ОиНТметод указания 2

2. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО РЕЖИМА РЕЗАНИЯ

Основой для проектирования технически обоснованной нормы времени на операцию служит оптимальный режим резания. Опти- мальным называют такой режим резания, при котором затраты вре- мени на обработку детали и ее себестоимость минимальны.

Под режимом резания понимается совокупность следующих па- раметров: глубины резания, подачи, скорости резания, частоты вра- щения. (Перечень и порядок выполнения переходов при обработке детали в самоцентрирующем патроне приведены в табл. 4).

А. Выбор глубины резания

Глубина резания t - толщина слоя металла, снимаемого за один проход. При черновой обработке припуск на обработку снимается за один проход. При получистовой обработке глубину резания рекомен- дуется принимать 1 –4 мм. В расчетах принять, что на третьем и пя- том переходе i = 1; на четвертом и шестом переходе i = 2. Глубина ре- зания в общем виде определяется по формуле:

t = hi ,

где h – припуск на обработку, мм; i – число проходов. Припуск на обработку для продольной обточки:

h1 = D − d1 , h2 = d1 − d2 , 2 2

где h1, h2 - припуски на обработку соответственно первой и второй

ступеней, мм.

Выбор глубины резания по каждому переходу рассчитывается в табл. 7.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Подача S – это расстояние перемещения резца относительно обрабатываемой детали.

Подача резца определяется по формуле:

S = Pzдоб

ypz

Cpz txpz

где Pzдоб - допускаемое усилие резания, кг; Cpz - коэффициент, харак-

теризующий влияние обрабатываемого материала на усилие резания; t - глубина резания, мм; ypz , xpz - показатели степени при глубине ре-

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

зания и подаче, определяющие влияние этих величин на усилие реза- ния.

1)максимально допустимого усилия резания станка Pz = 1300 кг;

2)усилия, допускаемого прочностью резца, которое может быть рас- считано по формуле:

Ррез = вhв2Rв ,

l

где в – ширина резца, мм; h –высота резца, мм; Rв - напряжение, допус-

каемое материалом резца на изгиб (Rв = 20 кг/мм2); l - вылет резца ( l - 50 мм); 3) усилия, допускаемого жесткостью обрабатываемого материала,

Ру = f 3EJl3 ,

где f – стрела прогиба детали, принимаемая равной (0,10 – 0,12); Е – модуль упругости, равный 2100 кг/мм2; J- момент инерции поперечного сечения детали, мм4 ( J ≈ 0,05D4 ); l – длина заготовки, выступающий из патрона, мм (l = l2 +10 мм); l2 – длина детали, мм.

Рассчитанное значение подачи S сравнивается с паспортными данными станка, и для дальнейших расчетов выбирается ближайшее меньшее значение по паспорту станка.

В. Расчет вертикального усилия резания

Pz = Cpz txpz Sypz ,

где Cpz - коэффициент, характеризующий влияние обрабатывающего

материала на усилие резания; t – глубина резания, мм; S – подача резца по паспорту станка, мм/об.; ypz , xpz - принимаем по табл. 4.

Полученное значение Pz должно удовлетворять условию:

Pz ≤ Pzдоп .

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

При продольной обточке:

Vрез = TmtСx VVSy V KV ;

при резке и подрезке:

Vрез = TmtСx VVSy V ,

где Т – стойкость резца, Т = 80 мин; K V - общий поправочный коэф-

фициент, учитывающий условия обработки и определяемый перемно- жением поправочных коэффициентов, характеризующих обрабаты- ваемость и механические свойства различных материалов, состояние поверхности заготовки, марку резца, главный и вспомогательные углы заточки, форму передней грани, радиус при вершине, сечение дер- жавки и износ резца:

KV = Кт ×Км ×Ки ×Кϕ ×Кl ,

Кт - коэффициент, учитывающий стойкость резца; Км - коэффи- циент, учитывающий механические свойства обрабатываемого метал-

ла; при обработке стали Км = (73,5)1,25 ; Ки - коэффициент, учитывающий

материал режущей части инструмента; Кϕ - коэффициент, учитываю- щий главный угол резца в плане; Кl - коэффициент, учитывающий со-

стояние заготовки.

Значения коэффициентов Кт , Ки , Кϕ , и Кl принять равными еди-

нице.

СV , xV , yV , m – коэффициент и показатели степени, характери-

зующие влияние механических свойств, обрабатываемого материала, режущей части инструмента (табл. 8).

Определяем полезный крутящий момент резания по формуле:

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

где Pz - усилие резания, кг; D - диаметр заготовки, мм. Полезную мощность станка определяем по формуле, кВт:

N = Pz × Vрез . 60 ×102

По условию N<Nэ = 8 кВт.

Полученные значения Мкр и N необходимо сопоставить с паспорт-

ными данными станка (табл. 3). Если полученный расчетном крутящий момент больше допускаемого станком, то режимы резания должны быть выбраны заново. В случае, когда полученная расчетом полезная мощность станка будет больше паспортной = 8 кВт, то необходимо

снизить расчетную скорость резания и установить е соответственно мощности, допускаемой станком, сохраняя при этом выбранные ра- нее глубину резания и подачу. Если же ограничений по этому показа- телю не будет, то количество оборотов шпинделя станка для данного режима резания составит, об/мин:

n = 1000 × Vрез .

ПD

Для дальнейших расчетов принимается ближайшее меньшее зна- чение по паспорту станка.

Результаты выбора оптимального режима резания необходимо представить в виде табл. 9.

Таблица 9

Результаты выбора оптимального режима резания

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

3. РАСЧЕТ ТЕХНИЧЕСКИ ОБОСНОВАННОЙ НОРМЫ ВРЕМЕНИ НА ОБРАБОТКУ ДЕТАЛИ

Технически обоснованная норма времени на токарную операцию определяется по формуле:

Т = Тм + ТВ + Тоб + Тотл + Тпз ,

Nд

где Тм - норма основного машинного времени на токарную операцию; ТВ - норма вспомогательного времени; Тотл - норма времени на удов- летворение физиологических потребностей исполнителей; Тпз - норма

подготовительно-заключительного времени; Nд – количество деталей в партии.

А. Определение основного машинного времени на токарную обработку

Основное машинное время на токарную обработку определяется по формуле:

Тм = L + y + y1 i , nS

где L – длина обрабатываемой поверхности, мм; у – величина вреза- ния резца, мм; y1 - свободный выход резца, мм; n – число оборотов в

минуту, об./мин; S – подача резца, мм/об.; i – число проходов. Величина врезания резца определяется по формуле:

где t – глубина резания, мм; ϕ - главный угол в плане, принимаемый равным

45º.

Свободный выход резца при продольной обточке принимается (1- 5) мм, при отрезке (0,5 – 2) мм.

Основное машинное время рассчитывается для каждого перехода в соответствии с принятыми ля него параметрами резания n и S, после чего определяется общее основное машинное время на токарную об- работку детали.

Б. Определение вспомогательного времени

К вспомогательному времени относятся затраты рабочего време- ни: на установку и снятие деталей, управление станком, перемещение частей станка, измерение деталей, смену режущего инструмента в процессе работы, состояния установочной поверхности, характера выверки и массы детали.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

При выполнении курсового проекта студент самостоятельно разра- батывает нормативы времени на установку и снятие детали по дан- ным, приведенным в табл. 10.

Таблица 10

Исходные данные для расчета времени на установку и снятие детали

где D – диаметр заготовки, мм; L -длина заготовки; γ - удельный вес де-

тали, г/см3 (7,8 г/см3).

В. Нормирование подготовительно-заключительного времени, времени на обслуживание рабочего места и времени перерывов на отдых и личные надобности

Время на обслуживание рабочего места и физиологические по- требности при нормировании токарных работ принимается равным 5% от оперативного времени.

К категории подготовительно-заключительного времени относятся затраты времени на установку патрона подводкового, план-шайбы, патрона самоцентрирующего, режущего инструмента, настройку стан- ка. Подготовительно-заключительное время не повторяется с каждой выполняемой операцией, а устанавливается на всю партию деталей, поэтому при определении нормы времени на одну деталь общая сум- ма затрат времени делится на количество деталей в партии.

Подготовительно-заключительное время на установку патрона в расчетах принять равным 5 минут.

Подготовительно-заключительное время на ознакомление с чер- тежом и инструкцией, осмотр и раскладку инструмента применяется по табл. 12.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Таблица 12 Подготовительно-заключительное время на ознакомление с чер-

тежом и инструкцией, осмотр и раскладку инструмента

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМЫ ВЫРАБОТКИ

Норму выработки рабочего за смену можно определить по фор- муле:

H = ТТсм ,

где Тсм - продолжительность смены, Тсм = 480 мин; Т – технически обоснованная норма времени, нормо-мин.

РАЗДЕЛ 2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ НОРМЫ ВРЕМЕНИ НА МАШИННО-РУЧНОЙ ИЛИ

РУЧНОЙ ПРОЦЕССЫ АНАЛИТИЧЕСКИ-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИМ

СПОСОБОМ

Задание Спроектировать технически обоснованную норму времени на ос-

новании данных хронометража и индивидуальной фотографии рабо- чего дня для рабочего места единичного производства.

Исходные данные для расчета приведены в табл. 13 – 42. Номер варианта соответствует сумме двух последних цифр шифра студента.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Вариант 1 Определить норму времени на постановку заклепки пневматиче-

ским молотком

Таблица 13

Клепка пневматическим молотом

Таблица 14

Результаты фотографии рабочего дня

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com