Разработка технологического процесса детали



Рисунок 2.20-Патрон ГОСТ 12 593

Тиски станочные стальные неповоротные

Рисунок 2.21-Тиски станочные ГОСТ 85363-82

2.7 Нормирование материалоемкости производства

Расчет припусков на механическую обработку производится расчетно-аналитическим методом и по таблицам.

Для наиболее точной поверхности 5 (внутренняя цилиндрическая поверхность O27, l = 31 мм, квалитет точности H12 шероховатость по R_a равна 3,2 мкм) расчет припусков на механическую обработку произведем расчетно-аналитическим методом.

Для удобства расчет приведем в виде таблицы. Данные таблицы используются непосредственно для построения графической схемы, а также для быстрой проверки правильности произведенных вычислений.

Значения шероховатости R_z и глубины дефектного слоя Т, характеризующие качество поверхности отливок, выбираем из таблицы “Качество поверхности различных видов заготовок”.

2.7.1 Таблица - Припуски и предельные размеры по технологическим операциям обработки поверхности

Технологические переходы обработки поверхности 2	Элементы припуска, мкм	2Z min	Dp, мм	?, мкм	Приведенные размеры, мм	Приведенные допуски, мкм
	Rz	T	?	? ?				dпрmin	dпрmax	2zпрmin	2zпрmax
Заготовка	400	200	27	-	-	50	520	49,8	50,3	-	-
1. Сверление	40	60	0,135	320	921,1	20	210	20	20,3	1300	990
2.Развертывание	10	25	0,054	70	170	21	52	21	21,1	258	100

Далее определяем макропогрешность формы детали по следующей формуле:

,

где ?_к - удельная кривизна заготовок (мкм) на 1 мм длины

Для остальных операций макропогрешность определяем по формуле:

- где k_у - коэффициент уточнения формы:



Значение погрешностей закрепления выбираем в таблице в зависимости от обрабатываемого материала и технологической оснастки.

Расчет минимальных значений припусков производим, пользуясь следующей формулой:

Минимальный припуск на сверлении:

мкм

Минимальный припуск на растачивании:

мкм

Расчетный размер d_p определяем по формуле следующим образом:

мм

мм

мм

Значения ? определяем по таблице допусков согласно точности, получаемой на каждом переходе.

Предельный наименьший размер получается по расчетным размерам, округленным до точности допуска соответствующего перехода. Наибольшие предельные размеры определяются из наименьших предельных размеров прибавлением допусков соответствующих переходов.



мм

мм

мм

Минимальные предельные значения припусков равны разности наименьших предельных размеров выполняемого и предшествующего переходов, а максимальные значения -- соответственно разности наибольших предельных размеров:

;

мкм;

мкм;

;

мкм;

мкм;

Определяю общие припуски:

мкм;

мкм;

2.8 Нормирование трудоемкости производства

Режимы резания определяются глубиной резания t, подачей S и скоростью резания V. Значения t, S, V влияют на точность и качество получаемой поверхности, производительность и себестоимость обработки. В порядке возрастания влияния на стойкость инструментов составляющие режимов резания располагаются следующим образом: t S V. Поэтому для обработки вначале устанавливают глубину резания, а затем подачу и скорость резания.

При обработке поверхности на предварительно настроенном станке глубина резания равна припуску на заданный размер этой поверхности по выполняемому технологическому переходу.

Подача должна быть установлена максимально допустимой. При черновой обработке она ограничивается прочностью и жесткостью элементов технологической системы станка, а при чистовой и отделочной - точностью размеров и шероховатостью обрабатываемой поверхности. Определенная расчетом или по нормативам подача должна соответствовать паспортным данным станка.

Далее по таблицам находят значение V, по которому определяют расчетное значение частоты вращения шпинделя по формуле:

,

По паспорту станка подбирают ближайшее меньшее значение n. По принятой частоте вращения определяется действительная скорость резания:

.

Основное время рассчитывается по формуле:



,

где L - длина резания; у - величина врезания и перебега; i - количество рабочих ходов.

Расчет элементов режимов резания:

t - глубина резания, мм;

i - число проходов;

V - скорость резания, м/мин;

n - частота вращения заготовки, об/мин;

S₀ - подача на оборот, мм/об;

Sм - минутная подача, мм/мин.

Фрезерная операция

Число проходов: i=1.

Глубина резания:

t==3 мм

Подача:

Sz=Sz_T?K_Sz ,

где Sz_т - табличное значение подачи, мм/об.

K_Sz= K_Szc? K_Szи? K_SzR? K_Szф ,

где K_Szc - коэффициент, учитывающий шифр схемы фрезерования;

K_Szи - коэффициент, учитывающий материал фрезы;

K_SzR - коэффициент, учитывающий шероховатость обработанной поверхности;

K_Szф - коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности.

Sz_т = 0,05 мм/зуб;

K_Szc =0,6;

K_Szи = 1,0;

K_SzR = 1,3;

K_Szф = 0,66.

Sz=0,05*0,6*1,0*1,3*0,66=0,026 мм/зуб

Скорость резания:

V= V_т?К_V;

К_V= К_Vм?К_Vи? К_Vп? К_Vф? К_Vo?К_VB?К_V?,

где V_т - табличное значение скорости резания, м/мин.

К_vм - коэффициент, учитывающий марку обрабатываемого материала;

К_vи - коэффициент, учитывающий свойства материала инструмента;

К_vп - коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности;

К_vс - коэффициент, учитывающий шифр типовой схемы фрезерования;

К_vф - коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности;

К_vо - коэффициент, учитывающий условия обработки;

К_vВ - коэффициент, учитывающий вид отношение фактической ширины фрезерования к нормативной;

К_v? - коэффициент, учитывающий влияние угла в плане.



V_T = 69 м/мин;

К_vм = 1,8; К_vи = 1,0; К_vп = 0,8; К_vф = 0,57; К_vо = 1,2; К_vВ = 1,0; К_v? = 1,0;

V= 69?1,8?1,0?0,8?0,57?1,2?1,0?1,0=67,96 м/мин

Частота вращения шпинделя:

n_T= об/мин

n=n_ст= 600 об/мин.

Принятая скорость резания:

V=V_T==75,36 м/мин.

Минутная подача:

Sм=Sz?n?z=0,026?600?3=46,8 мм/мин.

Сверлильная операция

Число проходов: i=1.

Глубина резания:

t==8 мм

Подача:

S₀= S_0т ?К_s;

К= Кs_l?Кs_ж?Кs_и?Кs_d?Ks_м ,



где S_0т - матричное(табличное) значение подачи на оборот, мм.

Кs_l - коэффициент, учитывающий глубину сверления;

Кs_ж - коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы;

Кs_и - коэффициент, учитывающий материал инструмента;

Кs_d - коэффициент, учитывающий тип обрабатываемого отверстия;

Ks_м- коэффициент, учитывающий марку обрабатываемого материала.

S_0т =0,34;

Кs_l=1,0; Кs_ж =1,0; Кs_и =0,6; Кs_d =1,0; Ks_м=1,0.

S₀= 0,34?1,0?1,0?0,6?1,0?1,0=0,204 мм/об

Скорость резания:

V= V_т?К_V;

К_V= К_Vм?К_Vи? К_Vd? К_Vo?К_Vт?К_Vl ,

где V_т - табличное значение скорости резания, м/мин;

К_Vм - коэффициент, учитывающий марку обрабатываемого материала;

К_Vи - коэффициент, учитывающий материала инструмента;

К_Vd- коэффициент, учитывающий тип отверстия;

К_Vо - коэффициент, учитывающий условия обработки;

К_Vт - коэффициент, учитывающий стойкость инструмента;

К_Vl- коэффициент, учитывающий длину сверления.

V_т=28 м/мин

К_Vм=1,8; К_Vи =0,91; К_Vd =0,9; К_Vо =1,0; К_Vт =1,0; К_Vl =1,0

V= 28?1,8?0,91?0,9?1,0?1,0?1,0=41,28 м/мин



Частота вращения сверла:

n_р= 821,7 об/мин

n = n_ст = 800 об/мин

Скорость вращения сверла:

V=V_T==45,22 м/мин

Минутная подача:

S_м =S₀ ? n_ст =0,204?800 = 163,2 мм/мин

Токарная операция

Число проходов: i=1.

Глубина резания:

t==2 мм .

Подача:

So=So_т?K_So ,

где So_т - табличное значение подачи, мм/об.

K_So= K_Sп? K_Sи? K_Sф? K_Sз? K_Sж? K_Sм ,



где K_Sп - коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности;

K_Sи - коэффициент, учитывающий материал инструмента;

K_Sф - коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности;

K_Sз - коэффициент, учитывающий влияние закалки;

K_Sж - коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы;

K_Sм - коэффициент, учитывающий материал обрабатываемой детали.

So_т=0,26 мм/об; K_Sп=0,8; K_Sи=1,5; K_Sф=0,7; K_Sз=0,5; K_Sж=0,95; K_Sм=1,07.

So=0,26?0,8?1,5?0,7?0,5?0,95?1,07=0,11 мм/об

Скорость резания:

V= V_т?К_V;

К_V= К_Vм?К_Vи? К_Vф? К_Vт?К_Vж?К_Vп?К_Vо,

где V_т - табличное значение скорости резания, м/мин.

К_vм - коэффициент обрабатываемого материала;

К_vи - коэффициент, учитывающий свойства материала инструмента;

К_v? - коэффициент, учитывающий влияние угла в плане;

К_vт - коэффициент, учитывающий вид обработки;

К_vж - коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы;

К_vп - коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности;

К_vо - коэффициент, учитывающий влияние СОЖ.



V_T = 254 м/мин;

К_vм = 1,8; К_vи = 1,0; К_v? = 1,0; К_vт = 0,75; К_vж = 0,82; К_vп = 1,0; К_vо = 1,0.

V= 254?1,0?1,0?1,0?0,75?0,82?1,0?1,0=156,21 м/мин

Частота вращения шпинделя:

n_T= об/мин

n=n_ст= 1200 об/мин.

Принятая скорость резания:

V=V_T==147 м/мин.

Минутная подача:

Sм=So?n=0,11?1200=132 мм/мин.

Шлифовальная операция

Число проходов: i=1.

Глубина резания:

t==0,4 мм

Подача:

St=St_т?K_St



Sо - табличное значение продольной подачи, мм/об.

K_St= K_M? K_R?K_D?Kv_к?K_T?K_It?K_h

K_M - коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал;

K_R - коэффициент, учитывающий радиус галтели детали;

K_D - коэффициент, учитывающий диаметр круга;

Kv_к - коэффициент, учитывающий скорость круга;

K_T - коэффициент, учитывающий стойкость круга;

K_Iв - коэффициент, учитывающий точность обработки;

K_h - коэффициент, учитывающий припуск на обработку.

St=0,005мм/об;

K_M=1,0; K_R =1,0; K_D=1,25; Kv_к=1,0; K_T=1,4; K_It=0,5; K_h=1,3.

Sв=0,005?1,0?1,25?1,0?1,0?1,4?0,5?1,3=0,006мм/об.

D_д=50 мм, диаметр обрабатываемой поверхности;

V_д= 50 м/мин, скорость детали.

Частота вращения шлифовального круга:

=497,6 об/мин.

Принятая частота вращения: n=600 об/мин

Расчетная скорость вращения круга:



Минутная подача:

S_м= Sо?n_Д=0,006?600=3,6 мм/мин.

Таблица 2.8.1 - Расчет элементов режимов резания

Наименование операции	t, мм	i	V, м/мин	n, об/мин	Sо, мм/об	Sм, мм/мин	Sz,мм на зуб
1	2	3	4	5	6	7	8
1. Фрезерная	3	1	75,36	600	-	46,8	0,026
3. Сверлильная	8	1	45,22	800	0,204	163,2	-
2. Токарная	2	1	147	1200	0,11	132	-
4. Кругло-шлифовальная	0,4	1	35,3	600	0,006	3,6	-

Техническое нормирование операций

Т_шт = Т₀ + Т_В + Т_об + Т_от;

Т_В = Т_у.с. + Т_з.о. + Т_уп + Т_из;

Т_об = Т_тех + Т_орг,

где Т_о - основное время, мин; Т_В - вспомогательное время, мин; Т_об - время на обслуживание рабочего места, мин; Т_от - время перерывов на отдых и личные надобности, мин; Т_у.с. - время на установку и снятие детали, мин; Т_з.о. - время на закрепление и открепление детали, мин; Т_уп - время на приемы управления станком, мин; Т_из - время на измерение детали, мин; Т_тех - время на техническое обслуживание рабочего места, мин; Т_орг - время на организационное обслуживание, мин.

Фрезерная операция

Т_в = Т_уст + Т_з.о. + Т_уп + Т_из = 0,1+0,024+0,08+0,03=0,234 мин;

Т_оп = Т_о + Т_в = 0,96+0,234 = 1,194 мин;

Т_обс = Т_орг + Т_тех = 1,4%Т_оп + 1,5%Т_о = 0,017+0,014=0,031мин;

мин;

Т_шт = 0,96+0,234+0,031+0,067=1,292 мин.

Операция 010 Сверлильная

мин;

Т_в = Т_уст + Т_з.о. + Т_уп + Т_из = 0,06+0,024+0,035+0,22=0,339 мин

Т_оп = Т_о + Т_в = 0,26+0,339 = 0,599 мин;

Т_обс = Т_орг + Т_тех = 1,3%Т_оп + 2,5%Т_о = 0,0078+0,0065=0,0143мин;

мин;

Т_шт = 0,26+0,339+0,0143+0,016=0,443 мин.

Операция 015 Токарная

1) мин;

Т_в = Т_уст + Т_з.о. + Т_уп + Т_из = 0,23+0,024+0,035+0,03=0,319 мин;

Т_оп = Т_о + Т_в = 0,27+0,319 = 0,589 мин;

Т_обс = Т_орг + Т_тех = 1,3%Т_оп + 2,5%Т_о = 0,0077+0,0068=0,0145 мин;

мин;

Т_шт = 0,27+0,319+0,0145+0,016=0,62 мин.

2) мин;

Т_в = Т_уст + Т_з.о. + Т_уп + Т_из = 0,23+0,024+0,035+0,03=0,319 мин;

Т_оп = Т_о + Т_в = 0,2+0,319 = 0,519 мин;

Т_обс = Т_орг + Т_тех = 1,3%Т_оп + 2,5%Т_о = 0,0067+0,005=0,0117 мин;

мин;

Т_шт = 0,2+0,319+0,0117+0,012=0,53 мин.

Операция 020 Кругло-шлифовальная

мин;

Т_в = Т_уст + Т_з.о. + Т_уп + Т_из = 0,06+0,024+0,035+0,12=0,239 мин

Т_оп = Т_о + Т_в = 8,06+0,239 = 8,299 мин;

Т_обс = Т_орг + Т_тех = 2%Т_оп + 1,8%Т_о = 0,17+0,145=0,315мин;

мин;

Т_шт = 8,06+0,239+0,315+0,48=9,09 мин.

Полученные вычисления внесем в таблицу 2.8.2.

Таблица 2.8.2- Сводная таблица технических норм времени по операциям, мин

Наименование операции	То	Тв	Тоб	Тотд	Тшт, мин
		Ту.с+ Тз.о	Туп	Тиз	Ттех	Торг
1	2	3	4	5	6	7	8	9
005 Фрезерная	0,96	0,134	0,08	0,03	0,014	0,017	0,067	1,292
010 Сверлильная	0,26	0,084	0,035	0,22	0,0065	0,0078	0,016	0,63
015 Токарная 1Обтачивание l =32	0,27	0,254	0,035	0,03	0,0068	0,0077	0,016	0,62
2Обтачивание l=24	0,2	0,254	0,035	0,03	0,005	0,0067	0,012	0,5
020 Круглошлифовальная	8,06	0,084	0,035	0,12	0,145	0,17	0,48	9,09

Размещено на Allbest.ru