Примеры расчета режимов обработки и норм времени

Пример № 3. Определить штучное время Т_шт. на обточку резьбовой шейки вала рулевой сошки рулевого управления с гидроусилителем автомобиля ЗИЛ после наплавки.

Обработка ведется с Д=30 (мм) до d=27 (мм) на длине l=20 (мм).

Исходные данные:

Материал – сталь 20Х2Н4А, σ_В = 950 (МПа).

Твердость – НRС56-62;

Масса детали – до 3 (кг);

Оборудование – токарно-винторезный станок 1К62;

режущий инструмент – резец, проходной с пластинкой Т15К6;

Установка детали – в центрах;

Условия обработки – без охлаждения.

1. Содержание операций:

- установить деталь в центра;

- проточить резьбовую шейку;

- снять деталь.

2. Расчет припусков (h) на обработку

3. Расчет режимов обработки

Определяем длину обработки (L)

L = l + y (мм)

где l =20 (мм) – длина резьбовой шейки;

у=3,5 (мм) – величина врезания и перебега резца (3.74),

тогда L = 20+3,5 = 23,5 (мм).

Определяем число проходов (i):

где t=1,5 (мм) – глубина резания (3.55),

тогда

4. Рекомендуемая продольная подача по (3.тб8)

S_p= (0,3÷0,4) (мм/об), что обеспечивается возможностями станка 1К62,

S_ст=0,39÷0,43 (мм/об) принимаем S=0,39 (мм/об).

5. Рекомендуемая скорость резания по (3тб11)

Корректируем скорость резания с учетом условий обработки:

где К₁ =0,77 – в зависимости от марки материала детали (3.тб.12);

К₂ =0,7 – в зависимости от состояния обрабатываемой поверхности (3.тб.14);

К₃ = 1 – в зависимости от материала резца (3.тб.15);

К₄=1 – без охлаждения (3.тб.16),

тогда V_рез = 150 · 0,77 · 0,7 · 1· 1=80 (м/мин).

6. Определяем число оборотов детали (n)

Принимаем n=1250 (об/мин), что соответствует паспортным данным станка.

7. Определяем основное время (t_o):

8. Определяем вспомогательное время (Т_в). Т_В = Т_уст + Т_пр

где Т_уст=0,35 (мин) – время на установку и снятие детали, (3.тб.43);

Т_пр = 0,7 (мин.) – время связанное с проходом, (3.44),

тогда Т_в=0,35 + 0,7 = 1,05 (мин).

9. Определяем дополнительное время (Т_доп)

где К=8% (3.тб7)

10. Определяем штучное время (Т_шт):

Т_шт =Т_о + Т_В + Т_доп = 0,048 + 1,05 + 0,088 = 1,186 (мин).

Принимаем Т_шт. = 1,2 (мин.).

Пример № 4. Определить штучное время на рассверливание отверстий под шпильки крепления в ступице заднего колеса с диаметра d=20,08 (мм) до Д=26 (мм) на длине 20 (мм). Материал – чугун КЧ35. Оборудование вертикально-сверлильный станок 2Н-135. Число отверстий – шесть.

Режущий инструмент – сверло из быстрорежущей стали Р9.

1. Глубина резания

Число проходов – один.

2. Подача (3.66)

По паспорту станка S_cт=0,56 (мм/об).

3.Табличная скорость резания (3.67).

V_тб= 17 (м/мин)

Корректирование скорости резания.

К₁ = 0,65 – в зависимости от обрабатываемого материала (3.тб.12).

К₂ = 0,75 – в зависимости от состояния обрабатываемой поверхности (3.тб.14).

К₃ =1,0 – в зависимости от материала резца (3. Тб.15).

К₄ = 1,0 – в зависимости от охлаждения (3.тб.16),

тогда Vp=17· 0,65 · 0,75 · 1· 1 =8,28 (м/мин).

4. Частота вращения шпинделя станка

Принимаем n_п=90 (об/мин) – по паспорту станка.

5. Расчетная длина обработки:

где у=12 (мм) (3.тб.64).

L_р = 20+12 = 32 (мм)

6. Основное время (сверлить 6 отверстий)

7. Вспомогательное время

Т_в=Т_уст +Т_пр (мин),

где Т_уст =1,2 (мин.) (3.тб.65).

Т_пр =0.1·6=0,6 (мин) (3.тб.66),

тогда Т_в =1,2+0,6 = 1,8 (мин.)

8. Дополнительное время

где К=6% (3.тб.7).

тогда Т_доп =

9. Штучное время

Т_шт =Т_о + Т_в + Т_доп =3,81+1,8+0,34 =3,95 (мин.)

Пример 5. Определить штучное время на фрезерование шлиц, приводного вала ведущего моста.

Шлицевая шейка после наплавки обточена до диаметра Д=54 (мм).Число шлиц – 16, длина шлиц – 85 (мм), внутренний диаметр d=46 (мм).Оборудование – горизонтально-фрезерный станок модели 6М82Г.

Материал детали – сталь 45, σ_в=700 (МПа);

Инструмент – фреза дисковая диаметром Д_ф =60 (мм), число зубьев 14, материал фрезы – быстрорежущая сталь Р9.

1.Глубина резания

Число проходов i=16 ( по числу шлиц).

2. Подача на оборот фрезы

(3.тб72)

3. Скорость резания

(3.тб.74).

4. Корректирование скорости резания

где К₁ =0,74 – (3.тб.12);

К₂ =0,7 – (3.тб.14);

К₃ = 1 – (3.тб.15);

тогда V_рез = 48 · 0,74 · 0,7 · 1=24,9 (м/мин).

5. Частота вращения шпинделя станка

Принимаем n_п=125 (об/мин), что соответствует паспортным данным станка.

6. Минутная подача

S_мин = S_тб · n_п = (1,28÷0,8) · 125 = (160÷100) (мм/мин).

Принимаем S_мин =125 (мм/мин).

7. Расчетная длина обработки

L_p = l+y (мм)

где у=15+2,5=17,5 (мм) – величина врезания и перебега фрезы (3.тб.79),

тогда L_p = 85+17,5 =102,5 (мм).

8. Основное время

где i=16 – число проходов по числу шлиц,

тогда

9.Вспомогательное время

Т_в=Т_уст+Т_пр (мин),

где Т_уст=0,6 (мин), (3.тб.81)

Т_пр=0,8+0,2·(16-1)=3,8(мин), тогда Т_в= 0,6 +3,8 =4,4 (мин).

10. Дополнительное время

где К=7% (3.тб.7),

тогда

11. Штучное время

Т_шт =Т_о + Т_В + Т_доп = 13,12 + 4,4 +1,23 = 18,75 (мин).

Пример № 6. Определить штучное время на тонкое шлифование шейки под наружный подшипник поворотного кулака автомобиля ЗИЛ.

1. Исходные данные

Припуск на шлифование h=0,017 (мм);

Оборудование – круглошлифовальный станок модели 3Б151;

Длина шейки l=28 (мм);

Диаметр Д=39,997 (мм), d=39,980 (мм);

Материал – сталь 40Х,твердость НRС-52, G_в =1050 (МПа);

Масса детали – до 10 (кг);

Режущий инструмент – шлифовальный круг ПП600х20х305;

Установка детали – в центрах;

Условия обработки – с охлаждением;

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

2. Содержание операций:

- установить деталь;

- шлифовать шейку;

- измерить шейку;

- снять деталь.

3. Основное время

L_рx =l +

К_з =1,7 – коэффициент зачистных ходов (3.122).

Частота вращения детали

здесь V_p =20 (м/мин), (3.тб.86),

тогда

принимаем n_Д =160 (об/мин),по паспорту станка.

Продольная подача

β =0,15 – продольная подача в долях ширины круга (3.тб.86),

тогда S_пр =20·0,15=3 (мм/об).

Поперечная подача

(3.тб.86)

Принимаем S_t=0,0085 (мм/х.с.) – по паспорту станка,

тогда

4. Вспомогательное время

Т_в = Т_уст + Т_пр (мин)

Т_уст = 0,6 (мин), (3.тб.90)

Т_пр = 1,0 (мин.), (3.тб.91),

тогда Т_в = 0,6 + 1,0 = 1,6 (мин).

5. Дополнительное время

где К=9% (3.тб7)

6. Штучное время

Т_шт =Т_о + Т_в + Т_доп = 0,27 + 1,6 + 0.17 = 2,04 (мин).

Пример № 7. Определить штучное время на заварку трещины в раме автомобиля.

Шов V-образный вертикальный. Длина трещины 100 (мм), толщина завариваемой детали 6,35 (мм).

Материал детали – сталь 30. Электрод УОНИ-13/55.

Сила постоянного тока (130÷150) (А).

1. Расчет основного времени

определяем массу наплавленного металла

Площадь поперечного сечения V-образного шва при толщине 6.35 (мм), F=0,8 (см²), (3.тб.96);

длина шва l = 100(мм) =10 (см);

плотность электрода с толстым покрытием γ=7,8 (г/см³), (3.128);

коэффициент разбрызгивания металла

К=(0,85÷0,95), принимаем К=0,9. (8.174),

тогда Q = 0,8· 10· 7,8 · 0,9 = 56 (г.).

По (3.тб.95) для свариваемой детали толщиной 6,35 (мм) выбираем электрод диаметром 4 (мм), а по (3.тб.94) принимаем величину сварочного тока I=140 (А) и коэффициент наплавки α_н = 9,5 (г/А·час),

тогда

2. Расчет вспомогательного времени

По (3.тб.96) время для V-образного шва при толщине детали 6.35 (мм) связанное со свариваемым швом.

Т_в.ш. =0,8 (мин)

По (3.тб.97) время, связанное со свариваемым изделием

Т_в.и. = 1,4 (мин)

По (3.тб.98) время, связанное с перемещением сварщика и протягивание проводов

Т_в.с. = 0,9 (мин),

тогда Т_в=Т_в.ш. + Т_в.и. + Т_в.с. = 0,8 + 1,4 + 0,9 = 3,1 (мин)

3. Расчет дополнительного времени

где К_доп = 15% (3.130), тогда

4.Определяем штучное время

Т_шт. = Т_о + Т_в + Т_доп = 2,53 + 3,1 + 0,84 =6,47 (мин.)

Пример 8. Определить штучное время вибродуговой наплавки на деталь диаметром d=39 (мм), толщина наплавки t=2 (мм).

Материал детали сталь 45. Длина наплавляемой поверхности L=30(мм). Масса детали 3 (кг).

1. Расчет основного времени:

где L=30 (мм)

i = 1 – число проходов;

n – число оборотов в минуту

Режим наплавки выбираем по (3.140).

При толщине наплавляемого слоя t=2 (мм).

Принимаем диаметр электродной проволоки d_э=2 (мм); силу тока I=180(А);

шаг наплавки S=2,3 ( )

скорость наплавки V=0,8 ( ) или окружная скорость детали.

d=39 (мм) – диаметр детали,

тогда

2. Расчет вспомогательного времени

Вспомогательное время слагаемое из времени на установку и снятие детали и вспомогательного времени, связанного с наплавкой

Т_в = Т_уст + Т_напл (мин)

Т_уст = 1,0 (мин) (3.тб.108) – при массе детали до 10 (кг) и установка детали в трехкулачковом патроне.

Т_напл. = 0,9 (мин) (3.141),

тогда Т_в = 1,0+0,9 = 1,9 (мин).

3. Расчет дополнительного времени

где К=15%. (3.141), дополнительное время в процентном отношении к оперативному, тогда

4. Расчет штучного времени

Т_шт =Т_о + Т_в + Т_доп =2 + 1,9 +0,59 = 4,5 (мин)