Параметры для нормирования шероховатости поверхности

Общие припуски и определяем, суммируя промежуточные припуски, и записываем их значения внизу соответствующих граф:

Результаты проведенных расчетов заносим в табл.1.5. Номинальный припуск определяем с учетом несимметричного расположения поля допуска заготовки по формуле:

,                              

где: Н_заг -нижнее отклонение заготовки, мкм;

  Н_д -нижнее отклонение детали, мкм.

По ГОСТ 7505-89 нижнее отклонение заготовки Н_заг =90 мкм, тогда:

Номинальный диаметр заготовки  определяем прибавлением к минимальному предельному размеру номинального припуска:

На остальные обрабатываемые поверхности  детали припуски и допуски назначаем  по ГОСТ 7505-89.

 

Рис.1.1. Схема графического расположения припусков.

Производим проверку расчетов по формулам:

,                           

,                            

   

 

 

 

Так как данные равенства имеют  место, следовательно, расчет припусков  на механическую обработку выполнен верно.

7. Расчет режимов резания

 

Расчет режимов резанья проводим табличным методом по рекомендациям ([2]).

    Операция 010 – Токарно-винторезная

 

1. Рассчитываем длину рабочего  хода суппорта

 

Lр.х = Lрез + y + Lдоп,

 

где Lрез-длина резания, Lрез=32 мм;

y-длина подвода, врезания и перебега инструмента, ([2], стр.300), y = 6мм;

L-дополнительная длина хода,  L=0 мм;

 

Lр.х = 32 + 6 = 38 мм;

 

2. Назначаем подачу суппорта  на оборот шпинделя S₀, ([2], стр.24), S₀=0,3 мм/об.

 

3. Определяем стойкость инструмента   Тр по нормативам в минутах, ([2], стр.26):

Тр=T_M·λ мин;

где   T_M – стойкость в минутах машинной работы станка

      λ – коэффициент времени резания.

               

В случаях, когда λ > 0,7, можно не рассчитывая принимать Т_р = Т_м. ([2], стр.26)

 

4. Рассчитываем скорость резания  V в м/мин и частоту вращения шпинделя n в мм./об.

а) Определяем рекомендуемую нормативную скорость резания ([4], стр.29-34)

 

V = Vтабл × К₁ × К₂ × К₃ = 125×0,9×1,55×1,05=183 м/мин;

 

б) Рассчитываем частоту вращения шпинделя по формуле:

1000 × V     1000 × 183

n = ¾¾¾¾  = ¾¾¾¾¾¾¾ = 600,8 об/мин;

3,14 × d     3,14 × 97

 

в) Уточняем частоту вращения по паспорту станка, принимаем

n=630 об/мин;

 

г) Уточняем скорость резания по принятой частоте вращения шпинделя

 

 n × 3,14 × d   630 × 3,14 × 97

V = ¾¾¾¾¾¾  = ¾¾¾¾¾¾¾  = 191,9 м/мин;

            1000            1000

     5. Рассчитываем основное машинное время обработки , t_м в мин.

    L_р.х.       38

t _м = ¾¾¾¾ = ¾¾¾¾ =0,10  мин

    S₀ · n     189

 

     6. Определяем силу резания ([2], стр.35-37)

 

P_z = P_zтабл·k₁·k₂;

 

где  k₁-коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала, k₁=0,8;

k₂-от скорости резания и переднего угла при точении сталей твердосплавным инструментом; k₂=0,9;

 

P_z=120·0,8·0,9=86,4 кГ;

 

     7. Рассчитываем мощность  резания N_рез в кВт:

 

 

 

Пример расчет режимов резанья аналитическим методом  по рекомендациям (3).

 

    Операция 020 – Токарная с ЧПУ

1. Установить деталь.
2. Подрезать торец 3

Глубина резания: мм;

Подача: мм/об

Скорость резания

,

где  - среднее значение стойкости, мин;

- значения коэффициента и  показателей степени определяем по таблицам;

- коэффициент, учитывающий свойства материала заготовки;

- коэффициент, учитывающий состояние  поверхности;

- коэффициент, учитывающий материал  инструмента.

 м/мин

Частота вращения шпинделя

 об/мин; принимаем  об/мин.

Уточняем скорость резания

 м/мин.

Сила резания

Значение коэффициентов и показателей  степени определяем по таблицам. Тогда

 Н

Мощность резания рассчитываем по формуле

 кВт

3. Точить фаску 4

Глубина резания: мм;

Подача: мм/об

Скорость резания

 м/мин

Частота вращения шпинделя

 об/мин;

принимаем об/мин.

Уточняем скорость резания

 м/мин.

Сила резания

Значение коэффициентов и показателей  степени определяем по таблицам. Тогда

 Н

Мощность резания рассчитываем по формуле

 кВт

4. Точить поверхность 1

Глубина резания: мм;

Подача: мм/об

Скорость резания

 м/мин

Частота вращения шпинделя

 об/мин;

принимаем об/мин.

Уточняем скорость резания

 м/мин.

Сила резания

Значение коэффициентов и показателей  степени определяем по таблицам. Тогда

 Н

Мощность резания рассчитываем по формуле

 кВт

 

 

5. Зенкеровать конусное отверстие

Глубина резания: мм;

Подача: мм/об

Скорость резания

,

где  - среднее значение стойкости, мин;

- значения коэффициента и  показателей степени определяем по таблицам;

- коэффициент, учитывающий свойства  материала заготовки;

- коэффициент, учитывающий состояние  поверхности;

- коэффициент, учитывающий материал  инструмента.

 

Скорость резания

 м/мин

Крутящий момент определяется по формуле:

Сила резания

Значение коэффициентов и показателей  степени определяем по таблицам. Тогда

 Н

Мощность резания рассчитываем по формуле

 

Частота вращения шпинделя

 об/мин;

принимаем об/мин.

Уточняем скорость резания

 м/мин.

Мощность резания рассчитываем по формуле

 

 

 

6. Расточить коническое отверстие 2

Глубина резания: мм;

Подача: мм/об

Скорость резания

 м/мин

Частота вращения шпинделя

 об/мин;

принимаем об/мин.

Уточняем скорость резания

 м/мин.

Сила резания

Значение коэффициентов и показателей  степени определяем по таблицам. Тогда

 Н

Мощность резания рассчитываем по формуле

 кВт

 

 

 

На остальные операции рассчитываем режимы резания табличным методом [2]. Результаты расчетов режимов резания на операции сводим в таблицу 1.10.

 

 

 

 

Таблица 1.10 - Сводная ведомость  режимов резания

Наименование операции	Инструмент		Размеры обработки, мм						Подача  , мм/об				Подача  , мм/зуб					Стойкость Т, мин	Скорость резания V, м/мин				Частота вращения n, об/мин				Основное время  , мин		Мощность , кВт		Оборудование
			D				t		норм		прин		норм			прин			расч		прин		расч		прин
010 Токарно-винторезная
Точить Æ97	резец		97		38		1,5		0,3		0,3		-			-		50	183		191,9		600		630		0,200		2,7		16К20
020 Токарная  с ЧПУ
Подрезать торец	резец		84		20		1,0		0,3		0,3		-			-		50	213,8		211		810		800		0,083		1,80		16K20Ф3
Точить фаскуÆ84	резец		84		5		3,0		0,3		0,3		-			-		50	181,3		166,2		687		630		0,026		4,42
Точить Æ162	резец		162		34		2,5		0,3		0,3		-			-		50	186,3		203		367		400		0,280		4,37
Зенкеров. конус	зенкер		45		78		12		0,5		0,5		-			-		50	13,58		14,13		96,1		100		1,56		1,96
расточить конус	резец		51,3		78		3		0,3		0,3		-			-		50	149		161		925		1000		0,26		4,3
030 Токарная с ЧПУ
подрезать торец	резец		97		15		1,2		0,3		0,3		-			-		50	174,3		191,9		573		630		0,79		2,7		16К20Ф3
Подрезать торец	резец		158		39		1,5		0,3		0,3		-			-		50	183		198,4		368		400		0,32		2,8
точить Æ97	резец		97		39		0,7		0,3		0,3		-			-		50	219,7		243,7		721		800		0,163		1,15
точить канавку	резец		95,6		41		0,5		0,3		0,3		-			-		50	219,7		240		731		800		0,170		1,12
Расточить Æ74	резец		74		5		4		0,4		0,4		-			-		50	168		185,9		724		800		0,015		2,62
Расточить Æ47	резец		47		8		3,5		0,4		0,4		-			-		50	168		147,5		1141		1000		0,02		2,08
040 Вертикально-протяжная
протянуть паз	прот		45		850		10		-		-		-			-		-	4		4		-		-		0,213		0,45		7Б76
050 Внутришлифовальная
Шлифовать Æ52	круг		40		68		-		-		0,004	-		-				-	-		4800		1035		-		0,44		-		3К227
	деталь		52		-		0,7		45м/мин			-		-				-	-		-		300		-
060 Торцекруглошлифовальная
Шлифовать поверхность	Круг		750		-		-		-		0,23	-				-		-	-		2300		1200		-		0,23		-		3Т161
	деталь		95		32		0,5		35м/с			-				-		-	-		-		150		150
070 Сверлильная с ЧПУ
центровать10 отв.	сверло		6,3		5		3,15		0,1		0,1		-			-		20	21,9		21,3		1108		1100		0,045		0,198		2С132ПМФ2
сверлить 2 отв.	сверло		16		31		8		0,14		0,14		-			-		20	37,8		37,68		752		750		0,29		1,215
Сверлить 8 отв.	сверло		12,8		31		6,4		0,14		0,14		-			-		30	34,02		34,16		846		850		0,26		0,85
Зенковать 8 отв.	Зенков.		25		5		1,6		0,15		0,15		-			-		40	25,2		25,2		321		320		0,104		1,267
Нарезать резьбу	метчик		М14		62		-		1,25		1,25		-			-		20	23,4		21,98		532		500		0,099		1,133
080 Вертикально-сверлильная
Притупить кромки	сверло	22		5		0,5		0,1		0,1		-			-		40			50,4		50,4		729		730		0,068		1,44		2Н135
090 Балансировочная
Сверлить Æ10	сверло	10		13		5		0,14		0,14		-			-		20			31,5		31,4		1003		1000		0,093		0,63		2Н135

 

8. Техническое нормирование

Расчет производим по методике изложенной в м/у2426,стр.31.Необходимые для  расчета нормативные данные берем  из [1].

 

В среднесерийном производстве определяется норма  штучно-калькуляционного времени:

Т_п-з

Т_ш-к =   ¾¾  + Т_шт ;

n

 

где Т_п-з - подготовительно - заключительное время , мин;

n  - количество деталей в настроечной партии, шт;

Т_шт - штучное время, мин;

 

Т_шт = Т_о + Т_в + Т_об.от,

 

где Т_о -  основное время, мин;

Т_о=å Т_оj;

Т_в -  вспомогательное время, мин;

 

Т_в=0.15(Т_ус+Т_зо+Т_уп+Т_из),

 

где Т_.ус- время на установку и снятие заготовки, мин;

Т_зо- время на закрепление и открепления детали, мин.

Т_уп- время на приемы управления, мин.;

Т_из- время на измерения детали, мин.;

Т_об.от- время на отдых и организационное обслуживание

рабочего места, мин;

 

Т_об.от=Т_оп × П_об.от,

 

где П_об.от- затраты времени на отдых в процентном отношении

 к оперативному;

 

Т_шт = Т_о + 1.5(Т_ус+Т_зо+Т_уп+Т_из)+Т_об.от.

 

Пример определения  Тш-к (на операции 010 токарно-винторезная).

Т_о=0,9 мин.;

Т_ус=0,15 мин. ([1], стр.199);

Т_зо=0,024 мин. ([1],стр.202);

Т_уп=0,01+0,025+0,11=0,145 мин. ([1], стр.202-206);

Т_из=0,16 мин. ([1], стр.207-209);

Т_оп=0,9+0,15+0,024+0,145+0,16=1,379 мин.;

Т_пз=11 мин. ([1],стр.197);

Т_об.от=1,379 × 6/100=0,0827 мин. ([1],стр.213);

Т_шт-к=0,9+1,5(0,15+0,024+0,145+0,16)+0,0827+11/69=1,86 мин.

 

Результаты нормирования технологического процесса приведены в таблице 1.11.

 

Таблица 1.11 – Нормирование технологического процесса

№								n
010	0,9	0,15	0,024	0,145	0,16	0,083	11	69	1,86
020	3,69	0,12	0,024	0,316	0,48	0,278	11	69	4,268
030	3,17	0,12	0,024	0,408	0,83	0,267	11	69	5,67
040	0,3	0,069	0,034	0,08	0,51	0,046	11	69	1,035
050	4,4	0,12	0,13	0,13	0,23	0,250	7	69	5,667
060	0,94	0,20	0,024	0,05	0,39	0,112	7	69	1,623
070	9,34	0,025	0,034	2,06	0,61	0,615	8	69	14,16
080	1,4	0,13	0,024	0,04	-	0,128	8	69	1,935
090	0,19	0,15	0,042	0,02	0,12	0,037	5	69	5,279

Тшт:

010 1,70

020 4,109

030 5,51

040 0,876

050 5,566

060 1,522

070 14,044

080 1,819

090 5,225

9. Выбор оборудования и расчет его количества

 

Правильный выбор оборудования определяет его рациональное использование. При выборе станков для разработанного технологического процесса этот фактор должен учитываться таким образом, чтобы исключить их простои, т.е. нужно выбирать станки по производительности. С этой целью определяют наряду с другими технико-экономическими показателями критерии, показывающие степень использования каждого станка в отдельности и всех вместе по разработанному технологическому процессу.

Для каждого станка в технологическом  процессе должны быть подсчитаны коэффициент  загрузки и коэффициент использования станка по основному времени. Коэффициент загрузки станка определяется как отношение расчетного количества станков , занятых на данной операции процесса, к принятому (фактическому)

.

Расчетное количество станков определяется как отношение штучного времени  на данной операции к такту выпуска

.

    Такт выпуска определяется  по формуле:

 

Коэффициент использования оборудования по основному времени  свидетельствует о доле машинного времени, в общем, времени работы станка. Он определяется как отношение основного времени к штучно-калькуляционному

.

Использование оборудования по мощности привода характеризуется коэффициентом использования оборудования , который представляет собой отношение необходимой мощности на приводе станка к мощности установленного электродвигателя

.

Результаты расчета коэффициентов  загрузки, использования оборудования по времени и мощности приведены в таблице 1.12.

 

Таблица 1.12 – Расчет коэффициентов  загрузки оборудования

№	, мин	, мин					, кВт	, кВт
010	0,90	1,860	0,042	1	0,042	0,484	2,7	13	0,20
020	3,69	4,268	0,102	1	0,102	0,865	4,42	10	0,44
030	3,17	5,670	0,137	1	0,137	0,560	2,8	10	0,28
040	0,30	1,035	0,022	1	0,022	0,290	0,45	30	0,02
050	4,40	5,677	0,138	1	0,138	0,776	-	4	-
060	0,94	1,623	0,038	1	0,038	0,579	-	17	-
070	9,34	14,16	0,348	1	0,348	0,660	1,26	2,2	0,57
080	1,40	1,935	0,045	1	0,045	0,724	1,44	4	0,36
090	0,19	5,279	0,130	1	0,130	0,036	0,63	4	0,16
Средние значения					0,111	0,553	-	-	0,29