6. Подсчитываем штучно-калькуляционное время на операцию

мин

Вариант 2-ой – расчёт режимов резания и t_ШТ по справочным таблицам

а) расчёт режима резания

1. t = h = 3,7 мм

2. Согласно [13, стр. 39-41]

S_Z = 0,2 мм/зуб; T = 180 мин; V_РT = 220 м/мин; K_mv =1,12; K_nv = 0,9;

V_P = 220×1,12×0,9 = 222 м/мин

об/мин

3. Согласно [13, стр. 314]

об/мин

м/мин

4. мм/мин.

По данным [13, стр. 314] мм/мин.

5. Согласно [13, стр. 45] N_Т = 7,2 кВт; k_SN = 1; k_YN = 0,95.

Проверяем условие: k_РЕЗ £ N_ШТ

6,85 £ 10×0,75 = 7,5 кВт

б) определение норм времени:

1. T_M = 0,36 мин.

2. t_в = t_уст + t_пер = 0,46 + 0,39 = 0,85 мин [13, стр. 235-237].

3. t_обсл = 0,04 мин.

4. t_шт = T_M + t_B + t_обсл = 0,35 + 0,85 + 0,05 = 1,25 мин.

5. t_пз = 16 + 7 = 23 мин [13, стр. 243].

6. мин.

4.14 Разработка конструкции специального приспособления

В некоторых случаях процесс обработки детали может настолько зависеть от конструкции специального приспособления, что становится невозможным установить полностью процесс обработки, не разработав конструкции приспособления. От конструкции приспособления обычно зависит точность и производительность данной операции, так как вспомогательное время на установку и снятие детали, в основном, определяется конструкцией приспособления.

Разработка конструкций специального приспособления производится в соответствии с рекомендациями учебной и справочной литературы, а также альбомов чертежей специальных приспособлений и конспектов. Из указанных документов выбирается идея конструкции или подбирается подходящая конструкция специального приспособления и разрабатывается эскиз его.

Для обеспечения заданной точности важно и необходимо рассчитать размерную цепь специального приспособления, учитывая допуски размеров детали. С разработки эскиза и начинается, обычно, проектирование специального приспособления. Эскиз должен выражать самую идею специального приспособления. Совершенно не обязательно на эскизе показывать все детали специального приспособления. Так как тщательно продуманная установка изделия в специальном приспособлении уже определяет конструкцию в общих чертах, то эскиз должен содержать, главным образом, элементы установки. После обсуждения эскиза специального приспособления, и, следовательно, определения конструкции, можно приступить к подробной разработке конструкции. При проектировании и вычерчивании специального приспособления рекомендуется придерживаться определенной последовательности.

Сначала нужно начертить обрабатываемую деталь в трех проекциях так, чтобы были видны все выбранные технологические базы, а также обрабатываемые поверхности детали. Проекции изделия следует располагать друг от друга на таком расстоянии, чтобы было возможно вычерчивать соответствующие проекции будущего специального приспособления. Изделие рекомендуется вычерчивать цветными карандашами (синим, зелёным, голубым) сплошной линией, не затеняя чертеж специального приспособления.

Метод проектирования заключается в постепенном построении специального приспособления вокруг контуров изделия. Сначала вычерчиваются детали, определяющие направление инструмента или положение инструмента (например, кондукторные втулки в сверлильных приспособлениях). Вторым этапом должно быть вычерчивание установочных элементов приспособления. Третьим этапом – вычерчивание зажимных элементов. Четвёртым – соединение всех нанесенных элементов общим корпусом приспособления, т.е. вычерчивание корпуса. Пятым этапом – вычерчивание вспомогательных элементов. Такой порядок проектирования допускается степенью важности тех или иных деталей приспособления и сокращает время на проектирование. При другом порядке проектирования, когда, например, были бы уже начерчены зажимы, может оказаться, что занятое зажимами место необходимо для расположения деталей, направляющих инструмент (втулок), вследствие чего пришлось бы стирать резинкой эту часть чертежа и затрачивать время на обдумывание другой конструкции зажима.

При конструировании станочных специальных приспособлений необходимо стремиться к максимальному использованию стандартизированных или унифицированных деталей и сборочных единиц. Поэтому количество специальных деталей должно быть незначительным. Размеры специальных деталей в большинстве случаев устанавливаются конструктивно, а стандартизированных и унифицированных – по соответствующим справочникам, альбомам и ГОСТам. Приспособление в целом должно быть достаточно массивным и жестким, хорошо воспринимающим все усилия, возникающие при обработке закрепленной в нем детали. Кроме того, оно должно быть достаточно устойчивым на столе станка, т.е. размеры основания приспособления должны быть больше его высоты. Все эти требования приводят к тому, что размеры отдельных деталей и сборочных единиц приспособлений назначаются конструктивно, получаются с большим запасом прочности и не требуют каких-либо расчетов на прочность. Поэтому при конструировании приспособлений расчеты на прочность приходится выполнять только для проверки наиболее слабых звеньев, вызывающих сомнение о достаточной их прочности.

Важное значение при конструировании станочных приспособлений имеют расчеты необходимых зажимных усилий, передаваемых зажимом. Важен также расчёт погрешности базирования, зависящей от принятого метода базирования детали в приспособлении и расчёт допусков размеров ответственных сборочных единиц приспособлений.

Закрепление деталей в приспособлениях должно воспрепятствовать усилиям резания и прочим силам вывести деталь из положения, приданного ей при базировании.

Деталь зажимается в приспособлении при помощи зажимного устройства. Зажимные усилия устройства, прижимающие деталь к базовым элементам приспособления, должны быть достаточными для обеспечения надлежащего закрепления детали. В тоже время, они не должны превосходить таких значений, при которых могут произойти деформации обрабатываемой детали, нарушающие точность обработки.

Для удовлетворения указанных двух требований к зажимам необходимо наметить схему закрепления детали в приспособлении и определить: 1) величину необходимых зажимных усилий; 2) величину действительных зажимных усилий; 3) величину деформаций, вызываемых действием зажимных усилий; 4) допустимость этих деформаций для заданной точности обработки. В пояснительной записке даётся описание конструкции специального приспособления, необходимые схемы и расчёты на прочность, а также расчёты усилий зажима, давления и т.д.

4.15 Разработка конструкции специального режущего инструмента

(для ОМТ)

1. Разработка конструкции специального режущего инструмента заключается в следующем:

1. в зависимости от материала детали и применяемых скоростей резания и подачи, на основании данных литературы найти оптимальные углы заточки режущих граней, подобрать наиболее подходящий материал для изготовления рабочей (режущей) части инструмента, подобрать такую форму рабочей части, которая обеспечивала бы свободное отделение стружки в процессе резания;

2. найти наиболее подходящий метод соединения рабочей и вспомогательной частей инструмента, определить размеры рабочей и соединительной частей и их допуски, в зависимости от условий работы и требуемой точности обработки детали;

3. произвести необходимые расчеты рабочей и соединительной частей инструмента на прочность и жесткость в зависимости от максимальных усилий резания;

4. начертить рабочий чертеж инструмента, внеся в него все необходимые данные о форме и размерах, необходимые технические требования (отклонения формы и расположения поверхностей, термообработка и т.д.). Если режущий инструмент состоит из двух и более составных частей, то чертёж следует оформлять как сборочный.

При конструировании режущего инструмента, как правило, не производятся все расчеты, связанные с теплообразованием и прочими факторами резания из-за их сложности. Однако, необходимо знать все основные факторы, влияющие на форму и размеры инструмента. Знание этих факторов позволяет проектанту сделать анализ конструкции режущего инструмента, определить основные недостатки и достоинства её.

В пояснительной записке дается краткое описание конструкции режущего инструмента, методы определения или выбора параметров инструмента и необходимые расчёты.

4.16 Разработка конструкции специального измерительного инструмента (приспособления) – для ОМТ

Основные требования, предъявляемые к специальному измерительному инструменту, следующие:

1. Экономическая целесообразность разработки.

2. Обеспечение минимальной погрешности измерения.

3. Обеспечение производительности операции контроля.

4. Обеспечение износоустойчивости.

5. Обеспечение жёсткости.

6. Обеспечение удобства в эксплуатации.

Экономическая целесообразность специального измерительного инструмента определяется рядом показателей: повышением качества продукции с одновременным снижением брака, сокращением количества контролеров с одновременным снижением требований к их квалификации, облегчением труда контролеров с заменой трудоемких и субъективных процессов контроля более удобными и объективными инструментами и т.д.

Исключительное серьезное значение имеет анализ погрешности измерения, присущей принятому методу контроля и конструкции измерительного инструмента.

Погрешность измерения – это разность между показаниями измерительного инструмента и действительным значением проверяемой величины. При этом суммарная погрешность измерения определяется совокупностью ряда погрешностей: погрешностью самого измерительного инструмента, разными измерительными усилиями, температурными колебаниями, погрешностью базовых погрешностей измеряемой детали и т.п.

При проектировании специального измерительного инструмента необходимо тщательно учесть и оценить все эти составляющие погрешности. Однако по абсолютной величине суммарной погрешности невозможно сделать вывод о правильности выбранной конструктивной схемы измерительного инструмента. Такой вывод можно сделать после определения относительной погрешности.

Относительная погрешность измерения есть отношение погрешности измерения к числовому значению контролируемой величины детали, выраженной в процентах.

При проектировании несложных специальных инструментов оказывается достаточным упрощенный расчёт возможной наибольшей относительной погрешности.

На основе многолетнего опыта измерений в промышленности рекомендована относительная погрешность измерительных инструментов в среднем в пределах 10¸ 20 %. Для измерения деталей, допуски размеров которых заданы по 1-ому классу точности и точнее, относительная погрешность может достигать 30¸ 55 %.

Одним из решающих моментов, определяющих конструкцию специального измерительного инструмента (приспособления) является требуемая производительность измерений. При конструировании следует четко знать, будет ли контроль с помощью данного измерительного инструмента выборочным или стопроцентным, так как от этого будет зависеть конструкция инструмента: простая ли она с достаточно длительным измерением или более сложная, но с механизированным измерением (например, со световой сигнализацией, с сортированием деталей и т.д.).

Износоустойчивость измерительного инструмента необходима для осуществления возможно большего количества измерений.

Износоустойчивость обеспечивается за счет повышения твердости измерительных поверхностей инструмента и улучшения чистоты этих поверхностей.

Жёсткость измерительного инструмента необходима для исключения погрешности измерений за счёт деформации элементов инструмента при приложении определенных измерительных усилий.

Удобство в эксплуатации создаётся за счёт надежного и удобного закрепления измерительного инструмента в руках измеряющего, свободного и удобного подхода инструментом к базовым и измеряемым поверхностям, удобного измерения и т.д.

Согласно вышеуказанным требованиям и рекомендациям соответствующей литературы, проектант должен разработать конструкцию специального измерительного инструмента, указанного в задании. На чертеже специального измерительного инструмента необходимо указать все размеры, допуски размеров, шероховатость поверхностей, термообработку, необходимые технические требования, материал. Чертёж должен быть выполнен в соответствии с действующими ГОСТами.

Если измерительный инструмент состоит из двух и более составных частей, то чертеж его должен быть выполнен как сборочный.

В пояснительной записке должны быть даны описание конструкции специального измерительного инструмента, расчеты основных размеров и погрешности измерения.

5. ПРИЛОЖЕНИЯ

5.1 Паспортные данные некоторых металлорежущих станков

I. Токарно-винторезные станки:

1) Мод. 1A62 [11, стр.312];

2) Мод. IK62 [паспорт];

3) Мод. 1М61 [паспорт];

4) Мод. 1П611 [паспорт];

5) Мод. 1К62Б.

Наибольший диаметр изделий, устанавливаемых над станиной – 500 мм.

Диаметр отверстий шпинделя – 47 мм.

Числа оборотов шпинделя: 12, 5-16-20-25-31,5-40-50-63-80-I00-I25-I60-200-250-3I5-400-500-630-800-I000-I250-I600-2000.

Подачи продольные: 0,07-0,074-0,084-0,097-0,11-0,12-0,13-0,14-0,15-0,17-0,195-0,21-0,23-0,26-0,28-0,3-0,34-0,39-0,43-0,47-0,52-0;57-0,61-0,7-0,78-0,87-0,95-1,04-1,14-1,21-1,4-1,56-1,74-1,9-2,08-2,28-2,42-2,8-3,12-3,48-3,8-4,16.

Мощность – 10 квт.

6. Мод. ИЖ – Т – 400.

Высота центров – 225 мм.

Числа оборотов: – 45-63-90-125-250-355-500-710-1000-1410-2000.

Продольные подачи: 0,06-0,07-0,08-0,11-0,12-0,13-0,14-0,15-0,17-0,19-2-0,21-0,23-0,25-0,27-0,29-0,33-0,36-0,40-0,42-0,46-0,50-0,54-0,58-0,67-0,75-0,79-0,83-0,92-1,0.

Поперечные подачи – 0,03¸ 0,5 (мм/об).

Мощность – 14 квт.

II. Токарно-револьверные станки

1. Мод. 1ГЗ2Б [паспорт]

2. Мод. 1341 [паспорт]

3) Мод. 1336 [паспорт]

3. Мод. 1П365 [паспорт]

Высота центров – 450 мм

Числа оборотов: 34-48-66-96,5-136-187-273-385-530-775-1086-1500.

Продольные подачи 0,09-0,12-0,17-0,18-0,25-0,35-0,5-0,7

револьверной головки: 1,0-1,35-1,4-2,0-2,7.

Продольные подачи суппорта: 0,09-0,12-0,17-0,25-0,35-0,5-0,7-1,0-1,35.

Поперечные подачи суппорта: 0,045-0,06-0,09-0,12-0,17-0,25-0,35-0,5-0,7-1,0-1,35.

Мощность – 10,5 квт.

III. Сверлильные станки

1) Мод. 2А125 [паспорт]

2) Мод. 2А135 [11, стр. 314]

3) Мод. НС-3 [паспорт]

4) Мод. ВС-3 [паспорт]

5) Мод. 2125М

наибольший диаметр обработки – 25 мм

Числа оборотов – 100-158-248-380-615-960.

Двойные крутящие моменты 2М_кр кгм: 42-26-17-10,7-6,8-4,4.

Подачи: 0,125 – 0,194-0,3-0,354-0,48-0,548-0,848-1,37.

Мощность: 2,9 квт.

6) Мод. 2135.

наибольший диаметр обработки – 35 мм

Числа оборотов шпинделя в мин: 58-84-131-320-500.

Двойные крутящие моменты 2М_кр кгм: 159-110-71-46,4-18,5

Подачи мм/об: 0,1-0,145-0,195-0,275-0,415-0,575-0,79-1,11.

Максимальная сила подачи Р_X, кг – 1600.

IV. Фрезерные станки

1. Вертикально-фрезерный станок мод. ВФП – 1.

Расстояние от торца шпинделя до рабочего стола наименьшее – 100, наибольшее– 400 мм.

Наибольшее перемещение стола: продольное – 270 мм; поперечное – 210 мм; вертикальное – 490 мм.

Числа оборотов: 130-200-390-590-880-1800-1010-1500-3000.

Подачи (мм/мин): 8-10-12-15-24-25-30-38-40-45-60-64-75-90-96-140-150-190-225-270-450.

2. Вертикально-фрезерный станок модели 6Н13 [11, стр. 314].

3. Вертикально-фрезерный станок модели 6Н12 [11, стр. 314].

4. Вертикально-фрезерный станок модели 6Н10 [паспорт станка].

5. Горизонтально-фрезерный станок модели 6Н82Г [11, стр. 314].

6. Горизонтально-фрезерный станок модели 6Н80 [паспорт станка].

7. Горизонтально-фрезерный станок модели 6Н80Г [паспорт станка].

8. Горизонтально-фрезерный станок модели 683 [паспорт станка].

9. Универсально-фрезерный станок модели 676 [паспорт станка].

V. Шлифовальные станки

1. Круглошлифовальный станок модели 3151 [11, стр. 316]

2. Круглошлифовальный станок модели 3Б12 [11, стр. 316]

3. Круглошлифовальный станок модели 316М [11, стр. 316]

4. Внутришлифовальный станок модели 3Б250 [11, стр. 316]

5. Внутришлифовальный станок модели 3250 [11, стр. 316]

6. Плоскошлифовальный станок модели 372Б [11, стр. 317]

Протяжные станки моделей 7А510, 7А520, 7530М, 7А710, 7А720 [11, стр. 315]

Зубофрезерный станок модели 5324 [11, стр. 315]

Зубодолбёжный станок модели 514 [11, стр. 315]

Резьбофрезерный станок модели 563Б [11, стр. 315]