Розрахунок режимів різання і часу на механічну обробку деталей

 

Зміст роботи

7.1.1 Ознайомлення з схемою класифікації витрат робочого часу на виробничу роботу.

7.1.2 Вивчення окремих складових норм часу та їх визначення.

7.1.3 Розв´язок задач з визначення норм часу.

7.1.4 Обробка результатів і складання звіту.

 

Порядок виконання роботи

7.2.1 Ознайомлення з схемою класифікації витрат робочого часу на виробничу роботу (рисунок 7.1) і вивчення окремих елементів норм часу Т_н.

Рисунок 7.1 - Схема класифікації витрат робочого часу на виробничу роботу

 

У відповідності з схемою технічна норма часу на операцію складається з двох частин:

- підготовчо-заключний час t_п-з;

- штучний час Т_шт.

7.2.1.1 Підготовчо-заключним часом називається час, який затрачається працівником на ознайомлення з заданою роботою і виконанням дій, які пов'язані з її закінченням.

Особливістю підготовчо-заключного часу є те, що він витрачається працівником один раз для виконання партії оброблювальних деталей і його тривалість не залежить від кількості деталей в партії. Підготовчо-заключний час вибирається з довідкових таблиць.

7.2.1.2 Штучний час складається з двох частин - оперативного t_оп і додаткового t_д. Оперативний час - час на протязі якого здійснюється виробнича робота, яка пов'язана з виконанням даної операції

t_оп=t_o+t_д.

7.2.1.3 Додатковий час (обслуговування робочого місця, відпочинок) витрачається працівником на догляд за робочим місцем на протязі виконання даної роботи. Цей час встановлюється за нормативними таблицями у відсотках від оперативного часу в залежності від складності роботи.

7.2.1.4 Допоміжний час - час, який затрачується працівником на дії, які пов`язані з забезпеченням виконання основної (технологічної) праці, він включає: установку, кріплення деталі, управління механізмами верстата, вимірювання і зняття деталі. Допоміжний час визначається за довідниковими таблицями.

7.2.1.5 Основний (технологічний) час - час, який необхідний на безпосередню зміну геометричної форми, розмірів і властивостей оброблюваної деталі або вивчення взаємного розміщення частин виробу (розбірно - складальні роботи).

Основний час може бути: машинним - обточування вала; машинно-ручним - підрізка торця; зняття фаски з ручної подачі; ручним - слюсарні роботи.

Аналітично норму штучного часу можна представити як

Т_шт = t_o+t_д+t_доп або Т_шт = (t_o+t_д)(1+ ),

де t_o - основний час, хв;

t_доп - допоміжний час, хв;

t_д - додатковий час, хв;

х - відсоток додаткового часу від оперативного часу.

Технічна норма часу визначається за формулою

Т_н=Т_шт+ ,

де t_п-з -підготовчо-заключний час, хв;

z - кількість деталей в партії, шт.

Індивідуальне завдання

 

7.3.1 Визначити норму часу Т_н на токарну оперцію при виготовленні шворня автомобіля. Розрахункові дані наведені в таблиці 7.1.

 

 

Токарні роботи

Режими різання повинні забезпечувати високу якість оброблюваної деталі, найбільшу продуктивність праці і найменшу вартість операції. Глибину різання при чорновій обробці рекомендується приймати більшою, а при чистовій вона визначається в залежності від степені точності і шорсткості поверхні. За вибраною глибиною різання - і діаметром оброблюваної поверхні визначають подачу, співставляючи її з паспортними даними. За знайденими значеннями глибини різання і подачі за допомогою довідника [9, карта Т-4] або шляхом розрахунку за формулами визначається швидкість різання (теоретична). При відомій теоретичній швидкості різання можна визначити теоретичну частоту обертання шпинделя, яку необхідно порівняти з паспортними даними верстата і прийняти найбільше значення частоти обертання, допустиму шпинделем верстата. Вибрана подача для чорнового точіння з прийнятою глибиною різання перевіряється за осьовою силою різання Р_х і міцністю механізму подачі верстата Р_ст і визначається за паспортними даними верстата. При цьому повинна бути виконана умова

Р_х Р_ст.

Вибраний режим різання повинен забезпечувати наступну умову N_p N_e,

де N_p - потужність різання, кВт; N_e - ефективна потужність верстата, кВт.

 

7.4.1 Приклад. Визначити норму часу Тн на токарну операцію при виготовленні шворня ЗИЛ-130 (рисунок 7.2). Вихідні дані: матеріал – сталь 18ХГТ, НВ 149-187. Заготовка - пруток D=42 мм. Маса деталі 2 кг, партія - 160 шт.

1 – торець; 2 - поверхня

Рисунок 7.2 - Ескіз заготовки для виготовлення шворня автомобіля.

 

7.4.1.1 Зміст операцій:

Підрізати торець 1.

Проточити поверхню 2 до d=38,2 мм, L=225 мм.

Зняти фаску 1,5´45^о.

Відрізати деталь на L=220 мм.

Послідовність розрахунку.

Враховуючи габарити оброблюваної деталі, вибираємо токарно-гвинторізний верстат 1615 М з врахуванням потужності електродвигуна.

Пристрій - патрон самоцентруючий.

Різальний інструмент - різець 16´25 Т5 К10 [8, таблиця 35]. Геометрія ріжучої частини інструменту визначається за [8, таблиця 36]: головний кут в плані j=90^о, радіус при вершині різця z=0,5 мм. Вимірювальний інструмент - штангельциркуль.

7.4.1.2 Розміри поверхонь обробки і розрахункова довжина визначаються для кожного переходу за розмірами деталі.

Розрахункова довжина обробки на переходах:

Перехід 1. Діаметр оброблювальної поверхні 42 мм. Тоді L=D/2=42/2=21 мм.

Величина врізання і перебігу різця при j=90^о, L_1,2=4 мм [9, с.300]. Отже, L=21+4=25 мм.

Перехід 2. Довжина оброблюваної поверхні L=225 мм.

Розрахункова довжина обробки

L=225+4=229 мм.

Перехід 3. Довжина оброблюваної поверхні L=1,5 мм.

Розрахункова довжина обробки

L=1,5+4=5,5 мм.

Перехід 4. Діаметр оброблюваної поверхні d=38,2 мм.

Довжина оброблюваної поверхні

L=d/2=38,2/2=19,1 мм.

Розрахункова довжина обробки L=19,1+4=23,1 мм.

7.4.1.3 Глибина різання визначається за величиною припуску на обробку деталі.

Перехід 1. t₁=2 мм.

Перехід 2. t₂=(D-d)/2=(42-38,9)/2=1,9 мм.

Перехід 3. t₃=1,5 мм.

Перехід 4. t₄=3 мм.

7.4.1.4 Подача визначається для кожного переходу за [9, карта Т-4].

Перехід 1. S₁=0,4 мм.

Перехід 2. S₂=0,4 мм.

Перехід 3. S₃=0,4 мм.

Перехід 4. S₄=0,3 мм.

Після цього подача уточнюється згідно паспортних даних верстата, де переходи 1, 2, 3 і 4 S_о=0,39 мм/об.

7.4.1.5 Швидкість різання визначається для кожного переходу [9, карта Т-4], де переходи 1, 2, 3 і 4 V=115 м/хв.

7.4.1.6 Знаючи швидкість різання, визначаємо частоту обертання шпинделя за формулою

.

Переходи 1 і 2

об/хв.

Переходи 3 і 4

об/хв.

 

Знайдена частота обертання шпинделю коректується з фактичними паспортним даними верстата n_ф=613 об/хв.

Фактична швидкість різання

м/хв.

Переходи 1 і 2

м/хв.

Переходи 3 і 4

м/хв.

7.4.1.7 Сила різання

, кгс, [9, карта Т-5]

кгс.

7.4.1.8 Потужність різання

кВт.

Прийнявши к.к.д. верстата h=0,85

кВт.

Потужність електродвигуна верстата 1615 М рівна N_e= 2,2 кВт, отже, потужність верстата допускає обробку деталі з прийнятим режимом різання.

Коефіцієнт використання потужності верстата

.

Необхідно, щоб коефіцієнт використання потужності верстату наближався до одиниці, так як це викликано економічною доцільністю.

7.4.1.9 Розрахунок машинного (основного) часу

, хв.,

де - довжина оброблюваної поверхні деталі, мм;

- величина врізання різця, мм;

- величина перебігу різця, мм;

L - повна величина проходу різця, мм;

n - частота обертання деталі, об/хв;

S_o - подача, мм/об;

і - кількість переходів.

Перехід 1

хв.

Перехід 2

хв.

Перехід 3

хв.

Перехід 4

хв.

Всього:

хв.

7.4.1.10 Допоміжний час визначається за таблицями для кожного переходу:

а) допоміжний час на установку і зняття деталі [10, таблиця 70] t_доп=0,47 хв.

б) допоміжний час, пов'язаний з переходами [10, таблиця 71].

Перехід 1 t_доп=0,1 хв.

Перехід 2 t_доп= 0,42+0,08=0,5 хв.

Перехід 3 t_доп=0,16 хв.

Перехід 4 t_доп=0,16+0,08=0,24 хв.

Допоміжний час, пов'язаний з контрольними вимірюваннями [8, таблиця 53].

Перехід 2 t_доп=0,1 хв.

Перехід 4 t_доп=0,16 хв.

Допоміжний час на операцію

хв.

7.4.1.11 Додатковий час приймається у відсотках від оперативного часу 4,6 % [10, с.133]

хв.

7.4.1.12 Штучний час

Т_шт=t_м+t_доп+t_д=1,11+1,79+0,13=3,03 хв.

7.4.1.13 Підготовчо-заключний час визначається за [10, таблиця 72]

t_п-з=6,6+2,4=9 хв.

7.4.1.14 Технічна норма часу

Т=Т_шт+ хв.