Пример расчета нормы времени на токарную обработку

Определить норму времени на изготовление чистого болта (длина нарезаемой части 50 мм, диаметр резьбы 16 мм). Длина болта 90 мм, шаг резьбы 2 мм. Материал детали — сталь 30, масса 0,2 кг, характер обработки V3 кругом. Количество деталей 15.

I. Устанавливаем технологическую последовательность обработки детали

№ перехода Переход

1. Установить заготовку диаметром 30 мм в самоцентрирую­ щем патроне и подрезать торец на глубину 2 мм

2. Центровать заготовку 0 30 мм сверлом 3 мм на глубину 7 мм

3. Обточить заготовку с диаметра 30 мм до диаметра 18 мм на длину 88 мм (черновое точение)

4. Обточить заготовку с диаметра 18 мм до 16 мм на длину 88 мм (чистовое точение)

5. Торцовать поверхность заготовки 0 30 мм под головку болта

6. Обточить заготовку с диаметра 30 мм до 26 мм на длину 15 мм (под головку болта)

7. Снять фаску 2X45° на диаметре 16 мм

8. Нарезать резьбу Ml 6X2 плашкой на длине 50 мм

9 Отрезать заготовку диаметром 26 мм

10. Переустановить болт в самоцентрирующем патроне и подрезать торец диаметром 26 мм на глубину 3 мм

11. Спять фаску 2X45° на диаметре 26 мм,

II. Выбор оборудования.

Для изготовления болта выбираем станок (модель 1А62).

III. Выбор инструмента.

Для изготовления болта пользуемся резцами Р9.

IV. Выбор режима резания, расчет основного и вспомо­гательного времени.

Переход первый. 1. Назначение режима резания. При­нимаем глубину резания t=2 мм, то есть снимаем весь припуск за один проход (i=l).

Из таблицы 20 по характеру обработки VI—V3 и диаметру обрабатываемой детали до 30 мм выбираем макси­мальное значение подачи S=0,25 мм/об. Скорость резания выбираем из таблицы 21, поскольку для обработки были выбраны резцы из стали Р9. По принятой подаче S— =0,25 мм/об и глубине резания t=2 мм табличная скорость резания у=70 м/мин. Выбранная скорость резания дана из условий обработки углеродистой конструкционной стали с временным сопротивлением о_в=65 кгс/мм².

Из таблицы «Механические свойства материалов» (см. приложение) находим, что стали марки 30 соответствует предел прочности (временное сопротивление) =48 кгс/мм^а. Следовательно, необходимо внести поправку на изменен­ные условия резания. Поправочный коэффициент (К_м) для обработки углеродистой конструкционной стали с преде­лом прочности о_в=до 55 кгс/мм² (табл. 12) составляет 1,7. Стало быть, расчетная скорость резания будет

V = 70*1,7=119 м/мин.

Определяем число оборотов по формуле (22):

n=318*V/d=318*119/30=1261 об/мин.

Принимаем максимальное паспортное число оборотов (табл. 37) n=1200 об/мин без изменения глубины резания и подачи, поскольку они были приняты наибольшими.

Расчет основного времени. Определяем расчетную длину обрабатываемой поверхности по формуле (26). Взяв значе­ние величины врезания и перебега у=3 мм из таблицы 38, получим

L=l+y=D/2+y=13 + 3=16 мм.

Подставив полученные значения режима резания в фор­мулу (24), получим

T_o=(16*1)/1200*0.25= 0,05 мин.

Определение вспомогательного времени. По таблице 43 определяем вспомогательное время на установку и снятие детали при точении в самоцентрирующем патроне с вывер­кой по мелку при массе детали до 1 кг T_в=0,8 мин.

Вспомогательное время, связанное с проходом (табл. 44) при подрезке торца детали па станке с высотой центров 200 мм T_в=0,2 мин.

Полное вспомогательное время на переход

Т_в=0,8 + 0,2=1 мин.

Переход второй. Основное время центровки детали (табл. 42) при диаметре детали до 40 мм (26 мм) составит Т_о=0,08 мин. Вспомогательное время, связанное с проходом (табл. 44), T_в=0,6 мин.

Переход третий. Назначение режима резания. Определя­ем припуск на обработку по формуле (18)

h=(D-d)/2=(30-18)/2=6 мм.

Назначаем глубину резания t=6 мм, то есть снимаем весь припуск за один проход, тогда i=1.

Из таблицы 8 по принятой глубине резания 6 мм (до 8 мм) и диаметру обрабатываемой детали 30 мм (до 40 мм) выбираем подачу S=0,3 мм/об.

Скорость резания выбираем из таблицы 10 по принятой подаче S=0,3 мм/об и глубине резания t=6 мм V=47 м/мин.

Умножаем скорость резания на поправочный коэффи­циент в зависимости от марки обрабатываемой стали K_м=1,7 (табл. 12):

V= 47*1,7 = 79,9 м/мин.

Рассчитываем число оборотов детали по формуле (22)

n=(318*V)/d=(318*79.9)/30=847 об/мин.

Принимаем ближайшее (меньшее) паспортное значение числа оборотов n=770 об/мин (табл. 37).

Расчет основного времени. Определяем длину обраба­тываемой поверхности с учетом врезания и перебега по формуле (25). Из таблицы 38 врезание и перебег составляет 8 мм при глубине резания t=6 мм. Тогда

L=88+8=96 мм.

Основное время рассчитываем по формуле (24)

T_o=(96*1)/(770*0.3)=0.42 мин

Определение вспомогательного времени. Согласно таб­лице 44 при работе на станке с высотой центров 200 мм вспомогательное время, связанное с проходом, для обра­ботки по IV—V классам точности T_в=0,5 мин.

Переход четвертый. Назначение режима резания. Опре­деляем припуск на обработку по формуле (18)

h=(18-16)/2=1 мм.

Принимаем глубину резания t=1 мм. Тогда по формуле (19) будет

i=1/1=1

Из таблицы 10 по глубине резания t до 1 мм и диаметру обрабатываемой детали до 30 мм (18 мм) выбираем подачу

S = 0,12 мм/об.

Скорость резания при обтачивании стали углеродистой конструкционной _в=65 кгс/мм² (табл. 10) при подаче до 0,15 мм/об (0,12 мм/об) и глубине резания 1 мм состав­ляет 102 м/мин.

Введя поправочный коэффициент для измененных усло­вий резания K_м=1,7, получим V=102*1,7=173 м/мин.

Рассчитываем число оборотов по формуле (22)

п = 318*173/18= 3056 об/мин.

Предельное число оборотов станка (модель 1А62) в ми­нуту 1200. Поэтому принимаем n=1200 об/мин, не изменяя глубину резания и подачу.

Расчет основного времени. Величина врезания и перебега по таблице 38 для глубины резания до 1 мм составляет 2 мм. Длина обрабатываемой поверхности с учетом вреза­ния и перебега будет

L=88+2= 90 мм.

Подставляем полученные значения в формулу (24)

T_o=(90*1)/(1200*0.12)= 0,63 мин.

Определение вспомогательного времени. Согласно табли­це 44 вспомогательное время на обточку по IV—V классам точности при работе на станке с высотой центров 200 мм T_в=0,5 мин.

Переход пятый. Назначение режима резания.

Принимаем глубину резания t=2 мм, i= 1. Из таб­лицы 20 по характеру обработки VI—V3 и диаметру об­работки 30 мм выбираем подачу S=0,25 мм/об. Скорость резания (табл. 21) для подачи S=0,25 мм/об и глубины ре­зания t=2 мм составляет 70 м/мин.

Пересчитываем скорость резания на поправочный коэф­фициент:

V = 70*1,7= 119 м/мин.

Определяем число оборотов по формуле (22):

n=(318*V)/d=(318*179)/30=1261 об/мин

Принимаем ближайшее паспортное значение числа обо­ротов по таблице 37 n= 1200 об/мин.

Расчет основного времени. Взяв величину врезания и перебега y=3 мм (табл. 38) определяем длину обрабаты­ваемой поверхности по формуле (26)

L=(D-d)/2+y=(30-16)/2+3=10 мм

Подставляя полученные значения в формулу (34), получим

T_o=(10*1)/(1200*0.25)=0.03мин

Определение вспомогательного времени. Это время, свя­занное с проходом по таблице 44, Т_в=0,2 мин.

Переход шестой. Назначение режима резания. Опреде­ляем припуск на обработку по формуле (18)

h=(30-26)/2=2 мм

Принимаем глубину резания t=1 мм. Тогда i=1. Из таб­лицы 9 по глубине резания t=1 мм и диаметру обрабатывае­мой поверхности 30 мм принимаем величину подачи S =0,12 мм/об.

Скорость резания из таблицы 10 для подачи S до 0,15 мм/об (0,12 мм/об), глубине резания t=1 мм составляет 102 м/мин. Введя поправочный коэффициент получим

V= 102*1,7 = 173 м/мин.

По формуле (22) число оборотов будет

n=(318*173)/30=1834 об/мин.

Принимаем паспортное значение (табл. 37) числа обо­ротов n=1200 об/мин, не изменяя глубину резания и по­дачу.

Расчет основного времени. Величина врезания и перебега для глубины резания 1 мм при обработке проходными рез­цами (из табл. 38) составляет y=2 мм. Тогда L = 15+2= 17 мм. Подставив полученные значения в формулу (24), получим

T_o=(17*1)/(1200*0.12)=0.12 мин

Определяем вспомогательное время. Согласно таблице 44, T_в=0,5 мин.

Переход седьмой. Определение основного времени. При проточке фасок работа производится с ручной переменной подачей и без изменения числа проходов предыдущей или последующей обработки. В связи с этим режим резания при этом не устанавливается. Основное время на снятие фасок показано в таблице 40. По данным таблицы, основное время на снятие фаски при диаметре детали до 20 мм (16 мм) и ширине фаски 2 мм составляет Т₀=0,08 мин.

Определение вспомогательного времени. Вспомогатель­ное время, связанное с проходом, при работе на станке с высотой центров 200 мм (табл. 44) Т_в=0,07 мин.

Переход восьмой. Назначение режима резания. Подача при нарезании резьбы равна шагу резьбы, то есть S=2 мм/об.

Из таблицы 35 по диаметру резьбы 16 мм выбираем V=3,45 м/мин и п=59 об/мин. Принимаем ближайшее меньшее паспортное значение числа оборотов n=58 об/мин (табл. 37).

Расчет основного времени. Длину обрабатываемой по­верхности с учетом врезания и перебега определяем по формуле (26). Величину врезания и перебега по таблице 39 по шагу резьбы 2 мм/об при работе плашкой у=6 мм Тогда L=50+6=56 мм.

Подставляя полученные значения в формулу (25), по­лучим

T_o=(18*56)/(58*2)=0.87 мин

Определение вспомогательного времени. Вспомогатель­ное время, связанное с проходом, по таблице 44 (при наре­зании резьбы плашкой) Т_в=0,20 мин.

Переход девятый. Назначение режима резания. Глубина резания при отрезке равна ширине резца. Приняв ширину резца равной 3 мм, мы получим t=3 мм. По таблице 23 при обработке незакаленной стали диаметром до 40 мм (26 мм) назначим подачу S=0,12 мм/об.

Согласно таблице 24, по подаче S=0,12 мм/об скорость резания V=36 м/мин. Введем поправку на скорость для измененных условий резания

V= 36*1,7=61 м/мин.

Рассчитываем число оборотов по формуле (22)

n=318*61/26=746 об/мин.

Принимаем ближайшее паспортное значение числа обо­ротов п=770 об/мин.

Расчет основного времени. Длина обрабатываемой детали с учетом врезания и перебега составит

L=26/2 + 5=18 мм.

Основное время рассчитываем по формуле (24)

T_o=18/(770*0.12) = 0,19 мин.

Определение вспомогательного времени. Вспомогательное время, связанное с проходом, из таблицы 44 составляет T_в=0,2 мин.

Переход десятый. По своему содержанию этот переход соответствует ранее рассчитанному первому переходу. По­этому принимаем основное время T_o=0.05 мин. Вспомога­тельное время, связанное с проходом, Т_в=0,2 мин. Та­кое же время на установку, выверку и снятие детали Т_в=0,8 мин. Полное вспомогательное время на переход T_в=0,2+0,8=1 мин.

Переход одиннадцатый. Определение основного времени. По таблице 40 основное время на снятие фаски на диаметре 26 мм (до 40 мм) и ширине фаски 2 мм составляет Т_о=0,13 мин.

Определение вспомогательного времени. Вспомогатель­ное время, связанное с проходом (табл. 44), T_в=0,07 мин.

Определяем полное основное время на операцию:

Т_о = 0,05 +0,08 + 0,42+ 0,63 +0,03+0,12 +0,08+0,87+0,19 + 0,05 +0,13 = 2,65.

Вспомогательное время на всю операцию:

T_в =1,00+ 0,60 + 0,50 + 0,50 + 0,20 + 0,50 + 0,07 +0,20+0,20 + 1,00 + 0,07 = 4,84 мин.

Оперативное время — по формуле (2)

T_оп = 2,65+ 4,84 = 7,49 мин.

Дополнительное время — по формуле (3), выбрав из таблицы 7 K=8%,

T_доп= (T_оп*K)/100= 7,49*0,08 = 0,60 мин.

Подготовительно-заключительное время определяем по таблице 45. Для станка с высотой центров 200 мм и простой подготовки к работе Т_п.₃.=9 мин.

Определяем норму времени по формуле (1) при условии, что надо обработать пятнадцать деталей (n_шт = 15):

T_н=2,65 + 4,84+0,60 + 9/15 = 9,76 мин.