1.7 Расчет режима обработки и нормирования токарной операции

Берем для расчета операцию 010 (токарная, черновая). Операция включает в себя продольную обточку цилиндрических поверхностей. Расчет режимов резания ведем по методическому пособию [5].

Обрабатываемый материал – Сталь 40ХН имеет Е=200000 МПа, . По приложению 2[5] находим, что при обработке улучшаемых сталей рекомендуется применять быстрорежущий резец марки Т5К10 с наружным сечением 20х30 мм и длиной 150 мм.

Для выполнения операции был выбран токарно-револьверный станок 1И165П, его характеристики изложены в пункте 1.5.

Глубина резания при черновом точении равна снимаемому припуску 2 мм.

Подача и скорость резания назначаются по таблицам [4], исходя из требований к качеству поверхности детали, прочности деталей привода подачи, прочности державки инструмента, жесткости обрабатываемой детали.

S = 0,8 мм./об., с учетом поправочного коэффициента на величину подачи в зависимости от прочности обрабатываемого материала:

S = 0,80,75 = 0,6 мм./об.

Так как подача представляет из себя стандартное значение, то из стандартного ряда R10 (=1,26) принимаем ближайшее наименьшее значение

S = 0,5 мм./об.

V_таб = 75 м./мин. – назначается по таблицам [4], исходя из величин подачи, глубины резания, главного угла в плане, режима обработки.

С учетом поправочных коэффициентов на скорость резания в зависимости от:

• группы и механической характеристики стали (k₁= 0,85);

• от периода стойкости резца (k₂= 0,95);

• главного угла в плане резца (k₃= 1,0);

• от состояния поверхности заготовки (k₄= 1,0);

• от наличия охлаждения (k₅=1,0)

тогда V = 750,850,951,01,01,0 = 60,56 м/мин.

Частота вращения шпинделя:

, (5)

где D - диаметр обрабатываемой поверхности (мм).

об/мин.

Число оборотов также является стандартным значением, то из ряда R10 выбираем действительное число оборотов: n_Д = 300 об/мин, согласно справочнику [5].

Теперь необходимо рассчитать действительную скорость резания:

м/мин. (6)

Необходимая мощность станка определяется по [6]

N_расч = 1.2 кВт

По техническим характеристикам токарно-винторезного станка 1Б136 максимальная мощность главного электродвигателя равна 10 кВт.

N_расч  N_эл.дв,

Следовательно, станок может обеспечить мощность, потребную на выполнение данного перехода.

Сила резанья определяется по формуле:

_{где Ср=40, х=1, y=0,75, n=0.}

Поправочный коэффициент представляет собой произведение ряда коэффициентов и считается по формуле:

, [3 стр.271]

Значения коэффициентов приведены в таблице 23 [3 стр.275]

_{Px = 3396кН.}

_{Мощность резанья рассчитывают по формуле:}

_{Полученная мощность резанья не превышает мощность станка 2Т140, следовательно оборудование подобрано верно.}

Нормирование

Нормирование является важным критерием эффективности процесса.

Нормирование времени – это регламентированное время, затрачиваемое на выполнение определенного объема работ, в соответствующих производственных условиях работниками определенной квалификации.

Норма выработки – это определенный объем работы, выполняемый за единицу времени.

Основное время – это часть штучного времени, затрачиваемая непосредственно на процесс обработки детали.

; (7)

где l - длина обрабатываемой поверхности;

l₁ - величина врезания и перебега резца;

l₂ - дополнительная длина на пробную стружку;

n - число оборотов шпинделя в минутах;

S - подача на один оборот шпинделя в мм/об;

i - число проходов.

Вспомогательное время – это часть штучного времени, затрачиваемая непосредственно на подготовку действий по формообразованию детали или изменения свойств ее материала.

Учтем время, затрачиваемое на установку и снятие заготовки вручную в патроне на столе станка, вес заготовки до 3 кг. По карте 4 [7] при работе из прутка затягиваем ключом и выбираем Т_уст= 0,19 мин.

Время обслуживания рабочего места – часть штучного времени, затрачиваемая на поддержание в необходимом состоянии технических средств.

Для I группы станков (наибольший диаметр изделия, устанавливаемого над станиной) по карте 22 [7] равно 3 % от оперативного времени.

Т_обс= (Т_уст+Т₀)*3/100= (0,19+0,15)*3/100=0,0102 мин.

Штучное время – это время, затрачиваемое на весь цикл операций относительно одной детали.

Таким образом, штучное время равно:

Т_шт= Т_о+Т_уст+Т_обс= 0,15+0,19+ 0,0102= 0,35 мин.