Глава 31. Техническое нормирование станочных работ

31.1. Общие положения

Расчет норм времени на станочные работы при механической обработке материалов производится по формулам (30.2) и (30.3).

Оперативное время на изготовление одной детали на одном станке при обслуживании его одним рабочим определяется по формуле

Т_оп = Т_м+Т_вн (31.1)

где Т_вн — вспомогательное время, не перекрываемое машинным, мин.

Машинное время за один переход определяется по формуле

Т_м = Li/ns (31.2)

где L — расчетная длина обрабатываемой поверхности, т. е. общая длина прохода инструментом, мм; i — число проходов; п — число оборотов шпинделя станка, мин^-1; s — подача за один оборот или двойной ход, мм/мин.

При нормировании отдельных видов работ расчетная длина обрабатываемой поверхности определяется с учетом особеннос­тей инструмента и зависит от длины обрабатываемой поверхности / и величин врезания /, и перебега /₂ инструмента. Значения /, и 1₂ назначаются по нормативам.

Выбор глубины резания, подачи и числа оборотов осуществля­ется при помощи нормативов режимов резания или эмпиричес­ких и других формул.

31.2. Расчет основного (машинного) времени

Токарные работы. Расчет основного времени осуществляется в зависимости от вида токарной работы по формулам

Т_о = Li/(ns); (31.3)

a = 0,5(D – d), (31.4)

где а — припуск на обработку на сторону, мм; D, d — соответ­ственно внешний и внутрений диаметры обрабатываемой по­верхности, мм.

Ф ормулы (31.3), (31.4) общие для всех токарных работ, кроме работы 3.

1. Обтачивание цилиндрической поверхности (рис. 31.1, а, б)

i = a/t, (31.5)

где t — глубина резания за проход, мм.

Для обтачивания в упор (рис. 31.1, a) L = I + /₁ а на проход (рис. 31.1, б) L = /+/₁, + /₂.

2. Одновременное обтачивание нескольких цилиндрических по­ верхностей всеми резцами (рис. 31.1, в), i = 1.

t₁ = 0,5(D₁ – d₁); L = l_a+l₁;

t₁ = 0,5(D₂ – d₂); L = l_b+l₁; (31.6)

t₁ = 0,5(D₃ – d₃); L = l_c+l₁

Расчет основного времени ведут по наибольшему L.

3. Нарезание резьбы (рис. 31.1, г).

L = (l+l₁ + l₂)q; i = b/t, (31.7)

где q — число заходов резьбы; b — высота резьбы;

Т₀ = [Liq(1/n + 1/n_о5ратн)]s (31.8)

где n_обратн — число оборотов инструмента при вывертывании его из детали.

4. Подрезка торца (рис. 31.1, д, е), i = b/t.

Для детали сплошного сечения (рис. 31.1, д) L = 0,5D + /, + /₂, а для несплошного (рис. 31.1, е) L = 0,5[D — d] + /₁ + /₂.

5. Отрезка (i = 1) детали и протачивание (i = B/t, где В — ширина резца) наружных канавок (рис. 31.1, ж, з).

Для отрезки детали (рис. 31.1, ж) L = 0,5D + /₂, а для протачи­вания наружных канавок (рис. 31.1, з) — L = 0,5[D — d] + /₂.

6. Растачивание (рис. 31.1, и, к), i= a/t.

Для растачивания: отверстия (рис. 31.1, и) L = I + /₂; одновре­менно соосных отверстий (рис. 31.1, к) L = l₁ + /₂; L₁ = I + 1₁ (Т₀ подсчитывается по L наибольшему).

Машинное время определяется на основе режимов резания, ко­торое устанавливают по обрабатываемому материалу, точности и характеру операций, по данным станка и инструмента. Для расчета машинного времени требуется: определить глубину резания; уста­новить технологически допустимую подачу и уточнить ее по пас­порту станка; определить скорость резания по нормативам и соответ­ствующее число оборотов и подобрать число оборотов по паспорту станка; найти усилие резания и необходимую мощность по норма­тивам; уточнить выбранный режим резания по паспорту станка.

Сверлильные работы. Расчет основного времени осуществляется в зависимости от вида сверлильной работы по формуле (31.3), кроме работы 4.

1. 1. Центрование отверстий (рис. 31.2, а, б, в), i = 1, L = I + 1₁.

2. Сверление глухих (L = I + /₁) и сквозных (L = /+/₁+ /₂) отверстий (рис. 31.2, г, д), i = 1.

3. Рассверливание, зенкерование и развертывание отверстий: в упор (рис. 31.2, е) L =/+/₁; на проход (рис. 31.2, ж) L = I + 1₁ + 1₂.

4. Нарезание резьбы (рис. 31.2, з, и, к).

Т₀ = Li(1/n + 1/n_обратн)/s. (31.9)

При нарезании резьбы метчиком в упор (рис. 31.2, з) L = /+/₁, а метчиком на проход (рис. 31.2, и) и плашкой (рис. 31.2, к) L = /+/₁+ /₂.

Приведем порядок выбора режима резания при сверлении в сплошном материале на станке:

по нормативам устанавливается величина наибольшей техноло­гически допустимой подачи;

найденная величина подачи заменяется ближайшей подачей, осуществимой на станке; установленная подача проверяется по осе­вому усилию, т. е. сопоставляется усилие по установленной подаче с допустимым усилие по паспорту станка. Если это усилие превы­шает наибольшее усилие, допустимое по прочности механизма по­дачи станка, то подачу уменьшают на одну ступень и повторяют проверку.

П ри рассверливании, зенкеровании указанный расчет не про­изводят.

По выбранной подаче и диаметру инструмента устанавливается скорость, число оборотов и мощность.

Фрезерные работы. В зависимости от вида фрезерной работы ос­новное время рассчитывается по формуле:

T₀ = Li/s_M; (31.10)

где s_М — подача за 1 мин (минутная), мм/мин.

Формула для расчета Т₀ общая для всех фрезерных работ, кроме работы 3.

1. Фрезерование плоскостей цилиндрическими (рис. 31.3, а), конце­ выми (рис. 31.3, б) и торцевыми (рис. 31.3, в) фрезами, а также пазов дисковыми (рис. 31.3, г) фрезами на проход; L = I +l₁ + /₂; / = a/t.

2. Фрезерование пазов, закрытых с двух сторон маятниковой подачей концевой фрезой (рис. 31.3, д); L = I — D; i = h/t.

3. Фрезерование пазов, закрытых с двух сторон глубинным спо­собом концевой фрезой (рис. 31.3, д); L₂ = I — D и закрытых с одной стороны (рис. 31.3, е); L₂ = I + l₁; L₁ = h; i = h/t.

Т _о = [L₁/s_м,верт+L₁/s_м,прод]i. (31.11)

4. Фрезерование шлицев червячной фрезой (рис. 31.3, ж); t= h;

s_M = S_zZ_n, (31.12)

где s_z — подача на один зуб фрезы, мм; z — число зубьев фрезы.

n = 1000V/(D) (31.13)

где D — диаметр фрезы, мм.

По типу фрезы, ее диаметру и числу зубьев устанавливается глубина резания, число проходов и подача на один зуб. По этим значениям (по нормативам) находят скорость резания, число обо­ротов, минутную подачу и требуемую для резания мощность.

Протяжные работы. Расчет основного времени осуществляется в зависимости от вида протяжной работы по формуле:

Т_о = (L_i/1000)(1/+1/_обрат (31.14)

где , _обрат - скорости соответственно рабочего и обратного дви­жения инструмента, м/мин.

L = l_x +l_x1, (31.15)

где /_х — длина протяжки, мм; /_xl — перебег инструмента в направлении главного движения инструмента, мм.

Значения /_х и 1_Х1, назначаются по нормативам.

Формула для расчета Т₀ общая для всех протяжных работ.

П ротягивани-ем производят обработку шпоночного паза (рис. 31.4, а), отверстий (рис. 31.4, б) и шлицев (рис. 31.4, в).

Зубообрабаты-вающие работы. Формулы основного (машинного) времени приведены в табл. 31.1.

Шлифовальные работы. Формулы основного (машинного) вре­мени приведены в табл. 31.2.

Последовательность определения режимов резания и норми­рование шлифовальных работ: выбор шлифовального круга с необ­ходимой характеристикой; определение припуска на обработку, продольной и поперечной подач (глубины шлифования); расчет основного времени.

Хонинговальные работы. Назначение хонинговальных работ — это доводка внутренних поверхностей отверстий до требуемой точ­ности и шероховатости. Хонинговальные станки имеют вращаю­щийся шпиндель с поступательно-возвратным движением. На конце шпинделя закрепляется специальный инструмент — хон, который имеет два одновременных движения: вращательное и поступатель­но-возвратное. При этом движении бруски должны выходить из обрабатываемого отверстия на некоторую величину, называемую перебегом бруска.

Основное (машинное) время на хонинговальные работы опре­деляется по формулам:

Т₀ = п_п/п₂; п₂ = 1000v₂/(2s); п_п = 10a/b, (31.16)

где п„ — полное число двойных ходов, необходимое для снятия всего припуска; и₂ — число двойных ходов головки; t>₂ — средняя скорость двойного хода головки (возвратно -поступательного движения); s — длина хода головки, мм; а — полная толщина припуска на сторону, мкм; b — толщина слоя металла, снимаемого за 10 двойных ходов, мкм.

Таблица 31.1 Формулы основного (машинного) времени на шлифовальные работы

вид шлифования

формулы

Круглое шлифование в центрах мето- дом продольной подачи: на каждый ход стола: при шлифовании на проход L=l – (1 – 2l)Bk где / — длина поверхности обработки в направлении подачи (определяется по чертежу детали), мм; l1 –перебег круга за пределы шлифуемой части детали (l1 = 0,3... 0,5 ширины круга); при шлифовании в упор L=l – (l – l1)Bk; на двойной ход стола Круглое шлифование в центрах методом врезания Внутреннее шлифование L=/-(l -2/)BK; l1 = 0,25. ..0,5 ширины круга Бесцентровое шлифование: на проход: sт.прод=Dвкnвкsin где Dвк — диаметр ведущего круга, мм; nвк — число оборотов ведущего круга;  — угол поворота ведущего круга, град. nд = nвкDвк/dд, где dд — диаметр детали, мм; методом врезания Плоское шлифование периферией круга на станках: с прямоугольным столом: на каждый ход стола - Lc= 1С + (10. ..15) мм, L=l+Bк + 5мм, где /с — длина стола, занятая шлифуемыми деталями, мм.

To=Lhk/(nдsпродBksпоп), где L — длина продольного хода стола, мм; h — припуск, мм; k — поправочный коэффициент; nд — число оборотов детали, мин-1 ; sпрод — продольная подача в долях ширины круга, мм; Вk — ширина детали, мм; sпоп — попе­речная подача на оборот детали или ход стола, мм Т0 = 2Lhk/(nдsпродBksпоп) Т0 = hk/(nдsпоп) Т0 = 2Lhk/(nдsпродBksпоп) Т0 = [(lq1+Bk)ik]/(nдsт.прод), где q1 — число деталей в партии, шлифуемых непрерывным пото­ком; sт.прод — теоретическая про­дольная подача, мм/мин; i — чи­сло проходов, осуществляемых без изменения режима резания Т0 = hk/(nдsпоп) где L — длина хода круга в направ­лении подачи, мм; Lc — длина продольного хода стола, мм; vд — скорость вращения детали, м/мин; q — число деталей, устанавливае­мых одновременно на столе.