Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Восстановление деталей и сборочных единиц при сервисном сопровождении. Практикум
.pdf
2. Теоретическая часть
1. Расчет технических норм времени на шлифовальные работы
Шлифование – один из видов обработки с применением абразивных материалов – в большинстве случаев является окончательной
(отделочной) операцией обработки разнообразных поверхностей.
Шлифованием обрабатывают как наружные, так и внутренние
поверхности деталей типа тел вращения – валов, штоков, гильз,
поршней, цилиндров и др. Эта обработка ведется на круглошлифовальных, бесцентрово-шлифовальных и внутришлифовальных станках.
Плоское шлифование плоскостей различных деталей ведется
на плоскошлифовальных станках с прямоугольным или круглым
столом периферией или торцом круга.
Процесс резания при шлифовании значительно отличается
от процесса резания лезвийным инструментом, поэтому и порядок
определения режимов резания при шлифовании также имеет свои
отличительные особенности.
2. Исходные данные для нормирования шлифовальных работ
Исходными данными, оказывающими влияние на норму
времени и фактические затраты рабочего времени на операцию,
являются:
1) характеристика шлифовального круга, которая включает в
себя:
– абразивный материал,
–
зернистость,
– степень твердости,
–
материал связки,
– номер структуры – выбирается в зависимости от физикомеханических свойств обрабатываемого материала;
2) форма и размеры шлифовального круга:
–
форма круга,
– диаметр круга Dк,
диаметр отверстия dк,
–
ширина круга Bк;
–
(эти данные зависят от характера выполняемых работ и
типа станка и вы- бираются по паспорту станка; при внутреннем шлифовании Dк = (0,8...0,9)∙Dз, Bк = l – (10...20) мм)
21
3) требования к обрабатываемой поверхности:
– конфигурация и размеры обрабатываемой поверхности,
– свойства обрабатываемого материала,
–
припуск на обработку,
– допустимая шероховатость поверхности (черновое шлифование –Rz20...Ra2,5; чистовое шлифование – Ra 1,25...0,63),
–
требуемый квалитет точности обработки;
4) жесткость системы СПИД, а также группа станка, ко-
торая определяется при круглом шлифовании по наибольшему
диаметру устанавливаемого изделия или диаметру шлифуемого
отверстия, а при плоском шлифовании – по длине или диаметру
стола.
3. Последовательность расчета норм времени
Последовательность расчета технической нормы времени на
шлифовальную операцию.
1 Подготовить исходные данные (твердость и предел прочности материала детали; требования к точности размера, формы,
расположения и шероховатости поверхности) и уяснить цель операции. Данные занести в соответствующие разделы отчета, сделать
операционный эскиз.
2 Спроектировать состав операции (цель технологических и
вспомогательных переходов и последовательность их выполнения). Содержание перехода должно быть выражено в повелительном наклонении и включает в себя способ установки и крепления
детали и производимую при переходе работу.
3 Подобрать оборудование, приспособления, инструмент,
с помощью которых можно достичь поставленной задачи.
4 Пользуясь нормативными данными по видам обработки,
назначить, а если необходимо рассчитать элементы режима резания в последовательности, установленной таблицей отчета. Данные записать в таблицу.
Определение режима резания
Режим резания при шлифовании определяют в следующем
порядке:
1) выбор шлифовального круга, полной его характеристики;
2) определение скорости вращения шлифовального круга vк;
22
t H h
3) определение частоты вращения шлифовального круга n
её
корректировка по паспортным данным станка;
4) определение скорости вращения детали
5) определение частоты вращения детали n
ровка
v
д;
и её корректи-
д
по паспортным данным станка;
6) выбор продольной подачи s
7) выбор поперечной подачи s
в мм/мин;
прод
в мм/ход или в мм/дв. ход;
поп
8)выбор вертикальной подачи на глубину шлифования st,
мм/ход (определяется при плоском шлифовании).
При шлифовании плоскостей глубина резания представляет собой
толщину слоя металла, который снимается за данный проход, и определяется следующим образом:
, мм (2.1)
где Н – высота обрабатываемой поверхности детали до прохода
режущего инструмента в мм;
h – высота обрабатываемой поверхности детали после прохо-
да режущего инструмента в мм.
Подача. Подачей называется величина перемещения режущего инструмента относительно обрабатываемой детали (или обрабатываемой детали относительно режущего инструмента), пройденная за определенный отрезок времени.
Движение подачи может быть непрерывным (точение» сверление, фрезерование) или прерывистым (строгание, долбление).
Подача обозначается буквой s измеряется в миллиметрах.
При обработке деталей на металлорежущих станках различают три вида подач:
Подача минутная, т. е. величина перемещения режущего инструмента относительно обрабатываемой детали или обрабатываемой детали относительно режущего инструмента за время, равное
1 мин., измеряется в миллиметрах в минуту и обозначается
s мм/мин.
Подача за один оборот (или двойной ход) инструмента или
обрабатываемой детали измеряется в миллиметрах на оборот (или
двойной ход) и обозначается s мм/об или s мм/дв. ход. Между минутной подачей sM и подачей на один оборот s имеется следующая
зависимость:
и
к
23
м
S
Sn
м
S s n
A
Тm
1
1
m
ТТ
Т
Т
, мм/об, (2.2)
или
, мм/мин, (2.3)
где п – число оборотов обрабатываемой детали или режущего инструмента в 1 мин.
Стойкость режущего инструмента. Основными критериями
выгодности режимов резания служат себестоимость обработки и
производительность, которые зависят от правильно выбранной
стойкости инструмента.
Под стойкостью режущего инструмента понимается длительность работы режущего инструмента в минутах машинного времени между двумя его переточками.
Между скоростью резания любого режущего инструмента и
временем его работы до затупления, т. е. стойкостью, существует
зависимость, выражающаяся формулой
, м/мин, (2.4)
где v – скорость резания в м/мин;
Т – стойкость режущего инструмента в минутах машинного
времени;
А и m – соответственно коэффициент и показатель степени,
зависящие от свойств материала режущего инструмента обрабатываемого материала и условий резания.
Для пересчета скорости резания в зависимости от выбранной
стойкости режущего инструмента пользуются формулой
м/мин, (2.5)
где υrt – искомая скорость резания в м/мин;
T1 – выбранная стойкость в минутах машинного времени;
T – данная стойкость (стойкость по нормативам) в мин.;
υT – скорость резания в м/мин, соответствующая данной (нор-
мативной) стойкости инструмента Т в мин.
Норма стойкости режущего инструмента – это время его работы до затупления, при котором режущие грани инструмента достигают определенного износа. Чем меньше стойкость режущего
инструмента (в минутах машинного времени), тем больше можно
24
допустить скорость резания при прочих одинаковых условиях, согласно приведенной выше формуле. Но с увеличением скорости
резания быстрее изнашивается режущий инструмент и, следовательно, возрастают расходы на инструмент, в результате чего,
начиная с некоторой скорости резания, общая стоимость обработки повышается.
В практике работы заводов в зависимости от производственных требований обычно разрешаются два вопроса при выборе режима резания:
1. Определение нормы стойкости инструмента и скорости ре-
зания, соответствующей этой стойкости при конкретных организационно-технических условиях, обеспечивающих наименьшую
стоимость обработки.
2. Определение нормы стойкости инструмента и скорости реза-
ния, соответствующей этой стойкости при конкретных организационно-технических условиях, обеспечивающих обработку наибольшего количества деталей в единицу времени, т. е. наибольшую производительность.
Задача, очевидно, заключается в том, чтобы при конкретных
организационно-технических условиях выбрать такую стойкость
режущего инструмента и соответствующую ей скорость резания,
при которых достигалась бы наименьшая стоимость обработки при
наибольшем количестве обработанных деталей на данном станке
за определенный период времени.
Скорость резания. Скоростью резания называется перемещение режущей кромки инструмента относительно обрабатываемой
поверхности детали в направлении главного рабочего движения в
единицу времени; при этом безразлично, движется ли режущий
инструмент или обрабатываемая деталь. Скорость резания обозначается буквой v и измеряется в метрах в минуту.
При определении скорости резания необходимо различать
станки с вращательным главным движением и с прямолинейным
поступательно-возвратным главным движением. При работе на
станках с вращательным главным рабочим движением (токарные,
сверлильные, фрезерные, кругло-шлифовальные и другие станки)
скорость резания измеряется по окружности вращения, поэтому
называется окружной скоростью и определяется по формуле
25
1000
dn
2
1000
Ln
.
1
.
1
1000
px
xx
Ln
, , , , , , , , , , ,
u иo
f T t s M K q Г K K B z D
, м/мин, (2.6)
где υ – скорость резания в м/мин;
d – диаметр обрабатываемой поверхности детали или режущего инструмента в мм;
n – число оборотов обрабатываемой детали или режущего инструмента в минуту.
При работе на станках с прямолинейным поступательновозвратным главным движением (поперечно-строгальные, зубодолбежные станки и др.) следует различать станки, у которых
прямой и обратный ход имеют одинаковые скорости; в этом случае скорость резания определяется по формуле
, м/мин, (2.7)
Кроме того, различают станки, например, поперечно-строгальные, у которых скорость обратного (холостого) хода больше
скорости прямого (рабочего) хода; в этом случае скорость резания
определяется по формуле
, м/мин, (2.8)
где υ – скорость резания в м/мин;
L – длина хода стола, резца или долбяка в мм;
υ
– скорость прямого (рабочего) хода в м/мин;
p.x
υ
– скорость обратного (холостого) хода в м/мин;
x.x
n1 – число двойных ходов стола, резца или долбяка в минуту.
На величину скорости резания при работе любым режущим
инструментом, кроме стойкости, влияет целый ряд факторов.
Скорость резания является функцией следующих основных
переменных:
где Т – стойкость инструмента в мин.;
t – глубина резания в мм;
s – подача при строгании на один оборот или двойной ход;
М – твердость обрабатываемого материала qb в кг/мм2;
Ки – марка инструментального материала и его качество;
q – размеры режущего инструмента, например сечение резца;
, (2.9)
26
м
ly
t
ns
1000
dn
1000
n
d
()
1000
м
d l y
t
s
. . .в в у в п в и
t t t t
Ги – геометрия режущего инструмента, т. е. форма режущей
части инструмента и углы заточки;
Kw – охлаж дени е;
Кo – окалина или корка на поверхности обрабатываемой де-
тали.
Машинное время. При равномерном и прямолинейном перемещении (в данном случае режущей грани резца) время tм равно
пройденному пути l, деленному на скорость перемещения в единицу
времени n ∙ s. В соответствии с этим машинное время при внешней
обточке цилиндрических и конических поверхностей проходными
резцами на токарных станках определяется по формуле:
, мин, (2.10)
где l – длина обрабатываемой поверхности в мм;
y – длина врезания резца в мм;
n – число оборотов детали в минуту;
s – подача на один оборот детали в мм.
Подставив вместо n его значение из формулы окружности
скорости
, м /мин (2.11)
или
скорость резания
где d – диаметр обрабатываемой поверхности в мм (до обточки);
вспомогательное время tв, мин:
где t
детали переходом и измерением детали, мин.
, об / мин. (2.12)
Получим формулу для определения машинного времени через
, мин, (2.13)
υ – скорость резания в м/мин.
По таблицам нормативов, приведенных в книгах [1, 2], найти
, (2.14)
, t
, t
в.у
Вспомогательное время просуммировать на, операцию.
– вспомогательное время, связанное с установкой
в.п
в.и
27
,
100
д оп
Х
tt
ш оп д
t t t
....пз
ш к ш
t
tt
п
Рассчитать дополнительное время на операцию tд мин:
(2.15)
где ton – оперативное время, мин; X – норма дополнительного времени по нормативу, % [1, 2].
Рассчитать штучное время tш, мин:
. (2.16)
По таблицам нормативов [1, 2] найти подготовительнозаключительное время t
Рассчитать норму времени на операцию t
где n – число деталей в партии, шт.
Полученные данные записать в таблицу отчета.
Примеры нормирования шлифовальных операций
Пример 1. Нормирование круглошлифовальной операции
, мин.
п.з.
, мин:
ш.к.
, (2.14)
ленная,
мкм. Обработка чистовая.
Рис. 2.1. Эскиз обработки вала
Исходные данные: Деталь – вал.
Материал детали – коррозионно-стойкая сталь 20Х13, зака-
HRC 35 (Рв = 750 МПа). Вес детали – 3,8 кг.
Обрабатываемые размеры: D = 80h7 мм, l = 250 мм, Rа = 0,63
Припуск на обработку 2h = 0,5 мм.
Производство серийное. Размер партии n = 200 штук
28
1000 60 1000 60 35
1115
3,14 600
к
к
к
n
Д
1000
1000 35
139,33
3,14 80
Д
Д
Д
n
Д
.
19 140
2,66
1000 1000
прод Д
s прод
sn
Оборудование – станок кругло-шлифовальный мод. 3М131
Крепление детали – в центрах с хомутиком. Измерительный
инструмент – калибр-скоба.
Содержание операции:
– Установить и снять деталь в центрах с хомутиком.
– Шлифовать вал до D = 80h7 мм на длину l = 250 мм
методом продольной подачи, начисто.
–
Контроль детали.
1. Расчет основного времени
1.1. Выбираем шлифовальный круг (по паспортным данным
станка, приложение 1): диаметр Dк = 600 мм, ширина Bк = 63 мм,
диаметр отверстия dк = 305 мм, форма круга ПП – плоский прямой
1.2. Характеристика абразивного круга [1] – 24А16СМ2К5:
24А – электрокорунд белый, 16 – шлифзерно (зернистость 160 мкм),
СМ2 – среднемягкий, К – на керамической связке, 5 – средняя
структура.
1.3. Скорость вращения шлифовального круга [3]
Частота вращения шлифовального круга
vк = 30...35 м/сек
, (об/мин)
Корректируем по паспорту станка: nк = 1112 об/мин.
1.4. Скорость вращения детали ([3] приложение 3)
vд = 15...55 м/мин, принимаем vд = 35 м/мин.
Частота вращения детали
Корректируем по паспорту станка: nд = 40...400 об/мин, ре-
гулируется бесступенчато. Принимаем nд = 140 об/мин.
1.5. Продольная подача [3]
s
= (0,2...0,4)∙Вк = (0,2...0,4)∙63 = 12,6...25,2 (мм/об), при-
прод
нимаем s
прод
1.6. Скорость продольного хода стола
= 19 мм/об
, (об/мин)
, (м/мин)
29
о
Д прод поп
L h k
Т
n s s
0,5 250 0,5 63 281,5
к
Ll В
281,5 0,25 1,4
3,704
140 19 0,01
о
Т
шт о в обс отл
Т Т Т Т Т
в уст пер изм и
Т t t t К
0,34
уст
t
0,95
пер
t
0,19
изм
t
1
и
К
0,34 0,95 0,19 1 1,48
в
Т
1
tв
К
Корректируем по паспорту станка:
υ
= 0,05…5 м/мин, регулируется бесступенчато.
s прод
1.7. Поперечная подача шлифовального круга (глубина шли-
фования –сообщается после каждого хода стола) [3]
s
= 0,005...0,015 мм/ход
поп
Корректируем по паспорту станка: s
регулируется
бесступенчато.
Принимаем s
= 0,01 мм/ход
поп
1.8. Основное время на операцию
к = 1,4 при чистовом шлифовании
2. Нормирование операции
2.1. Рассчитываем норму штучного времени по формуле:
2.1.1. Вспомогательное время
= 0,002...0,1 мм/ход,
поп
,
(мм).
(мин)
Время установки, крепления, открепления и снятия детали
мин
Время, связанное с обработкой поверхности
мин
Время на контрольные измерения
мин
Коэффициент периодичности промеров
Поправочный коэффициент
(мин)
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]