4. Розрахунок потреби в обладнання.

Розрахункова кількість верстатів для виконання певної операції

де Т_шт - штучний час, хв;

П - програма виконання деталей в зміну, шт.;

T_зм - час роботи верстата за зміну, год (зазвичай T_зм=8 год).

5. Техніко-економічна ефективність.

Оцінку техніко-економічної ефективності технологічної операції проводять за розрахунками потрібного кількості верстатів та ряду коефіцієнтів, в числі яких: коефіцієнт основного часу і коефіцієнт використання верстата по потужності.

Коефіцієнт Косн основного часу Т_осн визначає його частку в загальному часі Тшт, що витрачається на виконання операції:

.

Чим більше значення Косн, тим краще побудований технологічний процес, оскільки більше часу, відведеного на операцію, верстат працює, а не простоює, тобто в цьому випадку зменшується частка допоміжна часу. Орієнтовно величина коефіцієнта Косн наступна:

- Протяжні верстати - Косн=0,35-0,945;

- Фрезерні безперервної дії - Косн=0,85-0,90;

- Решта - Косн=0,35-0,90.

Якщо коефіцієнт основного часу Косн нижче цих величин, то необхідно розробити заходи щодо зниження допоміжного часу (застосування швидкодіючих пристосувань, автоматизація вимірювань деталі та ін.). Коефіцієнт використання станка K_N за потужністю

,

де K_N - коефіцієнт використання верстата по потужності;

N_p – потужність різання, кВт (вибирає технологічний перехід операції з максимальним витратою потужності);

N_пв - потужність головного приводу верстата, кВт;

η – ККД верстату.

Чим K_N ближче до одиниці, тим найбільш повно, використовується потужність верстата, чим він менше, тим менш використовується потужність верстата. Наприклад, якщо K_N=0,5, то верстат використовується на 50 % від своєї потужності і, якщо це можливо, слід вибрати верстат меншої потужності.

Приклад розрахунку режим а різання

Вихідні дані:

1. Заготовка - штамповка, сталь 40Х ГОСТ 4543-71.

2. Межа міцності сталі 40Х - σ_в=1000 МПа, твердість за Бринелем НВ=200 кгс/мм².

3. Загальний припуск на обробку (на діаметр) h=8 мм.

4. Діаметр заготовки D=95 мм.

5. Діаметр деталі (після обробки) d=89 мм.

6. Довжина оброблюваної поверхні l=140 мм.

7. Необхідна шорсткість Ra=2,5 мкм.

8. Верстат - 1К62.

При розрахунку режимів різання необхідно: вибрати тип, розміри та геометричні параметри різця; вибрати верстат; розрахувати елементи режиму різання; провести перевірку обраного режиму різання по потужності привода головного руху різання, обертальний момент, міцність державки різця і міцність механізму подачі верстата; провести розрахунок часу, необхідного для виконання ітерації; провести розрахунок необхідної кількості верстатів; провести перевірку ефективності вибраного режиму різання і вибраного обладнання.

1. Вибір токарного різця.

1.1. Вибір матеріалу ріжучої частини різця.

Виходячи із загального припуску на обробку та вимог до шорсткості поверхні обробку проводимо в два проходи (чорнове і чистове точіння). За табл. 2П вибираємо матеріал пластинки з твердого сплаву: для чорнового точіння - Т5К10, для чистового точіння - Т15К6.

1.2. Призначення розмірів різця.

Для верстата 1К62 з висотою центрів 200 мм розміри перетину державки різця приймаємо: НхВ=25х16 мм.

Для обробки вибираємо прохідний прямий відігнутий різець з пластинкою із твердого сплаву, розміри якого наведені в табл. 3П: різець 2102-0055ГОСТ18877-73.

1.3. Призначення геометричних параметрів ріжучої частини різця .

Залежно від матеріалу ріжучої частини різця і умов обробки вибираємо однакову форму передньої поверхні різців (для чорнового і чистового точіння) за табл. 4П: номер Пб - плоска, з негативною фаскою.

Згідно ГОСТ на токарні різці за таблицями 5П-7П вибираємо геометричні параметри різців: γ_ф=-10 °, γ=15 °, α_чорн=8 °, α_чист=12 °, φ=45 °, φ₁=45 °, λ=0 °.

2. Призначення глибини різання.

При чистовому точінні глибину різання приймаємо t₂=1 мм, Тоді, глибина різання при чорновому точінні визначається за формулою;

t₁=h/2-t₂=8/2-1=3 мм.

3. Призначення величини подачі.

При чорновій обробці подачу вибираємо по таблиці 10П залежно від оброблюваного матеріалу, діаметра заготовки і глибини різання в межах 0,6-1,2 м/об. Приймаються S₁=0,8 мм/об.

При чистової обробки подачу вибираємо по таблиці 9П залежно від шорсткості поверхні і радіусу при вершині різця, який приймаємо рівним 1,2 мм, S₂=0,2 мм/об.

Обрані подачі уточнюємо за паспортними даними верстата 1К62 по додатку 27. Призначаємо наступні подачі S₁=0,78 мм/об, S₂=0,195 мм/об.

4. Визначення швидкості різання.

4.1. Визначаємо швидкість різання v, м/хв за формулою:

де Сv - коефіцієнт, що залежить від умов обробки (по табл.11 П для чорнової обробки С_v1=340; для чистової - С_v2=420);

Т - стійкість різця, хв (приймаємо Т₁=Т₂=60 хв);

х, у, m - показники степеня (табл. 11П);

K_v - загальний поправочний коефіцієнт, що представляє собою добуток окремих коефіцієнтів, кожен з яких відображає вплив певного чинника на швидкість різання.

Для різців з пластиною з твердого сплаву K_v дорівнює:

K_v=K_µvK_nvK_uvK_φvK_φlvK_rvK_qvK_ov

де K_μv - загальний поправочний коефіцієнт, що враховує вплив фізико-механічних властивостей оброблюваного матеріалу, за табл. 12 і 13П:

K_nv - поправочний коефіцієнт, що враховує стан поверхні заготовки, по табл. 14П - при чорновій обробці K_nv1=0,8, при чистовій обробці - K_nv2=1,0;

K_uv - поправочний коефіцієнт, що враховує матеріал ріжучої частини, за табл. 15П - K_uvl= 0,65; K_uv2=1,0;

K_φv - поправочний коефіцієнт, що враховує головний кут в плані різця, за табл. 16П - для φ=45 °; K_φv1=K_φv2=1,0;

K_φlv, K_rv, K_qv - тільки для різців із швидкорізальної сталі (за табл. 16П);

K_ov - поправочний коефіцієнт, що враховує вид обробки (за табл. 17П K_ov=1,0).

Загальний поправочний коефіцієнт для різців (чорнового і чистового) орівнює:

K_v1=0,75⋅0,8⋅0,65⋅1,0⋅1,0=0,39,

K_v2=0,75⋅1,0⋅1,0⋅1,0⋅1,0=0,75.

Показники степені х, у і т за табл. 11П;

для чорнової обробки – х₁=0,15, у₁=0,20, т₁=0,20 (при S до 0,3 мм/об),

для чистової обробки – х₂=0,15, у₂=0,43, т₂=0,20 (при S більше 0,7 мм/об).

Швидкість різання, м/хв, дорівнює:

52,2 - чорнова обробка;

290 - чистова обробка.