Нормування фрезерної операції

Фрезерування є одним з найбільш розповсюджених методів оброблення металів різанням.

Розрізняють циліндричне фрезерування (вісь фрези паралель­на поверхні, що обробляється), торцеве фрезерування (вісь фрези перпендикулярна до поверхні, що обробляється).

Типи фрез: циліндричні, торцеві, дискові, кінцеві, фасонні, шпонкові.

Особливим видом фрезерних робіт є оброблення закритих шпонкових канавок з маятниковою подачею. У цьому випадку після кожного проходу з поздовжньою подачею здійснюється ве­ртикальна подача на врізування. Фрезами з фасонним зубом об­робляють профільні поверхні методом копіювання, а на верста­тах, працюючих по копіру, можливе оброблення різноманітних поверхонь кінцевими фрезами.

Нормування фрезерних робіт здійснюється як за укрупненими нормативами часу, так і за диференційованими нормативами часу і режимами різання.

При розрахунку норм штучного часу за диференційованими нормативами режимів різання основним фактором є визначення оптимальних режимів різання, на підставі яких визначається ос­новний (машинний) час.

Призначення раціонального режиму різання при роботі на фрезерних верстатах полягає у виборі найбільш вигідного поєд­нання швидкості різання і подачі з урахуванням доцільного вико­ристання різальних властивостей інструменту та кінематичних можливостей обладнання. Для зменшення основного (машинно­го) часу слід працювати з можливо більшою технологічно допус­тимою хвилинною подачею.

Діаметр фрези вибирається залежно від розмірів поверхні, що обробляється, глибини різання, конструктивних розмірів і форми деталі, а також жорсткості системи. При цьому необхідно врахо­вувати, що фрези меншого діаметру є більш продуктивними, то­му з метою скорочення основного часу слід прагнути працювати фрезами можливо меншого діаметра.

Розрахунок основного (машинного) часу.

Основний (ма­шинний) час розраховується за формулою:

(1)

де L— довжина шляху, що проходе інструмент у напрямку по­дачі, мм;

l — довжина оброблюваної поверхні, що визначається за кре­сленням деталі і дорівнює:

а) для фрезерування площин, фасонних поверхонь, пазів і
уступів — довжині поверхні, що обробляється, в мм;

б) для фрезерування пазів під сегментні шпонки— глибині
паза в мм;

в) для фрезерування шпонкових пазів, закритих з двох бо-
ків, — довжині паза за винятком діаметра фрези в мм;

l₁— величина на врізання і перебіг інструменту, що визнача­ється залежно від типу фрези і способу її установлення, мм;

l₂ — додаткова довжина на взяття пробної стружки, залежно від розміру фрези,

l2=5-10 мм;

S_хв — подача фрези, мм/хв;

і — кількість проходів.

Величина врізання залежить від геометричних форм інстру­менту і розмірів поверхні, що обробляється. Для циліндричного фрезерування:

(2)

Для торцевого симетричного фрезерування:

(3)

де t — глибина різання, мм;

D_н — діаметр фрези, мм;

В — ширина фрезерування, мм;

tgφ— головний кут в плані.

При чистовому обробленні з метою забезпечення чистої пове­рхні при виході фрези величину врізання і перебігу для дискових фрез слід брати вдвічі більше, для торцевих фрез приймати рівній діаметру фрези.

З метою скорочення основного (машинного) часу роботи ре­комендується оброблення вести в один прохід, i = 1.

При підвищених вимогах до точності і чистоти оброблення ведеться в два проходи — один чорновий і один чистовий. В окремих випадках, при зніманні більших припусків при фрезе­руванні на верстатах пониженої потужності, можливе оброблен­ня в два і більше чорнових проходів.

Велике значення при нормуванні фрезерних робіт має вибір подачі.

Розрізняють три величини подачі:

— подачу на один зуб фрези — Sz, мм;

— подачу на один оберт фрези — S₀ = Sz х z, мм;

— хвилинну подачу — S_ХВ = Sz х 2 х n, мм.

Кількість обертів фрези визначається за формулою:

n=(1000·V)/π· Dн (4)

де V — швидкість різання, м/хв;

Dн – діаметр фрези, мм.

Швидкість різання визначається залежно від глибини різання, подачі на зуб фрези, діаметра фрези, кількості зубів, механічних властивостей матеріалу, що обробляється, матеріалу різальної ча­стини фрези, головного кута в плані, стану поверхні, що обробля­ється, стійкості та ін.

Розраховані режими різання (кількість обертів, хвилинна по­дача) встановлюються відповідно до наявних на верстаті.

Установлений режим різання повинен задовольняти такій умові:

N_різ<N_е (5)

де N_різ — потужність, потрібна на різання, кВт;

N_е — ефективна потужність верстата (визначається за паспо­ртом верстата), кВт.

Якщо потужність верстата недостатня для здійснення встано­вленого режиму, швидкість різання і відповідно кількість обертів слід зменшити до величини, яку допускає потужність верстата.

При обробленні деталей на великих поздовжньо-фрезерних верстатах з метою скорочення основного (машинного) часу робо­та виконується декількома супортами. Кількість водночас пра­цюючих супортів визначається, виходячи з конфігурації деталі.

Вихідні дані для розрахунку

Деталь — плита.

Оброблюваний матеріал — сірий чавун, НВ = 180 - 200.

Заготовка — виливок.

Маса заготовки — 20 кг.

Операція — фрезерна.

Верстат — вертикально-фрезерний 6Н13, Nдв. = 10 кВт.

Спосіб установлення деталі — на столі з кріпленням болтами і планками.

Кількість деталей у партії — 8 шт.

Зміст роботи — обробити площини 1 і 2 згідно з розмірам.

Схема до роботи.

Порядок виконання роботи.

Розрахунок норми часу.

1. За таблицею визначити загальні норми часу.

2. Розрахунок штучного часу на операцію:

Тш1 = Тд +Тн.ш. (1)

де Тн.ш. – неповний штучний час з урахуванням поплавкових коефіцієнтів;

Тд. – допоміжний час.

3. Розрахунок штучного часу на операцію з урахуванням поплавкового коефіцієнта залежно від розміру партії деталей:

Тш=Тш1· к (2)

де к –поправковий коефіцієнт на штучний час залежно від розміру партії деталей, що обробляється, к= 0,85.

4. Так як за технологічним процесом робота виконується за два технологічних установлення, то в процесі роботи при переході від чорнового оброблення до чистового виконується часткове пе­реналагодження верстата, що приводить до заміни інструменту і заміни режиму роботи.

Підготовчо-заключний час на партію деталей складе:

Т_п .з. = 18 хв.

5. Норма часу на виконання фрезерної операції на партію деталей:

Н_ч =Т_ш + (Тп.з./q)(3)

де Т_ш – норма штучного часу, хв.;

Тп.з.- підготовчо – завершальний час, хв.;

q - кількість деталей у партії, шт.

Таблиця 1. - Норми часу.

Порядок виконання завдання № 2. «Нормування заготівельних робіт»

Варіант 1-4