЛ. – таблична подача;

S_РОЗР. – розрахункова подача;

S_ВЕРС – подача за паспортними даними верстата;

V_ТАБЛ. – таблична швидкість різання;

V_РОЗР – розрахункова швидкість різання;

n_РОЗР. – розрахунком оберти деталі або інструмента;

n_ВЕРС. - оберти деталі або інструмента за паспортними даними верстата;

V_ДІЙС. – дійсна швидкість різання;

N_РІЗ. – потужність різання.

ж) розрахувати основний час для переходу То;

з) записати номер наступного переходу операції (типу: 2-ий перехід) і вирішити за схемою від „г” до „ж”;

к) після розробки всіх переходів до То визначаємо Тн (шт. к.) штучно-калькуляційний час на всю операцію.

Тип і модель обладнання для обробки приймати в залежності від габаритів деталі з мінімально можливими параметрами по його паспортним даним (токарні верстати - максимальний діаметр обробки деталі і відстань між центрами, свердлильні - найбільший діаметр свердління, фрезерні - розміри столу, розточувальні - найбільший діаметр розточення отвору і т.д.).

В технічній характеристиці верстата (пункт б) записки) указати: основні параметри обробки (найбільший, найменший діаметр обробки, довжина), частоту обертання шпинделя, межі подач, потужність електродвигуна, габарити верстата. Підбирати обладнання користуючись табл. 2.13 і іншими джерелами.

Піднімально-транспортні засоби: кран-балки, електротельфер, кран консольно-поворотний прийняти в залежності від маси і габаритів деталі.

При централізованому відновленні деталі використати спеціальні пристрої а також і стандартні див. табл. 2.14.

В залежності від виду обробки, форми, розмірів, необхідної точності і шорсткості оброблюваної поверхні вибирають різальний інструмент див. табл. 2.15. Матеріал різального інструмента вибирають в залежності від виду обробки, матеріалу і твердості деталі. В записці виконати скорочений запис типу „Різець прохідний ГОСТ 18877-73 із пластинкою Т5К10”.

Вибір шліфувального круга виконується в залежності від оброблюваної поверхні, її твердості див. табл. 2.17...2.18. Слід конкретно указати найменування і тип інструмента, матеріал, розміри.

Наприклад, шліфувальний круг:

ПП 500х50х305 24А 32 С27 К5 35 м/сек. А1 кл. ГОСТ 2424-83.

Для зварювальних і наплавних робіт указати марку електрода, наплавочного дроту і номер ДСТ, діаметр, марку флюсу і марку пальника і номер наконечника.

При розробці операцій гальванічних покрить (хромування, осталювання) указати склад електроліту, його концентрацію, щільність струму, температуру електроліту.

Вимірювальний інструмент вибрати виходячи з конфігурації деталі, розмірів і точності її виготовлення (допуск) див. табл. 2.19.

Призначення і розрахунок режимів і норм часу при механічній обробці виробляється по нормативним таблицям і розрахунковим формулам.

1. Вибір і розрахунок режимів різання слід виконувати в наступній послідовності:

h→t→i→S_ТАБЛ.→S_РОЗР.→ S_ВЕРС →V_ТАБЛ.→ V_РОЗР →n_РОЗР.→n_ВЕРС. →V_ДІЙС. →N_РІЗ.

1.1 Визначаємо припуск на обробку.

h , мм,

де D – найбільший діаметр обробки, мм;

d - найменший діаметр обробки, мм.

1.2 Визначаємо глибину різання.

При точінні, розточуванні і нарізанні різьби різцем за кілька проходів глибину різання визначають за формулою:

, мм,

де i – кількість проходів.

1.3 Визначаємо кількість проходів:

, шт., де

h – припуск обробки на сторону;

t – глибина різання за один прохід.

К ількість проходів визначаємо через допустиму глибину різання, що обмежена можливістю верстата і необхідною шорсткістю поверхні деталі.

1.4 По глибині різання t, діаметру обробки деталі, потрібній шорсткості за нормативними данними довідників визначаємо табличну подачу Sтабл. мм/об.

1.5 Табличну подачу Sтабл. скорегувати по поправочних коефіцієнтах і визначити Sрозр.

Sрозр.= Sтабл.∙ К₁∙ К₂∙ К₃∙ К₄∙ ...∙ К_n, мм/об.,

де К₁- коефіцієнт, що враховує розточування отворів, проточування торця, обробку наплавленої поверхні,

К₂- коефіцієнт, що враховує матеріал деталі (твердість, міцність),

К₃- коефіцієнт, що враховує стан поверхні,

К₄- коефіцієнт, що враховує охолодження,

К₅- коефіцієнт, що враховує матеріал різця, (при обточуванні наплавленої поверхні приймати матеріал різця з твердосплавною пластиною Т15К6 або Т5К10).

1.6 Розрахункову подачу скорегувати по паспортним даним верстата і визначити Sверс.

1.7 По глибині різання t і подачі Sверс., з таблиць довідників вибираємо швидкість різання Vтабл.

1.8 Табличну швидкість різання Vтабл. скорегувати по поправочних коефіцієнтах:

Vрозр.= Vтабл.∙ К₁∙ К₂∙ К₃∙ К₄∙ ...∙ К_n, м/хв.,

де К₁- коефіцієнт, що враховує розточування отворів, проточування торця, обробку наплавленої поверхні,

К₂- коефіцієнт, що враховує матеріал деталі (твердість, міцність),

К₃- коефіцієнт, що враховує стан поверхні,

К₄- коефіцієнт, що враховує охолодження,

К₅- коефіцієнт, що враховує матеріал різця, (при обточуванні наплавленої поверхні приймати матеріал різця з твердосплавною пластиною Т15К6 або Т5К10).

1.9 По розрахунковій швидкості Vрозр. визначаємо обороти деталі (інструмента):

, об/хв.,

де D – найбільший діаметр обробки, мм.

1.10 Розрахункові обороти коректуємо по паспортними даними верстата (найближчі до розрахункового), та одержуємо n_ВЕРС.

1.11 Знаючи дійсні оберти верстата n_ВЕРС знаходимо дійсну швидкість різання за формулою:

, м/хв

1.12 По самому навантаженому переходу операції (найбільша глибина різання і подача) визначити потужність різання Nріз. і порівняти її з Nэл.дв. верстата. За умови Nріз < Nэл.дв. – режими обрані вірно.

1.13 Визначаємо основний час:

, хв.

L= l + l₁ + l ₂ – розрахункова довжина обробки;

L - довжина обробки по кресленню, при проточуванні канавки ;

l₁ + l ₂ - перебіг і врізання;

і - кількість проходів;

n_ВЕРС. - обороти деталі або інструмента по паспорту верстата;

S_ВЕРС. - подача по паспорту верстата.

1.14 Розрахунок технічної (штучно-калькуляційної) норми часу виконуємо по формулі:

Т_Ш.К. = Т_О + Т_ДОП + Т_ДОД + , хв.,

де Т_О – основний час;

Т_ДОП – допоміжний час;

Т_П.З. – підготовчо-заключний час;

Т_ДОД – додатковий час;

n_ШТ - кількість деталей оброблюваних за зміну.

1.15 Допоміжний час на всі установи і переходи.

Т_ДОП = Т_{ДОП.УСТ} + Т_{ДОП.ПЕР} + Т_ЗАМ , хв.,

де Т_{ДОП.УСТ} – час на установку і зняття деталі;

Т_{ДОП.ПЕР} – час зв'язаний з переходом;

Т_ЗАМ – час на контрольні виміри.

1.16 Визначаємо оперативний час.

Т_ОП = Т_О + Т_ДОП , хв.

1.17 Визначаємо додатковий час по формулі:

Т_ДОД = Т_ОБС + Т_ПЕР , хв.,

де Т_ОБС – час на обслуговування робочого місця

Т_ПЕР. – час перерви на відпочинок і особисті потреби

Час на обслуговування робочого місця задається у відсотках від оперативного часу.

, хв.,

де к – процентне відношення часу на обслуговування робочого місця до оперативного часу.

Час перерв на відпочинок і особисті потреби задається в процентному відношенні до оперативного часу.

, хв.,

1.18 Визначаємо величину штучного часу.

Т_ШТ = Т_ОП + Т_ДОП , хв

1.19 Визначаємо величину підготовчо-заключного часу.

Т_ПЗ = А + Б + В, хв, де

А – час на налагодження верстата, інструмента і пристосувань;

Б – час на додаткові прийоми;

В – час на одержання інструмента і пристосувань до початку і здачу їх після закінчення роботи.

1.20 Число деталей у партії визначаємо по формулі

шт,

де Тзм = 8· 60 = 480 хв.- тривалість зміни;

1.21 Визначаємо технічну норму часу на всю операцію по формулі:

Т_Ш.К. = Т_О + Т_ДОП + Т_ДОД + , хв.

При виборі режимів обробки поверхонь після відновлення різними видами нарощування використовувати наступні рекомендації:

а) при попередній обробці (токарної) сталевих наплавлених деталей застосовувати різці з твердосплавною пластинкою Т5К10, режими S=0,2...1,5 мм/об, V=26...50 м/хв, при заключній обробці –різці з пластинкою Т15К6, Т14К8, V=75...170 м/хв;

б) при токарській обробці чавунних наплавлених деталей використовувати різці з пластинками ВК6 або ВК8 при t = 2...4 мм і V = 20...30 м/хв.;

в) деталі після хромування шліфувати, після осталивания - точити і шліфувати;

г) токарну обробку напилених поверхонь виконувати різцями з пластинками ВК-6, режим обробки

t = 0,1...0,2 мм, S = 0,08...0,2 мм/об, V = 15...20 м/хв за два переходи.

д) шліфувати напилені поверхні алмазними кругами на вулканітовій зв'язці, режими: повздовжня подача S_ПОВ. = 0,3...0,4 мм/об, поперечна подача S_t = 0,005...0,010 мм/подв.хід, швидкість обертання деталі V_ДЕТ = 24...36 м/хв., охолодження – емульсія.

Розрахунок Т_Ш.К. для мийної операції в машині виконується за формулою:

Т_Ш.К. = (g · 60) / Q, хв,

де g – вага деталі в кг;

Q – продуктивність машини в кг/год.

При розробці операції „Контроль-дефектація” описати способи виявлення конкретних дефектів (пункт 1.3) для цієї деталі, пристрій для закріплення деталей на пристрій, інструменти для вимірювання, їх позначення по ГОСТ і стисла характеристика (граничні вимірювання, точність), описати технологію вимірювання кожним інструментом. Закінчити операцію розрахунком технічної норми часу на вимірювання.

Приклад оформлення пункту 2.4

045. Круглошліфувальна.

1. Установити вал у центрах верстата.

2. Шліфувати передню і проміжні шийки вала з Ø51,16 мм до Ø 51,06 мм., остаточно.

3. Шліфувати задню шийку вала з Ø 45,16 мм до Ø 45,06 мм. остаточно.

По габаритах деталі й оброблюваній поверхні вибираємо верстат 3У12УА

Технічна характеристика:

Найбільший діаметр шліфування 200 мм

Найбільша довжина шліфування 500 мм

Висота центрів над столом 125 мм

Частота обертання деталі 55…900 об/хв

Частота обертання шліфувального кола 2300 об/хв

Найбільше переміщення шліфувальної бабки 123 мм

Потужність електродвигуна 3 кВт

Вал закріплюємо в центрах з поводком.

Для шліфування приймаємо шліфувальний круг ПП 300 х 40 х 127 24А 20 СМ 26 К8 35 м/с Б 1 кл, ГОСТ 2424-83.

Для виміру діаметрів шийок приймаємо мікрометри МК 25...50 ГОСТ 6507-78 з ціною ділення 0,01 мм., та МК 50...75 ГОСТ 6507-78 з ціною ділення 0,01 мм.

Визначаємо режим для врізного шліфування:

1. Припуски на обробку:

, мм., (2.1)

де D – діаметр деталі до обробки в мм;

d – діаметр деталі після обробки.

h₁ = (мм).

h₂ = (мм).

2. Глибина різання дорівнює радіальній подачі.

t = Sp, Sp = 0,001...0,005 (мм/хв)

Радіальну подачу приймаємо t = Sp = 0,002 (мм/хв)

3. Колова швидкість шліфувального круга

V_К = 30...35…35 м/с, приймаємо V_К = 35 (м/с)

4. Розрахункові оберти шліфувального круга:

, мм, де (2.2)

D_К – діаметр шліфувального кола в мм

(про/хв.)

5. Коректуємо n_К по паспортним даним верстата, n_К.В. = 2300 (об/хв)

6. Визначаємо окружну швидкість деталі:

V_ДЕТ = 30 м/хв.

7. Обороти деталі:

, об/хв, де (2.3)

d_ДЕТ – найбільший діаметр деталі при обробці в мм

(об/хв)

Корегуємо оберти деталі по паспортним даним верстата. Тому що частота обертання деталі по паспортним даним верстата знаходиться в межах 55…900 об/хв, то приймаємо n_ДЕТ = 190 об/хв.

8. Основний час:

, хв., де (2.4)

h₁ = 0,05 мм - припуск на обробку передньої і проміжної шийок;

h₂ = 0,05 мм - припуск на обробку задньої шийки;

Sp = 0,002 мм/про – радіальна подача;

κ = 1,5...1,8 – коефіцієнт, що враховує спрацювання і виправлення при чистовому шліфуванні.

(мін) – для однієї шийки

Відповідно для 5 = 0,4 хв

9. Перевіряємо режим на потужність

N_РіЗ < N_ЭЛ.В. ∙ η , кВт ., де (2.5)

η = 0,80...0…0,85 – ККД верстата.

N_ЭЛ.В. = 3 квт по паспорту верстата

N_РІЗ – потужність різання для d_ДЕТ = 51 мм, L = 24 мм не зазначена, тому вона незначна.

Отже, режим обраний правильно.

10. Визначаємо технічну норму часу на всю шліфувальну операцію по формулі:

Т_Ш.К. = Т_О + Т_ДОП + Т_ДОД + , хв., де (2.6)

Т_О – основний час;

Т_ДОП – допоміжний час;

Т_П.З. – підготовчо-заключний час;

Т_ДОД – додатковий час;

n_{ШТ -} кількість деталей оброблюваних за зміну.

11. Допоміжний час на всі установи і переходи.

Т_ДОП = Т_{ДОП.УСТ} + Т_{ДОП.ПЕР}+Т_ЗАМ , хв., де (2.7)

Т_{ДОП.УСТ} – час на установку і зняття деталі;

Т_{ДОП.ПЕР} – час зв'язане з переходом;

Т_ЗАМ – час на контрольні виміри.

11.1. Допоміжний час на установку і зняття деталі вручну в центрах з надіванням хомутика з підведенням піноли задньої бабки для деталі вагою до 12 кг.

Т_{ДОП. УСТ} = 0,34 хв [5, с.38, к. 6]

11.2. Допоміжний час зв'язаний з обробкою циліндричної поверхні з радіальною подачею для шліфування поверхні з виміром універсальним вимірювальним інструментом для діаметра оброблюваної поверхні до 50 мм і довжиною оброблюваної поверхні до 50 мм.

Т_{ДОП.обр.пов} = 0,7 хв [5, с.129, к. 44]

Для обробки пяти шийок Т_{ДОП.обр.пов} = 3,5 хв

11.3. Допоміжний час на контрольні виміри мікрометром з точністю виміру 0,01 мм, вимірюваний діаметр до 50 мм і довжина вимірюваної поверхні до 50 мм.

Т_ЗАМ = 0,19 хв [5, с.191, к.86]

Для обробки пяти шийок Т_ЗАМ = 0,95 хв

Загальний допоміжний час на контрольні виміри Т_ЗАМ = 3,5 + 0,95 = 4,45 хв

11.4. Загальний допоміжний час буде дорівнює:

Т_ДОП = 0,34 + 3,5 + 4,45 = 8,29 хв

12. Визначаємо оперативний час.

Т_ОП = Т_ОСН + Т_ДОП (2.8)

Т_ОП = 0,4 + 8,29 = 8,69 хв

13. Визначаємо додатковий час по формулі:

Т_ДОД = Т_ОБС + Т_ПЕР , хв, де (2.9)

Т_ОБС – час на обслуговування робочого місця

Т_ПЕР. – час перерви на відпочинок і особисті потреби

13.1. Час на обслуговування робочого місця задається у відсотках від оперативного часу і для найбільшого діаметра установлюваного виробу до 300 мм складає 9 %

, хв., (2.10)

к = 9 % – процентне відношення часу на обслуговування робочого місця до оперативного часу. [5, с.130, к.45]

хв

13.2. Час перерв на відпочинок і особисті потреби задається в процентному відношенні до оперативного часу і при механічній подачі складає 4 % [5, с.203, к.88]

, хв., (2.11)

к = 4 % – процентне відношення часу перерв на відпочинок і особисті потреби до оперативного часу. [5, с.130, к.45]

хв

Додатковий час буде дорівнювати

Т_ДОП = 0,78 + 0,35 = 1,13 хв

14. Визначаємо величину штучного часу.

Т_ШТ = Т_ОП + Т_ДОП , хв (2.12)

Т_ШТ = 8,69 + 1,13 = 9,82 хв

15. Визначаємо величину підготовчо-заключного часу.

Т_ПЗ = А + Б + В, хв, де (2.13)

А – час на налагодження верстата, інструмента і пристосувань;

Б – час на додаткові прийоми;

В – час на одержання інструмента і пристосувань до початку і здачу їх після закінчення роботи.

А = 10 хв, тому що деталь встановлюється в універсальному пристосуванні (центрах), для першої групи верстатів. [5, с.130, к.45];

Б = 1 хв, тому що необхідно правити шліфувальне коло після його зміни (по циліндричній поверхні); [5, с.130, к.45];

В = 7 хв, час на одержання інструмента. [5, с.130, к.45];

Т_ПЗ = 10 + 1 + 7 = 18 хв.

16. Число деталей у партії визначаємо по формулі

(2.14)

де Тзм = 8 · 60 = 480 хв.- тривалість зміни;

= (480 - 18) / 9,82 = 47 штук.

17. Визначаємо технічну норму часу на всю шліфувальну операцію по формулі:

Т_Ш.К. = Т_О + Т_ДОП + Т_ДОД + = 0,4 + 8,29 + 1,13 + = 10,2 хв.