4.Примеррасчетанормвременидлятокарнойоперациисчпу

Исходныеданныедлярасчёта.

1. Заготовка–поковканормальнойточности.Квалитетразмеровпоковки–IT16.

2. Обрабатываемыйматериал–конструкционнаясталь45,σв=600МПа.

3. Припуски на обработкупо наружным цилиндрическим поверхностям и торцам –2ммнасторону.

4. Массазаготовкисучетомприпусков–1,5кг.

5. В соответствии с разработанной технологией поверхности №1; №2; №4 оконча-тельно обрабатываются до IT9 точением и шлифованием, поверхность №3 обрабатыва-ется до IT14 только точением. Способы получения параметров точности поверхностейнатокарнойоперациисЧПУприведенывтаблице4.1.

6. До токарной операции выполняется фрезерование торцов в размер 170±0,2 и об-работкацентровыхотверстий.

7. ТокарнуюоперациюсЧПУбудемвыполнятьзадваустанова.Способустановкизаготовки–вцентрахсупоромвторец.

8. Условияорганизациитруда:инструментпредварительнонастраиваетсянараз-мернаприборедлянастройкивнестанка.

9. Количестводеталейвоперационнойпартииn=100штук.

Таблица 4.1 - Способы достижения точности поверхностей детали на токарной опе-рациисЧПУ

№поверхн.	Параметрыточностипосле токарнойобработки		Способдостижениятребуемойточности	Режимырезания
	Квалитет	Ra,мкм		Глубина резанияt,мм	ПодачаS, мм/мин
1	IT11	5	ТочениечерновоеТочениечистовое	1,3 0,5	280 110
2	IT11	5	Точениечерновое Точениечистовое	1,3 0,5	280 110
3	IT14	10	Точениечерновое	2,0	280
4	IT11	5	Точениечерновое Точениечистовое	1,3 0,5	280 110
канавки	IT14	10	Точениеоднократное	2,0	140

Длявыполненияоперацииприменяемпатронно-центровойстаноксЧПУ16Б16Ф3.

Основныетехническиехарактеристикистанка:

1. НаибольшиеразмерыобрабатываемойзаготовкиДиаметр–180ммнадсуппортом.

Длина–750мм.

2. Частотавращенияшпинделя–40…2000об/мин.

3. Подачасуппорта(бесступенчатоерегулирование)Продольная – 2…1200 мм/мин.Поперечная–1…1200мм/мин.

4. СкоростьбыстрыхперемещенийПродольных–6000мм/мин.Поперечных–5000мм/мин.

5. Мощностьприводаглавногодвижения–7,1кВт.

Станок 16Б16Ф3 оснащён шестипозиционной револьверной головкой. Время поворо-та револьверной головки на одну позициюТип=1с. Время фиксации револьверной го-ловкипослеповоротавзаданнуюпозициюТиф=2с.

МодельустройствасЧПУ–2У22.

Длявыполненияразличныхпереходовобработкииспользуемтрирезца:двапро-ходныхконтурныхиодинканавочный.Размерыинструментовприведенывтаблице4.2.

Таблица4.2-Основныеконструктивныепараметрырезцов

№позиции	Наименование инструмента	Типинструмента	Материалре- жущейчасти	Габариты H×B×L
Т01	Проходнойконтурный(черновой)	ТУ-2-035-892-82 PCLNR2020K12	Т15К6	20×20×125
Т02	Проходнойконтурный (черновой)	ТУ-2-035-892-82 PDINR2020K15	Т15К6	20×20×125
Т03	Прорезной	ГОСТ28978-91	Т15К6	20×27,8×150

Рисунок4.1-ОперационныйэскиздлятокарнойоперациисЧПУ

100

Нормаштучноговремениопределяетсяпоформуле1.2.

^Тшт

(Т_цаТ_вk_tв)(1^Поб.от)

,мин,

Определимвремяавтоматическогоциклаработыстанкапопрограмме.

Расчёт времениТц.аявляется наиболее трудоёмким этапом общего расчёта. Этосвязано с необходимостью точной привязки траекторий движения инструментов к систе-ме координат детали и определением координат опорных точек. Построение траекторийдвижения инструментов удобно выполнять в масштабе 1:1 с помощью различных си-стемCAD, что позволяетточно определить величиныреальных размерныхперемеще-нийисполнительногоорганастанка.

Дляудобстварасчётпредставимввидетаблицы.

Нарисунках2–4показанысхемыдвиженияинструментовприобработкезаготовкина первом установе токарнойоперации с ЧПУ. Для второго установа схемы движенияинструментовстроятсяаналогично.

координатеZ,Z,мм

координатеХ,Х,мм

Таблица4.3-Расчётвремениавтоматическогоциклаработыстанкапопрограмме

Участоктраекторииилиномерпозицийинструментов	Приращениепо	Приращениепо	Длина i-го участкатраекторииL,мм	МинутнаяподачаS,мм/мин	Основноевремяработыстанка попрограммеТО,мин.	Машино-вспомогательноевремяТмв,мин.	Примечания
1	2	3	4	5	6	7	8
Установ1-Черноваяичистоваяобработкаповерхностей№1,№2,№3, точениеканавкисоднойсторонызаготовки
Ои-0	-170	-140	220	4000	-	0,055	Позиционированиев начальнуюточку0
Т03-Т01	-	-	-	-	-	0,017×4+ +0,03=0,1	ПоворотревольвернойголовкивпозициюТ01через четырепозиции
0-1	-30	-49,3	57,7	2000	-	0,029	Позиционированиевточку1
1-2	-49,5	-	49,5	280	0,117	-	Черновоеточениеповерхности№1
2-3	-	+5	5	280	0,018	-	Черновоеточениеторца (поверхности№1-№2)
3-4	-42	-	42	280	0,15	-	Черновоеточение поверхности№2
4-5	-	+7,3	7,3	280	0,026	-	Черновоеточениеторца (поверхности№2-№3)
5-6	-46	-	46	280	0,164	-	Черновоеточение поверхности№3
6-7	-	+1	1	2000	-	0,0005	Быстрыйотводинструмента
7-0	+36	167,5	171,3	2000	-	0,086	Позиционированиевточку0
Т01-Т02	-	-	-	-	-	0,017+ +0,03=0,047	Поворотревольверной головкивпозициюТ02
0-8	-30	-51	59,2	2000	-	0,03	Позиционированиевточку8
8-9	-1	-	1	110	0,01	-	Выходнаторец кначалуфаски
9-10	-1,2	+1,2	1,4	110	0,013	-	Точениефаски
10-11	-47,8	-	47,8	110	0,435	-	Чистовоеточение поверхности№1
11-12	-	+5	5	110	0,045	-	Чистовоеточениеторца (поверхности№1-№2)
12-13	-42	-	42	110	0,38	-	Чистовоеточение поверхности№2
13-14	-	+8,5	8,5	110	0,077	-	Чистовоеточениеторца (поверхности№2-№3)
14-0	+122	+34,2	126,7	2000	-	0,063	Позиционированиевточку0
Т02-Т03	-	-	-	-	-	0,017+ +0,03=0,047	ПоворотревольвернойголовкивпозициюТ03
0-15	-121,5	-19,3	123	2000	-	0,061	Позиционированиевточку15
15-16	-0,5	-	0,5	140	0,0045	-	Выходнаторец
16-17	-	-1,2	1,2	140	0,0086	0,03	Точениеканавкиивыдержка 2свконцерабочегохода
17-18	-	+1,2	1,2	2000	0,0006	-	Выходизканавки
18-Oи	+170	+140	220	4000	-	0,055	Позиционированиев исходнуюточкуОи

Продолжениетаблицы4.3

1	2	3	4	5	6	7	8
Установ2–Черноваяичистоваяобработкаповерхности№4, точениеканавкисдругойсторонызаготовки
Ои-0	-170	-140	220	4000	-	0,055	Позиционирование вначальнуюточку0
Т03-Т01	-	-	-	-	-	0,017×4+ +0,03=0,1	ПоворотревольвернойголовкивпозициюТ01через четырепозиции
0-19	-30	-44,3	53,5	2000	-	0,027	Позиционированиевточку19
19-20	-36,5	-	36,5	280	0,13	-	Черновоеточение поверхности№4
20-21	-	+9	9	280	0,032	-	Черновоеточениеторца (поверхности№4-№3)
21-0	+66,5	+35,3	75,3	2000	-	0,038	Позиционированиевточку0
Т01-Т02	-	-	-	-	-	0,017+ +0,03=0,047	Поворотревольверной головкивпозициюТ02
0-22	-30,5	-46	55,2	2000	-	0,028	Позиционированиевточку22
22-23	-0,5	-	0,5	110	0,0045	-	Выходнаторец кначалуфаски
23-24	-1,2	+1,2	1,4	110	0,013	-	Точениефаски
24-25	-34,8	-	34,8	110	0,316	-	Чистовоеточение поверхности№4
25-26	-	+8,5	8,5	110	0,077	-	Чистовоеточениеторца (поверхности№4-№3)
26-0	+67	+35,8	76	2000	-	0,038	Позиционированиевточку0
Т02-Т03	-	-	-	-	-	0,017+ +0,03=0,047	Поворотревольверной головкивпозициюТ03
0-27	-66,5	-19,3	69,2	2000	-	0,035	Позиционированиевточку27
27-28	-0,5	-	0,5	140	0,0045	-	Выходнаторец
28-29	-	-1,2	1,2	140	0,0086	0,03	Точениеканавкиивыдержка 2свконцерабочегохода
29-30	-	+1,2	1,2	2000	0,0006	-	Выходизканавки
30-Oи	+170	+140	220	4000	-	0,055	Позиционированиев исходнуюточкуОи
					Σ=2,14	Σ=1,10
ВремяциклаавтоматическойработыстанкапопрограммеТца=2,14+1,1=3,24мин.

Примечание

ПрирасчётеТмввремябыстрыхперемещенийопределялосьпосреднейскорости,сучётомразгонаиторможенияинструментальногоблокавначалеи концехода.

Рисунок4.2-Схематраекторииинструментапричерновомточениинапервомустанове

Рисунок4.3-Схематраекторииинструментапричистовомточениинапервомустанове

Рисунок4.4-Схематраекторииинструментаприобработкеканавкинапервомустанове

Время цикла автоматической работы станка по программеТцав соответствии с рас-четами,приведеннымивтаблице4.3,составляет3,24мин.

ВспомогательноевремяТввключает:

Времянаустановкуиснятиедетали,приустановкедеталимассой1,5кгвцентрахснадеваниемхомутикаиподводомзаднейбабкипневматическимустройствомТус= 0,26мин. Учитывая, что обработка выполняется с переустановкой, а время на пе-реустановку принимается с коэффициентом 0,8, суммарное время на установку и снятиедеталисоставит

^Тус

0,260,80,260,47

мин;

Вспомогательное время, связанное с операциейТопсогласнотаблице 1.22, преду-сматриваетвыполнениеследующихдействий:

• проверитьприходдеталиилиинструментавзаданнуюточкупослеобработки–

0,15мин;

• установитьиснятьщитокотзабрызгиванияэмульсией–0,03мин.

Посколькувсеперечисленныедействияприобработкеспереустановкойвыполня-ютсядвараза

Т_оп(0,150,03)20,36

ВремянаизмерениедеталиТизм:

мин.

• Измерение диаметра 20,4h11 штангенциркулем с установкой его на размер в про-цессе измерений, при точности измерения 0,10 мм и длине контролируемой поверхностидо50мм–0,08мин(таблица1.18).

• Измерение диаметров 30,4h11 (две поверхности) и 46h14 штангенциркулем сустановкой его на размер в процессе измерений, при точности измерений 0,10 мм идлинеконтролируемыхповерхностейдо50мм–0,10мин(таблица1.18).

• Измерениелинейногоразмера91h12линейнымодностороннимшаблоном(ско-бой),приточностиизмерений0,2…0,5мм–0,07мин(таблица1.19).

• Измерение линейных размеров 49h12 и 36h12 линейным односторонним шабло-ном(скобой),приточностиизмерений0,2…0,5мм–0,06мин(таблица1.19).

• Измерениеканавок(двеканавки)специальнымшаблоном–0,06мин(таблица1.19).

В соответствии с данными таблицы 1 процент контролируемых деталей при работенастроеннымнаразмеринструментомдлядиаметров20,4и30,4мм(11квалитетточ-ности)составляет25%,дляостальныхразмеровпринимаем10%.

Т_изм(0,080,102)0,25(0,100,070,0620,062)0,100,11

мин

Времяцикла автоматической работы станка по программе (3,24мин)значительнопревышает время на контрольные измерения. В этом случае составляющаяТизмвспо-могательного времени перекрывается временемТцаи в норме времени не учитывается.Контрольныепромерывыполняютсявовремяработыстанкававтоматическомрежиме.

Вспомогательноевремя

Т_в0,470,3600,83

мин.

Поправочный коэффициент на время выполнения ручной вспомогательной работы,зависящийотвеличиныпартииобрабатываемыхдеталейktв,принимаетсяпотаблице

1.23приложения.При100деталяхвпартиииприоперативномвремени,превышающем4мин,коэффициентравен0,93.

Время на техническое и организационноеобслуживание рабочего места, а такжевремя перерывов на отдых и личные потребности (Поб.от) принимается в процентах отоперативного времени по таблице 2.1. Для токарных станков с наибольшим диаметромизделия,устанавливаемогонадстанинойдо400мм,Поб.отравен8%.

Нормаштучноговремени

^Тшт

(3,240,830,93)(1

8

100

)4,33

мин.

Нормаштучно-калькуляционноговремениопределяетсяпоформуле1.1.

^Тш.к

_^Тп.з

n

Т_шт

,мин,

гдеТп.з–подготовительно-заключительноевремя,мин;

n–количестводеталейвпартии,равно100шт.

Определим составляющие подготовительно-заключительного времени (Тп.з).Времяорганизационнойподготовки(таблица3.1):

• получить технологическую документацию, режущий и измерительный инструмент,приспособлениеитакдалеедоначалаисдатьихпослеокончанияобработки–9,0мин.приполучениивинструментально-раздаточнойкладовой;

• ознакомитьсяспредстоящейработой-2,0мин;

• инструктажмастера2,0мин.

T_п.з19,02,02,013,0

мин

Времянаналадкустанка,приспособлений,инструмента,программныхустройств(таблица3.1):

• установитьиснятьцентр–1,2мин,длядвухцентров–2,4мин;

• Сместитьзаднююбабкурукояткой–0,4мин;

• установитьисходныережимыработыстанка(nиS)

0,220,4

где0,20мин-времянаодноизменение;

мин;

• установитьрежущиеинструментывревольвернуюголовку

0,832,4мин,

где0,80мин–времянаустановкуодногоинструмента,

3–числоинструментоввналадке;

• установитьпрограммоносительвсчитывающееустройствоиснять–1,0мин;

• проверитьисправностьсчитывающегоустройстваиперфоленты–1,2мин;

• ввестипрограммувпамятьсистемыЧПУспрограммоносителя–1,2мин;

• установитьисходныекоординатыХиZ(настроитьнулевоеположение)–2,5мин;

• настроитьустройстводляподачиСОЖ–0,3мин.

T_п.з22,40,40,42,41,01,21,22,50,311,8

мин.

Подготовительно-заключительноевремянапробнуюобработкудеталиприработенатокарныхитокарно-револьверныхстанкахсЧПУопределяетсяпоформуле1.6.

^Tпр.обр^tпр.обр^Tца

гдеТца–времяциклаобработки,равно3,24мин;

,мин,

tпр.обр–времяпробнойобработки,приотсутствиивконструкциидеталиповерхно-стейсдопускаминадиаметрточнее11квалитетаипритрехрежущихинструментахвналадке,согласнотаблицы3.11,равно5,4мин.

T_{пр.обр.}5,43,248,64

Итогоподготовительно-заключительноевремя

мин.

T_п.з1311,88,6446,44

Штучно-калькуляционноевремя:

мин.

^Тш.к

^46,444,334,79

100

мин.