Министерство образования и науки Украины
Житомирский государственный технологическийуниверситет
Кафедра ТМ и КТС
Группа МС-112
Курсовая работа
по дисциплине «Техническое нормирование»
ТЕМА:
«Расчет норм времени на сверлильной, фрезерной итокарной операциях»
Исполнил:
Проверил:
Житомир
Содержание
1. Расчет нормы временина сверлильной операции
2. Расчет нормы временина фрезерной операции
3. Расчет нормы временина токарной операции
Список литературы
1. Расчёт нормы времени насверлильной операцииИсходные данные:
1. Деталь— шайба
/>
2. Величинапартии запуска деталей N=257 шт.
3. Операция— сверлильная.
4. Обрабатываемыйматериал — чугун СЧ20, σв=196 МПа = 19,6 кг/мм2; НВ170…241.
5. Станок— радиально-сверлильный мод. 2Н55. Частоты вращения шпинделя и величины подачстанка см. в табл. 1-3:
Таблица1
Частотавращения шпинделя станка мод. 2Н55, мин-120 25 31,5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000
Таблица2
Частотаобратного вращения шпинделя станка мод. 2Н55, мин-125 31,5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000
Таблица3
Подачистанка мод. 2Н55, мм/об0,056 0,08 0,112 0,16 0,224 0,315 0,45 0,63 0,90 1,25 1,80 2,5
6. Режущийинструмент:
-сверло спиральное Ø8,4ГОСТ 1604-71;
-метчик Ø10 ГОСТ 3266-81;
-зенковка коническая 45º, Ø16 ГОСТ 14953-80 прямая и обратная.
Материалвсех инструментов – быстрорежущая сталь Р6М5.
7. Измерительныйинструмент: калибры пробки.
8. Приспособление:самоцентрирующие машинные тиски с ручным зажимом, сверление по разметке.
9. Вспомогательныйинструмент: быстросменный сверлильный патрон с комплектом переходных втулок иплавающим патроном для разверток.
Расчетмассы заготовки
Массучугунной заготовки после предварительной токарной (фрезерной) обработки определяемпо формуле:
m = Vρ = (πd2/4h) ρ,
гдеV = πd2/4h— объем заготовки;
d =160 мм — диаметр заготовки;
h=10 мм — высота заготовки;
ρ = 7000 кг/м3— плотность чугуна.
Массазаготовки составит:
m = (π 0,162 /4∙0,01) 7000 ≈ 1,407 (кг).
Принимаемдля дальнейших расчетов вес заготовки равным 1,4 кг.
Расчетрежимов резания
Принимаем,предварительно:
Подача:
покарте 46, стр. 110, [2] подачу для сверления:
Длясверла Ø8,4 мм, группа подач I (сверление отверстий в жёстких деталях) – S=0,28–0,34мм/об
Согласовываемпо станку:
S1=0,315мм/об,
Подачудля метчика Ø10 мм примем равной шагу резьбы по карте 84, стр. 149, [2]:
S5=1,25мм/об.
Покарте 58, стр. 122, [2] выберем подачу для зенкования фаски 6: группаподач I – S=0,6…0,7мм/об.
Согласовываемпо станку:
S6=0,63мм/об.
Скоростьрезания, предварительно определяем:
покарте 47, стр. 111, [2], для сверления поверхности 1.
Дляобработки чугуна группа твердости 170-255 НВ и подачи Sдо 0,4:
Придиаметре сверла до 20: V1=27м/мин.
Покарте 84, стр. 149, [2] для нарезания резьбы метчиком диаметром 10 мм в серомчугуне скорость резания: V5=6,9 м/мин, учитывая поправочные коэффициенты:
— на группу твёрдости чугуна: />;
— на класс точности резьбы: />;
— на материал режущей части: />;
Скоростьрезания примет значение: V5=6,9*0,7 = 4,83 (м/мин)
Покарте 60, стр. 123, [2], для зенкования поверхностей 6 для обработкичугуна группа твердости 170-255 НВ, подачи Sдо 0,75, зенковка цельная Р6М5, глубина резания 1мм:
V6=24,5м/мин.
Находим частоты вращения шпинделя для каждой поверхности:
Поверхность1 сверление Ø8,4:
n1=1000V1/(pd1)= 1000*27/(3,14*8,4) ≈ 1023,7 (мин-1).
Принимаемпо станку n1=1000мин-1.
Поверхность5, нарезание резьбы Ø10:
n5=1000V5/(pd5)= 1000*4,83/(3,14*10) ≈ 154,7 (мин-1).
Принимаемпо станку n5=160мин-1.
Поверхность6, зенкование фаски 1*45º зенковкой конической:
n6=1000V6/(pd6)= 1000*24,5/(3,14*(8,4+1*2) ≈ 750,2 (мин-1).
Принимаемпо станку n6=800мин-1.
Результатырасчета режимов резания сводим в таблицу 4.:
Таблица4.Режимы резания при обработке детали
Номер
поверхности Содержание перехода
Частота вращения шпинделя,
мин-1
Подача,
мм/об 1 Сверление Ø 8,4 1000 0,315 5 Нарезание резьбы М10 160 1,25 6 Зенкование фаски 1*45º 800 0,63
Структураоперации
Структура операции устанавливается сучетом необходимости переключения режимов резания, смены режущего инструмента иконтрольных замеров для каждой поверхности. Для этого используем данныерасчетов режимов резания (см. табл. 4) и требования к точности обработки каждойповерхности (см. чертеж детали).
1. Установить,закрепить и снять деталь:
2. Обработкаповерхности 1:
2.1. Установитьрежимы резания для черновой обработки поверхности 1 – сверленияØ8,4.
2.2. Установитьв быстросменном патроне шпинделя сверло Ø8,4 для обработки данной поверхности.
2.3. СверлитьØ8,4 (поверхность 1) на проход.
3. Обработкаповерхности 6:
3.1. Установитьрежимы резания для обработки поверхности 6 – зенкования фасок1*45º.
3.2. Установитьв быстросменном патроне шпинделя коническую зенковку для обработки фаски1*45º со стороны верхней плоскости.
3.3. Обработатьповерхность 6 – одну фаску 1*45º до Ø10,4 со стороны верхнейплоскости.
3.4. Установитьв быстросменном патроне шпинделя обратную коническую зенковку для обработкифаски 1*45º со стороны нижней плоскости.
3.5. Обработатьповерхность 6 – одну фаску 1*45º до Ø10,4 со стороны нижнейплоскости.
4. Обработкаповерхности 5:
4.1. Установитьрежимы резания для нарезания резьбы на поверхности 5 — М10.
4.2. Установитьв быстросменном патроне шпинделя метчик Ø10 для обработки данной поверхности.
4.3. Нарезатьрезьбу в отверстии на поверхности 5.
5. Открепить,закрепить шпиндельную головку станка и переместить ее на 80 мм.
6. Обработкаповерхности 1:
6.1. Установитьрежимы резания для черновой обработки поверхности 1 – сверленияØ8,4.
6.2. Установитьв быстросменном патроне шпинделя сверло Ø8,4 для обработки данной поверхности.
6.3. СверлитьØ8,4 (поверхность 1) на проход.
7. Обработкаповерхности 6:
7.1. Установитьрежимы резания для обработки поверхности 6 – зенкования фасок1*45º.
7.2. Установитьв быстросменном патроне шпинделя коническую зенковку для обработки фаски1*45º со стороны верхней плоскости.
7.3. Обработатьповерхность 6 – одну фаску 1*45º до Ø10,4 со стороны верхнейплоскости.
7.4. Установитьв быстросменном патроне шпинделя обратную коническую зенковку для обработкифаски 1*45º со стороны нижней плоскости.
7.5. Обработатьповерхность 6 – одну фаску 1*45º до Ø10,4 со стороны нижнейплоскости.
8. Обработкаповерхности 5:
8.1. Установитьрежимы резания для нарезания резьбы на поверхности 5 — М10.
8.2. Установитьв быстросменном патроне шпинделя метчик Ø10 для обработки данной поверхности.
8.3. Нарезатьрезьбу в отверстии на поверхности 5.
9. Произвестиконтрольные замеры поверхностей 5 каждой 10-й детали.
Определениеосновного (технологического) времени
Основное(технологическое) время определяется по формуле
tO=(l+l1)i/ (ns),
гдеl— длина обрабатываемой поверхности (определяется по чертежу), мм;
l1= длина врезания и перебега инструмента(определяется согласно приложению 1, стр. 206, [1]), мм;
l2 —длина прохода при взятии пробных стружек, при работе мерным инструментомl2=0;
i—число проходов при обработке данной поверхности; (і=2,т.к. в детали 2 отверстия)
n—частота вращения шпинделя, мин-1;
s—подача, мм/об.
(принарезании резьбы l1 — длина рабочей части метчика)
Определяемвеличины длин для каждой поверхности в соответствии с принятой структуройоперации, заданными размерами по чертежу, заданными режущими инструментами инеобходимостью делать проходы для взятия пробных стружек (Приложение 1, стр.206, [1]).
Результатысводим в табл. 5.
Таблица5.
Длиныобработки, врезания и перебега, на взятие пробной стружки, мм.Номер перехода Содержание перехода
Длина
поверхности
l, мм
Длина
врезания и
перебега
l1, мм
Общая длина
(l + l1), мм 1, 5
Сверление пов. 1 до Ø8,4 10 5 15 2, 6
Зенкование пов. 6 – фаски 1*45º (10,4-8)/2 = 1,2 2 3,2 3, 7
Зенкование пов. 6 – фаски 1*45º (10,4-8)/2 = 1,2 2 3,2 4, 8
Нарезание резьбы на пов. 5 10 18 28
Определяем основное время для каждогоперехода, учитывая данные табл. 4 и 5.
Переход1, 5. Сверление пов. 1 до Ø8,5:
∑tO1,5 = 2*(15) / (1000*0,315) ≈ 0,1 мин.
Переход2, 3, 6, 7. Зенкование пов. 6 – фаски 1*45º
∑tO2,3,6,7=4*(3,2) / (800*0,63) ≈ 0,025 мин.
Переход4, 8. Нарезание резьбы:
∑tO4,8 = 2*(28) / (160*1,25) ≈ 0,28 мин.
Общее основное (технологическое)время, необходимое для обработки всех поверхностей детали, составляет:
tO=tO1+tO2+tO3+tO4 +tO5+tO6+tO7 +tO8= 0,1+0,025+0,28 ≈ 0,4 мин.
Определениевспомогательного времени
Вспомогательноевремя на установку и снятие детали
Вспомогательноевремя на установку и снятие детали весом 1,4 кг в самоцентрирующихпризматических машинных тисках с ручным зажимом определяем по карте 9, стр. 43,[1] (позиция №23) tУст = 0,15 мин.
Вспомогательноевремя, связанное с переходом
Вспомогательноевремя, связанное с переходом, при обработке несколькими инструментами воперации устанавливается по карте №29 для радиально-сверлильных станков, стр.102-105, [1]
Максимальныйдиаметр сверления станка 2Н55 составляет 50 мм, следовательно он относится ко ІІгруппе
Вспомогательноевремя, не вошедшее в комплексное время, связанное с переходом:
Переход1, поверхность 1 – сверление Ø8,4 напроход.
à ДляII группы станков, вспомогательноевремя, связанное с переходом при сверлении по разметке с механической подачей,наибольшим диаметром просверливаемого отверстия до 50 мм и длинойгоризонтального перемещения инструмента 0 мм:
tПер1= 0,11 мин (позиция№1).
à Времяна изменение числа оборотов шпинделя
tп1= 0,09 мин (позиция №13).
à Времяна изменение величины или направления подачи
ts1= 0,09 мин (поз. №13).
à Времяна смену инструмента диаметром до 15 мм в быстросменном патроне без выключениявращения шпинделя:
tРИ1= 0,05 мин (поз. №15).
à Суммарноевспомогательное время, связанное с переходом 1:
tПер1= 0,11+0,09+0,09+0,05 = 0,34 мин.
Переход2, поверхность 6 – обработка фаски 1*45ºдо Ø10,4 на верхней плоскости.
à ДляII группы станков, вспомогательноевремя, связанное с переходом при зенковании с ручной подачей, наибольшимдиаметром до 50 мм и длиной горизонтального перемещения инструмента 0 мм:
tПер2= 0,06мин(позиция №5).
à Времяна изменение числа оборотов шпинделя
tп2= 0,09мин(позиция №13).
à Времяна изменение величины или направления подачи
ts2= 0,09мин(поз. №13).
à Времяна смену инструмента диаметром до 30 ммв быстросменном патроне с выключением вращения шпинделя
tРИ2= 0,09 мин (поз. №17).
à Суммарноевспомогательное время, связанное с переходом 2:
tПер2=0,05+0,08+0,08+0,09 = 0,33 мин.
Переход3, поверхность 6 – обработка фаски 1*45ºдо Ø10,4 на нижней плоскости.
à ДляIІ группыстанков, вспомогательное время, связанное с переходом при зенковании с ручнойподачей, наибольшим диаметром до 50 мм и длиной горизонтального перемещения инструмента0 мм:
tПер3= 0,38мин(позиция №6).
à Времяна изменение величины или направления подачи
ts3= 0,09мин(поз. №13).
à Времяна смену инструмента диаметром до 30 ммв быстросменном патроне с выключением вращения шпинделя
tРИ3= 0,09 мин (поз. №17).
à Суммарноевспомогательное время, связанное с переходом 3:
tПер3=0,38+0,09+0,09= 0,56мин.
Переход4, поверхность 5 – нарезание резьбы М10 безреверса:
à ДляIІ группы станков, вспомогательноевремя, связанное с переходом при нарезании резьбы без реверса, наибольшимдиаметром до 50 мм и длинойгоризонтального перемещения инструмента для обработки следующего отверстия 0 мм:
tПер4= 0,06мин (позиция№7).
à Времяна смену инструмента диаметром до 30мм в быстросменном патроне с выключением вращения шпинделя:
à
tРИ4= 0,09 мин (поз. №17).
à Времяна изменение числа оборотов шпинделя
à
tп4= 0,09мин(позиция №13).
à Времяна изменение величины или направления подачи
ts4= 0,09мин(поз. №12).
à Суммарноевспомогательное время, связанное с переходом 4:
tПер4= 0,06+0,09+0,09+0,09= 0,33мин.
Переход5, поверхность 1 – сверление Ø8,4 напроход.
à ДляII группы станков, вспомогательноевремя, связанное с переходом при сверлении по разметке с механической подачей,наибольшим диаметром просверливаемого отверстия до 50мм и длиной горизонтального перемещения инструмента для обработки следующегоотверстия до 200 мм:
tПер5= 0,14мин(позиция№1).
à Времяна изменение числа оборотов шпинделя
tп5= 0,09 мин (позиция №13).
à Времяна изменение величины или направления подачи
ts5= 0,09 мин (поз. №13).
à Времяна смену инструмента диаметром до 15 мм в быстросменном патроне без выключениявращения шпинделя:
à tРИ5= 0,05 мин (поз. №15).
à
à Суммарноевспомогательное время, связанное с переходом 1:
tПер5= 0,14+0,09+0,09+0,05 = 0,37мин.
Переход6, поверхность 6– обработка фаски 1*45º до Ø10,4 на верхней плоскости.
à ДляII группы станков, вспомогательноевремя, связанное с переходом при зенковании с ручной подачей, наибольшимдиаметром до 50 мм и длиной горизонтального перемещения инструмента 0 мм:
tПер6= 0,06мин(позиция №5).
à Времяна изменение числа оборотов шпинделя
tп6= 0,09мин(позиция №13).
à Времяна изменение величины или направления подачи
ts6= 0,09мин(поз. №13).
à Времяна смену инструмента диаметром до 30 ммв быстросменном патроне с выключением вращения шпинделя
à tРИ6= 0,09 мин (поз. №17).
à Суммарноевспомогательное время, связанное с переходом 2:
tПер6=0,05+0,08+0,08+0,09= 0,33 мин.
Переход7, поверхность 6– обработка фаски 1*45º до Ø10,4 на нижней плоскости.
à ДляIІ группы станков, вспомогательноевремя, связанное с переходом при зенковании с ручной подачей, наибольшимдиаметром до 50 мм и длиной горизонтального перемещения инструмента 0 мм:
tПер7= 0,38мин(позиция №6).
à Времяна изменение величины или направления подачи
ts7=0,09мин(поз. №13).
à Времяна смену инструмента диаметром до 30 ммв быстросменном патроне с выключением вращения шпинделя
à tРИ7= 0,09 мин (поз. №17).
à Суммарноевспомогательное время, связанное с переходом 3:
tПер7=0,38+0,09+0,09= 0,56мин.
Переход8, поверхность 5– нарезание резьбы М10 без реверса:
à ДляIІ группы станков, вспомогательноевремя, связанное с переходом при нарезании резьбы без реверса, наибольшимдиаметром до 50 мм и длинойгоризонтального перемещения инструмента для обработки следующего отверстия 0 мм:
tПер8= 0,06мин (позиция№7).
à Времяна смену инструмента диаметром свыше до 30мм в быстросменном патроне с выключением вращения шпинделя:
tРИ8= 0,09 мин (поз. №17).
à Времяна изменение числа оборотов шпинделя
tп8= 0,09мин(позиция №13).
à Времяна изменение величины или направления подачи
ts8=0,09мин(поз. №12).
à Суммарноевспомогательное время, связанное с переходом 4:
tПер8= 0,06+0,09+0,09+0,09= 0,33мин.
Общеевспомогательное время, связанное с переходами для всех переходов всехобрабатываемых поверхностей:
tПер=tПер1+tПер2+tПер3+tПер4+tПер5+tПер6+tПер7+tПер8=
=0,34+0,33+0,56+0,33+0,37+0,33+0,56+0,33= 3,15мин.
Вспомогательноевремя на контрольные измерения
Вспомогательноевремя на контрольные измерения обработанной поверхности устанавливается покарте 86, стр. 185-199, [1], в зависимости от измерительного инструмента,точности и величины контролируемого размера, а также длины измеряемой поверхности.
Контролируемыеповерхности: №5 – 2 резьбовых отверстия М10-7Н длиной 10 мм. Контрольвыборочный, контролируется одна деталь из десяти. Измерительный инструмент –калибры-пробки резьбовые со вставками двусторонние ГОСТ 17758-72.
Контролируемыйразмер М10-7Н. Для измерения калибром-пробкой резьбовым двусторонним отверстияточностью 2-3 класса для измеряемого размера до 10 мм и длиной измеряемойповерхности до 10 мм, шаге резьбы до 1,5:
tИзм = 0,22 мин (поз. №233,стр. 195) — на одно отверстие
Общеевспомогательное время на контрольные измерения для всех обрабатываемых поверхностей:
tИзмРасч=2 tИзм=2*0,22 = 0,44 мин ;
Общеевспомогательное время на контрольные измерения для всех обрабатываемых поверхностейв расчете на одну деталь (с учетом частоты контроля):
tИзм =tИзмРасч /10= 0,44 / 10 ≈ 0,04 мин
Вспомогательноевремя (расчетное) на операцию составляет:
tв= tУст+ tПер+ tИзм= 0,15+3,15+0,04= 3,34мин;
Уточняем,ориентировочно, время, в количестве рабочих смен, необходимое для обработкивсей партии:
пСмен= N * tОп / (8,2*60),
гдеN= 257 — размер партии, шт;
tОп— расчетное оперативное время на изготовление одной детали, мин.
ТОп= ТО+ tВ= 0,4+3,34= 3,74мин;
8,2 —продолжительность рабочей смены в часах.
Тогда:
пСменн=N* ТОп /(8,2*60) =257*3,74/(8,2*60)≈ 1,95смены.
Принимаемпоправочный коэффициент на вспомогательное время по карте 1, стр.31, [1] дляобработки деталей повторяющихся конструкций на станках среднего размера и суммарнойпродолжительности обработки партии деталей по трудоемкости за 1-2 смен КtВ=1, следовательно предварительнорассчитанное оперативное время не изменится:
(Сучетом поправочного коэффициента, уточненное вспомогательное время на операциюсоставит:
ТВ0=КtВ*tВ0=1,0*3,34= 3,34мин.
Тогда,с учетом уточненного вспомогательного времени, оперативное время составит:
ТОп=ТО+tВ=0,4+3,34= 3,74мин.)
Времяна обслуживание рабочего места
Времяна обслуживание рабочего места определяется для радиально-сверлильных станков(карта 30, стр. 106) в зависимости от наибольшего диаметра просверливаемогоотверстия и состоит из времени на техническое обслуживание и времени организационногообслуживания.
Времяна обслуживание рабочего места для наибольшего диаметра просверливаемого отверстия 50 мм составит aОбс= 4% оперативного времени (карта 30, стр. 106, [1]).
tОбс=0,04*3,74≈0,15мин
Времяперерывовна отдых и личные надобности
Времяперерывов на отдых и личные надобности определяется по карте 88, стр. 203, [1]в зависимости от вида подачи, веса детали и продолжительности оперативноговремени
Длямеханической подачи, веса детали до 5 кг и длительности оперативного времени операции свыше 1 мин время перерывов на отдых и личные надобности составит aОтд= 4% оперативноговремени.
tОтд=0,04*3,74≈0,15мин
Подготовительно-заключительноевремя
Подготовительно-заключительноевремя состоит из времени на наладку станка, инструментов и приспособлений (Тп.з.А),времени на дополнительные приемы (Тп.з.Б), и временина получения и сдачу инструментов и приспособлений в начале и в конце работы (Тп.з.В).
Подготовительно-заключительноеопределяется по карте 30, стр. 106, [1] для радиально-сверлильных станков иопределяется в зависимости от способа установки детали,количества режущих инструментов в наладке и наибольшего диаметра просверливаемогоотверстия.
Дляобработки в универсальном приспособлении (самоцентрирующем патроне) иколичестве режущих инструментов в наладке до6 (1. сверло Ø8,4; 2.зенковка коническая прямая; 3.зенковка коническая обратная; 4.метчикØ10), наибольшем диаметрепросверливаемого отверстия до 50 мм Тп.з.Асоставит:
Тп.з.А= 13 мин (поз. №2).
Времяна дополнительные приемы не расходуется
Тп.з.Б= 0.
Времяна получения и сдачу инструментов и приспособлений в начале и в конце работыпринимается в интервале 5-7 мин (позиция №15, стр. 107). Принимаем:
Тп.з.В= 6 мин.
Такимобразом:
Тп.з.=Тп.з.А+ Тп.з.Б+Тп.з.В=13+0+6= 19 мин
Штучноевремя
Штучноевремя рассчитывается без учета размера партии и подготовительно-заключительноговремени:
Тшт=(ТО+ ТВ)*(1+ (aОбс+aОтд)/100)= (0,4+3,34)*(1+(0,04+0,04)) ≈ 4,04 мин
Штучно-калькуляционноевремя
Штучное-калькуляционноевремя является нормой времени на обработку одной детали из партии заданногоразмера и рассчитывается с учетом всех составляющих:
Тшк.к=Тшт+ Тп.з./N = 4,04+ 19./ 257 ≈ 4,11 мин
2.Расчёт нормы времени на фрезерной операции Исходные данные:
10. Деталь— шайба
/>
Рис.1. Эскиз детали
11. Величинапартии запуска деталей N=131 шт.
12. Операция— фрезерная;.
13. Обрабатываемыйматериал СЧ20, σв=196 МПа = 19,6 кг/мм2; НВ 170…241
14. Характерзаготовки — заготовка предварительно обработана,припуск составляет 1,5 мм.
15. Станок— вертикально-фрезерный, мод 6Р12. Частота вращения шпинделя и величины подачстанка см. в табл.1-3.
16. Приспособление:самоцентрирующие машинные тиски с ручным зажимом
Таблица1
Частотавращения шпинделя станка мод. 6Р12, мин-131,5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600
Таблица2
Продольныеи поперечные подачи станка мод. 6Р12, мм/мин.25 31,5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250
Таблица3
Вертикальныеподачи станка мод. 6Р12, мм/мин.8,3 10,5 13,3 16,7 21 27,7 33,3 41,7 53,3 66,7 83,3 105 133 167 210 278 333 418
17. Режущийинструмент :
— фреза торцовая: ГОСТ 9473-80; материал режущей части ВК6, число зубьев z=12, диаметр D= 125 мм, ширина В = 42 мм;
— фреза концевая ГОСТ 17026-71, длина L= 96 мм, длина режущей части l=26мм, число зубьев z=4, материал режущей части — быстрорежущая сталь.
18. Измерительныйинструмент — штангенциркуль.
19. Приспособление— самоцентрирующие машинные тиски.
Расчетрежимов резания
Дляобработки торцовой фрезой
Принимаем,предварительно, по карте 108, стр. 209, [2] для симметричной установки фрезыпри ширине фрезерования b= 100 > 0,6*D (0,6*125=75),мощности станка 5-10 кВт, при обработке чугуна твердым сплавом ВК6 подачу назуб sz=0,20-0,24мм/зуб.
Режимырезания, предварительно, определяем по карте 114, стр. 220, [2]. Для обработкисерого чугуна при t
дляSz=0,18 мм/зуб:
v= 180 м/мин, n= 380 об/мин, Sм=830мм/мин;
адля
Sz=0,26 мм/зуб:
v= 158 м/мин, n= 335 об/мин, Sм=1030мм/мин;
Принимаемчастоту вращения шпинделя и минутную подачу по станку:
n= 400 об/мин, Sм=1000мм/мин.
Уточняемскорость резания:
/> м/мин
Дляобработки концевой фрезой
Глубинапаза = 12 мм.
Дляфрезерования паза принимаем, предварительно, по карте 161, стр. 293, [2] взависимости от диаметра и числа зубьев фрезы, обрабатываемого материала (серыйчугун), при глубине паза до 15 мм, подачу на зуб: sz=0,05 — 0,03 мм/зуб.
Режимырезания, предварительно, определяем по карте 166, стр. 298, [2]. Для обработкисерого чугуна при глубине паза t
дляSz=0,04 мм/зуб:
v= 35 м/мин, n = 700 об/мин, Sм=96 мм/мин;
адля Sz=0,05 мм/зуб:
v= 33 м/мин, n = 660 об/мин, Sм=122 мм/мин;
Принимаемчастоту вращения шпинделя и минутную подачу по станку:
n= 630 об/мин, Sм=100 мм/мин.
Уточняемскорость резания
/> м/мин
Структураоперации
1. Установить,закрепить и снять деталь.
2. Переход1. Обработка поверхности 1:
3. Установитьрежимы резания;
a. Обработатьповерхность 1;
4. Произвестиконтрольный замер размера 12js12.
5. Сменитьинструмент.
6. Переход2.Обработка паза 3:
6.1.Установить режимы резания;
6.2.Обработать паз 3.
7. Произвестиконтрольный замер размера 12js12и 12js14.
Определениеосновного (технологического) времени
Основное(технологическое) время определяется по формуле
tO= (l+l1+l2)/ Sм,
гдеl— длина обрабатываемой поверхности (определяется по чертежу), мм;
l1— длина врезания и перебега, мм;
l2— дополнительная длина на взятие пробной стружки, мм
Sм— минутная подача.
Переход1. Поверхность 1.
Почертежу принимаем для поверхности 1 :
l = 50 мм
Согласноприложению 1, лист 4, стр. 208, [1], для ширины торцевого фрезерования ссимметричным расположением детали 100 мм и диаметра фрезы
D = 125 мм: l1 = 29 мм.
Принимаемдля поверхности 1
l1 = 29 мм.
Длинана взятие пробной стружки по приложению 3, стр. 220, [1]
l2 = 8.
Основноевремя для поверхности 1:
tO1= (50 + 29 + 8) / 1000≈0,09мин
Переход2. Поверхность 3.
Почертежу принимаем для поверхности 1 :
l = 50 мм
Согласноприложению 1, лист 4, стр. 208, [1], для ширины фрезерования 12 мм и диаметра концевой фрезы D = 12 мм :
l1= 3 мм
Длинана взятие пробной стружки :
l2 = 0.
Основноевремя для поверхности 3:
tO2=(50 + 3 + 0) / 100 ≈ 0,53 мин
ТO= tO1+ tO2= 0,09 + 0,53 = 0,62мин.
Вспомогательноевремя на установку и снятие детали
Дляопределения вспомогательного времени на установку детали предварительнонеобходимо вычислить ее вес G.Вес заготовки определяем по формуле
/>,
гдеV = πd2/4h— объем заготовки;
d = 100 мм — диаметр заготовки;
h= 25 мм —высота заготовки;
h1- глубина паза с учётом припуска (12-1,5 = 10,5 мм)
ρ = 7000 кг/м3— плотность чугуна.
Массазаготовки составит:
m = [(π 0,12 /4∙0,025) — (π 0,12 /8∙0,0105)] 7000 ≈ 1,08 (кг).
Вспомогательное время на установку иснятие детали весом до 3 кг в самоцентрирующих машинных тисках, собработанными установочными поверхностями, без выверки, определяем по карте 9,стр. 43, поз. 23, [1]:
TУст= 0,15 мин.
Обработкаведётся с одной установки.
Вспомогательноевремя, связанное с переходом
Вспомогательноевремя, связанное с переходом устанавливается по карте №31, стр. 108-109, [1]для обработки плоскостей для IIгруппы станков – длина стола св. 750 до 1250 мм.
Переход1, поверхность 1. Фрезероватьплоскость со взятием пробныхстружек, при измеряемом размере до 100 мм, для IIгруппы станков
tПер.1= 0,65 мин. (поз.6)
Переход2, поверхность 3. Фрезеровать паз 3 без взятия пробныхстружек:
à Изменитьчисло оборотов шпинделя: 0,07 мин
à Изменитьвеличину подачи: 0,07 мин
à Дляустановки фрезы по лимбу (поз. 3, стр. 108) вспомогательное время, связанное спереходом равно: 0,30 мин.
Суммарноевспомогательное время на этом переходе:
tПер.2= 0,30 +0,07 + 0,07 = 0,44 мин
Общеевспомогательное время, связанное с переходами, для всех обрабатываемых поверхностейсоставит:
tПер.= tПер.1+ tПер.2= 0,65+0,44 = 1,09 мин.
Вспомогательноевремя на контрольные измерения
Вспомогательноевремя на контрольные измерения обработанной поверхности устанавливается покарте 86, стр. 191, [1], в зависимости от измерительного инструмента(штангенциркуль), точности и величины контролируемого размера, а также длиныизмеряемой поверхности.
Контролируемыйразмер 12js12:(см. обрабатываемая плоскость 1)
Дляизмерения штангенциркулем с точностью измерения 0,01 мм, измеряемого размера до 50 мм, длиной измеряемой поверхности до 50 мм, время на измерение составит (поз. 158, стр. 191):
tИзм1 = 0,1 мин.
Контролируемыйразмер 12js12(см. обрабатываемый паз 3).
Дляизмерения штангенциркулем с точностью измерения 0,01 мм, измеряемого размера до 50 мм, длиной измеряемой поверхности до 50 мм, время на измерение составит (поз. 158, стр. 191):
tИзм2 = 0,1 мин.
Контролируемыйразмер 12js14(см. обрабатываемый паз 3).
Дляизмерения штангенциркулем с точностью измерения 0,01 мм, измеряемого размера до 50 мм, длиной измеряемой поверхности до 50 мм, время на измерение составит (поз. 158, стр. 191):
tИзм3 = 0,1 мин.
Общеевспомогательное время на контрольные измерения для всех обрабатываемых поверхностей:
tИзм = tИзм1+ tИзм2+ tИзм3=0,1+0,1+0,1= 0,3 мин
Вспомогательноевремя на операцию составляет:
tВ=tУст+ tПер+ tИзм= 0,15+1,09+0,3= 1,54 мин.
Уточняем,ориентировочно, время, в количестве рабочих смен, необходимое для обработкивсей партии:
пСмен=N* ТОп / (8,2*60),
гдеN= 131шт — размер партии;
ТОп— оперативное время на изготовление одной детали, мин.
ТОп=ТО+ ТВ = 0,62+1,54= 2,16 мин
8,2час — продолжительность рабочей смены.
Тогда:
пСменн=131*2,16 / (8,2*60) ≈ 0,6 смены.
Принимаемпоправочный коэффициент на вспомогательное время по карте 1, стр.31, [1] дляобработки деталей повторяющихся конструкций на станках среднего размера исуммарной продолжительности обработки партии деталей по трудоемкости за 0,6-1смен КtВ= 1,15.
Тогда,с учетом поправочного коэффициента, уточненное вспомогательное время на операциюсоставит:
ТВ0=КtВ*tВ04=1,15*1,54=1,77 мин.
Времяна обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности
Времяна обслуживание рабочего места состоит из времени на техническое обслуживание ивремени организационного обслуживания (IIгруппа станков).
Времяна обслуживание рабочего места составит
aОбс=3,5%оперативного времени (карта 32, стр. 110, [1]).
Времяперерывов на отдых и личные надобности для механической подачи составит
aОтд= 4% оперативного времени(карта 88, стр. 202, [1]).
Подготовительно-заключительноевремя
Подготовительно-заключительноеопределяется для группы горизонтально-, вертикально- и универсально-фрезерныхстанков по карте 32, стр. 110, [1]. Подготовительно-заключительное времясостоит из времени на наладку станка, инструментов и приспособлений (Тп.з.А),времени на дополнительные приемы (Тп.з.Б), и временина получения и сдачу инструментов и приспособлений в начале и в конце работы (Тп.з.В).
Дляобработки в универсальном приспособлении (тиски), без делительной головки, с 2устанавливаемыми фрезами, IIгруппе станков (стол до 1250 мм):
Тп.з.А= 16 мин (позиция №2).
Времяна дополнительные приемы не расходуется
Тп.з.Б= 0.
Времяна получения и сдачу инструментов и приспособлений в начале и в конце работы:
Тп.з.В= 7 мин (позиция №24).
Суммарноеподготовительно-заключительное время:
Тп.з.=Тп.з.А+ Тп.з.Б+Тп.з.В=16+0+7 = 23 мин
Штучноевремя
Штучноевремя рассчитывается без учета размера партии и подготовительно-заключительноговремени:
Тшт= (ТО + ТВ)(1 + (aОбс+aОтд.Л)/100)=(0,62+1,77)*(1+(3,5+4)/100)) = 2,56 мин
Штучно-калькуляционноевремя
Штучное-калькуляционноевремя является нормой времени на обработку одной детали из партии заданного размераи рассчитывается с учетом всех составляющих:
Тшк= Тшт + Тп.з. / N= 2,56+23/131 = 2,73 мин
3.Расчет нормы времени на токарной операции
Исходныеданные:
Деталь– шайба
/>
Рис.1.Эскиз детали
8. Величинапартии запуска деталей 257 шт.
9. Операция– токарная.
10. Обрабатываемыйматериал: чугун СЧ20, σв=196МПа = 19,6 кг/мм2; НВ 170…241
11. Характерзаготовки – заготовка предварительно обработана с оставшимся припуском 1,5 мм. Поверхности 7и 4 обрабатываются за один проход
12. Весзаготовки – 1,4 кг.
13. Станок– токарно-винторезный, мод. 16К20. Частота вращения шпинделя и величиныпродольных подач станка см. в табл. 1 и 2 (поперечная подача равна ½продольной подачи).
Таблица1.
Частотавращения шпинделя станка мод. 16К20, мин-112,5 16 20 25 31,5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600
Таблица2.
Продольныеподачи станка мод. 16К20, мм/об.0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,1 0,125 0,15 0,175 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 2,0 2,4 2,8
14. Режущийинструмент (материал режущей части резцов – твердый сплав Т15К6): резецпроходной, φ = 45О, ГОСТ 18878-73.
15. Измерительныйинструмент – штангенциркуль.
16. Приспособление– патрон самоцентрирующий с пневматическим зажимом;
Расчетрежимов резания
Глубинурезания для обработки поверхности 7принимаемравной припуску, т.к. обработкаосуществляется за один проход: t= 1,5 мм.
Глубинарезания при снятии фаски4 (1,5×45º) равна: t= 1,5 мм.
Принимаем,предварительно, по карте 3, стр. 39, [2] подачу для обработкикаждой поверхности в зависимости от заданной шероховатости (чистоты)поверхности. По чертежу детали поверхности 7 и 4 должны обрабатываться сшероховатостью Ra3,2.
Длякласса чистоты Ñ5 (соответствует шероховатости Ra3,2)при обработке чугуна, для всего диапазона скоростей, и для радиуса при вершинерезца r = 0,5 мм рекомендуется принимать подачу в пределах 0,15…0,25 мм/об. Принимаемпредварительно для этих поверхностей s= 0,2 мм/об.
Скоростьрезания, предварительно, определяем по карте 9,стр. 50, [2]. Для обработки серого чугуна(σв=196 МПа = 19,6 кг/мм2; НВ 170…241)резцами из твердого сплава Т15К6, глубиной резания до 1,8 мм, с подачей s= 0,2 мм/об, главный угол в плане резца = 45º, находим:
à Длянаружного продольного и поперечного точения резцом с главным углом в плане φ=45О,при отношении начальной и конечной обработки d:D=0,8…1,0ближайшая табличная подача s= 0,23 мм/об. Для этой подачи при обработке серогочугуна рекомендуется скорость V= 154 м/мин
Частотавращения шпинделя :
Поверхность7 и 4 (Æ100).
Материалдетали – чугун СЧ20
n= 1000V/(pd)=1000*154/(3,14*100)≈ 490 мин-1.
Принимаемпо станку n= 500 мин-1.
Структураоперации
Структура операции устанавливается сучетом необходимости переключения режимов резания, смены режущего инструмента иконтрольных замеров для каждой поверхности. Для этого используем данныерасчетов режимов резания и требования к точности обработки каждой поверхности(см. чертеж детали).
17. Установить,закрепить и снять деталь: без выверки на биение;
18. Обработкаповерхности 7 (проточить Æ100h14на длине 10):
a. Установитьрежимы резания для обработки поверхности 7.
b. Установить(позиционировать) режущий инструмент для обработки данной поверхности.
c. Обработатьповерхность.
d. Произвестиконтрольные замеры.
19. Обработкаповерхности 4 (снять фаску1,5×45º):
a. Установитьрежимы резания для обработки поверхности 4 (теже что и для пов. 7).
b. Обработатьповерхность.
Определениеосновного (технологического) времени
Основное(технологическое) время определяется по формуле
tO= ( l+l1+l2)i/ (ns),
гдеl– длина обрабатываемой поверхности (определяется по чертежу), мм;
l1– длина врезания и перебега резца (определяетсясогласно приложению 1, стр. 204, [1]), мм;
l2– дополнительная длина на взятие пробной стружки(определяется согласно приложению 3, стр. 220, [1]), мм;
i–число проходов при обработке данной поверхности;
n–частота вращения шпинделя, мин-1;
s–подача, мм/об.
Определяемвеличины длин для каждой поверхности в соответствии с принятой структуройоперации, заданными размерами по чертежу, заданными режущими инструментами инеобходимостью делать проходы для взятия пробных стружек (Приложение 1, стр.204, [1] и Приложение 3, стр. 220 [1]).
Поверхность7:
длинаобработки l= 10 мм; длина врезания и перебега l1= 3,5 мм; длина на взятие пробной стружки l2= 0 мм;
Поверхность4:
длинаобработки l=1,5 мм;длина врезания и перебега l1 = 3,5 мм; длина на взятие пробной стружки l2=0мм;
Определяем основное времядля каждой поверхности.
Поверхность7.
tO7= (10+3,5) / (500*0,23) = 0,12 мин.
Поверхность4.
tO4 = (1,5+3,5) / (500*0,23) = 0,04 мин.
Общее основное (технологическое)время, необходимое для обработки всех поверхностей детали составляет:
ТO= 0,12 + 0,04 = 0,16 мин.
Вспомогательноевремя на установку и снятие детали
Вспомогательное время на установку иснятие детали весом 1,4 кг в самоцентрирующем патроне с пневматическим зажимомопределяем по карте 2, стр. 32, [1], без выверки:
tУст=0,17 мин
Вспомогательноевремя, связанное с переходом
Вспомогательноевремя, связанное с переходом устанавливается по карте №18, стр. 64-69, [1] длячистовой обработки с установкой резца на размер, на станке с наибольшимдиаметром изделия, устанавливаемым над станиной равным 400 мм (IIгруппа станков).
Переход1.
Поверхность7 (проточить Æ100h14на длине 10).
à Дляизмеряемого диаметра – до 100 мм, IIгруппы станков, вспомогательное время, связанное с переходом равно
tПер.1= 0,12 мин (позиция №3).
Переход2.
Поверхность4 (снять фаску 1,5×45º).
à Дляизмеряемого диаметра – до 100 мм, IIгруппы станков, вспомогательное время, связанное с переходом равно
tПер.2= 0,12 мин (позиция №3).
Общеевспомогательное время, связанное с переходами для всех обрабатываемых поверхностей:
tПер.= tПер.1+ tПер.2 = 0,12+0,12 = 0,24 мин.
Вспомогательноевремя на контрольные измерения
Вспомогательноевремя на контрольные измерения обработанной поверхности устанавливается покарте 86, стр. 185-199, [1], в зависимости от измерительного инструмента,точности и величины контролируемого размера, а также длины измеряемой поверхности.
Поверхность7 (контролируемый размер Æ100h14;длина измеряемой поверхности 10).
à Дляизмерения штангенциркулем с точностью измерения 0,01 мм, измеряемого размера до 100 мм и длиной измеряемой поверхности до 50 мм, время на измерение составит tИзм = 0,13 мин (поз. №159, стр. 191).
Вспомогательноевремя на операцию составляет:
TВ0= tУст+ tПер+ tИзм= 0,17+0,24+0,13= 0,54 мин;
Уточняем,ориентировочно, время, в количестве рабочих смен, необходимое для обработкивсей партии:
пСмен=N* ТОп / (8,2*60),
гдеN= 257 – размер партии, шт;
ТОп– оперативное время на изготовление одной детали, мин.
ТОп=ТО+ ТВ =0,16 + 0,54= 0,7 мин;
8,2 –продолжительность рабочей смены в часах.
Тогда:
пСменн=N * ТОп / (8,2*60) =300*0,7/(8,2*60) ≈0,42 смены.
Принимаемпоправочный коэффициент на вспомогательное время по карте 1, стр.31, [1] для обработкидеталей повторяющихся конструкций на станках среднего размера и суммарнойпродолжительности обработки партии деталей по трудоемкости за 0,25 — 0,5 смен КtВ= 1,32.
Тогда,с учетом поправочного коэффициента, уточненное вспомогательное время наоперацию составит:
ТВ=КtВ*TВ0=1,32*0,54≈ 0,71 мин;
Времяна обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности
Времяна обслуживание рабочего места состоит из времени на техническое обслуживание ивремени организационного обслуживания и определяется для группытокарно-винторезных станков для наибольшего диаметра изделия, устанавливаемого надстаниной 400 мм (станок мод. 16К20 – IIгруппа станков).
Времяна обслуживание рабочего места составит
aОбс= 4% оперативноговремени (карта 19, стр. 70, [1]).
Времяперерывов на отдых и личные надобности для механической подачи составит
aОтд.Л= 4% оперативного времени(карта 88, стр. 202, [1]).
Подготовительно-заключительноевремя
Подготовительно-заключительноеопределяется для группы токарно-винторезных станков по карте 19, стр. 70, [1].Подготовительно-заключительное время состоит из времени на наладку станка,инструментов и приспособлений (Тп.з.А), времени надополнительные приемы (Тп.з.Б), и времени на полученияи сдачу инструментов и приспособлений в начале и в конце работы (Тп.з.В).
Дляобработки в универсальном приспособлении и количестве режущих инструментов вналадке до 2, наибольшего диаметра изделия, устанавливаемого над станиной 400 мм
Тп.з.А= 16 мин (позиция №1).
Времяна дополнительные приемы не расходуется – Тп.з.Б =0.
Времяна получения и сдачу инструментов и приспособлений в начале и в конце работы Тп.з.В= 7 мин (позиция №18).
Такимобразом:
Тп.з.=Тп.з.А+ Тп.з.Б+Тп.з.В=16+0+7= 23 мин
Штучноевремя
Нормуштучного времени определяем для каждого варианта обрабатываемого материаладетали, способа закрепления и выверки детали в патроне по формуле:
Тшт=(ТО+ ТВ)(1 + (aОбс+aОтд.Л)/100)
Тшт=(0,16+ 0,71)(1 + (4+ 4)/100) ≈ 0,94 мин.
Штучно-калькуляционноевремя
Нормуштучно-калькуляционного времени определяем по формуле:
Тшк=Тшт+ Тп.з. /N= 0,94 + 23./ 257 =1,03 мин
СПИСОКЛИТЕРАТУРЫ
1. Общемашиностроительныенормативы времени вспомогательного на обслуживание рабочего места иподготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ.Серийное производство. — М.: Машиностроение,1974
2. Общемашиностроительныенормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущихстанках. Часть 1. Токарные, карусельные, токарно-револьверные,алмазно-расточные, сверлильные, строгальные, долбежные и фрезерные станки. — М.: Машиностроение, 1974