Определение режимов резания на операцию

Режимы резания (глубина, подача и скорость резания) определяют точность, качество обработанной поверхности, производительность и себестоимость обработки. Вначале устанавливают глубину реза­ния, затем подачу и в последнюю очередь скорость резания. Глу­бина резания при обработке за один рабочий ход на предвари­тельно настроенном станке определяется ранее рассчитанным про­межуточным припуском на обработку данной поверхности. При обработке за несколько рабочих ходов глубину резания назначают наибольшей, соответственно уменьшив число ходов. На последних рабочих ходах глубину резания уменьшают для обеспечения задан­ных точности и шероховатости поверхности. Подачу назначают максимально допустимую. При черновой обработке подача огра­ничивается прочностью самого слабого звена данной технологиче­ской системы (инструмента, заготовки или отдельных элементов станка). При чистовой обработке и отделке подача определяется в зависимости от заданных точности и шероховатости поверхности. Подачу выбирают по нормативам или рассчитывают, согласовывая ее величину с паспортными данными станка.

Скорость резания V_р рассчитывают по формулам теории резания или устанавливают по нормативным таблицам, зная условия выполне­ния данного перехода обработки. В обычных условиях при расчете скорости резания ориентируются на экономическую стойкость ре­жущего инструмента.

По скорости резания определяют частоту вращения шпинделя п_р (или число двойных ходов стола, ползуна) . Эту величины согласовывают с паспортными данными станка, принимая ближай­шие меньшие n_пасп.

В соответствии с найденными значениями п_р устанавливают фактическое значение скорости резания

Зная установленные режимы резания, можно найти суммарные осевую силу, момент и мощность резания. По этим величинам оконча­тельно корректируют режимы резания в соответствии с паспортом станка.

7.12. Технико-экономический анализ вариантов технологического процесса

Технологический процесс обработки резанием может быть раз­работан в двух-трех вариантах. Выбор наиболее эффективного варианта производится по технико-экономическому сравнитель­ному анализу.

Операция технологического процесса является его основным расчетным элементом. Время, затрачиваемое на выполнение опе­рации, называемое нормой времени, служит критерием целесооб­разности построения операции для конкретных условий. Технически обоснованной нормой времени называют время, необходимое для выполнения технологической операции в определенных организационно-технических условиях, наиболее благоприятных для данного производства.

Технически обоснованную норму времени и техническую норму выработки устанавливают на каждую операцию. Для неавтоматизированного производства норма штучного времени: tш=tо+tв+tт+tорг+tп,

где tо — основное (технологическое) время;

tв — вспомогательное время;

tт — время технического обслуживания;

tорг — время организационного обслуживания;

tп — время перерывов работы.

Основное (технологическое) время учитывает изменение состояния продукта производства в процессе механической обработки или сборки. При станочной обработкеосновное время определяют расчетом для каждого технологического перехода по формуле

t=L*i/Sм=L*i/S,

где L — расчетная длина обработки, мм; i — число проходов в данном переходе; Sм — минутная подача инструмента, мм, равная произведе­нию скорости вращения шпинделя n в об/мин на подачу за 1 оборот (Sоб), s — подача, мм/мин.

При ручном подводе инструмента величина L получается прибавлением к основной длине обработки l пути врезания lвр и схода lсх режущего инструмента: L=l+lвр+lсх;

при автоматическом цикле обработки к величине L прибавляют небольшой путь подвода инструмента к заготовке lпд для предупреждения удара в начале резания: L=lпд+lвр+l+lсх.

Величины lпд и lсх берут порядка 1 мм. Величину lвр определяют из геометрических соотношений. Длину l берут из чертежа заготовки.

Вспомогательное время охватывает действия, сопровождающие выполнение основной работы. Оно включает время на установку, закрепление и снятие обрабатываемой заготовки или собираемого узла, управление механизмами оборудования, подвод и отвод рабочего инструмента, а также измерение обрабатываемой заготовки. Вспомогательное время находят суммированием элементов времени на выполне­ние перечисленных действий, устанавливаемых по нормативам вспомогательного времени.

Сумму основного и вспомогательного времени называют оперативным временем (tоп). Нормируется tв, неперекрываемое to. Как и основное, вспомогательное время может быть ручным, машинно-ручным и машинным (автоматическим).

Время технического обслуживания затрачивается на смену затупившегося инструмента, подналадку оборудования, заправку и регулировку инструмента. Его величину берут в процентах (6%) от оперативного времени.

Время организационного обслуживания рабочего места учитывает затраты времени на подготовку рабочего места к началу работы, уборку рабочего места в конце смены, смазку и чистку станка и другие аналогичные действия в течение смены. Оно определяется в процентах от оперативного времени (5%).

Время перерывов работы отводится на отдых и естественные надобности рабочего. Его берут по нормативам в процентном отношении к оперативному времени (2%).

В условиях обработки деталей партиями (крупносерийное производство с периодически повторяющимися операциями, обра­ботка на переналаживаемых групповых станочных линиях) нужно учитывать затраты подготовительно-заключительного времени t_пз (ознакомление рабочего с работой и чертежом, подготовка и на­ладка оборудования и т. п.). Норма времени t_парт на заданную партию

t_парт= t_штn+ t_пз ,

где п — число деталей в партии; t_пз — подготовительно-заключительное время (не зависит от размера партии).

Важным показателем при сопоставлении вариантов разработанного технологического процесса механической обработки дета­лей является трудоемкость, которая определяется как сумма штучных времен всех операций процесса:

,

где т — число операций в технологическом процессе.

Трудоемкость характеризует затраты живого труда в каждом варианте технологического процесса, но не учитывает овеществленный труд в материалах и средствах производства. Характери­стикой сопоставляемых вариантов технологического процесса по суммарным затратам живого и овеществленного труда служит себестоимость детали. Для сравнительного анализа можно поль­зоваться цеховой себестоимостью детали.

Заработную плату станочника и цеховые накладные расходы при определении себестоимости детали относят только к механиче­ской обработке. Поэтому заработная плата Р_з в себестоимости детали определяется суммированием заработных плат по опера­циям

,

где t_шт — штучное время (разное по операциям); Зi — заработ­ная плата в единицу времени (разная по операциям).

Определение цеховых накладных расходов, отнесенных к изго­товленной детали, осложняется необходимостью калькуляции цеховых расходов, связанных с определенными станками, на кото­рых выполняются варианты технологического процесса.

Себестоимость детали, как основной критерий в совокупности с другими технико-экономическими показателями, позволяет выбрать оптимальный вариант технологического процесса меха­нической обработки.

Список литературы

1. Маталин А.А. Технология машиностроения. — Л.: Машинострое­ние, 1985. - 496 с.

2. Новиков М.П. Основы технологии сборки машин и механизмов. — М.: Машиностроение, 1980. — 592 с.

3. Основы технологии машиностроения. Учеб. для ВУЗов / В.Н. Кован, В.С. Корсаков, А.Г. Косилова и др. - М.: Ма­шиностроение, 1977. — 416 с.

4. Основы технологии машиностроения: Учебник для вузов / Под ред. В.С.Корсакова. — М.: Машиностроение, 1977. — 416 с.

5. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. / Под ред. А.Г.Ко-силовой, Р.К.Мещерякова. — М.: Машиностроение, 1985. — Т.I. — 656 с.

6. Суслов А. Г. Технологическое обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей машин. — М.: Машиностроение, 1987. — 118с.

7. Технологичность конструкции изделия: Справочник / Ю.Д.Амиров, Т.К.Алферова, П.Н.Волков и др.; Под общ.ред. Ю.Д.Амирова. — М.: Ма­шиностроение, 1990. — 786 с.

8. Технология автотракторостроения Учеб. для ВУЗов / Ф.В. Гурин, В.Д. Клепиков, В.В. Рейн – 2-е изд., перераб и доп. - М.: Ма­шиностроение, 1981. — 295 с.

9. Технология машиностроения: Учебник для вузов. В 2 т. / Под ред. А.М. Дальскго. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. – 564 с.

10. Фираго В.П. Основы проектирования технологических процессов и приспособлений. Методы обработки поверхностей. - М.: Ма­шиностроение, 1973. — 468 с.