0044 / методики / Metod_ukazanie_po_vypolneniyu_tekhnolog_chasti_KP_DP

11

Последовательность расчета

1. Режущий инструмент подбирается по табл. 35. Для черновой обработки по корке при непрерывном резании, нормальной жесткости системы СПИД в качестве инструментального материала рекомендуется твердый сплав ВК6.

Геометрия режущей части инструмента определяется по табл. 36: при обработке чугуна форма передней грани — плоская. Главный угол в плане для подрезки, обтачивания и растачивания ступенчатых поверхностей в упор φ = 90°. При сечении резца до 30x30 мм радиус при вершине резца r = 1,0мм (см. примечание к табл. 40).

2. Размеры мест обработки и расчетная длина обработки определяются для каждого перехода исходя из размеров детали по чертежу и припуску (см. эскиз).

Переход 1

Диаметр обрабатываемой поверхности (размер заготовки) D = 80мм. Длина обрабатываемой поверхности

l = (D — d) : 2 = (80 — 53) : 2 = 13,5мм.

Расчетная длина обработки L= l + l1. По табл. 46 определяется величина врезания и перебега инструмента: при φ=90° l1 = 3…5мм; принимаем l1 = 4 мм. Следовательно,

L = 13,5 + 4 = 17,5мм.

Переход 2

Диаметр обрабатываемой поверхности (до обточки) D = 80 мм. Длина обрабатываемой поверхности l = 20мм.

Расчетная длина обработки L = 20 + 4 = 24мм.

Переход 3

Диаметр обрабатываемой поверхности D = 60мм (в расчет принимается максимальный диаметр — размер расточенного отверстия).

Длина обрабатываемой поверхности l = 18мм. Расчетная длина обработки L = 18 + 4 = 22 мм.

обработки, мм; d — диаметр отверстия до обработки, мм.

4. Подача s определяется для каждого перехода: для 1-го и 2-го по табл. 38, для 3-го — по табл. 39.

Переход 1. При t = 3мм, D = 80мм, резце 16x25, ВК6 рекомендуется подача s = 0,8…l,2 мм/об. Принимаем S = 1,2 мм/об.

Переход 2. При t = 1,5мм, D = 80мм, резце 16x25, ВК6 рекомендуется подача S = 0,8…l,2 мм/об. Принимаем S = 1,2 мм/об.

Переход 3. При t = 3,5мм, диаметре державки резца d = 16мм, вылете резца 80мм рекомендуется подача S = 0,1…0,18 мм/об. Принимаем S = 0,18 мм/об.

Далее подачи уточняются по паспортным данным станка: Переход 1. S = 1,2 мм/об.

Переход 2. S = 1,2 мм/об.

12

Переход 3. S = 0,18 мм/об.

5. Скорость резания v определяется для каждого перехода по табл. 43.

Переход 1. Поперечное точение. При НВ 143 - 229, t = 3мм, s = 1,2 мм/об, d : D = 53 : 80 = 0,66, φ = 90° рекомендуется скорость резания v = 64 м/мин.

Переход 2. Продольное обтачивание. При НВ 143 - 229, t = 1,5мм, s = 1,2 мм/об, φ = 90° рекомендуется v = 63 м/мин.

Переход 3. Растачивание. При НВ 143 - 229, t = 3,5мм, s = 0,18 мм/об, φ = 90°

рекомендуется v = 92 м/мин.

Частота вращения корректируется по паспортным данным станка:

Переход 1. n = 250 об/мин. Переход 2. n = 250 об/мин. Переход 3. n = 500 об/мин,

7. Фактическая скорость резания определяется по формуле

vф = π •n •D

1000

= 250 •3,14 •80 =

Переход 1. vф 62,8м/ мин

1000

= 250 •3,14 •80 =

Переход 2 . vф 62,8м/ мин

1000

= 500 •3,14 •60 =

Переход 3. vф 94,2м/ мин

1000

8. Минутная подача Sм в мм определяется по формуле

Sм = sn.

Переход 1. Sм = 1,2 · 250 = 300 мм/мин Переход 2. Sм = 1,2 · 250 =300мм/мин Переход 3. Sм = 0,18 · 500 = 90 мм/мин.

9. Число проходов i определяется в зависимости от припуска на обработку и выбранной глубины резания. Обработка всех поверхностей данной операции ведется за один проход.

10. Основное (технологическое) время обработки для каждого перехода определяется по формуле:

13

i

11. Вспомогательное время обработки ТВ определяется по табл. 47. Для каждого перехода определяется вспомогательное время по элементам:

а) Вспомогательное время на установку и снятие детали tycт определяется по табл. 47, поз. 1. При установке детали массой до 1кг в самоцентрирующем патроне с пневматическим зажимом без выверки tycт = 0,13 мин.

б) Вспомогательное время, связанное с переходом, tnep определяется по табл. 48.

Переход 1. При поперечном точении с установкой резца по лимбу tnep = 0,23 мин. Переход 2. При продольном точении с установкой резца по лимбу измеряемый

размер до 100мм tnep = 0,19 мин.

Переход 3. Условия те же, что в переходе 2, tnep = 0,19 мин.

в) Вспомогательное время, связанное с переходом на приемы, не вошедшие в комплексы, t'nep, определяется по табл. 49.

Переход 1. После растачивания предыдущей детали необходимо изменить частоту вращения 0,08мин; изменить величину подачи 0,07 мин, повернуть резцовую головку 0,07 мин.

Переход 2. В данном переходе число оборотов и подача остаются теми же, что и в переходе 1. Необходимо только повернуть резцовую головку 0,07 мин.

Переход 3. Перед растачиванием отверстия необходимо изменить частоту вращения 0,08 мин; изменить величину подачи 0,07 мин; повернуть резцовую головку 0,07 мин.

Вспомогательное время, рассчитанное по элементам, суммируется для каждого перехода операции:

Переход А. tycт = 0,13 мин.

Переход 1. tnep + ∑ t'nep = 0,23 + 0,08 +0,07 + 0,07 = 0,45 мин. Переход 2. tnep + ∑ t'nep = 0,19 + 0,07 = 0,26 мин.

Переход 3. tnep + ∑ t'nep = 0,19 + 0,08 + 0,07 + 0,07 = 0,41 мин.

г) Вспомогательное время на контрольные измерения tизм устанавливается по табл. 53, измерение штангенциркулем: поверхности 1 - 0,1мин; поверхности 2 - 0,13 мин; поверхности 3 - 0,13мин.

Периодичность контроля определяется по табл. 52: при установке резца на размер по лимбу для размеров до 200мм коэффициент периодичности равен 0,9.

14

Таким образом

tизм = (0,1 + 0,13 + 0,13) 0,9 = 0,32 мин.

Поправочный коэффициент на вспомогательное время в зависимости от размера партии определяется по табл, 54: при размере партии п = 200 шт. и оперативном времени на одну деталь

Топ = То + ТВ = 0,38 + 1,57 = 1,95 мин KtB = 0,81.

Вспомогательное время на операцию

ТВ = (tycт + ∑ tnep + ∑ t'nep + ∑ tизм ) KtB = (0,13 + 0,45 4-0,26 + 0,41+0,32)0,81 = 1,27 мин. ТВ = 1,27мин.

1 вариант расчета ТШТ

12. Время на обслуживание рабочего места

Тобс = (То + ТВ) аобс /100 = (0,38 + 1,27) 4/100 = 0,066 мин,

где аобс — время на обслуживание рабочего места в процентах от оперативного времени, определяемое по табл. 50, аобс = 4%.

13. Время перерывов на отдых и личные надобности

Тотл = (To + ТВ) аотл /100 = (0,38 + 1,27) 4/100 = 0,066 мин,

где аотл — время перерывов на отдых и личные надобности в процентах от оперативного времени, определяемое по табл. 50, аотл = 4%.

14. Штучное время определяется следующим образом:

ТШТ = То + ТВ + Тобс + Тотл = 0,38 + 1,27 + 0,066 + 0,066=1,78 мин.

ТШТ = 1,78мин

2 вариант расчета ТШТ

12. аобс — время на обслуживание рабочего места в процентах от оперативного времени, определяемое по табл. 50, аобс = 4%.

13. аотл — время перерывов на отдых и личные надобности в процентах от оперативного времени, определяемое по табл. 50, аотл = 4%.

15

ТПЗ = 20 + 7 = 27 мин.

ПРИМЕР 2. Нормирование токарной операции. Источник: Стародубцева Н.А.

Сборник задач по техническому нормированию, М., Машиностроение, 1974.-272с.

Исходные данные. Деталь — корпус.

Операция — обточка по диаметру 900мм торца и выточки по диаметру 780мм. Станок — токарно-карусельный модели 152 завода им. Седина.

Род заготовки — стальное литье, σв = 55 кг/мм2; вес 300кг.

Режущий инструмент: для обработки суппортом резец Т5К10, φ = 45°, φ1 = 10° и резец Т15К6 φ = 45°, φ1 = 0°; для обработки револьверной головкой резец Т5К10, φ = 45°, φ1 = 10°,

резец Т15К6, φ = 45°, φ1 = 0° и резец Т5К10, φ = 90°, φ1 = 10°.

Условие выполнения операции. Операция выполняется в пять переходов. Заготовка устанавливается в самоцентрирующий патрон.

Размер партии — 35 шт.

1.Обточить ф 900 мм до ф 904 мм предварительно боковым суппортом.

2.Обточить торец предварительно револьверной головкой.

3.Обточить ф 900 мм окончательно боковым суппортом.

4.Обточить торец окончательно револьверной головкой.

5.Обточить выточку до ф 780 мм револьверной головкой.

Паспортные данные токарно-карусельного станка модели 152

16

1. Выбор марки материала и геометрических параметров режущей части резцов.

По карте 1 для предварительной обработки по корке выбираем марку твердого сплава Т5К10, для окончательной обработки Т15К6.

По карте 2 принимаем:

а) для предварительного точения резцы φ = 45°; φ1 = 10°; α = 8°; γ = 12°; λ = 5°; г =1,5мм;

f = 0,9мм; γf = —5°; с = 5мм; В х Н = 30 х 45мм;

б) для окончательного точения резцы φ = 45°; φ1 = 0°; α = 12°; γ = 10°; λ = - 2°; г =1,5мм; f

= 0,3мм; γf = —5°;

в) для обточки выточки резец φ = 90°; φ1 = 10°; α = 8°; γ = 12°; λ = 5°; г =1,5мм; f = 0,9мм; γf = —5°.

2. Определение режима обработки

Первый переход. Обточить 920мм до диаметра 904мм предварительно боковым суппортом.

Определение глубины резания. Глубина резания t = 920 −904 = 8мм

2

Выбор подачи,

а) По карте 4 для резцов, оснащенных твердым сплавом, для глубины резания t = 8 мм, сечения державки резца 30 х 45 мм и диаметра обработки D > 500 мм, находим s = 1,0 - 1,2 мм/об.

б) Определяем подачу, - допустимую мощностью электродвигателя (по карте 13), прочностью державки резца (по карте 14) и прочностью пластинки твердого сплава (по карте

15).

По карте 13 для глубины резания t = 8мм находим подачу: для мощности электродвигателя Nд = 15 квт, s = 1,05 мм/об, для Nд = 20 квт s = 1,58 мм/об

Для Nд = 17 квт подачу находим интерполяцией:

В той же карте для стали с пределом прочности σв = 55 кг/мм2 находим поправочный коэффициент КмS = 1,07. Следовательно, подача, допустимая мощностью электродвигателя (из условия обеспечения возможности работы со скоростью резания не ниже 50 м/мин), равна

S = 1,26 х 1,07= 1,35 мм/об.

По карте 14 для резца сечением 30 х 45 мм, глубины резания t = 8 мм находим подачу S > 5,3 мм/об, что значительно выше подачи, рекомендуемой картой 4.

По карте 15 для глубины резания t = 8 мм, резца с главным углом в плане φ = 45° находим, что для подачи S = 1,35 мм/об (установленной по карте 13) толщина пластинки твердого сплава должна; быть не менее 5 мм. Таким образом устанавливаем, что прочность пластинки твердого сплава не лимитирует величину подачи.

Из сопоставления подач, определенных по картам 4 (S = 1,0 — 1,2 мм/об), 13 (S = 1,35 мм/об) и 14 (S > 5,3 мм/об), видим, что минимальной подачей является подача, определенная по карте 4, т. е. S = 1,0—1,2 мм/об.

По паспорту станка выбираем ближайшую подачу S = 1,1 мм/об.

Выбор скорости резания и числа оборотов стола в минуту. По карте 19 (лист 2) для глубины резания t = 8 мм, резца проходного прямого с главным углом в плане φ = 45° находим:

для s = 1,0 мм/об v = 83 м/мин; Рг = 1180 кг; NЭ = 16 квт;

17

v = 83 − (83 −68)(1,1 −1,0)= 80м/ мин 1,5 −1,0

PZ =1180 + (1650 −1180)(1,1 −1,0)=1274кг; 1,5 −1,0

NЭ =16 + (18,5 −16)(1,1−1,0)=16,5квт 1,5 −1,0

По карте 45 определяем поправочные коэффициенты для измененных условий работы

составят

v = 80 х 1,18 х 0,85 = 80 м/мин; Рг = 1274 х 0,92 = 1170 кг;

NЭ = 1 6,5 х 1,09 х 0,85 = 15,3 квт.

Найденный режим не может быть осуществлен на заданном станке, так как эффективная мощность, потребная на резание (NЭ = 15,3 квт), выше мощности на шпинделе, допустимой станком (13 квт).

Необходимо уменьшить скорость резания.

Коэффициент изменения скорости резания Kv определяем по карте 45 {лист 7). Для отношения мощности на шпинделе, допустимой станком (13 кет) к мощности по нормативам (15,3 квт) 13/15,3 = 0,85 находим Kv = 0,82.

Скорость резания, установленная по мощности станка, равна:

v = 80 х 0,82 = 65,5 м/мин,

Находим потребное число оборотов стола в минуту:

По паспорту станка выбираем ближайшее число оборотов стола n = 22 об/мин.

Окончательно для первого перехода подача S = 1,1 мм/об и n = 22об/мин.

Фактическая скорость резания

v = πDn = 3,14 •920 •22 = 63,4м/ мин 1000 1000

Второй переход. Подрезать торец предварительно револьверной головкой.

Определение глубины резания. Имея общий припуск 10мм (120 - 110 = 10мм), для предварительной обработки берем глубину резания 8мм, оставляя на чистовой проход 2мм.

18

Выбор подачи. По аналогии с первым переходом устанавливаем подачу S = 1,1 мм/об.

v =103 − (103 −86)(1,1 −1,0)= 99,6м/ мин 1,5 −1,0

PZ =1140 + (1600 −1140)(1,1 −1,0)=1212кг; 1,5 −1,0

NЭ =19,5 + (22,5 −19,5)(1,1 −1,0)= 20,1квт 1,5 −1,0

По карте 45 определяем поправочные коэффициенты для измененных условий работы

Следовательно, для заданных условий обработки нормативные значения v, Pz и Nэ составят

v = 99,6 х 1,18 х 0,84 х 0,85 = 84 м/мин; Pz = 1212 х 0,92 х 1,03= 1150 кг;

Nэ = 20,1 х 1,09 х 0,86 х 0,85= 16 квт.

Так как мощность, потребная на резание (Nэ =16 квт), выше мощности на шпинделе, допустимой станком (13 квт), необходимо снизить скорость резания.

Для отношения мощности на шпинделе (13 квт) к мощности, потребной на резание (16 квт), 13 / 16 = 0,81 находим по карте 45 (лист 7) коэффициент изменения скорости резания Kv = 0,78.

Скорость резания, установленная по мощности станка, будет

v = 84 х 0,78 = 65,5 м/мин.

Находим потребное число оборотов стола в минуту:

По паспорту станка выбираем ближайшее число оборотов стола n = 22 оборота в минуту.

Окончательно для второго перехода подача S = 1,1 мм/об и n = 22об/мин.

Фактическая скорость резания

v = πDn = 3,14 •904 •22 = 62,5м/ мин 1000 1000

19

Третий переход. Обточить диаметр 900мм окончательно боковым суппортом.

Определение глубины резания.

Глубину резания принимаем равной припуску, оставленному для окончательного прохода, t = 2мм.

Определение подачи.

По карте 7 для резца φ1 = 0° подача может быть установлена до 5 мм/об. По паспорту из числа имеющихся подач устанавливаем S = 3,1 мм/об.

Выбор скорости резания и числа оборотов стола в минуту.

По карте 25 для проходного прямого резца с φ = 45°, для глубины резания t = 2,0мм и ближайшего значения подачи, установленной по станку (S = 3,1 мм/об), находим для

S = 3,0 мм/об v = 109 м/мин; Pz = 905 кг; NЭ = 16,0 квт.

По карте 45 определяем поправочные коэффициенты в зависимости от обрабатываемого материала. Для стали с σв = 55 кг/мм2. они составят KMv = 1,18; КМрz = 0,92; КмNэ =1,09;

Следовательно, для заданных условий обработки нормативные значения v, Pz и NЭ составят

v = 109 х 1,18 = 129 м/мин; Рг = 905 х 0,92 = 883 кг; NЭ = 1 6 х 1,09 = 17,5 квт.

Так как мощность, потребная на резание (17,5 квт), превышает мощность на шпинделе, допустимую станком (13 квт), необходимо соответственно снизить скорость резания. Для отношения 13 / 17,5 = 0,75 находим Kv = 0,72.

Скорость резания, установленная по мощности станка, равна

v = 129 х 0,72 = 92,9 м/мин.

Находим потребное число оборотов стола в минуту:

По паспорту станка выбираем ближайшее число оборотов стола n = 29 оборота в минуту.

Окончательно для третьего перехода подача S = 3,1 мм/об и n = 29об/мин.

Фактическая скорость резания

v = πDn = 3,14 •904 •29 = 82,5м/ мин 1000 1000

Четвертый переход. Обточить торец окончательно.

Сравнивая первый и второй переходы (предварительная обработка), видим, что подача и число оборотов стола в обоих переходах равны между собой. По аналогии с этим подача и число оборотов для четвертого перехода принимаем такими же, как и paнее было установлено для третьего перехода, т. е. S = 3,1 мм/об, п = 29 об/мин.

Фактическая скорость резания

v = πDn = 3,14 •900 •29 = 82м/ мин 1000 1000