Курсовая работа: Технология изготовления детали типа "Вал"

7.5 Расчет и назначение режимов резания

Определяем режимы резания на токарную с ЧПУ операцию 030 по нормативам [5]:

1Установить, зажать деталь;

2.Точить поверхность с одновременной подрезкой торца, выдерживая размеры (3), (2)с образованием фаски (4)

3. Точить поверхность с одновременной подрезкой торца, выдерживая размеры (5), (1) с образованием фаски (6)

4. Снять заготовку

2 переход

1.Для точения наружной поверхности

Глубина резания равна:

- черновой t21=1,92 мм

- получистовой t22=0,36 мм

- чистовое точение t32=0,092 мм

2. Для подрезки торца

Глубина резания равна:

- черновой t21=0,95 мм

- получистовой t22=0,53 мм

- чистовое точение t32=0,12 мм

3. Назначаем подачу:

4. Назначаем период стойкости резца Т=60 мин. [5]

5. Выбираем скорость главного движения резания:

6. Рассчитаем частоту вращения шпинделя:

7.         Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка:

8.         Вносим поправку значении скорости резания:

9.         Рассчитаем минутную подачу:

10. Определим мощность, затачиваемую на резание:

11. Проверяем мощность привода станка по условию Nрез £ Nшп

Nшп = Nст h=10  0.8=8 кВт

2,8 £ 8 - обработка возможна

3 переход

1.Для точения наружной поверхности

Глубина резания равна:

- черновой t31=1,5 мм

2. Для подрезки торца

 Глубина резания равна:

- черновой t31=1,1 мм

3. Назначаем подачу:

4. Назначаем период стойкости резца Т=60 мин. [5]

5. Выбираем скорость главного движения резания:

6. Рассчитаем частоту вращения шпинделя:

7. Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка:

8.         Вносим поправку в значении скорости резания:

9.  Рассчитаем минутную подачу:

10.Определим мощность, затачиваемую на резание:

11. Проверяем мощность привода станка по условию Nрез £ Nшп

Nшп = Nст h=10  0.8=8 кВт

2,6 £ 8 - обработка возможна

Рассчитаем режимы резания на вертикально-фрезерную операцию 035 по эмпирическим формулам.

1.  Установить и зажать заготовку.

2.  Фрезеровать шпоночные пазы с переустановкой, выдерживая размеры 1, 2, 3,4

3.  Снять заготовку

1. Глубина фрезерования t2=4 мм

2. Определяем подачу Sz=0,02 мм/об (стр. 286 т. 38 [3])

3. Скорость резания для фрезерования:

4. Назначаем период стойкости сверла Т=80 мин ( стр. 279, т.30[3])

5. Определяем скорость главного движения резания, допускаемую режущими свойствами фрезы:

 (19)

где Сv =12;q=0.3;x=0.3;y=0.25;u=0;p=0;m=0.26 (стр. 286 т. 39 [3])

D –диаметр фрезы 8 мм;

В- ширина фрезерования 8 мм;

Z – число зубьев фрезы, 2 шт.

Kv- поправочный коэффициент на скорость резания:

kv= kMv ×kИv ×klv (20)

где kИv - коэффициент учитывающий качество поверхностного слоя заготовки, 1 (стр. 280 т. 31 [3]);

klv - коэффициент учитывающий материал инструмента, 1 (стр. 280 т. 31 [3]);

kMv – коэффициент учитывающий качество материала:

 (21)

где kГ - коэффициент зависящий от материала детали

kv= 1×1×0,56=0,56

 м/мин

6. Определяем частоту вращения:

 (22)

n= об/мин

7. Корректируем частоту вращения по паспорту станка: n=500 об/мин

8. Тогда действительная скорость резания:

VД=  (23)

VД= м/мин

9.        Определяем силу резания для сверления:

, (24)

где Ср=68,2; y=0,72; w=0; x=0,86; u=1; q=086 (стр. 291 т. 41 [3])

 Н

10. Определяем крутящий момент:

, (25)

где См=0,0345; y=0,8; q=2 (стр. 281 т.32[3])

Н м

11. Определяем мощность, затрачиваемую на резание:

 (26)

12. Проверяем мощность привода станка по условию Nрез £ Nшп

Nшп = Nст h=5,5 0.8=4,4 кВт – для станка 6Р13 0,12 £ 4,4 - обработка возможна

Значения режимов резания по остальным операциям выбираем по справочнику [5,6,7] и результаты сводим в таблицу 15.

Таблица 15 – Режимы резания

8. Нормирование технологических операций

Технически обоснованная норма времени устанавливается с учетом проектируемого технологического процесса, организации труда и квалификации рабочих, соответствующих заданному типу производства и рациональной организации рабочих мест.

Определим нормы времени для каждой технологической операции механической обработки заготовки.

Для серийного производства норма времени на выполнение технологической операции определяется как штучно-калькуляционное время по формуле

ТШК = ТШ + , (27)

где ТШ – штучное время на операцию, мин;

ТПЗ – подготовительно-заключительное время;

nП – размер партии деталей.

Норма штучного времени на операцию в общем случае рассчитывается по формуле

ТШ =  ∙ ТОП ∙ (1 + ) (28)

где q – число одновременно обрабатываемых заготовок (в нашем случае q = 1);

ТОП - оперативное время;

аобс – время на организационное и техническое обслуживание рабочего места в процентах;

аотл - время на отдых и личные надобности в процентах к оперативному времени.

Оперативное время вычисляется по формуле

ТОП = ТО + ТВ + КТВ, (29)

где ТО – основное (машинное) время;

ТВ – вспомогательное время на выполнение вспомогательных переходов;

КТВ - коэффициент вспомогательного времени, учитывающий тип оборудования и серийность производства.

Основное время определяется по формуле

ТО = , (30)

где toj – время выполнения отдельного технологического перехода.

toj =  i, (31)

где l – длина обрабатываемой поверхности;

lB – длина врезания инструмента;

ln – длина перебега инструмента;

S0 – оборотная подача;

n – частота вращения шпинделя;

i – число проходов, выполняемых на данном переходе.

Вспомогательное время на операцию определяем по формуле

ТВ = ТВУ + ТВСП + ТВИ, (32)

где ТВУ – время на установку и снятие заготовки;

ТВСП – вспомогательное время, связанное с выполнением перехода и операции;

ТВИ – время на контрольные измерения.

Для технологических операций, выполняемых на станках ЧПУ, штучное время определяется по формуле

ТШТ =(Та + ТВ КТВ) (1 + ), (33)

где Та – время автоматической работы по программе;

Тоб – время на обслуживание рабочего места и личные надобности в процентах.

Та = Тоа + Тва, (34)

где Тао – время основной работы по программе;

Тва – время вспомогательной работы по программе;

Тоа = , (35)

где li – длина пути, проходимого инструментом на участке траектории движения;

Sмi – минутная скорость подачи.

Тва = ТХ + ТОСТ, (36)

где ТХ – время автоматической вспомогательной работы на быстрые перемещения;

ТОСТ – время технологических пауз при смене инструмента, проверке размеров и т.п.

В качестве примера определим норму времени для 030 операции, токарной с ЧПУ.

Время автоматической работы определим по формуле

Та =  +  (37)

Значения toai и tвaj определяются из таблицы, составленной в соответствии с траекторией движения инструмента (рис. 14).

Рисунок 14 - Траектория движения инмтрумента на операции 030

Таблица 16 - Нормы времени на операцию 030 токарную с ЧПУ

Та = 0.241+0.228=0,469мин

Тв=Тву+Твсп+Твн=0,45+0,55+0,47=1,47 мин

где Тву = 0,45 мин (К.2, стр.36, [5]) – время на установку и снятие заготовки;

Твсп. = 0,04 + 0,03 + 0,15 + 0,04+0.29 = 0,55 мин (К.8, стр.50, [5]) – время, связанное с выполнением переходов;

Тви = 0.3+0.07+0.1= 0.47 мин (К.9, стр.52, [5]) – время на контрольные измерения;

Тоб = 10% (К.10, стр.55, [5]) – время технологического обслуживания и отдыха;

Ктв = 1 (К.1, стр.35, [5]) – поправочный коэффициент на вспомогательное время, зависящий от серийности работ, типа оборудования и трудоёмкости.

Тш = (0,469 + 1,47∙1)∙(1 + ) = 2,13 мин

Тпз = 14 мин – (К.11, стр.50, [5]) подготовительно-заключительное время;

nД = 84 – размер партии деталей.

Определим штучно-калькуляционное время:

Тш-к = 2,13 +  = 2,29 мин.

Расчет и выбор норм времени на операцию с ручным управлением.

040 Фрезерную

Вспомогательное время

Тву = 0,15 мин (к.3, стр.34 [8]) – время на установку и снятие заготовки;

Твсп = 0,02+0,06+0,08+0,5+0,06=0,27 мин (к.18, стр.67 [7]), (к.18, стр.69 [7]) – вспомогательное время, связанное с переходом;

Тви = 0,17 мин (к.86, стр.186 [8]) – время на контрольные измерения (при помощи штангенциркуля);

ТП З - время подготовительно-заключительное

ТП З=18 мин (с.110 к.32 [8])

аабс – процентное выражение времени взятого от оперативного аабс=3%;

аотд – время на отдых и личные надобности аотд=7%;

Определим штучно-калькуляционное время:

Нормы времени по операциям сведем в таблицу 17.

Таблица 17 - Нормирование времени на механическую обработку

Список литературы и нормативных документов

1. Справочник технолога-машиностроителя в 2 томах. Том 1 / Под редакцией Косиловой А.Г., Мещерякова Р.К. – 4-е изд., М. Машиностроение, 1985.

2. ГОСТ 7505-74.

3. Справочник технолога-машиностроителя в 2 томах. Том 2 / Под редакцией Косиловой А.Г., Мещерякова Р.К. – 4-е изд., М. Машиностроение, 1986.

4. Кузнецов Ю.И., Маслов А.Р., Байков А.Н. Оснастка для станков с ЧПУ: Справочник. – 2-е издание – М.: Машиностроение, 1990.

5. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания на работы, выполняемые на металлорежущих станках с ЧПУ – ЦБПНТ при НИИ труда. М.: Машиностроение. 1980.

6. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Часть 1. ЦБПНТ при НИИ Труда. 2-е издание; М.: Машиностроение, 1974.

7. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Часть 2. ЦБПНТ при НИИ Труда. 2-е издание; М.: Машиностроение, 1974.

8. “Общемашиностроительные нормы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительного для технического нормирования станочных работ”. ЦБПНТ при НИИ труда. М.: Машиностроение. 1974.