 |
Токарная с ЧПУ: поверхности 1,2,14,15,21,22,23,24.
|
|
|
|
Оборудование: Токарный станок с ЧПУ модели 11Б40Ф4;
Резец проходной: CKJNR/L 2525-M16, Пластины: KNUX 160405-R11/L11;
Резец канавочный: HELIR 2525-4T25, Пластины: GRIP – 4004Y;
Резец расточной: SER/L 2525-M16, Пластины: 16 ER/L M2.00 ISO;
Сверло Ø18мм (Р6М5) ГОСТ 10903-77.
Сверло Ø48мм (Р6М5) ГОСТ 10903-77.
1) Глубина резания
Переход 1 t=1,5 мм
Переход 2 Глубина сверления t =30мм
Переход 3 Глубина сверления t =30мм
Переход 4 t=2 мм
Переход 5 t=2 мм
2) Подача
Переход 1 S = 0,3 мм/об
Переход 2 S = 0,3 мм/об
Переход 3 S = 0,15мм/об
Переход 4 S = 0,3 мм/об
Переход 5 S = 0,3 мм/об
3) Скорость резания
Расчетная скорость резания
, (33)
где С v – поправочный коэффициент. [5];
Т – стойкость инструмента, мин. [5];
m, x, y – показатели степени. [5];
kv – поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания. [5].
,
где kMV – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала. [5];
(34)
где 
– предел прочности;
k r – коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости. [5]
nV – показатель степени. [5]
kП V – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки. [5];
kИ V – коэффициент, учитывающий материал инструмента. [5].
Переход 2
, (35)
С v = 28,1; g = 0,25; y = 0,55; m = 0.125; T = 35; Kv = 1.
|
|
|
.
Переход 3
С v = 28,1; g = 0,25; y = 0,55; m = 0.125; T = 35; Kv = 1.
Переход 1
.
Cv=182; Х=0,12; Y=0,3; m=0,23; К v=1,512; T=120 мин.
Переход 4
.
Cv=182; Х=0,12; Y=0,3; m=0,23; К v=1,512; T=120 мин.
Переход 5
.
Cv=182; Х=0,12; Y=0,3; m=0,23; К v=1,512; T=120 мин.
4) Частота вращения шпинделя
Переход 1 
(36)
nд = 550 об/мин.
Переход 2 
nд = 412 об/мин.
Переход 3 
nд = 180 об/мин
Переход 4 
об/мин.
nд = 280 об/мин
Переход 5 
об/мин.
nд = 420 об/мин
5) Действительная скорость резания
Переход 1 
(37)
Переход 2 
Переход 3 
Переход 4 
Переход 5 
Крутящий момент ИП2,ИП3
См = 0.012; g = 2.0; у = 0.8
См = 0.012; g = 2.0; у = 0.8
6) Сила резания
Переход 1
(38)
Переход 2
Переход 3
Переход 4
Переход 5
7) Мощность резания:
Переход 1 
(39)
Переход2 
Переход3 
Переход 4 
Переход 5 
7) Машинное время [6]
Переход 1 
(40)
Переход 2 
Переход 3 
Переход 4 
Переход 5 
По паспорту станка мощность двигателя NЭ=15 кВт и КПД=0,85.
|
|
|
Мощность электродвигателя с учётом КПД станка NЭ=15 · 0,85=12,75 кВт.
Следовательно, установленный режим резания при такой мощности осуществим.
3.5.4.9 Расчет норм времени. Под техническим нормированием понимается установление нормы времени на выполнение определенной работы. Техническая норма времени, определяющая затраты времени на обработку (сборку), служит основой для оплаты работы, калькуляции себестоимости детали и изделия. На основе технических норм времени рассчитываются длительность производственного цикла, необходимое количество станков, инструментов и рабочих, определяется производственная мощность цехов или участков. Норма времени является одним из основных факторов для оценки совершенства технологического процесса и выбора наиболее прогрессивного варианта обработки заготовки.
При выполнении курсового проекта все операции механической обработки, для которых рассчитывались или выбирались режимы резания, обязательно подлежат техническому нормированию. При этом для трех разнотипных операций выполняется подробный поэлементный расчет штучного или штучно-калькуляционного времени, который приводится в расчетно-пояснительной записке. Для остальных операций рассчитанные нормы времени, без подробного пояснения, оформляются в таблицах расчетно-пояснительной записки и заносятся в операционные и маршрутные карты технологического процесса.
В единичном, мелкосерийном и среднесерийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени (
), а в массовом и крупносерийном – норма штучного времени (
):
(41)
(42)
где 
- подготовительно-заключительное время, определяемое на партию деталей, мин; 
- основное время, рассчитываемое для каждой операции на основании назначенных режимов резания, мин; 
- вспомогательное время, определяемое по нормативам, мин; 
- время на обслуживание рабочего места, мин; 
- время перерывов на отдых и личные физические потребности человека, мин.
Подготовительно-заключительное время (
) включает время на ознакомление рабочего с работой и на чтение чертежа; время на подготовку рабочего места, настройку станка, инструмента и приспособления для обработки заданной партии деталей; время на пробную обработку заготовок; время на снятие инструмента и приспособления со станка по окончании обработки данной партии деталей. Для определения величины подготовительно-заключительного времени при работе на станках с ручным управлением можно воспользоваться общемашиностроительными нормативами времени или технической литературой [8;9].
|
|
|
Подготовительно-заключительное время при работе на станках с ЧПУ, оснащенных устройством автоматической смены режущих инструментов, включает время на получение и изучение технологической документации, которое для всех моделей станков с ЧПУ принимается равным 12 мин; время на ввод управляющей программы с пульта оператора, равное примерно 25 мин, и привязку инструментов к системе координат станка (около 20 мин); время, необходимое для проверки управляющей программы в покадровом режиме (примерно 10 мин). Кроме того, в подготовительно-заключительное время, как и при работе на станках с ручным управлением, включается время на получение и сдачу инструментов, приспособлений, а также время на обработку пробных деталей. Ориентировочно величину при работе на станках с ЧПУ можно определить из технической литературы.
Основное время 
затрачивается на непосредственное изменение размеров, формы и качества обрабатываемой заготовки или на соединение деталей при сборке. Основное время может быть машинным, если процесс обработки совершается только станком, без непосредственного участия рабочего, и машинно-ручным или ручным, если процесс обработки ведется при непосредственном управлении инструментом или перемещении детали рукой рабочего. Расчет основного времени производится по формулам, установленным на основании кинематики используемого метода обработки и выбранных режимов резания, приведенных в литературе [16]. В некоторых случаях допускается принимать основное время по данным хронометража. Как правило, это имеет место при закруглении или притирке зубьев зубчатых колец, при зубострогании, круговом протягивании зубьев, суперфинишировании и внутреннем бесцентровом шлифовании.
|
|
|
При определении основного времени многоинструментальных работ и работ на многошпиндельных станках допускается введение корректирования (в сторону уменьшения) режимов резания для нелимитированных по продолжительности обработки инструментов. Корректирование желательно осуществлять за счет некоторого уменьшения скорости резания. Снижение скорости на нелимитированных инструментах значительно облегчает условия их работы и экономит время на смену или переточку. Определяя основное время, необходимо учитывать одновременность работы суппортов и не включать в расчет перекрывающиеся времена.
Вспомогательное время (
) затрачивается на различные действия, обеспечивающие выполнение основной работы.
При определении величины вспомогательного времени суммируются следующие его элементы: время на установку и снятие заготовки; время на пуск и остановку станка, включение и выключение подачи, изменение частоты вращения, поворот и перемещение частей станка и приспособлений, смену инструмента, быстросменных кондукторных втулок и другие приемы, непосредственно обеспечивающие выполнение обработки; время на измерение деталей. При обработке на станках с ЧПУ вспомогательное время дополнительно может включать время на позиционирование, ускоренное перемещение рабочих органов станка, подвод и отвод режущих инструментов в зоне обработки, смену режущих инструментов. Эти составляющие вспомогательного времени зависят от скорости и длины перемещений рабочих органов, от компоновки основных элементов станка и конструкции вспомогательных устройств. Вспомогательное время может быть неперекрываемым. Если вспомогательные работы выполняют не в процессе обработки заготовки, то такое вспомогательное время называют неперекрываемым. Если же часть вспомогательных работ выполняют в процессе обработки заготовки, то эта часть вспомогательного времени называется перекрываемой. При расчете нормы штучного или штучно-калькуляционного времени учитывают лишь ту часть вспомогательного времени, которая не может быть перекрыта основным машинным временем.
Определение вспомогательного времени производится по общемашиностроительным нормативам или технической литературе [8;16].
При использовании многооперационных станков, оснащенных многопозиционными столами со сменными паллетами – спутниками, вместо времени на установку и снятие заготовки во вспомогательное время включается время на смену паллеты и перемещение стола в рабочую позицию.
|
|
|
Сумма основного и вспомогательного времени называется оперативным временем.
Время на обслуживание рабочего места (
) состоит из времени на техническое и организационное обслуживание. Время технического обслуживания затрачивается на смену затупившегося и отработавшего режущего инструмента, на правку шлифовального круга, на регулировку и подналадку станка во время работы, ввод исходных данных и коррекций в систему ЧПУ, уборку стружки из зоны резания. Время на организационное обслуживание включает затраты времени на раскладку инструмента в начале смены и уборку его в конце смены, осмотр и опробование оборудования, получение инструктажа в течение рабочего дня, смазку и чистку станка, уборку рабочего места в конце смены.
Время на обслуживание рабочего места может устанавливаться по нормативам или определяться в процентах от оперативного времени: 4-8% - для станков с ручным управлением и 6-12% - для станков с ЧПУ.
Время перерывов на отдых и личные физические потребности (
) зависит от массы обрабатываемой заготовки, величины оперативного времени, характера подачи (ручная или механическая), регламентируется законодательством и исчисляется в процентах к оперативному времени. Для механических цехов это время составляет 2-4% к оперативному времени.
Иногда в технической литературе задается суммарное значение времени на обслуживание рабочего места и перерывы на отдых и физические потребности, которое в зависимости от конкретных условий производства может составлять 8-14% от оперативного времени.
Необходимые данные по определению , 
, 
приведены в приложении.
ПРИМЕР.
010. Токарная с ЧПУ
1) Основное технологическое время:
2) Вспомогательное время ручной работы не перекрываемое временем автоматической работы станка,
(42)
где 
− вспомогательное время на установку и снятие детали; 
мин
− вспомогательное время, связанное с выполнением операции;
мин
− вспомогательное неперекрываемое время на контрольные измерения детали.
(44)
3) Поправочный коэффициент
(45)
где n п – число обрабатываемых деталей в партии.
4) Подготовительно – заключительное время на партию
а) на наладку станка приспособлений и инструментов – 10 мин.
б) на получение инструмента и приспособлений до начала и сдача их после окончания работы – 4 мин.
Тпз=10+4=14 мин.
5) Норма штучного времени на операцию
(46)
6) Норма времени на обработку партии деталей
(47)
7) Норма штучно – калькуляционного времени
(48)
3.5.4.10 Выбор и описание приспособления. В данном пункте необходимо описать принцип работы и обоснование конструкции станочного приспособления, произвести расчет приспособления с технико-экономическим обоснованием.
При разработке конструкторской документации необходимо ознакомиться с существующими аналогами, их достоинствами и недостатками, а также изучить условия, в которых будет применяться конструируемое приспособление.
Для проектирования необходимо иметь данные о размерах изделия и заготовки, годовом объеме выпуска, условиях эксплуатации, режимах резания, виде охлаждения, применяемом станке, располагать нормалями на режущий инструмент, альбомами нормализованных деталей и сборочных единиц приспособлений. Задача сводится к тому, чтобы из готовых элементов скомпоновать наиболее выгодный для данных конкретных условий вариант конструкции приспособления.
Работа по выбору приспособления состоит из нескольких этапов:
1) подбора исходных данных для проектирования чертежей обрабатываемых заготовок, описания технологического процесса механической обработки, данных о предыдущей операции и возможных погрешностях, возникающих на ней, наилучшего способа базирования заготовки, принципиальной схемы базирования;
2) описания основных требований к приспособлению;
3) разработки эскиза приспособления;
4) расчетов элементов приспособления.
Проектирование приспособления рекомендуется производить в последовательности, определяемой справочной и учебной литературой [1], [6].
3.5.4.11 Разработка чертежа общего вида приспособления. При оформлении графической части проекта выполняются следующие этапы:
- согласно принципиальной расчетной схеме вычерчивают контур обрабатываемой заготовки (М 1:1) в необходимом количестве проекций, расположенных на расстоянии, достаточном для дальнейшего нанесения деталей приспособления. Контур обрабатываемой заготовки вычерчивают штрихпунктирной линией, заготовка считается условно прозрачной. Чертеж заготовки на главном виде должен соответствовать рабочему положению заготовки при обработке на станке;
- вычерчивают контур выбранных установочных элементов приспособления (штыри, планки, пальцы, призмы, оправки и т.п.). При размещении опор следует учитывать принятую схему базирования заготовки, направление действия сил резания и зажима; действующие стандарты на детали и узлы станочных приспособлений;
- вычерчивают контуры зажимного устройства с учетом выбранного типа приспособления;
- вычерчивают направляющие детали приспособления, определяющие положение режущего инструмента (кондукторные втулки, установы);
- выбирают по стандартам и вычерчивают контуры вспомогательных деталей и механизмов приспособлений (краны, выталкиватели и т.п.);
- наносят контуры корпуса приспособления, объединяя в одно целое все элементы приспособления, используя при этом по возможности стандартные формы заготовок корпусов;
- вычерчивают остальные проекции приспособления и определяют правильность расположения всех элементов и механизмов приспособления с учетом удобства его сборки и разборки, ремонта, установки и снятия заготовки, удаления стружки, управления и контроля. Особое внимание уделяют вопросам техники безопасности при обслуживании приспособления, а также требованиям технической эстетики;
- вычерчивают необходимые проекции разрезов и сечений, поясняющих конструкцию приспособления;
- проставляют размеры, допуски и посадки на основные сопряжения деталей, определяющие точность обработки, наладочные размеры, а также габаритные, контрольные и координирующие размеры с отклонениями, характеризующими расстояние между осями кондукторных втулок, пальцев и т.д.;
- в соответствии с ЕСКД составляют спецификацию деталей приспособления, над штампом чертежа записывают техническую характеристику и технические требования на изготовление, эксплуатацию и сборку приспособления; определяют уровень унификации приспособления.
При выборе и конструировании деталей и узлов приспособления стремятся к получению достаточно прочной и жесткой конструкции при наименьшей массе и размерах. Важно, чтобы каждая деталь спроектированного приспособления была технологична для обработки, а приспособление – для сборки.
Пример оформления чертежа общего вида приспособления для расточки Ø58Н9 в детали «Крышка» приведен на рисунок 3.10.
Рисунок 3.10 - Общий вид приспособления для расточки Ø58Н9 детали «Крышка».
|
|
|
