Выбор типа производства, его характеристика.

Для предварительного определения типа производства используем заданный годовой объем выпуска – 1000 шт. и массу детали – 29, 5 кг. По [4, с.28] устанавливаем тип производства – среднесерийный.

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом выпуска, чем в единичном типе производства. При серийном производстве используются универсальные станки, оснащенные как специальными, так и универсальными и универсально-сборными приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовления изделия. В серийном производстве технологический процесс изготовления изделия дифференцирован, т.е. расчленен на отдельные самостоятельные операции, выполняемые на определенных станках.

При серийном производстве обычно применяют универсальные, специализированные, агрегатные и другие металлорежущие станки. При выборе технологического оборудования специального или специализированного, дорогостоящего приспособления или вспомогательного приспособления и инструмента необходимо производить расчеты затрат и сроков окупаемости, а также ожидаемый экономический эффект от использования оборудования и технологического оснащения.

2.1 Выбор метода получения заготовки, технико-экономическое обоснование выбранного метода (сравнение коэффициентов использования материала и себестоимости не менее чем двух методов), описание выбранного способа получения заготовки.

На выбор способа получения исходной заготовки влияют следующие факторы: вид материала, его физико-механические свойства; объем выпуска изделия и тип производства; размер и форма изделия и др. Палец является ответственной деталью в узле, то способ получения заготовки литьем не подходит, т.к. в отливках много дефектов (неметаллические включения, пористость, разнородность структуры, раковины), а они снижают прочность, что недопустимо.

Использование ковки также не целесообразно, так как в этом способе припуски завышены, что приведет к неэффективному использованию материала.

Применение проката целесообразно, так как заготовка имеет не большую разницу по сравнению с готовой деталью. Примем заготовку из проката повышенной точности, получая исходную заготовку близкую по форме к детали.

Сравним два варианта получения заготовки для изготовления пальца.

I вариант (заводской) – прокат обычной точности по ГОСТ 2590-88.

Общий припуск на механическую обработку Ø 111, 3 (из заводского техпроцесса) – 2× 4, 0 мм. Следовательно, диаметр проката согласно ГОСТ 2590-88 должен быть 120 мм.

Длину штучной заготовки L₀ определяем путём добавления к длине детали припусков на механическую обработку обоих торцов 2× 4, 0 мм [4, с.188].

L₀ = 312 + 2 ∙ 4, 0 = 320 мм

Рассчитаем массу заготовки из проката

m_з = 0, 001· m_п.м.· L₀,

где m_п.м. – масса одного погонного метра проката, m_п.м.= 88, 78 кг [4, с.426].

m_з = 0, 001 · 88, 78 ∙ 320 = 28, 41 кг

Коэффициент использования металла

К_им = m_д/m_з = 18, 8 / 28, 41 = 0, 66

Стоимость получения заготовки находим по формуле:

С_з = С_м·m_з – (m_з - m_д)С_отх/1000, (5)

где С_м – цена 1 кг материала заготовки, С_м = 15, 1 руб.;

С_отх – цена 1 т отходов материала, С_отх = 1500 руб.

С_з = 15, 1 ∙ 28, 41 – (28, 41 – 18, 8) ∙ 1500 / 1000 = 414, 6 руб

II вариант (предлагаемый) – прокат повышенной точности по
ГОСТ 2590-88.

Диаметр проката определяем исходя из контрольного диаметра детали Ø 111, 3, добавляя к нему припуск на мехобработку – 2× 1, 4 мм [4, с.192]. Следовательно, диаметр проката должен быть не менее 114, 1 мм. Ближайший больший в сортаменте ГОСТ 2590-88 диаметр 115 мм.

Длина штучной заготовки L₀ с учетом припусков на обработку торцов 2× 2, 0 мм:

L₀ = 312 + 2 ∙ 2, 0 = 316 мм

Рассчитаем массу заготовки из проката

m_з = 0, 001· m_п.м.· L₀,

где m_п.м. – масса одного погонного метра проката, m_п.м.= 81, 54 кг [4, с.426].

m_з = 0, 001 · 81, 54 ∙ 316 = 25, 77 кг

Коэффициент использования металла

К_им = m_д / m_з = 18, 8 / 25, 77 = 0, 73

Стоимость получения заготовки находим по формуле:

С_з = С_м·m_з – (m_з - m_д)С_отх/1000,

где С_м – цена 1 кг материала заготовки, С_м = 17, 0 руб;

С_з = 17 ∙ 25, 77 – (25, 77 – 18, 8) ∙ 1500 / 1000 = 427, 6 руб

Таблица 5 - Результаты расчёта вариантов получения заготовки.

Наименование показателей	Варианты заготовок
заводской	предлагаемый
Точность проката	обычная	повышенная
Масса заготовки, кг	28, 41	25, 77
Ким	0, 66	0, 73
Стоимость заготовки, руб	414, 6	427, 6

Вывод: технико-экономические расчёты показали, что предлагаемый вариант получения заготовки по К_им более выгоден, чем заводской.

2.3. Сравнительный схематический план обработки по заводскому и предлагаемому варианту.

Таблица 6 – Заводской вариант изготовления детали.

№ опер	Наименование и содержание операции	Оборудование
	Фрезерно-центровальная. Фрезеровать торцы одновременно в размер 312±1; сверлить одновременно с двух сторон центровые отверстия Ø 10+1	FZWD - 160 фрезерно- центровальный станок
	Токарная. Точить поверхность в размер Ø 105-0, 2, на длину 67±0, 5; точить фаску 14, 9±1× 15º ±1º	16К20 токарно-винто- резный станок
	Токарная. Точить поверхность Ø 111, 3-0, 3 на проход	16К20 токарно-винто- резный станок
	Токарная. Точить деталь по контуру, выдержав размеры Ø 105 , 5°43΄ ±13΄, Ø 100 , R2+0, 5, 66±0, 5; 63±0, 5; 10±3	16А20Ф3С39 токарный станок с ЧПУ
	Токарная. Точить фаску 3±0, 5× 45º ±2º	16К20 токарно-винто- резный станок
	Сверлильная. Сверлить отв. Ø 8, 4+0, 3 на длину 105±0, 2, рассверлить отв. Ø 8, 95+0, 27 на длину 30-1, отв. Ø 8, 95+0, 27 на длину 15±1, зенковать фаску 3±1× 30º ±2º, нарезать резьбу М10× 1-7Н на длину 30-1	2М55 радиально-сверлильный станок

Продолжение таблицы 6.

	Сверлильная. Центровать, сверлить 2 отв. Ø 10, 7+0, 27 на длину 30-1, зенковать 2 фаски 1, 6±0, 5× 45º ±1º, нарезать резьбу в 2 отв. М12× 1, 25-6Н на длину 25-1	ИР-500ПМФ4 обрабатывающий центр
	Сверлильная. Сверлить отв. Ø 8, 4+0, 3, выдерживая размер 97±2	2М55 радиально- сверлильный станок

Таблица 7 – Предлагаемый вариант изготовления детали.

№ опер.	Наименование и содержание операции	Оборудование
	Фрезерно-центровальная. Фрезеровать торцы одновременно в размер 312±1; сверлить одновременно с двух сторон центровые отверстия Ø 8+1	МР71 фрезерно- центровальный станок
	Токарная. Точить поверхность в размер Ø 105-0, 2, на длину 67±0, 5; точить фаску 14, 9±1× 15º ±1º	16К20 токарно-винто- резный станок
	Токарная. Точить поверхность Ø 111, 3-0, 3 на проход	16К20 токарно-винто- резный станок

Продолжение таблицы 7.

	Токарная. Точить деталь по контуру, выдержав размеры Ø 105 , 5°43΄ ±13΄, Ø 100 , R2+0, 5, 66±0, 5; 63±0, 5; 10±3	16А20Ф3С39 токарный станок с ЧПУ
	Токарная. Точить фаску 3±0, 5× 45º ±2º	16К20 токарно-винто- резный станок
	Сверлильная. Сверлить отв. Ø 8, 4+0, 3 на длину 105±0, 2, рассверлить отв. Ø 8, 95+0, 27 на длину 30-1, отв. Ø 8, 95+0, 27 на длину 15±1, зенковать фаску 3±1× 30º ±2º, нарезать резьбу М10× 1-7Н на длину 30-1	2Р135Ф2 вертикально-сверлильный станок с ЧПУ
	Сверлильная. Центровать, сверлить 2 отв. Ø 10, 7+0, 27 на длину 30-1, зенковать 2 фаски 1, 6±0, 5× 45º ±1º, нарезать резьбу в 2 отв. М12× 1, 25-6Н на длину 25-1	2Р135Ф2 вертикально-сверлильный станок с ЧПУ
	Сверлильная. Сверлить отв. Ø 8, 4+0, 3, выдерживая размер 97±2	2Н135 вертикально-сверлильный станок

Вывод: в предлагаемом варианте технологического процесса заменяется универсальный станок станком с ЧПУ, импортное оборудование на отечественное, что позволит снизить себестоимость изготовления детали, улучшить условия труда станочников.

Расчет припусков и предельных промежуточных размеров (на одну поверхность - расчетно-аналитическим методом, на остальные - статистическим). Схема расположения припусков и допусков на наиболее точную поверхность.

Расчет припусков и промежуточных размеров производим двумя методами.

I. Расчетно-аналитический метод.

Элементарная поверхность для расчета припусков Ø 100f6( )
с R_a 2, 5 мкм.

Технологический маршрут обработки поверхности и элементы припусков R_z и h для переходов устанавливаем по [5, табл.5, с.181]:

· черновое точение – квалитет 12, T_d1 = 0, 35 мм, R_z = 63 мкм, h = 60 мкм;

· чистовое точение – квалитет 9, T_d2 = 0, 087 мм, R_z = 32 мкм, h = 30 мкм;

· точение тонкое – квалитет 6, T_d3 = 0, 022 мм, R_z = 6, 3 мкм, h = 12 мкм.

Качество поверхности проката устанавливаем по [5, табл.1, с.180]:
R_z =125 мкм, h = 150 мкм. Допуск на поверхность заготовки устанавливаем по ГОСТ 2590-88 – T_Dзаг = 2, 1 мм.

Суммарное пространственное отклонение поверхности заготовки при её обработке в центрах определяем по формуле [5, с.178]:

D_заг = √ (Δ _{Σ к}² + ∆ _ц²), (6)

где Δ _{Σ к} – общее отклонение оси от прямолинейности;

∆ _ц – смещение оси заготовки в результате погрешности центрирования.

Общее отклонение оси от прямолинейности устанавливаем по [5, с.177]:

Δ _{Σ к} = Δ _к · l, (7)

где Δ _к – отклонение оси детали от прямолинейности на 1 мм длины,
D_к = 0, 8 мкм [5, с.186];

l – длина консольной части, l = 246 мм.

Δ _{Σ к} = 0, 8 ∙ 246 = 197 мкм

Смещение оси заготовки в результате погрешности центрирования [5, с.178]:

∆ _ц = 0, 25·√ (Т² + 1), (8)

где Т – допуск на диаметральный размер базы заготовки, использованной при центрировании, Т = 2100 мкм.

∆ _ц = 0, 25·√ (2100² + 1) = 525 мкм

Суммарное пространственное отклонение поверхности:

D_заг = √ (197² + 525²) = 561 мкм

Величина остаточного пространственного отклонения [5, с.189]:

D_ост = D_заг× К_у, (9)

где К_у – коэффициент уточнения.

D₁ = 0, 06 × 561 = 34 мкм

D₂ = 0, 04 ∙ 34 = 1 мкм

D₃ = 0, 03 × 1 = 0, 03 мкм – из-за малости величины в расчет не принимаем.

Погрешность установки заготовки в центрах [5, с.42]: e₁ = e₂ = e₃ = 0.

Расчет минимальных значений припусков на обработку заготовки, установленной в центрах, произведем по формуле [5, с.175]:

2z_mini = 2(Rz_i-1 + h_i-1 + Δ _i-1), (10)

Минимальный припуск:

· под черновое точение – 2z_min1 = 2(125 + 150 + 561) = 1672 мкм

· под чистовое точение – 2z_min2 = 2(63 + 60 + 34) = 314 мкм

· под шлифование – 2z_min3 = 2(32 + 30 + 1) = 126 мкм

Минимальные расчетные размеры по переходам находим по формуле [5, с.178]:

d_mini-1 = d_mini + 2z_mini, (11)

d_min3 = 99, 942 мм

d_min2 = 99, 942 + 0, 126 = 100, 068 мм

d_min1 = 100, 068 + 0, 314 = 100, 382 ≈ 100, 38 мм

d_minзаг = 100, 382 + 1, 672 = 102, 054 ≈ 102, 1 мм

Максимальные расчетные (округленные) размеры:

d_maxi = d_mini + T_i, (12)

d_max3 = 99, 942 + 0, 022 = 99, 964 мм

d_max2 = 100, 068 + 0, 087 = 100, 155 мм

d_max1 = 100, 38 + 0, 35 = 100, 73 мм

d_maxзаг = 102, 1 + 2, 1 = 104, 2 мм

Определяем предельные минимальные припуски [5, с.179]:

2z_mini^пр = d_mini-1 – d_mini, (13)

2z_min3^пр = 100, 068 – 99, 942 = 0, 126 мм

2z_min2^пр = 100, 38 – 100, 068 = 0, 312 мм

2z_min1^пр = 102, 1 – 100, 38 = 1, 72 мм

Определяем предельные максимальные припуски [5, с.179]:

2z_maxi^пр = d_maxi-1 – d_maxi, (14)

2z_max3^пр = 100, 155 – 99, 964 = 0, 191 мм

2z_max2^пр = 100, 73 – 100, 155 = 0, 575 мм

2z_max1^пр = 104, 2 – 100, 73 = 3, 47 мм

Рассчитываем общие максимальные и минимальные припуски:

2z_0max = 3, 47 + 0, 58 + 0, 191 = 4, 236 мм

2z_0min = 1, 72 + 0, 31 + 0, 13 = 2, 158 мм

Проверяем правильность выполненного расчета

2z_0max – 2z_0min = T_dзаг – T_dдет , (15)

4, 236 – 2, 158 = 2, 1 – 0, 022

2, 078 = 2, 078

Выполненные работы сведем в таблицу 8.

Таблица 8.

Технологи-ческие переходы	Элементы припуска, мкм	Расчётный припуск 2zmin, мкм	Расчётный размер dmin, мм	Допуск Td, мкм	Принятые (округл.) размеры, мм	Предельные значения припусков, мкм
Rz	h	Δ	ε	dmax	dmin	2zmaxпр	2zminпр
Заготовка				–	–	102, 054		104, 2	102, 1	_	_
Черновое точение				–		100, 382		100, 73	100, 38
Чистовое точение				–		100, 068		100, 155	100, 068
Тонкое точение			_	–		99, 942		99, 964	99, 942

 

Рисунок 2 – Схема расположения припусков и допусков.

 

II. Статистический метод.

Припуски на поверхность Ø 105d9( ), устанавливаем по [4, с.188-199], данные по припускам и операционным размерам сведем в таблицу 9.

Таблица 9.

Технологические переходы обработки поверхностей	Квалитет	Шероховатость Ra, мкм	Табличные значения припусков zmin, мм	Расчетные размеры, мм
Заготовка	≈ 16		–	115
Черновое точение		12, 5	2×	4, 6	105, 8-0, 35
Чистовое точение		6, 3	2×	0, 25	105, 3-0, 14
Тонкое точение		2, 5	2×	0, 15	105

Припуск на подрезку торцевых поверхностей выбираем по [4, с.188] – 2, 0 мм. Таким образом, длина заготовки будет: 312 + 2 ∙ 2, 0 = 316 мм.

Выбор баз и их обоснование.

Таблица 12 – Выбор баз и их обоснование.

№ и наименование операций	Базирование	Схема установки заготовки
005 Фрезерно-центровальная	Заготовка устанавливается на призму, которая лишает заготовку 4-х степеней свободы; упор в торец бурта лишает заготовку одной степени свободы
010 Токарная	Заготовка устанавливается в центры и поводковый патрон; поводок лишает заготовку 2-х степеней свободы, плавающий центры и вращающийся центр – 2 и 1 степени свободы.
015 Токарная	Заготовка устанавливается в центры и поводковый патрон; поводок лишает заготовку 2-х степеней свободы, плавающий центры и вращающийся центр – по 2 степени свободы
020 Токарная	Заготовка устанавливается в центрах: поводковом и вращающемся, схема базирования лишается 5 степеней свободы
025 Токарная	Заготовка устанавливается в центры и поводковый патрон; заготовка лишается 5 степеней свободы

 

Продолжение таблицы 12.

030 Сверлильная	Деталь устанавливается на призму, при этом лишает деталь 4-х степеней свободы; упор в торец лишает деталь одной степени свободы; зажимное устройство предотвращает проворачивание детали вокруг своей оси.
035 Сверлильная	Деталь устанавливается на призму, при этом лишает деталь 4-х степеней свободы; упор в торец лишает деталь одной степени свободы; зажимное устройство предотвращает проворачивание детали вокруг своей оси.
040 Сверлильная	Деталь устанавливается на призму, при этом лишает деталь 4-х степеней свободы; упор в торец лишает деталь одной степени свободы; зажимное устройство предотвращает проворачивание детали вокруг своей оси.

 

Выбирая технологические базы для операций, соблюдаем следующие технологические правила:

1. В качестве технологических баз при черновой обработке (используются один раз) берутся достаточные по размерам поверхности, обеспечивающие устойчивое положение заготовки на станке.

2. Технологические базы имеют правильные геометрические формы, простые, с наименьшей шероховатостью.

3. Выбранные базы не допускают деформации заготовки при закреплении.

4. При выборе баз на чистовых операциях следуем принципам совмещения (единства) баз и постоянства баз.

2.6 Расчёт режимов резания и норм времени на 2 операции технологического процсса (на один переход – аналитически, на остальные – по таблицам нормативов).

Операция 005 – Фрезерно-центровальная. Оборудование – фрезерно-центровальный станок модели МР71.

Содержание операции: 1 переход – фрезеровать торцы одновременно в размер 312±1; 2 переход – сверлить центровые отверстия одновременно с двух сторон Ø 8.

Расчет режимов резания на 1 переход аналитическим методом по [6].

I. Выбираем инструмент и его геометрические параметры. Принимаем торцовую фрезу с механическим креплением твердосплавных пластин. Материал пластины – Т14К8, диаметр фрезы: D_ф = 160 мм.

II. Назначаем режимы резания:

1. Устанавливаем глубину резания t = 2, 0 мм.

2. Назначаем подачу по [6, табл.34, с.283] – S_z = 0, 12 мм/зуб.

3. Устанавливаем период стойкости фрезы Т = 240 мин [6, табл. 40, с. 290].

4. Определяем окружную скорость фрезы (м/мин), допускаемую режущими свойствами инструмента [6, с. 282]:

V = C_v · D^q · K_v /(T^m · t^x · S_z^y · B^u · z^p), (16)

где D – диаметр фрезы, D = 160 мм;

Т – период стойкости фрезы, мин;

t – глубина резания, мм;

S_z – подача на один зуб фрезы, мм/зуб;

В – ширина фрезерования, В = 120 мм;

z – число зубьев фрезы, z = 12.

C_v = 332, q = 0, 2, x = 0, 1, y = 0, 4, u = 0, 2, p = 0, m = 0, 20 – коэффициент и показатели степеней формулы [6, табл. 39, с. 286];

K_v – поправочный коэффициент [6, с. 261]:

K_v = K_mv· K_пv· K_иv, (17)

где К_мv – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки,

К_мv = К_Г (750/σ _В)^nv = 1, 0 (750/1000)^1.0 = 0, 75

K_пv – коэффициент, учитывающий состояние поверхности, K_пv = 0, 9;

K_иv – коэффициент, учитывающий материал инструмента, K_иv = 0, 8.

K_v = 0, 75 ∙ 0, 9 ∙ 0, 8 = 0, 54

V = 332∙ 160^{0, 2} ∙ 0, 54 /(240^{0, 2} ∙ 2^{0, 1} ∙ 0, 12^{0, 4} ∙ 120^{0, 2} ∙ 12⁰) = 53, 1 м/мин

5. Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости главного движения резания, определяется по формуле:

n = 1000·V/(π ·D) = 1000 · 53, 1 /(3, 14 ∙ 160) = 106 об/мин

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения n = 125 об/мин.

6. Находим фактическую скорость резания, соответствующую принятой частоте вращения шпинделя, по формуле:

V_ф = π ·D·n/1000 = 3.14 · 160 ∙ 125 / 1000 = 62, 8 м/мин

7. Главную составляющую силы резания при фрезеровании рассчитываем по формуле [6, с.282]:

P_z = 10 C_p t^x S_z^y B^u z К_mp / (D^q n^w ), (18)

где C_p = 825; x = 1, 0; y = 0, 75; u = 1, 1; q = 1, 3; w = 0, 2 [6, табл.41, с.291];

К_mp – поправочный коэффициент, К_mp= (σ _b / 750)^{0, 3} = (1000 / 750)^0.3 = 1, 09

P_z = 10 · 825 ∙ 2¹ ∙ 0, 12^{0, 75} ∙ 120^{1, 1} ∙ 12 ∙ 1, 09 / (160^{1, 3} ∙ 125^{0, 2}) = 4425 Н

8. Находим мощность потребную на резание по формуле:

N = P_z· V/(1020 · 60) = 4425 ∙ 62, 8 / (1020 ∙ 60) = 4, 54 кВт

9. Определяем мощность привода станка. У станка модели МР71 мощность двигателя N_эд = 15, 3 кВт. При к.п.д. станка h = 0, 85 имеем: N_шп = N_эд·h =
=15, 3 ∙ 0, 85 = 13, 0 кВт, следовательно обработка возможна, поскольку N_шп > N_рез.

III. Основное время находим по формуле:

Т_о = L / (n · S_z · z), (19)

где L – длина рабочего хода фрезы с учётом врезания и перебега, мм;

L = 3 + 120 + 3 = 126 мм

Т_о = 126 / (125 ∙ 0, 12 ∙ 12) = 0, 70 мин

Расчет режимов резания на 2 переход – сверлить центровые отверстия одновременно с двух сторон Ø 8 табличным методом по справочнику [14].

1. Выбор режущего инструмента. Принимаем сверло центровочное по
ГОСТ 14952–75. Материал режущей части Р6М5.

2. Устанавливаем глубину резания t = D/2 = 8/2 = 4 мм.

3. Определяем период стойкости сверла Т = 20 мин [14, карта С-2, лист 2].

4. Назначаем подачу по [14, карта С-3, лист 2]: S_о = 0, 11 мм/об. Корректируем подачу по паспортным данным станка - S_о = 0, 1 мм/об.

5. Определяем скорость резания по формуле:

V = V_т · К₁ · К₂ · К₃, (20)

где V_т – табличная скорость резания, V_т = 16 м/мин [14, карта С-4, лист 2];

К₁ – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала,
К₁ = 1 [14, карта С-4, лист 2];

К₂ – коэффициент, зависящий от отношении принятой подачи к подаче, указанной в карте, К₂ = 1, 05 [14, карта С-4, лист 3];

К₃ – коэффициент, зависящий от стойкости инструмента, К₃ = 1 [14, С-4, л. 3].

V = 16 ∙ 1 ∙ 1, 05 ∙ 1 = 16, 8 м/мин

6. Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости главного движения резания, определяется по формуле:

n = 1000 · V / (π · D) = 1000 · 16, 8 /(3, 14 ∙ 8) = 669 об/мин

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения n = 630 об/мин.

Находим фактическую скорость резания, соответствующую принятой частоте вращения шпинделя, по формуле:

V_ф = π · D · n / 1000 = 3, 14 · 8 ∙ 630 / 1000 = 15, 83 м/мин

7. Значение минутной подачи определяем по формуле:

S_м = S_o · n = 0, 1 ∙ 630 = 63 мм/мин

8. Согласно паспорту станка мощность его двигателя N_д = 15, 3 кВт, коэффициент полезного действия η = 0, 85, допустимая сила подачи Р_ст = 15000 Н.

Осевую силу резания при сверлении устанавливаем по формуле:

Р₀ = Р_0т · К_р, (21)

где Р_0т – табличная сила резания, Р_0т = 1700 Н [14, карта С-8, лист 1];

К_р – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала,
К_р = 1 [14, карта С-8, лист 1].

Максимальная сила подачи Р₀ = 1700 Н меньше допустимого значения по станку. Следовательно, установленные режимы резания осуществимы на данном станке.

При сверлении мощность резания определяется по формуле:

N_р = N_рт · К_N · n / 1000, (22)

где N_рт – табличная мощность резания, N_рт = 0, 42 кВт [14, карта С-8, лист 2];

К_N – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала,

К_N = 1 [14, карта С-8, лист 3].

N_р = 0, 42 ∙ 1 ∙ 630 / 1000 = 0, 26 кВт

Проверим условие N ≤ N_д·η; 0, 26 ≤ 13, 01 – условие выполняется.

9. Основное время для перехода сверления:

Т_о = L_рх / S_м, (23)

где L_рх – длина рабочего хода, мм;

Длину рабочего хода определим по формуле:

L_рх = l_о + l₁ + l₂ + l₃,

где l_о – длина обрабатываемой поверхности, l_о = 7 мм;

l₁ – длина подвода инструмента, мм;

l₂ – длина врезания инструмента, мм;

l₃ – длина перебега инструмента, мм.

Последние три значения определяем из приложения 5 [14, карта 3, лист 1]. С учётом этих данных (L_рх) составляет: L_рх = 7 + 6 = 13 мм

Т_о = 13 / 63 = 0, 21 мин

Расчёт нормы штучного времени на операцию 005.

Штучное время обработки детали определяем по формуле:

Т_ш = (Т₀ + Т_в)·(1 + (а_обс + а_отл)/100), (24)

где Т₀ – основное время на обработку, Т₀ = 0, 70+ 0, 21 = 0, 92 мин;

Т_в – время выполнения вспомогательной работы, мин;

а_обс – время на организационное и техническое обслуживание рабочего места, а_обс = 4, 5% [9, карта 28, с.100];

а_отл – время на отдых и личные потребности, а_отл = 4% [9, карта 88, с.203].

Вспомогательное время устанавливаем по формуле:

Т_В = Т_Вуст + Т_Вопер + Т_Виз, (25)

где Т_Вуст – время на установку и снятие детали, вручную в специальном приспособлении на призму горизонтально, тип приспособления – открытый, масса детали до 30 кг, Т_Вуст = 0, 27 мин [9, карта 16, поз.1];

Т_Впер – вспомогательное время на операцию, при фрезеровании торцов и центрование отверстий в заготовке диаметром до 160 мм, длиной до 400 мм,
Т_Впер1 = 0, 65 мин [9, карта 85, с.157];

Т_Виз – вспомогательное время на контрольные измерения, калибром-пробкой
Т_Виз1 = 0, 15 ∙ 2 = 0, 3 мин, штангенциркулем Т_Виз2 = 0, 07∙ 2 = 0, 14 мин
Т_Виз = 0, 44 мин [9, карта 86, с.191]

Т_В = 0, 27 + 0, 65 + 0, 44 = 1, 36 мин

Норма штучного времени

Т_ш = (0, 92 + 1, 36)∙ (1 + (4, 5 + 4) / 100) = 2, 47 мин

Подготовительно-заключительное время [9, карта 28, с.101] включает: время на наладку станка, инструмента и приспособления – Т_пз1 = 10 мин, на получение инструмента и приспособления – Т_пз2 = 5 мин.

Т_пз = 10 + 5 = 15 мин

Операция 040 – Сверлильная. Оборудование – вертикально-сверлильный станок 2Н135.

Содержание операции: сверлить отверстие Ø 8, 4^{+1, 5} на глубину 46 мм.

Режимы резания рассчитываем по литературе [14].

1. Выбор режущего инструмента. Принимаем сверло спиральное с коническим хвостовиком (по ГОСТ 2092–77) с D = 8, 4 мм; L = 230 мм; l = 150 мм;
2φ = 118º и ψ = 55º [6, табл.42, с.147]. Материал режущей части Р6М5.

2. Устанавливаем глубину резания t = D/2 = 8, 4 / 2 = 4, 2 мм.

3. Определяем период стойкости сверла Т = 20 мин [14, карта С-2, лист 2].

4. Назначаем подачу по [14, карта С-3, лист 2]: S_о = 0, 12 мм/об. Корректируем подачу по паспортным данным станка – S_о = 0, 1 мм/об.

4. Определяем скорость резания по формуле:

V = V_т · К₁ · К₂ · К₃, (26)

где V_т – табличная скорость резания, V_т = 16 м/мин [14, карта С-4, лист 2];

К₁ – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала,
К₁ = 1 [14, карта С-4, лист 2];

К₂ – коэффициент, зависящий от отношении принятой подачи к подаче, указанной в карте, К₂ = 1, 05 [14, карта С-4, лист 3];

К₃ – коэффициент, зависящий от стойкости инструмента,

К₃ = 1 [14, карта С-4, лист 3].

V = 16 ∙ 1 ∙ 1, 05 ∙ 1 = 16, 8 м/мин

6. Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости главного движения резания, определяется по формуле:

n = 1000 · V / (π · D) = 1000 · 16, 8 / (3, 14 ∙ 8, 4) = 637 об/мин

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения n = 630 об/мин.

Находим фактическую скорость резания, соответствующую принятой частоте вращения шпинделя, по формуле:

V_ф = π · D · n / 1000 = 3, 14 · 8, 4 ∙ 630 / 1000 = 16, 62 м/мин

7. Значение минутной подачи определяем по формуле:

S_м = S_o · n = 0, 1 ∙ 630 = 63 мм/мин

8. Согласно паспорту станка мощность его двигателя N_д = 4, 5 кВт, коэффициент полезного действия η = 0, 81, допустимая сила подачи Р_ст = 15000 Н.

Осевую силу резания при сверлении устанавливаем по формуле:

Р₀ = Р_0т · К_р, (27)

где Р_0т – табличная сила резания, Р_0т = 1700 Н [14, карта С-8, лист 1];

К_р – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала,
К_р = 1 [14, карта С-8, лист 1].

Максимальная сила подачи Р₀ = 1700 Н меньше допустимого значения по станку. Следовательно, установленные режимы резания осуществимы на данном станке.

При сверлении мощность резания определяется по формуле:

N_р = N_рт · К_N · n / 1000, (28)

где N_рт – табличная мощность резания, N_рт = 0, 42 кВт [14, карта С-8, лист 2];

К_N – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала, К_N = 1
[14, карта С-8, лист 3].

N_р = 0, 42 ∙ 1 ∙ 630 / 1000 = 0, 26 кВт

Проверим условие N ≤ N_д·η; 0, 53 ≤ 3, 65 – условие выполняется.

9. Основное время для перехода сверления:

Т_о = L_рх / S_м, (29)

где L_рх – длина рабочего хода, мм;

S_м – минутная подача, S_мф = 63 мм/мин.

Длину рабочего хода определим по формуле:

L_рх = l_о + l₁ + l₂ + l₃,

где l_о – длина обрабатываемой поверхности, l_о = 46 мм;

l₁ – длина подвода инструмента, мм;

l₂ – длина врезания инструмента, мм;

l₃ – длина перебега инструмента, мм.

Последние три значения определяем из приложения 5 [14, карта 3, лист 1]. С учётом этих данных (L_рх) составляет: L_рх = 46 + 6 = 52 мм

Основное время при сверлении отверстия

Т_о = 52 / 71 = 0, 73 мин

Расчёт нормы штучного времени на операцию 040.

Штучное время обработки детали определяем по формуле:

Т_ш = (Т_о + Т_в)·(1 + (а_обс + а_отл)/100),

где Т_о – основное время на обработку, Т₀ = 0, 73 мин;

Т_в – время выполнения вспомогательной работы, мин;

а_обс – время на организационное и техническое обслуживание рабочего места,
а_обс = 3, 5% [9, карта 28, с.100];

а_отл – время на отдых и личные потребности, а_отл = 5% [9, карта 88, с.203].

Вспомогательное время устанавливаем по формуле:

Т_В = Т_Вуст + Т_Впер + Т_Виз,

где Т_{Вуст -} время на установку и снятие детали, вручную в специальном приспособлении на призму горизонтально, тип приспособления – открытый, масса детали до 30 кг, Т_Вуст = 0, 27 мин [9, карта 16, поз.1];

Т_Впер – вспомогательное время на переходы (сверление по кондуктору, диаметр сверления до 35 мм), Т_Впер = 0, 37 мин [9, карта 27, с.96];

Т_Виз – вспомогательное время на контрольные измерения, калибром-пробкой –
Т_Виз1 = 0, 15 мин, штангенциркулем – Т_Виз2 = 0, 07 мин, [9, карта 86, с.191]

Т_В = 0, 27 + 0, 37 + 0, 22 = 0, 86 мин

Норма штучного времени

Т_ш = (0, 73 + 0, 86)∙ (1 + (3, 5 + 5) / 100) = 1, 73 мин

Подготовительно-заключительное время [9, карта 28, с.101] включает: время на наладку станка, инструмента и приспособления – Т_пз1 = 11 мин, на получение инструмента и приспособления – Т_пз2 = 5 мин.

Т_пз = 11 + 5 = 16 мин

КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ.

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. A. Оценка будущей стоимости денежного потока с позиции текущего момента времени
2. A. Смещение суставной головки через вершину суставного бугорка на передний его скат
3. A.16.14.5. Экран выбора веса поезда
4. A.27. Процедура ручной регулировки зеркала заднего вида
5. B. С нарушением непрерывности только переднего полукольца
6. C. межотраслевой баланс производства, распределения и использования продукции в народном хозяйстве
7. Cсрочный трудовой договор и сфера его действия.
8. F. Оценка будущей стоимости денежного потока с позиции текущего момента времени
9. G) определение путей эффективного вложения капитала, оценка степени рационального его использования
10. H) Такая фаза круговорота, где устанавливаются количественные соотношения, прежде всего при производстве разных благ в соответствии с видами человеческих потребностей.
11. I этап. Определение стратегических целей компании и выбор структуры управления
12. I. Выбор электродвигателя и кинематический расчет