Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности

Таблица 4

Шi ni Шi*ni
6,4 6,4

∑ni = 10 ∑Шi*ni = 186,4

Шср = Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru ,

где Шср – средняя шероховатость обрабатываемых поверхностей; Шi - класс шероховатости поверхности; ni – количество поверхностей соответствующего класса шероховатости.

Шср = 186,4/10 = 18,64

Kш = Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru ,

где Kш – коэффициент шероховатости поверхностей.

Kш = 1/18,64 = 0,05

Таким образом, данная деталь является технологичной по количественным и качественным показателям.

3. Определение форм организации производственного процесса

Форма организации технологических процессов изготовления деталей зависит от установленного порядка выполнения операций технологического процесса, расположения технологического оборудования, количества обрабатываемых деталей и направления их движения в процессе изготовления (ГОСТ 14.312-74 ЕСТТП).

Рассчитать такт выпуска:

tв = Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru ,

где tв - такт выпуска, мин; Fд – действительный годовой фонд времени работы станка, час; N - годовая программа, шт.

Fд= [ (365-104-8+1)*8,2-6*1]*2(1-П/100)

Где, 356 – календарное количество дней, 104 – выходные дни; 8 – число праздничных дней, 1- количество рабочих суббот, 6- количество предпраздничных дней, 8,2- продолжительность рабочего дня.

Fд =[ (365-104-8+1)*8,2-6*1]*2(1-0,05)= 3946 часов

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Определить коэффициент закрепления операций (ГОСТ 3.1108):

По подсчитанному времени наиболее характерных операций определяем коэффициент закрепления операций Кз.о.

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru ,

где Кз.о. - коэффициент закрепления операций; tшт. – средняя трудоемкость наиболее характерных операций.

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru ,

где z – число операций, необходимых для обработки детали.

Основное технологическое время То*10-3 мин:

Поверхность 1:

Черновая токарная: Т10=0,17*dl=0,17*28*22=104

Чистовая токарная: Т20=0,1*dl=0,1*28*22=62

Поверхность 2:

Черновая токарная: Т10=0,17*dl=0,17*26*8=35

Чистовая токарная: Т20=0,1*dl=0,1*26*8=21

Поверхность 3:

Черновая токарная: Т10=0,17*dl=0,17*20,4*2,5=9

Чистовая токарная: Т20=0,1*dl=0,1*20,4*2,5=5

Поверхность 4:

Черновая токарная: Т10=0,17*dl=0,17*8*22=30

Чистовая токарная: Т20=0,1*dl=0,1*8*22=18

Нарезание резьбы: Т30=19*dl=19*22*5,5=2299

Поверхность 5:

Сверление: Т10= 0,52*dl=0,52*17,2*10,5=94

Черновое растачивание: Т10= 0,2*dl=0,2*17,2*10,5=36

Чистовое растачивание: Т20=0,3*dl=0,3*17,2*10,5=54

Поверхность 6:

Сверление: Т10= 0,52*dl=0,52*19,5*20=203

Черновое растачивание: Т10= 0,2*dl=0,2*20*19,5=78

Чистовое растачивание: Т20=0,3*dl=0,3*20*19,5=117

Поверхность 7:

Подрезка торца: Т10=0,037*(D2-d2)=4

Поверхность 8:

Подрезка торца: Т10=0,037*(D2-d2)=10

Поверхность 9:

Подрезка торца: Т10=0,037*(D2-d2)=14

Поверхность 10:

Подрезка торца: Т10=0,037*(D2-d2)=7

Поверхность 11:

Фрезерование паза: Т10=7*l=7*19=133

(где d – диаметр; l – длина обрабатываемой поверхности; D – диаметр обрабатываемого торца; D-d – разность наибольшего и наименьшего диаметров обрабатываемого торца).

Тшт.к.ко

к – коэффициент, учитывающий вспомогательное и дополнительное время)

Т1шт.к=2,14*(104+62+35+21+9+5+30+18+2299+4+10+14+7)=5603

Т2шт.к.=1,84*133=245.

Т3шт.к.=3,25*( 36+54+78+117)=926

Т4шт.к.=1,72*(94+203)=511

Тшт.к.ср.= ∑ Тiшт.к.

Тшт.к.ср=(5603+245+926+511)*10-3=7,3 мин.

tшт = 7,3/8 = 0,91 мин

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Так как Кз.о. > 40, то производство единичное.

После определения типа производства определяют форму организации технологического процесса. В соответствии с ГОСТ 14.312-74 устанавливают 2 формы организации технологических процессов: групповая или поточная.

Групповая форма организации ТП наиболее целесообразна для единичного производства. При групповой форме организации производства запуск изделий производится партиями с определенной периодичностью, что является признаком серийности производства.

Количество деталей в партии для одновременного запуска определяется по формуле:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

где n - количество деталей в партии; а - периодичность запуска, дней; F - число рабочих дней в году.

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Периодичность запуска изделий принимается 12 дней.

Скорректировать размер партии, т.е. определить расчетное число смен на обработку всей партии деталей на основных рабочих местах:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru = (7,3*284)/380,8 = 5,4смен = 6 смен

где Тшт.-кал.ср. - среднее штучно-калькуляционное время по основным операциям, мин; 476 - действительный фонд времени оборудования в смену, мин; 0,8 - нормативный коэффициент загрузки станков в единичном производстве.

С = 6 смен.

Определить число деталей в партии, необходимое для загрузки оборудования на операциях в течение целого числа смен:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru = (380,8*6)/7,3 =313 шт

4. Выбор заготовки

4.1 Выбор метода получения заготовки

Для детали цапфа из стали 25Х17Н2БШ возможно два способа получения заготовки: прокат и штамповка. Окончательное решение о выборе способа получения заготовок принимается после определения стоимости её изготовления для каждого из рекомендуемых способов.

4.2 Технико-экономическое обоснование выбора заготовки

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Материал заготовки: сталь 25Х17Н2БШ

Масса детали: q=0,142 кг

Годовая программа: N=6000 шт.

Производство: единичное

Исходные данные

Таблица 5

Наименование показателя I вариант II вариант
Вид заготовки Прокат Штамповка
Класс точности h12
Группа сложности -
Масса заготовки Q, кг 0,284 0,2
Стоимость 1 т заготовок, принятых за базу Сi, руб
Стоимость 1 т стружки Sотх, руб

Себестоимость производства заготовки из проката определяется по зависимости (1):

Sзаг = М + ∑Со.з , (1)

где М – затраты на материал заготовки, руб; ∑Со.з – технологическая себестоимость операций правки, калибрования прутков, разрезки их на штучные заготовки:

Со.з = Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru ,

где Сп.з – приведенные затраты на рабочем месте, коп./час; Тшт-кал – штучно-калькуляционное время выполнения заготовительной операции.

Со.з = 121*10/60*100= 0,2

Затраты на материал:

М = QS – (Q – q) Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru ,

где Q – масса заготовки, кг; S – цена 1 кг материала заготовки, руб; q – масса готовой детали, кг; Sотх – цена 1 кг отходов, руб.

Масса заготовки:

Q = q/ Ки.м

Так как Ки.м = 0,5, q = 0,142 кг, то Q = 0,142 /(0,5)=0,284 кг.

М = 0,284*0,141-(0,284 – 0,142) Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru = 0,036 руб.

Sзаг = 0,036 + 0,2 = 0,236 руб.

Итак, стоимость заготовки-проката для детали – 0,236 руб.

Себестоимость производства заготовки штамповкой определяется по зависимости (2):

Sзаг=( Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru Qkтkсkвkмkп) – (Q-q)* Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru ,

где Сi – базовая стоимость 1 т заготовок, руб; kт, kс, kв, kм, kп – коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок.

Значения коэффициентов: kт =1; kс=0,88; kв =1,94; kм=1,21; kп=1. [2]

Масса заготовки:

Q = q/ Ки.м

Q = 0,142/0,7 = 0,2 кг

Sзаг = ( Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru *0,2*1*0,88*1,94*1,21*1) – (0,2 – 0,142)* Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru = 0,15 руб.

Итак, стоимость заготовки-штамповки для детали – 0,15 руб

Экономический эффект: Э = (Sзаг2 - Sзаг1)*N = (0,236 – 0,15)*6000 =516

Исходя из полученных данных, можно заключить, что наиболее рациональным методом получения заготовки является метод штамповки.

5. Разработка маршрутного технологического процесса обработки детали

5.1. Назначение этапов обработки

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Рис.2. Схема поверхностей.

Технологический процесс делят на этапы, каждый из которых преследует определенную цель.

Этапы технологического процесса изготовления цапфы

Таблица 6

Название этапа Обрабатываемые поверхности Достигаемые параметры
заготовительный   Точность Rz=80
черновой 1, 2, 3, 5, 6 Достигаемая точность обработки IT14. Шероховатость Ra=6,3
чистовой 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 Точность обработки IТ9. Шероховатость Ra=1,6
окончательный  

5.2. Выбор технологических баз

Точность размера поверхности в основном зависит от метода обработки, тогда как точность расположения поверхностей – точность размера, координирующего поверхность, – зависит, прежде всего, от положения, которое займет деталь на станке. Из этого следует, что выбор технологических баз детали связан с обеспечением необходимой точности взаимного расположения поверхностей детали.

Выбор технологических баз

Таблица 7

№ операции Название операции Краткое содержание
Заготовительная Получение заготовки – штамповка.
Токарная Подрезка торца 10. Черновое обтачивание поверхности 1.
Расточная Чистовое обтачивание поверхности 1. Растачивание отверстий 5,6.
Токарная Подрезка торца 9. Черновое обтачивание поверхности 4.
Токарная Чистовое обтачивание поверхности 4. Черновое обтачивание поверхности 2.
Токарная Чистовое обтачивание поверхности 2. Нарезание резьбы (поверхность 4).
Фрезерная Фрезерование паза в призме.
Контрольная Окончательный контроль.

Токарная операция 010:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Расточная операция 020:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Токарная операция 030:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Токарная операция 040:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Токарная операция 050:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Фрезерная операция 060:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

5.3. Термическая обработка

При изготовлении детали цапфа из стали 25Х17НБШ применяется термическая обработка – закалка при температуре 10300С, обеспечивается 2-3 часа выдержки с целью придания детали следующей твердости – HRCэ55.

6. Расчет припусков

Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку Æ17,2H12 цапфы:

Технологические переходы обработки поверхности Элементы припуска, мкм Расчетный припуск 2zmin, мкм Расчетный размер dp, мм Допуск δ, мкм Предельный размер, мм Предельное значение припуска, мкм
Æ 17,2H12 Rz T p ε dmin dmax 2zпрmin 2zпрmax
Заготовка 620,34 - - 15,037 14,42 15,04 - -
Обтачивание:                      
черновое 31,017 2* 985,47 17,008 16,83 17,01
чистовое 2,81 3,2 2* 131,18 17,27 17,2 17,27
 
Итого                  

Расчетная формула для определения суммарного значения пространственных отклонений (отклонений от правильной геометрической формы поверхностей и их взаимного расположения для различных видов заготовок при их обработке на первой операции, с учетом базирования заготовок, влияющих на величину пространственного отклонения) выбирается из ([2], стр. 68, табл.31).

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Значения удельной кривизны заготовок (коробления) приведены в ([2], стр.71, табл. 4.8). Для данного случая величину удельного коробления Dк следует принять равной 2.

ркор= 22+17,22 = 34,4 мкм

Допуск составляет: рсм = δв = 1200 мкм

Отсюда вычисляем rз:

ркор= 34,42 + 12002= 1200,5 мкм

Величина остаточного пространственного отклонения:

r1 = ky*rз ,

где ky – коэффициент уточнения ([2], стр.73).

- после чернового растачивания: r1 = 0,05*1200,5 = 600,25 мкм

- после чистового растачивания: r2 = 0,04*1200,5 = 480,2 мкм

Погрешность закрепления заготовки выбираем по ([2], стр.80, табл.4.12). eз=80 мкм.

Для однопозиционной обработки формула для нахождения общей погрешности установки будет иметь вид:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Погрешность установки при черновом растачивании:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru = 80 мкм

Остаточная погрешность установки при чистовом растачивании:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru = 0,04*ɛy = 0,04*80 = 3,2 мкм

На основании записанных в таблице данных производим расчет минимальных значений межоперационных припусков, пользуясь основной формулой:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Минимальный припуск под растачивание:

черновое

2zmin1= 2(160+200+ 1200,52+ 802) = 2*1563,2 мкм

чистовое

2zmin2= 2(50+50+ 31,0172+3,22 = 2*131,18 мкм

dp начинаем заполнять с конечного:

dp1=17,27 – 0,262 = 17,008мм

d=17,008 – 1,971 = 15,037мм

Наибольшие предельные размеры:

dimax = dimin- δi

dmaxз=15,04 – 1,2 = 13,84 мм

dmax1=17,01 – 0,27 = 16,74 мм

dmax2=17,27 – 0,18 = 17,09 мм

Наименьшие предельные припуски равны:

2zпрmini = di-1min-dimin

2zпрmin2 = 17,27 – 17,01 = 0,26 мм = 260 мкм

2zпрmin1 = 17,01 – 15,04 = 1,97 мм = 1970 мкм

Наибольшие предельные припуски равны:

2zпрmaxi = di-1max-dimax

2zпрmax2 = 17,09 – 16,74 = 0,35 мм = 350 мкм

2zпрmax1 = 16,74 – 13,84= 2,9 мм = 2900 мкм

Определяем общие припуски:

2zomin=Ʃ2zпрmin=2,23 = 2230 мкм

2zomax=Ʃ2zпрmax=3,25 мм =3250 мкм

Общий номинальный припуск:

zonom= 1115+600-180=1535 мкм

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Рис. 4. Схема графического расположения припусков на обработку отверстия Æ17,2 цапфы.

Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку Æ28h12 цапфы:

Технологические переходы обработки поверхности Элементы припуска, мкм Расчетный припуск 2zmin, мкм Расчетный размер dp, мм Допуск δ, мкм Предельный размер, мм Предельное значение припуска, мкм
28h12 Rz T p ε dmin dmax 2zпрmin 2zпрmax
Заготовка 622,52 - - 30,203 30,2 30,8 - -
Обтачивание:                      
черновое 37,35 2* 988,99 28,225 28,2 28,4
чистовое 24,9 4,5 2* 137,62 27,95 27,95
 
Итого                  

Расчетная формула для определения суммарного значения пространственных отклонений (отклонений от правильной геометрической формы поверхностей и их взаимного расположения для различных видов заготовок при их обработке на первой операции, с учетом базирования заготовок, влияющих на величину пространственного отклонения) выбирается из ([2], стр. 68, табл.31).

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Значения удельной кривизны заготовок (коробления) приведены в ([2], стр.71, табл. 4.8). Для данного случая величину удельного коробления Dк следует принять равной 2.

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru мкм

Допуск составляет: рсм = δв = 1200 мкм

Отсюда вычисляем rз:

ркор= 562 + 12002= 1201,3 мкм

Величина остаточного пространственного отклонения:

r1 = ky*rз ,

где ky – коэффициент уточнения ([2], стр.73).

- после чернового растачивания: r1 = 0,06*1201,3= 72,1 мкм

- после чистового растачивания: r2 = 0,04*1201,3= 48,1мкм

Погрешность закрепления заготовки выбираем по ([2], стр.80, табл.4.12). eз=90 мкм.

Для однопозиционной обработки формула для нахождения общей погрешности установки будет иметь вид:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Погрешность установки при черновом обтачивании:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru = 90 мкм

Остаточная погрешность установки при чистовом обтачивании:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru = 0,04*ɛy = 0,04*90 = 4,5 мкм

На основании записанных в таблице данных производим расчет минимальных значений межоперационных припусков, пользуясь основной формулой:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Минимальный припуск под обтачивание:

черновое

2zmin1= 2(160+200+ 1201,32+ 902) = 2*1564,7 мкм

чистовое

2zmin2= 2(50+50+ 37,352+4,52 = 2*137,62 мкм

dp начинаем заполнять с конечного:

dp1=27,95 + 0,275 = 28,225 мм

d=28,225 + 1,978 = 30, 203 мм

Наибольшие предельные размеры:

dimax = dimin+ δi

dmaxз=30,2 + 1,2 = 31,4 мм

dmax1=28,2 + 0,33 = 28,53 мм

dmax2=27,95 + 0,21 = 28,16 мм

Наименьшие предельные припуски равны:

2zпрmini = di-1min-dimin

2zпрmin2 = 28,2 – 27,95 = 0,25 = 250 мкм

2zпрmin1 = 30,2 – 28,2 = 2 = 2000 мкм

Наибольшие предельные припуски равны:

2zпрmaxi = di-1max-dimax

2zпрmax2 = 28,53 – 28,05 = 0,48 = 480 мкм

2zпрmax1 = 30,8 – 28,53 = 2,27 = 2270 мкм

Определяем общие припуски:

2zomin=Ʃ2zпрmin=2,25 = 2250 мкм

2zomax=Ʃ2zпрmax=2,75 = 2750 мкм

Общий номинальный припуск:

zonom= 1125+400-210=1315 мкм

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Рис. 5. Схема графического расположения припусков на обработку отверстия Æ28h12 цапфы.

7. Разработка операционного ТП

7.1. Расчет режимов резания

1. Расчет режимов резания на токарной операции 010:

· обработка наружного Æ28h12

1.Расчет скорости резания v в м/мин:

Назначение подачи суппорта на оборот шпинделя s в мм/об: s=0,6 мм/об

Глубина резания на данном переходе: t=1,5 мм

Скорость резания рассчитывается по формуле:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Значение стойкости инструмента T примем равным 60 мин.

Значения коэффициентов Сv, показателей степени x,y,m берутся из ([4], стр.269, табл.17):

Сv =227; x=0,15; y=0,35; m=0,2.

Коэффициент Kv для стали принимается равным 1.

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

2. Рассчитываем рекомендуемое число оборотов шпинделя станка:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Чтобы получить стандартную частоту вращения шпинделя округляем полученное число оборотов в меньшую сторону. Принимаем частоту вращения шпинделя n=1250 об/мин.

Рассчитываем действительную скорость резания:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru = (3,14*28*1250)/1000 = 109,9 м/мин

· обработка наружного Æ26

1. Расчет скорости резания v в м/мин:

Назначение подачи суппорта на оборот шпинделя s в мм/об: s=0,6 мм/об

Глубина резания на данном переходе: t=1,5 мм

Скорость резания рассчитывается по формуле:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Значение стойкости инструмента T примем равным 60 мин.

Значения коэффициентов Сv, показателей степени x,y,m берутся из ([4], стр.269, табл.17):

Сv =227; x=0,15; y=0,35; m=0,2.

Коэффициент Kv для стали принимается равным 1.

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

2. Рассчитываем рекомендуемое число оборотов шпинделя станка:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Чтобы получить стандартную частоту вращения шпинделя округляем полученное число оборотов в меньшую сторону. Принимаем частоту вращения шпинделя n=1250 об/мин.

Рассчитываем действительную скорость резания:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru = (3,14*26*1250)/1000 = 102,05 м/мин

· обработка наружного Æ20,4h12

1. Расчет скорости резания v в м/мин:

Назначение подачи суппорта на оборот шпинделя s в мм/об: s=0,6 мм/об

Глубина резания на данном переходе: t=1,5 мм

Скорость резания рассчитывается по формуле:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Значение стойкости инструмента T примем равным 60 мин.

Значения коэффициентов Сv, показателей степени x,y,m:

Сv =227; x=0,15; y=0,35; m=0,2.

Коэффициент Kv для стали принимается равным 1.

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

2. Рассчитываем рекомендуемое число оборотов шпинделя станка:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Чтобы получить стандартную частоту вращения шпинделя округляем полученное число оборотов в меньшую сторону. Принимаем частоту вращения шпинделя n=1600 об/мин.

Рассчитываем действительную скорость резания:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru = (3,14*20,4*1600)/1000 = 102,5 м/мин

· поверхность 5: Æ17,2Н14

1.Расчет скорости резания v в м/мин:

Назначение подачи суппорта на оборот шпинделя s в мм/об: s=0,3 мм/об

Глубина резания на данном переходе равна t=1,5 мм

Скорость резания рассчитывается по формуле:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Значение стойкости инструмента T примем равным 60 мин.

Значения коэффициентов Сv, показателей степени x,y,m:

Сv=273, x=0,15, y=0,2, m=0,2.

Коэффициент Kv для стали принимается равным 1.

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

2. Рассчитываем рекомендуемое число оборотов шпинделя станка:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Чтобы получить стандартную частоту вращения шпинделя, округляем полученное число оборотов в меньшую сторону. Принимаем частоту вращения шпинделя n=1600 об/мин.

Рассчитываем действительную скорость резания:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru = (3,14*17,2*1600)/1000 = 86,4 м/мин

· поверхность 10

1. Расчет скорости резания v в м/мин:

Назначение подачи суппорта на оборот шпинделя s в мм/об: s=0,1 мм/об

Глубина резания на данном переходе равна t=0,5 мм

Скорость резания рассчитывается по формуле:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Значение стойкости инструмента T примем равным 60 мин.

Значения коэффициентов Сv, показателей степени x,y,m:

Сv=47, x=0,15, y=0,8, m=0,2.

Коэффициент Kv для стали принимается равным 1.

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

2. Рассчитываем рекомендуемое число оборотов шпинделя станка:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Чтобы получить стандартную частоту вращения шпинделя, округляем полученное число оборотов в меньшую сторону. Принимаем частоту вращения шпинделя n=1600 об/мин.

Рассчитываем действительную скорость резания:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru =(3,14*22*1600)/1000 = 110,6 м/мин

2. Расчет режимов резания на токарной операции 015:

Таблица 8

Операция 015 токарная t, мм S, мм/об V, м/мин
Точить поверхность 3 0,8 0,25
Точить поверхность 2 0,8 0,25
Точить поверхность 1 0,8 0,25
Нарезать резьбу (поверх. 4) - 0,2
Расточить отверстие (поверх. 6) 0,5 0,2
Подрезать торцы (поверх. 8, 7, 9) 0,5 0,1

3. Расчет режимов резания на фрезерной операции 020 (фрезерование паза):

1. Расчет скорости резания v в м/мин:

Назначение подачи суппорта на оборот шпинделя s в мм/об: s=0,08 мм/об

Глубина резания на данном переходе равна t=2 мм

Скорость резания рассчитывается по формуле:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Значение стойкости инструмента T примем равным 60 мин.

Значения коэффициентов Сv, показателей степени x,y,m:

Сv=87, x=0,25, y=0,33, m=0,125.

Коэффициент Kv для стали принимается равным 1.

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

2. Рассчитываем рекомендуемое число оборотов шпинделя станка:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Чтобы получить стандартную частоту вращения шпинделя, округляем полученное число оборотов в меньшую сторону. Принимаем частоту вращения шпинделя n=1000 об/мин.

Рассчитываем действительную скорость резания:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru =(3,14*19*1000)/1000 = 59,66 м/мин

7.2 Нормирование операций

1) Основное время определяем по формуле:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru ,

где L – длина пути проходимого инструментом или деталью в направлении подачи при обработке i-го технологического участка (с учетом врезания и перебега), мм; l – длина обрабатываемой поверхности детали, мм; l1 – величина врезания инструмента, мм; l2 – величина перебега (схода) инструмента, мм; i – число ходов инструмента; S – подача на один оборот шпинделя, мм/об (определяем по справочнику Барановского, карта Т-2 стр.22-25); n – частота вращения шпинделя, об/мин.

Для расчета основного времени необходимы следующие данные: подача суппорта S в мм/об, скорость резания V в м/мин и число оборотов шпинделя станка n в об/мин. Эти данные берутся из предыдущего пункта (расчет режимов резания).

1) Основное время:

T0 = Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

Токарная операция 010:

1. Подрезать торец. (поверхность 9):

S=0,1 мм/об

n=1600 об/мин

T0 = Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru = (1+1+28)*1/ 0,1*1600= 0,19 мин

2. Точить поверхность 1. Æ28h12:

S=0,6 мм/об

n= 1250 об/мин

T0 = Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru =(1+1+19)*1/0,6*1250= 0,028 мин

Расточная операция 020:

1. Расточить отверстия 6. Æ20:

S(6)=0,3 мм/об

n=1600 об/мин

T0 = Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru =(19,5+1+1)*1/0,3*1600= 0,04 мин

2. Расточить отверстие 5. Æ17,2 :

S=0,6 мм/об

n=1600 об/мин

T0 = Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru =(1+1+11)*1/0,6*1600= 0,01 мин

Токарная операция 030:

1. Подрезать торец (поверхность 10):

S=0,3 мм/об

n=1600 об/мин

T0 = Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru =(1+1+22)*1/0,3*1600= 0,05 мин

2. Точить поверхность 4. Æ22:

S=0,6 мм/об

n=1250 об/мин

T0 = Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru =(1+1+8)*1/0,6*1250= 0,01 мин

Токарная операция 040:

1. Точить поверхность 2. Æ26:

S=0,6 мм/об

n=1250 об/мин

T0 = Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru =(1+1+3)*1/0,6*1250= 0,005 мин

Токарная операция 050:

1. Точить канавку. Æ20,4:

S=0,2 мм/об

n=1600 об/мин

T0 = Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru =(1+1+2,5)*1/0,2*1600= 0,01 мин

2. Снять фаски под углом 45о :

S=0,2 мм/об

n=1600 об/мин

T0 = Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru =(1+1+1,9)*1/0,2*1600= 0,01 мин

Фрезерная операция 060:

1. Фрезеровать паз:

S=0,08 мм/об

n=1000 об/мин

T0 = Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru =(1+1+19)*1/0,08*1000= 0,026

Итак:

для токарной операции:

∑То= 0,19+0,028+0,05+0,01+0,005+0,01+0,01=0,303 мин

для расточной операции:

∑То=0,04+0,01=0,05 мин

для фрезерной операции:

∑То=0,026 мин

2) Штучное время

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru ,

где Топ – оперативное время операции, мин; Тобс - время на обслуживание рабочего места, мин; Тотх - время на отдых и естественные надобности, мин.

Оперативное время операции:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru ,

где То - основное технологическое время, мин; Тв - вспомогательное время, мин.

Вспомогательное время определяем по нормативам t уст:

Для вспомогательного перехода, заключающегося в установке, закрепления, открепления и снятии детали норму вспомогательного времени устанавливаем по карте 5 справочника [4].

Устанавливаем норму времени – 1,7 мин.

Вспомогательное время, связанное с переходом t пер,устанавливаем по карте 18:

1 переход – 0,09 мин. (позиция 3);

2 переход – 0,09 мин. (позиция 3);

3 переход – 0,09 мин. (позиция 3);

4 переход - 0,24 мин. (позиция 13);

5 переход - 0,21 мин. (позиция 15).

Вспомогательное время на контрольные измерения tизм обработанной поверхности устанавливается по карте 86. При измерении штангенциркулем одной поверхности время на измерение равно 0,2 мин.

Итак, ∑Тв = tуст + tпер + tизм = 1,7+0,63 + 0,2*5 = 3,33 мин.

Таким образом, оперативное время:

для токарной операции:

Топ = 0,303 + 3,33 = 3,63 мин

для расточной операции:

Топ =0,05+3,33= 3,38 мин

для фрезерной операции:

Топ =0,026+3,33= 3,36 мин

По карте 19 определяем норматив времени на обслуживание рабочего места - 0,04 * tоп. Таким образом,

для токарной операции:

Тобс = 0,04*3,63 = 0,15 мин

для расточной операции:

Тобс = 0,04*3,38= 0,14 мин

для фрезерной операции:

Тобс =0,04*3,36= 0,13 мин

А время перерывов на отдых и личные надобности по карте 86 - 0,04 * ton .

Таким образом,

для токарной операции:

Тотх = 0,04*3,63 = 0,15 мин

для расточной операции:

Тотх = 0,04*3,38= 0,14 мин

для фрезерной операции:

Тотх = 0,04*3,36 = 0,13 мин

Норма штучного времени на выполнение нормируемой операции:

для токарной операции:

Тшт = 3,63 + 0,15*2 = 3,93 мин

для расточной операции:

Тшт = 3,38+ 0,14*2 = 3,66 мин

для фрезерной операции:

Тшт = 3,36+0,13*2 = 3,62 мин

3) Для работ по подготовке к операции и работ после окончания обработки партии деталей устанавливаем норму подготовительно-заключительного времени по карте 19: 22 мин.

Для партии деталей Пд= 60 шт. штучно-калькуляционное время:

Уровень технологичности детали по шероховатости поверхности - student2.ru

для токарной операции:

Тшт-к=22/60 +3,93 = 4,29 мин

для расточной операции:

Тшт-к=22/60 +3,66 = 4,02 мин

для фрезерной операции:

Тшт-к=22/60+3,62 = 3,98 мин

Наши рекомендации