Расчет режимов обработки

1. Содержание операции

2. Расчет норм времени

3. Расчет режимов обработки

Режимы обработки следует определять по каждой опера­ции в отдельности с разбивкой на переходы.

Параметры режимов обработки кладущие:

- обработка деталей на металлорежущих станках - стойкость инструмента, глубина резания, подача, скорость реза­ния, частота вращения детали (или инструмента), мощность резания;

- сварка (наплавка) ручная электродуговая - тип, мар­ка и диаметр электрода, сила сварочного тока, полярность;

- сварка (наплавка) ручная газовая - номер газовой горелки, вид пламени, марка присадочного материала, флюса;

- наплавка автоматическая - сила сварочного тока, ско­рость наплавки, шаг наплавки, высота наплавленного слоя за один проход, положение шва, присадочный материал и др.;

- металлизация - параметры электрического тока, давление и расход воздуха, расстояние от сопла до детали, час­тота вращения детали, подача и др.;

- гальваническое покрытие - атомная масса, валентность, электрохимический эквивалент, выход металла по то­ку, плотность и др.

При выполнении данного расчета следуетopиентироваться на нахождение составляющих для определения основного (машинного) времени (T_о).

Пример. Операция 06 токарная

где L, - расчетная длина обработки, мм, (ход режущего инструмента)

i - число проходов (обычно i = I);

n, - частота вращения шпинделя, об/мин,(число оборотов детали или инструмента),

S - подача режущего инструмента мм/об. Подробнее см. Л-3.

В курсовом проекте необходимо определить нормы времени по выбранным ранее 2 - 3 операциям (разноименным). Норма времени (Т_н) определяется так:

Т_н=Т_о+Т_в=Т_доп+

где Т₀ - основное время (время, в течение которого про­исходит изменение формы, размеров, структуры ин т. д. детали. Машинное время (Tо) определяется рас -четом);

Т_в - вспомогательное время (время, обеспечивающее выполнение основной работы, т.е. на установку, выверку и снятие детали, поворот датали, изме­рение и т.д. (Тв) определяется по таблицам);

Т_доп - дополнительное время (время на обслуживание рабочего места, перерыв на отдых и т.д.)

Где К - процент дополнительного времени, принимается по табл. (Л-3, с.47, табл.7);

Т_п-з – подготовительно – заключительное время (Время на получение задания, ознакомление с четрежом, наплавке инструмента и т.д. (Т_п-з) определяется по таблицам)

Х - размер производственной партии деталей (см. раз -дел № 2 данного пособия).

Необходимо знать, что:

Где Тшт - штучное время.

Подробную информацию по определению Тн см. в Л-3, о.12-15 и др.

Определение норы времени в курсовом проекте (а также во П контрольной работе) следует выполнить следующим образом.

Пример 1. Определить штучное время (Тшт) на обточку

резьбовой шейки поворотного кулака автомобиля ЗИЛ-431410 после наплавки.

Операция 06 токарная. Обработка ведется с Д = 40 мм до

d = 36 мм на длине l= 30 мм. Оборудование: токарно-винторезный станок 1K62,

Исходные данные

1.1. Деталь - кулак поворотный, обточка резьбовой. шейки: Д = 40; d = 36; l = 30.

1.2. Материал - сталь, 40Х.

1.3. Твердость - НВ 241...285,

1.4. Месса детали- до 10 кг.

1.5. Оборудование – токарно-винторезный станок 1К62.

1.6. Режущий инструмент – резец проходной с пластинкой Т15К6.

1.7. Установка детали – в центрах.

1.8. Условия обработки – без охлаждения.

2.1. Установить деталь в центр.

2.2. Проточить резьбовую шейку.

2.3. Снять деталь.

3. Расчет припусков (h) на обработку

h = = =2,0

4.1. Определяем длину обработки (L)

L = l + y = 30 + 3,5 = 33,5 мм

,

где l = 30 (длина резьбовой шейки);

y = 3,5 (величина врезания и перебега резца, Л-3, с. 74, табл.38).

4.2. Определяем число проходов (i):

i = = = 1,

где h = 2 (припуск на обработку),

t - глубина резания.

При черновой обработке желательно весь припуск снять за один проход, поэтому принимаем t = h = 2

4.3. Определяем теоретическую (табличную) подачу резца (S)

S= 0,4 – 0,5 мм/об (Л-3, о. 56, табл. 8.)

4.4. Определяем фактическую продольную подачу (S) по паспорту станка (см. приложение)

S= 0,43, мм/об.

4.5. Определяем скорость резания (V) табличную.

V= 143, м/мин (Л-З, с. 57, табл. 11).

4.6. Корректируем V с учетом условий обработки детали.

V= V^. К^. К^. К^. К= 143 ^. 1,44 ^. 0,7 ^.1,0 ^.1,0 = 144,2 м/мин,

где К = 1,44 (Л-З, с.57, табл. 12);

К = 0,7 (-«- с.58, табл. 14);

К = 1,0 (-«- с.59, табл. 15);

К = 1,0 (-«- с.59, табл. 16).

4.7. Определяем число оборотов детали (n)

n = = = 1147,6 об/мин

4.8. Определяем фактическое число оборотов детали (n) по паспорту станка (см. приложение)

n= 1000 об/мин.

5. Расчет норм времени

5.1 определяем основное время (То)

5.2 Определяем вспомогательное время (Тв)

Тв = Т_уст + Т_пр = 0,48 + 0.7 = 1,18, мин

Где Т_уст = 0,48 мин – время на установку и снятие детали (Л-3, с. 77, табл. 43)

Т_пр = 0,5-0,8 – время связанное с проходом (Л-3, табл. 44)

5.3 Определение дополнительное время (Т_доп)

5.4 Определяем штучное время (Тшт)

Тшт = То + Тв + Тдоп = 0,08 + 1,18 + 0,16 = 1,42 мин

Тшт = 1.42 мин

Техническое нормирование сверлильных работ

Норма времени:

Тн = То + Тв + Тд +

Где То – основное время.

Где L – длина обработки, мм L = l + y

l – длинна обрабатываемой поверхности по чертежу детали; y – величина врезания и перебега сверла (развертки, зенкира)

i – число переходов (или число отверстий на одной детали);

- паспортное значние подачи, мм/об.

Выбрать подачу по таблицам с учетом материала обрабатываемой детали, материала режущей части инструмента и требуемой чистоты обработки. Согласовать с паспортными данными станка (см. приложением) Принять по паспорту станка (см. Приложение)

П_П – паспортное значение частоты вращения шпинделя станка (см. Приложение)

- выбрать табличное значене скорости развития

- назначить коэффициент корректирования;

К₁ – (К_м) – в зависимости от материала детали;

К₂ – (К_мр) – в зависимости о материала режущей части инструмента

К₃ - (К_х) – в зависимости от состояния поверхности

К₄ - (К_ох) – в завсимости от наличия охлаждения.

Скорректированная скорость резания:

Расчет величины частоты вращения шпинделя станка:

Д – диаметр инструмента, мм

Согласовать с паспортными данными станка П_П (см. Приложение)

Т_в – вспомогательное, мин

- вспомогательное время на снятие и установку. Зависит от способа устоновки и крепления

- вспомогательное время на переход

- вспомогательное время на измерение. Зависит от типа инструмента (см. с. 58-60)

- назначается при наличии переходов измерений;

Т_g - дополнительное время, мин

К – процент дополнительного времени. Для сверлильных работ К = 6% (Л-3, с. 47, т.7)

Т_п.з. – подготовительно – заключительное время, мин. Устанавливается на партию деталей, зависит от вида обработки и способа установки детали

Х – Размер производственной партии детали

ПРИМЕР 2 Определить штучное время на рассверливании отверстий под шпильки крепления в ступице заднего колеса с диаметра d = 20,08 до Д = 26 мм на длине 20 м. Материал – чугун КЧ-35. Оборудовании вертикально – сверлильный станок модели 2Н-135

Дополнительные данные:

- число отверстий – 6;

- режущий инструмент сверло из стали Р9

РЕШЕНИЕ

1. Глубина резания

Число проходов - один; число отверстий на детали – 6.

2 Передача мин/об.

(Л-3, с.66, табл. 28).

По паспорту станка  = 0,56 мм/об. (см. Приложение)

3. Скорость резания м/мин.

Табличное значение = 17 м/мин (Л-3, с.67, табл.30)

Корректирование скорости резания:

К_м = 065 – в зависимости от обрабатываемого материала;

К_мр = 1,00 – в зависимости т материала резания

К_х = 0,75 – в зависимости от состояния обрабатываемой поверхности;

К_ох = 1,0 – в зависимости от наличия охлаждения.

- См. Л-3, с. 57-59.

Скорректировать скорость резания:

= 17^.0,65 ^. 1,0 ^. 0,75 ^. 1,0 = 8,28 (м/мин)

4. Частота вращения шпинделя станка

По паспорту станка N_п = 90 (об/мин) см. приложение.

5. Расчетная длинна обработки L_p = l+y

y = 12 мм (Л-3, с.102, табл. 64)

L_p = 20 + 12=32 мм.

6 Основное время, мин,

7. Вспомогательное время

 = 1.2 мин

 = 0,10 + 5^. 0,04 = 0,40 мин (Л-3, с.103, табл. 66)

8. Дополнительное время

К = 6% (Л-3, с.47, табл.7)

9. Штучное время

Тшт = То + Тв + Тg = 3,81 + 1,50 + 0,32 = 5, 53

Техническое нормирование фрезерных работ

Нома времени:

То – основное время, мин

Где L – длинна обработки, мм. L = l + y

Sl – длинна обрабатываемой поверхности по чертежу детали

Sy – величина врезания и перебега зависит от типа резьбы

Si – чисто проходов (число шлицев или число обрабатываемых поверхностей)

- минутная подача, мм/мин (по паспорту стонка)

- табличное значение подачи, мм/об. Выбирается с учетом материала обрабатываемой детали, материала режущей части инструмента, требуемой частоты обработки и вида фрезерование.

- паспортное значение частоты вращение об/мин (см. приложение)

- назначить коэффициенты корректирования

- скорректировать скорость резания

- определить расчетную величину частоты врещения шпинделя станка

Д – диаметр фризы, мм

Частоту вращения согласовать с паспортными данными станка n_n. Расчет значене минутной подачи

Согласовать минутную подачу с паспортными данными станка (см. приложение)

Т_в – вспомогательное время определяется по таблицам с учетом времени на участок и снятие детали, поворот и т.д.

Тдоп – дополнительное время.

Определяется так же как и в предыдущем расчетх с учетом К = 7% - для фрезерных работ.

ПРИМЕР 3. Определить штучное время на фрезерование шлиц полуоси автомобиля. Шлицевая шейка после наплавки обточена до диаметра 54 мм. Число шлица - 16, длина – 85 мм, внутри диаметр – 46 мм. Оборудование – горизонтально – фрезерный станок модели 6М82Г.

Дополнительные данные:

- материал детали – сталь 45; = 700 МПа

- инструмент – фреза дисковая диаметра Д_ф = 65 мм, число зубьев – 14, материал фрезы – быстрорежущая сталь Р9

РЕШЕНИЕ

1. Глубина резания

Число переходов i = 16 (по числу шлиц)

2. Подача на оборот фрезы

3. Скорость резания, м/мин. Табличное.

(Л-3, с.10, табл.74)

4. Корректирование скорости резания

Где К₁ = 0,51 (Л-3, с.57, табл.12)

К₂ = 0,7 (Л-3, с.58, табл.14)

К₃ = 1,0 (Л-3, с.59, табл.15)

5. Частота вращение шпинделя станка

6. Минутная передача, S^m, мм/мин.

По паспорту станка = 125 мм/мин. (см. приложение)

7. Расчетная длинна обработки

L_p = l + y = 85 + 17,5 = 102,5 мм

Где l – длинна шлицов;

y – увеличение времени фрезы (l₁) и величины выхода фрезы (l₂) – перебег;

l₁ = 15 (Л-3, с.114, табл. 79)

l₂ = 2,5 (Л-3, с.114, табл. 79)

8. Основное время

9. Вспомогательное время

Т_в = Т^оу_в + Т^пр_в = 0.6 + 3,8 = 4.4, мин.

Т^оу_в = 0.6 (Л-3, с.115, табл.81).

Т^пр_в = 0.8 + 0,2 ^. (n – 1) = 0.8 +0,2 ^. (16 – 1) = 3.8,

Где n = 16 (число шлицев).

10. Дополнительное время

Т_доп =

Где К = 7 % (Л-3, с.47, табл 7).

11. Штучное время

Т_шт = Т_о + Т_в + Т_доп = 13.12 + 4.40 + 1.23 = 18.75, мин. Т_шт = 18.75, мин.

Техническое нормирование шлифовальных работ.

Круглое наружное шлифование при поперечной подаче на двойной ход стола

Основное время

где L_p – длина хода стола при выходе круга в обе стороны L_p = l + В

l – длина обрабатываемой поверхности, мм

В – ширина (высота) шлифовального круга, мм

- при выходе круга в одну сторону L_p = l + В/2

- при шлифовании без выхода круга L_p = l – В

z – припуск на обработку на сторону, мм

n_и – частота вращения обрабатываемого изделия, об/мин

v_и – скорость изделия, м/мин.

D – диаметр обрабатываемой детали, мм

Согласовать частоту вращения с паспортными данными станка n_и

S_пр – продольная подача, мм/об

S_t – глубина шлифования (поперечная подача)

К – коэффициент, учитывающий износ круга и точность шлифования

К = 1.1-1.4 при черновом шлифовании

К = 1.5-1.8 при чистовом шлифовании

Круглое наружное шлифование методом врезания

S_p – радиальная подача, мм/об

Круглое внутреннее шлифование

L_p = l_m – 1/3В – для сквозных отверстий

L_p = l_m – 2/3В – для глухих отверстий

Z – припуск на обработку, мм

Круглое бесцентровое шлифование методом продольной подачи

l_m – длина шлифуемого изделия, мм

S_пр.м – минутная продольная подача мм/мин

Круглое бесцентровое шлифование методом врезания

Jhd t_вр = 0,01-0,02 мин – время врезания

Z – припуск на диаметр, мм

S_ппм – поперечная подача минунтная. Мм/мин

Где S_p – рациональная передача ммоб

П – частота вращения шлифовального круга, обмин

U_кр - окружная скорость круга м/с

Д - диаметр круга (Принять Д= 300 мм)

Пример 4

Определить штучное время (Т_шт) на тонкое шлифование шейки под наружный подшипник поворотного кулака автомобиля ЗИЛ-431410. Припуск на шлифование 0,017, Оборудование – круглошилфовальный станок модели 3Б151. Длина шейки l = 28, диаметр Д = 39,997, d = 39980

1. Исходные данные

1.1 Деталь: Кулак поворотный автомобиля ЗИЛ – 431410. Д = 39,997, d = 39980, l = 28, z = 0,017

1.2 материал – сталь 40х

1.3 Твердость – HRC - 52.

1.4 Масса детали – до 10 кг

1.5 Оборудование – круглошлифовальный станок 3Б151

1.6 Режущий инструмент – шлифовальный круг ПП600 х 20 х 305

1.7 Устоновка детали – в центрах.

1.8 Условие оборудования – с охлождением

1.9 Вид шлифования- круглое наружное с выходом шлифовального круга в одну сторону.

2. Содержание операции

2.1 Установить деталь.

2.2 Шлифовать шейку.

2.3. Измерить шейку.

2.4 Снять деталь

3. Решение

3.1 Основное время

- ход стала

Где В – ширина (высота) шлифовального круга ПП 600 х 20 х 305

- частота вращения детали

Где U_u= 20 м/мин

По паспорту станка n_n = 160 регулируется без ступечно

- предельная передача

S_пр = 0,2/0,3^.В

S_пр = 0,3.20 = 6 мм/об

- поперечная передача

St = 0.005 + 0.010 (Л – 3, с. 119, табл.86)

Принимают по паспорту станка (см. приложение)

= 0.0075 мм/ход стола

- К = 1,7 (шлифование чистовое)

3.2 Вспомогательное время

Tв =  = 0,6 + 1,0 = 1,6 мин,

Где  = 0,6 (Л-3, с.128, табл.90)

 = 1,0 (Л-3, с.123, табл.91)

3.3 Дополнительное время

Где К = 9% (Л-3, с.47, табл.7).

3.4 Штучное время

Т_шт = Т_о = Т_в + Т_доп = 0,31 + 1,6 + 0,17 = 2,08

При использование шлифовального круга ПП 600 х 40 х 305 применяют метод врезания, тогда

Тшт = То + Тв + Тдоп = 0,024 + 1,6 + 0,15 = 1,77 мин

Этот метод более эффективен

Пример 5. Определить штучное время на шлифование коренных шеек коленчатого вала двигателя ЗМЗ – 24. Припуск на шлифование – 0,06. Диаметр шейки – 63,62. Оборудование – станок модели 3420.

Дополнительные данные:

- шлифование ведется с охлождением

- материал детали – чугун высокопрочный

- требуемая чистота поверхности R = 0,2

- число шеек – 5, масса детали – 18 кг

РЕШЕНИЕ

1. Основное время

мин (на одну шейку)

На деталь То = 5^.0,15 = 0,75 мин

Частота вращения обрабатываемого изделия

- скорость вращения = 30 м/мин (Л-3, с. 119, табл.36)

- по паспорту станка m_u = 140 об/мин (см. приложение)

Радиальная подача St = 0,01 + 0,005 (0,005) (Л-3, с.119, т. 36)

1. Вспомогательное время

= 1,0 мин; ъ = 1,0 + 4 ^. 0,55 = 3,2 мин (Л-3, с. 122, т. 90, 91)

3. Дополнительное время

мин

4. Штучное время

Тшт = 0,75 + 4,20 + 0,45 = 5,40 мин.

ПРИМЕР 6

Определить штучное время на шлифование отверстия в нижней головке шатуна двигателя ЗМЗ-24. Припуск - 0,1 мм. Диаметр отверстия - 61,6 мм, длина отверстия 36мм. Обору­дование - внутришлифовальный станок модели ЗА227.

Дополнительные данные:

- материал детали - сталь 45Г2

- требуемая чистота поверхности Ra 2,0;

- высота круга 25 мм, диаметр круга 50 мм.

- масса детали - 0,97 кг.

РЕШЕНИЕ

1. Основное время

мин

- ход стола L_p = l – 1/3 B = 36 – 1/3 ^.25 = 28

- частота вращения обрабатываемого изделия = 30 м/мин.

об/мин

По паспорту n_u = 180 об/мин.

- предельная подача S_пр = (0,25 + 0,4) ^. B = 0,3 ^. 25 = 7,5 мм/об

- поперечная подача S_t = 0,01 мм/ход.

2. Вспомогательное время

мин

= 1,5 мин; = 1,0 мин (Л-3, т. 90, 91)

3. Дополнительное время

мин:

К = 9% - для шлифовальных работ

4. Штучное время

Тшт = 0,5 + 2,5 + 0,27 = 3,27 мин

Техническое нормирование сварочных и наплавочных работ

Техническое нормирование газосварочных работ:

Основное время определяется по формуле:

Где G – масса наплавленного металла, г:

- при заварке отверстий вычислить, как объем металла для заполнения отверстий с коэффициентом 1,2-1,3 для учета наплывов.

- при заварке трещин объем наплавленного металла определяется по формуле

Где L – длинна шва, см;

- площадь поперечного сечения шва, см²