2.4 Подробная разработка двух операций техпроцесса с расчётом режимов резания аналитическим и табличным методами и норм времени

Операция: 025 Горизонтально-расточная

Оборудование: Горизонтально-расточной станок с ЧПУ 2А622Ф4

Технические характеристика:

Класс точности Н

Размеры рабочей поверхности поворотного стола, мм -ширина 1120

-длина 1250 Количество пазов, 7шт-расстояние между пазами 140±0,5

Наибольшая масса обрабатываемого изделия, 4000кг

Наибольшее предельное перемещение выдвижного шпинделя, 710 мм

Наибольшее продольное перемещение поворотного стола, 1000мм

Наибольшее вертикальное перемещение шпиндельной бабки, 1000мм

Наибольшее поперечное перемещение поворотного стола, 1250мм

Частота вращения шпинделя, 4…..1250 об/мин диаметр сверла 50 мм

Наибольший диаметр фрезы, 250мм

Рисунок 4 - Операционный эскиз

Содержание операции

Установить заготовку в призмах крепить пневмозажимом; Приспособление: установочно зажимное (поворотный стол, призмы, пневмозажим). Патрон компенсирующий резьбонарезной

Режущий инструмент

Т01 – центровочное сверло ǿ 8 Р6М5

Т02 – Спиральное сверло ǿ12,5 Р6М5 γ = 20˚ ω = 30˚ 2φ = 118˚

Т03 – Зенковка ∅30 Р6М5;

Т04 – Патрон Компенсирующий резьбонарезной, Метчик М14×1,5 №1

Метчик М14×1,5 №2

Средства измерения:

Штангенциркуль ЩЦ-I ГОСТ 166-80, Калибр пробка.

Расчет режимов резания аналитическим способом обработка поверхности 5,10 (рис.3)

2 переход:

Сверлить 2 отв. Ø12.5 на глубину , переустановить и сверлить вторые два отверстия Ø12.5 на глубину ,

Приспособление: Призматические тиски, пневмозажим;

Режущий инструмент: Спиральное сверло ǿ12,5 Р6М5 γ = 20˚ ω = 30˚ 2φ = 118˚

Рисунок 4 – Режущий инструмент, сверло спиральное;

1.Выбираем технологическую подачу S, мм/об

S=0.41÷0.47,мм/об

Принимаем S=0.41 мм/об

2. Определяю осевую силу Pо, Н

Pо=10×Ср×Д⁸×Sy×Кр (Н)

где: Ро – осевая сила, Н

Д – диаметр отверстия, 12,5 мм

S – технологическая подача, 0.41мм/об

Кр – поправочный коэффициент, учитывающий влияние обрабатываемого материала от силовой зависимости

Ср=42,7 значения коэффициента и показателей степени в формуле осевой силы при сверлении:

g=1 [СТМ 2;стр 281;табл32]

y=0,8

Кр=Кмр

Кр= [СТМ 2; стр.264; табл.9]

n=0,6 [СТМ 2; стр.264; табл.9]

Кр= =1^0,6=1

Ро=10 · 42,7· 12,5· 0,41^0,8· 1=3766 Н

3.Определяю крутящий момент Мкр, Н×м

Мкр=10· См· Д⁸· S·^y· Км , Н×м

где: Мкр – крутящий момент, Н×м

Д – диаметр обрабатываемого отверстия, 18мм

См=0,021

g=2 значения коэффициента и показателей степени в формуле крутящего момента

y=0.8

Км=Кмр [СТМ 2; стр.264; табл.9]

Км= [СТМ 2; стр.264; табл.9]

n=0.6 [СТМ 2; стр.264; табл.9]

Км = = = 1

Мкр=10·0,021·12,5²·0,41^0,8·1=33,34 Н·м

4. Определяю скорость резания _р., м/мин

_р=

где:ѵ_р. – скорость резания, м/мин

Д – диаметр обрабатываемого отверстия, 18мм

S – технологическая подача, 0,41 мм/об

Сѵ=17,1

=0,25 значение коэффициента и показателей степени в формуле скорости резания при сверлении

=0,125 [СТМ 2; стр.278; табл.28]

=0,4

Т – среднее значение периода стойкости сверла; 60 мин. [СТМ 2; стр.280; табл.30]

Кѵ=Кmѵ·Кuѵ·Кnѵ·Кlѵ

где: Кmѵ– поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания;

Кuѵ – поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания;

Кnѵ – коэффициент, учитывающий перекос инструмента;

Кlѵ - коэффициент, учитывающий глубину обрабатываемого отверстия.

5. Определяю число оборотов шпинделя станка n, об/мин

n= об/мин

где: n – число оборотов шпинделя станка, об/мин

ѵ_р – скорость резания, 26 м/мин

π – постоянная величина, 3,14

d – диаметр обрабатываемого отверстия, 18 мм

n= =662 об/мин

Уточняем по паспорту станка:

n _ут=650 об/мин

6. Определяю действительную скорость резания Vд, м/мин

Vд= , об/мин

где: Vд – действительная скорость резания, м/мин

π – постоянная величина; 3,14

n_ут – уточнённое значение числа оборотов шпинделя станка; об/мин

Vд = =25,51 м/мин

7. Определяю мощность резания Nрез, кВт

Nрез= , кВт

где: Nрез – мощность резания, кВт

Мкр – крутящий момент, Н*м

n _ут - уточнённое значение числа оборотов шпинделя станка; об/мин

Nрез= =2,22 кВт

Проверяем, достаточна ли мощность привода станка. Необходимо, чтобы выполнялось условие Nрез≤Nшп, кВт.

Nшп=N∂·η, кВт

где: Nшп – мощность шпинделя станка, кВт

N∂ - мощность двигателя станка по паспорту; 12 кВт;

η – коэффициент полезного действия; 0,8

Nшп=12·0,8=9,6 кВт

Nрез≤Nшп, кВт.

2,22≤9,6 кВт – условие выполняется, обработка возможна

8. Определяю основное время Т₀, мин

То= , мин

где: То – основное время, мин

L – длина пути, проходимая инструментом в направлении подачи, мин

n – число оборотов шпинделя станка; об/мин

S – технологическая подача; м/мин

L=ℓ₁+ℓ_{2, мм}

ℓ₁+ℓ₂=6 мм [Нормативы; приложение 4]

L=30+6=36 мм

То= =0,11мин

1 переход:

Центровать 4 отверстия:

Режущий инструмент: центровачное Ø 8, Р6М5;

1) t = 5.25 мм;

2) S = 0.18 мм/об;

3) Т = 45 мин;

4) V = 28 м/мин;

5) n = 500 об/мин;

6) Vд = 34 м/мин;

7)Sмин = 90м/мин;

8) Мкр = 23.3 Н м;

9) N = 1.31кВт;

1.31 ‹ 2.24 – обработка возможна;

10) То = 0.9 мин;

3 переход:

Зенковать 4 отверстия:

Режущий инструмент: зенковка

1. =0.61мм/об

2. Т=40мин

3. V=31м/мин

4. n=715об/мин

5. По паспорту станка n=710об/мин

6. V=35/мин

7. Sмин=454мм/мин

8. Nрез=1.31кВт;

9. То=0.08 мин

4 переход:

Определение режимов резания при нарезание резьбы

Режущий инструмент: Метчик М14×1,5 №1; Метчик М14×1,5 №2

1. S=Р=1,5мм/об

2. ѵ_т=11,1 м/мин

3. n=252 об/мин

4.n _ут=250 об/мин- Уточняем по паспорту станка

5.Vд=11 м/мин

6. Nрез=0,87, кВт

7.Проверяем, достаточна ли мощность привода станка. Необходимо, чтобы выполнялось условие Nрез≤Nшп, кВт.

Nшп=9,6 кВт

Nрез≤Nшп, кВт.

0,87≤9 кВт – условие выполняется, обработка возможна

8.То=0.81 мин

Циклограмма перемещения инструмента: ,6

Таблица№ 7 - Координаты точек

Точка		Хмм	Умм		Z мм		Х (дискр.)		У (дискр.)		Zмм
0		0	0		0		0		0		0
1		0	+17,5		0		00000		+017500		000000
2		0	+17,5		+10		00000		+017500		+010000
3		0	+17,5		-10		000000		+017500		-010000
4		0	-17,5		+10		000000		-017500		000000
5		0	-17,5		-10		000000		-017500		-010000
1	0			+16		0		000000		+016000		000000
2	0			+16		+10		000000		+016000		+010000
3	0			+16		-10		000000		+016000		-010000
Продолжение таблицы №7
4	0			-16		+10		000000		-016000		000000
5	0			-16		-10		000000		-016000		-010000

Рукопись УП:

N001 M95 включение станка

N002 G28 Т1 программирование инструмента

N003 G00 G90 M11 относительная система координат

N004 M03 S650 M90 режимы, вращение шпинделя

N005 G81 R26=40 R27=200 R30=10000 R31=20000 функция сверления

N006 G00 G90 Y+017500 позиция в точке 1

N007 Y-017500 позиция в точке 4

N008 G80 M05

N009 G28 Т2 программирование инструмента

N010 Z10000 M03 S650 M90

N011 G81 R26=40 R27=200 R30=10000 R31=32000функция сверления

N012 G00 G90 Y+017500 позиция в точке 1

N013 Y-017500 позиция в точке 4

N014 G80 Z10000 M05

N015 G28 Т3 программирование инструмента

N016 M03 S300 M90

N017 G81 R26=40 R27=200 R30=10000 R31=11000функция сверления

N018 G00 G90 Y+017500 позиция в точке 1

N019 Y-017500 позиция в точке 4

N020 G80 Z10000 M05

N021 G28 Т1 программирование инструмента

N022 G00 G90 M11 относительная система координат

N023 M03 S650 M90 режимы, вращение шпинделя

N024 G81 R26=40 R27=200 R30=10000 R31=10000 функция сверления

N025 G00 G90 Y+016000 позиция в точке 1

N026 Y-016000 позиция в точке 4

N027 G80 M05

N028 G28 Т2 программирование инструмента

N029 Z10000 M03 S650 M90

N030 G81 R26=40 R27=200 R30=10000 R31=40000функция сверления

N031 G00 G90 Y+016000 позиция в точке 1

N032 Y-016000 позиция в точке 4

N033 G80 Z10000 M05

N034 G28 Т3 программирование инструмента

N035 M03 S300 M90

N036 G81 R26=40 R27=200 R30=10000 R31=11000функция сверления

N037 G00 G90 Y+016000 позиция в точке 1

N038 Y-016000 позиция в точке 4

N039 G80 Z10000 M05

N040 G28 Т4 программирование инструмента

N041 M03 S300 M90

N042 G84R26=40 R27=200 R30=10000 R31=35000 функция нарезания резьбы

N043 G00 G90 Y+016000 позиция в точке 1

N044 Y-016000 позиция в точке 4

N045 G80 Z10000 M05

N046 M02 отключение программы

Нормирование операций:

1) Определяем штучное время:

Тшт = ΣТо + Тв.у + Тм.всп + Тобс + Тп; мин

ΣТо = 0.11 + 0,9+0,8+0,81 = 2,62 мин;

Тв.у = 0.43 мин;

Тм.всп = Тх.х + Тпер + Тсм.и + Твыд + Тдоп;

Тсм.и = 8 сек;

Твыд = 20 сек;

Тдоп = 0.04 + 0.04 +0.04 + 0.05 + 0.03 + 0.04 = 0.24 мин;

Тх.х = + = + = 2.1 + 2.3 = 4.4 мин;

Тм.всп = 4.4 + 0.6 + 0.13 + 0.33 + 0.24 = 5.7 мин;

Тобс = × 15 = × 15 = 1.31 мин;

Тп = × 4;

Топер = ΣТо + Тв.у + Тм.всп = 7,44 мин;

Тп = × 4 = 0.29 мин;

Тшт = 1,57 + 0.43 + 5.7 + 1.31 + 0.29 = 9,3 мин;

2) Определяем штучно – калькуляционное время:

Тшт.к = Тшт + ;

Тп.з = Тп.з1 + Тп.з2; мин

где Тп.з1 = 9.5 мин;

Тп.з2 = 0.4 мин;

Тп.з = 9.5 + 0.4 = 9.9 мин;

Тшт.к = 9,3 + = 9,61 мин;

015 Токарная черновая

Оборудование: Токарно-винторезный станок 16К20

Техническая характеристика:

Наибольший диаметр заготовки: над станиной: 400мм; над суппортом: 200мм

Наибольшая длина заготовки: 1000м;

Частота вращения шпинделя: 12.5…1600 об/мин;

Подача суппорта: продольная: 3…1200мм/мин;

Поперечная: 1.5…600мм/мин;

Мощность электродвигателя главного движения: 10кВт;

Габаритные размеры: 2505×1190 1500мм;

Точить поверхность 4

Рисунок 7 - Операционный эскиз

Содержание операции:

Приспособление: Установить деталь в центрах, крепить в трёхкулачковом патроне.

Режущий инструмент: резец проходной φ=90° Т5К10 по ГОСТ 18879-73.

h=25

b =16

L=120

l=15

R=1мм-радиус при вершине резца

λ=10°-угол наклона главного режущего лезвия

α=8°-задний угол

γ=10°-передний угол

φ=90°-главный угол в плане

φ₁=0°-вспомогательный угол в плане

f=0,6мм-ширина фаски

f=-5°-угол фаски

Средство измерения: Штангенциркуль ШЦ-1 ГОСТ 166-8

Точить поверхность 4

1. Рассчитываю припуск на сторону

h=1,8 мм

t=1,8 мм-глубина резания

2. Рассчитываю число проходов

i= =

3. Рассчитываю подачу

S=0,6 мм/об

S_пасп=0,6 мм/об

4. Рассчитываю скорость резания

V= м/мин

Cv=350; x=0,15; y=0,35; m=0,2; T=60;

k_v=

k_nv=0,8; k_uv=0,65;

k_r=0,8; n_v=1

k_v=

V= м/мин

5. Рассчитываю число оборотов

об/мин

Уточняю число оборотов шпинделя по паспорту станка до ближайшего меньшего значения.

n_пасп=315 об/мин

6. Рассчитываю действительную скорость

м/мин

7. Рассчитываю силы резания

Pz=10Cp×t^xp×S^yp×V^np×k_p-тангенциальная сила

Cp=300

x=1; y=0,75; n=-0,15

k_p=

n=0,75

k_p=0,89×1×1×0,93×0,95=0,78

Pz=10×300×4¹×0,6^0,75×62^-0,15×0,78=3373 Н

Py=10×Cp×t^xp×S^yp×V^np×k_p-радиальная сила

Cp=243 ; x=0,9; y=0,6; n=-0,3

k_p=

n=0,75

k_φp=0,5; k_γp=1; k_λp=1; k_rp=0,82

k_p=0,5×1×1×0,82×0,95=0,39

Py=10×243×4^0,9×0,6^0,6×62^-0,3×0,39=674 Н

Px=10×Cp×t^xp×S^yp×V^np×k_p-осевая сила

Cp=339; x=1; y=0,5; n=-0,4;

k_p=

n=0,75

k_φp=1,17; k_γp=1; k_λp=1; k_rp=1

k_p=0,95×1×1×1×1,17=1,11

Px=10×339×4¹×0,6^0,5×62^-0,4×1,11=2202 Н

8. Рассчитываю мощность резания

кВт

N_рез≤ N_эд

N_ст=N_эд×

N_эд=10 кВт

=0,75

N_ст=10×0,75=7,5 кВт

3,4≤7,5 кВт

9. Рассчитываю основное время

t_o=

L_рх=l+y, где

L_рх-длина рабочего хода

l-длина обрабатываемой поверхности

y-величина недохода инструмента; y=2-3

L_рх=213+2=215 мм

t_o= мин

Нормирование операций:

1) Определяем штучное время:

Тшт = То + Тм.всп + Тобс + Тп; мин

То = 1.13 мин

ΣТм.всп = + + (2 норматива времени, с. 140)

=0.34 мин - вспомогательное время на установку и закрепление детали;

=0.52 мин - вспомогательное время связанное с переходом;

=0.12 мин – вспомогательное время на измерение

ΣТм.всп=0.34+0.52+0.12=0.98 мин

Тобс = × 15 = × 2.5 = 0.5 мин;

Тп = × 4;

Топер = То + Тм.всп = 2.11 мин;

Тп = × 4 = 0.08 мин;

Тшт = 1.13 + 0.98 + 0.5 +0.08= 2,69 мин;

2) Определяем штучно – калькуляционное время:

Тшт.к = Тшт + ;

Тп.з = Тп.з1 + Тп.з2; мин

где Тп.з1 = 9 мин;

Тп.з2 = 1.4 мин;

Тп.з = 9+ 1.4 = 10.4 мин;

Тшт.к = 2,69 + = 3,02 мин;