Расчет норм времени на сверлильной, фрезерной и токарной операциях

Расчет норм времени на сверлильной, фрезерной и токарной операциях

Житомирский государственный технологический университет

Кафедра ТМ и КТС

Группа МС-112

Курсовая работа

по дисциплине «Техническое нормирование»

ТЕМА:

«Расчет норм времени на сверлильной, фрезерной и токарной операциях»

Исполнил:

Проверил:

Житомир

Содержание

1. Расчет нормы времени на сверлильной операции

2. Расчет нормы времени на фрезерной операции

3. Расчет нормы времени на токарной операции

Список литературы

1. Деталь -- шайба

2. Величина партии запуска деталей N = 257 шт.

3. Операция -- сверлильная.

4. Обрабатываемый материал -- чугун СЧ20, ув=196 МПа = 19,6 кг/мм2; НВ 170…241.

5. Станок -- радиально-сверлильный мод. 2Н55. Частоты вращения шпинделя и величины подач станка см. в табл. 1-3:

Таблица 1

Частота вращения шпинделя станка мод. 2Н55, мин-1

Таблица 2

Частота обратного вращения шпинделя станка мод. 2Н55, мин-1

Таблица 3

Подачи станка мод. 2Н55, мм/об

6. Режущий инструмент:

- сверло спиральное Ш8,4 ГОСТ 1604-71;

- метчик Ш10 ГОСТ 3266-81;

- зенковка коническая 45є, Ш16 ГОСТ 14953-80 прямая и обратная.

Материал всех инструментов - быстрорежущая сталь Р6М5.

7. Измерительный инструмент: калибры пробки.

8. Приспособление: самоцентрирующие машинные тиски с ручным зажимом, сверление по разметке.

9. Вспомогательный инструмент: быстросменный сверлильный патрон с комплектом переходных втулок и плавающим патроном для разверток.

Расчет массы заготовки

Массу чугунной заготовки после предварительной токарной (фрезерной) обработки определяем по формуле:

m = V с = (рd 2/4 h) с,

где V = рd 2/4 h -- объем заготовки;

d = 160 мм -- диаметр заготовки;

h = 10 мм -- высота заготовки;

с = 7000 кг/м3 -- плотность чугуна.

Масса заготовки составит:

m = (р 0,162 /4• 0,01) 7000 ? 1,407 (кг).

Принимаем для дальнейших расчетов вес заготовки равным 1,4 кг.

Расчет режимов резания

Принимаем, предварительно:

Подача:

по карте 46, стр. 110, [2] подачу для сверления:

Для сверла Ш8,4 мм , группа подач I (сверление отверстий в жёстких деталях) - S=0,28-0,34 мм/об

Согласовываем по станку:

S1=0,315 мм/об,

Подачу для метчика Ш10 мм примем равной шагу резьбы по карте 84, стр. 149, [2]:

S5=1,25 мм/об.

По карте 58, стр. 122, [2] выберем подачу для зенкования фаски 6: группа подач I - S=0,6…0,7 мм/об.

Согласовываем по станку:

S6=0,63 мм/об.

Скорость резания, предварительно определяем:

по карте 47, стр. 111, [2], для сверления поверхности 1.

Для обработки чугуна группа твердости 170-255 НВ и подачи S до 0,4:

При диаметре сверла до 20: V1=27 м/мин.

По карте 84, стр. 149, [2] для нарезания резьбы метчиком диаметром 10 мм в сером чугуне скорость резания: V5 = 6,9 м/мин, учитывая поправочные коэффициенты:

- на группу твёрдости чугуна: ;

- на класс точности резьбы: ;

- на материал режущей части: ;

Скорость резания примет значение: V5 = 6,9*0,7 = 4,83 (м/мин)

По карте 60, стр. 123, [2], для зенкования поверхностей 6 для обработки чугуна группа твердости 170-255 НВ, подачи S до 0,75, зенковка цельная Р6М5, глубина резания 1мм:

V6=24,5 м/мин.

Находим частоты вращения шпинделя для каждой поверхности:

Поверхность 1 сверление Ш8,4:

n1 = 1000V1/(d1) = 1000*27/(3,14*8,4) ? 1023,7 (мин-1).

Принимаем по станку n1=1000 мин-1.

Поверхность 5, нарезание резьбы Ш10:

n5 = 1000V5/(d5) = 1000*4,83/(3,14*10) ? 154,7 (мин-1).

Принимаем по станку n5=160 мин-1.

Поверхность 6, зенкование фаски 1*45є зенковкой конической:

n6 = 1000V6/(d6) = 1000*24,5/(3,14*(8,4+1*2) ? 750,2 (мин-1).

Принимаем по станку n6=800 мин-1.

Результаты расчета режимов резания сводим в таблицу 4.:

Таблица 4.Режимы резания при обработке детали

Структура операции

Структура операции устанавливается с учетом необходимости переключения режимов резания, смены режущего инструмента и контрольных замеров для каждой поверхности. Для этого используем данные расчетов режимов резания (см. табл. 4) и требования к точности обработки каждой поверхности (см. чертеж детали).

1. Установить, закрепить и снять деталь:

2. Обработка поверхности 1:

2.1. Установить режимы резания для черновой обработки поверхности 1 - сверления Ш8,4.

2.2. Установить в быстросменном патроне шпинделя сверло Ш8,4 для обработки данной поверхности.

2.3. Сверлить Ш8,4 (поверхность 1) на проход.

3. Обработка поверхности 6:

3.1. Установить режимы резания для обработки поверхности 6 - зенкования фасок 1*45є.

3.2. Установить в быстросменном патроне шпинделя коническую зенковку для обработки фаски 1*45є со стороны верхней плоскости.

3.3. Обработать поверхность 6 - одну фаску 1*45є до Ш10,4 со стороны верхней плоскости.

3.4. Установить в быстросменном патроне шпинделя обратную коническую зенковку для обработки фаски 1*45є со стороны нижней плоскости.

3.5. Обработать поверхность 6 - одну фаску 1*45є до Ш10,4 со стороны нижней плоскости.

4. Обработка поверхности 5:

4.1. Установить режимы резания для нарезания резьбы на поверхности 5 - М10.

4.2. Установить в быстросменном патроне шпинделя метчик Ш10 для обработки данной поверхности.

4.3. Нарезать резьбу в отверстии на поверхности 5.

5. Открепить, закрепить шпиндельную головку станка и переместить ее на 80 мм.

6. Обработка поверхности 1:

6.1. Установить режимы резания для черновой обработки поверхности 1 - сверления Ш8,4.

6.2. Установить в быстросменном патроне шпинделя сверло Ш8,4 для обработки данной поверхности.

6.3. Сверлить Ш8,4 (поверхность 1) на проход.

7. Обработка поверхности 6:

7.1. Установить режимы резания для обработки поверхности 6 - зенкования фасок 1*45є.

7.2. Установить в быстросменном патроне шпинделя коническую зенковку для обработки фаски 1*45є со стороны верхней плоскости.

7.3. Обработать поверхность 6 - одну фаску 1*45є до Ш10,4 со стороны верхней плоскости.

7.4. Установить в быстросменном патроне шпинделя обратную коническую зенковку для обработки фаски 1*45є со стороны нижней плоскости.

7.5. Обработать поверхность 6 - одну фаску 1*45є до Ш10,4 со стороны нижней плоскости.

8. Обработка поверхности 5:

8.1. Установить режимы резания для нарезания резьбы на поверхности 5 - М10.

8.2. Установить в быстросменном патроне шпинделя метчик Ш10 для обработки данной поверхности.

8.3. Нарезать резьбу в отверстии на поверхности 5.

9. Произвести контрольные замеры поверхностей 5 каждой 10-й детали.

Определение основного (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 инструментом l2 =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.

(при нарезании резьбы l1 - длина рабочей части метчика)

Определяем величины длин для каждой поверхности в соответствии с принятой структурой операции, заданными размерами по чертежу, заданными режущими инструментами и необходимостью делать проходы для взятия пробных стружек (Приложение 1, стр. 206, [1]).

Результаты сводим в табл. 5.

Таблица 5.

Длины обработки, врезания и перебега, на взятие пробной стружки, мм.

Определяем основное время для каждого перехода, учитывая данные табл. 4 и 5.

Переход 1, 5. Сверление пов. 1 до Ш8,5:

?tO1, 5 = 2*(15) / (1000*0,315) ? 0,1 мин.

Переход 2, 3, 6, 7. Зенкование пов. 6 - фаски 1*45є

?tO2,3,6,7 = 4*(3,2) / (800*0,63) ? 0,025 мин.

Переход 4, 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.

Определение вспомогательного времени

Вспомогательное время на установку и снятие детали

Вспомогательное время на установку и снятие детали весом 1,4 кг в самоцентрирующих призматических машинных тисках с ручным зажимом определяем по карте 9, стр. 43, [1] (позиция №23) tУст = 0,15 мин.

Вспомогательное время, связанное с переходом

Вспомогательное время, связанное с переходом, при обработке несколькими инструментами в операции устанавливается по карте №29 для радиально-сверлильных станков, стр. 102-105, [1]

Максимальный диаметр сверления станка 2Н55 составляет 50 мм, следовательно он относится ко ІІ группе

Вспомогательное время, не вошедшее в комплексное время, связанное с переходом:

Переход 1, поверхность 1 - сверление Ш8,4 на проход.

Для II группы станков, вспомогательное время, связанное с переходом при сверлении по разметке с механической подачей, наибольшим диаметром просверливаемого отверстия до 50 мм и длиной горизонтального перемещения инструмента 0 мм:

tПер1 = 0,11 мин (позиция№1).

Время на изменение числа оборотов шпинделя

tп1 = 0,09 мин (позиция №13).

Время на изменение величины или направления подачи

ts1 = 0,09 мин (поз. №13).

Время на смену инструмента диаметром до 15 мм в быстросменном патроне без выключения вращения шпинделя:
tРИ1 = 0,05 мин (поз. №15).

Суммарное вспомогательное время, связанное с переходом 1:

tПер1 = 0,11+0,09+0,09+0,05 = 0,34 мин.

Переход 2, поверхность 6 - обработка фаски 1*45є до Ш10,4 на верхней плоскости.

а Для II группы станков, вспомогательное время, связанное с переходом при зенковании с ручной подачей, наибольшим диаметром до 50 мм и длиной горизонтального перемещения инструмента 0 мм:

tПер2 = 0,06 мин (позиция №5).

Время на изменение числа оборотов шпинделя

tп2 = 0,09 мин (позиция №13).

Время на изменение величины или направления подачи

ts2 = 0,09 мин (поз. №13).

Время на смену инструмента диаметром до 30 мм в быстросменном патроне с выключением вращения шпинделя
tРИ2 = 0,09 мин (поз. №17).

Суммарное вспомогательное время, связанное с переходом 2:

tПер2 =0,05+0,08+0,08+0,09 = 0,33 мин.

Переход 3, поверхность 6 - обработка фаски 1*45є до Ш10,4 на нижней плоскости.

а Для IІ группы станков, вспомогательное время, связанное с переходом при зенковании с ручной подачей, наибольшим диаметром до 50 мм и длиной горизонтального перемещения инструмента 0 мм:

tПер3 = 0,38 мин (позиция №6).

Время на изменение величины или направления подачи

ts3 = 0,09 мин (поз. №13).

Время на смену инструмента диаметром до 30 мм в быстросменном патроне с выключением вращения шпинделя
tРИ3 = 0,09 мин (поз. №17).

Суммарное вспомогательное время, связанное с переходом 3:

tПер3 =0,38+0,09+0,09 = 0,56 мин.

Переход 4, поверхность 5 - нарезание резьбы М10 без реверса:

а Для IІ группы станков, вспомогательное время, связанное с переходом при нарезании резьбы без реверса, наибольшим диаметром до 50 мм и длиной горизонтального перемещения инструмента для обработки следующего отверстия 0 мм:

tПер4 = 0,06 мин (позиция №7).

Время на смену инструмента диаметром до 30 мм в быстросменном патроне с выключением вращения шпинделя:

tРИ4 = 0,09 мин (поз. №17).

Время на изменение числа оборотов шпинделя

tп4 = 0,09 мин (позиция №13).

Время на изменение величины или направления подачи

ts4 = 0,09 мин (поз. №12).

Суммарное вспомогательное время, связанное с переходом 4:

tПер4 = 0,06+0,09+0,09+0,09 = 0,33 мин.

Переход 5, поверхность 1 - сверление Ш8,4 на проход.

Для II группы станков, вспомогательное время, связанное с переходом при сверлении по разметке с механической подачей, наибольшим диаметром просверливаемого отверстия до 50 мм и длиной горизонтального перемещения инструмента для обработки следующего отверстия до 200 мм:

tПер5 = 0,14 мин (позиция№1).

Время на изменение числа оборотов шпинделя

tп5 = 0,09 мин (позиция №13).

Время на изменение величины или направления подачи

ts5 = 0,09 мин (поз. №13).

Время на смену инструмента диаметром до 15 мм в быстросменном патроне без выключения вращения шпинделя:

tРИ5 = 0,05 мин (поз. №15).

Суммарное вспомогательное время, связанное с переходом 1:

tПер5 = 0,14+0,09+0,09+0,05 = 0,37 мин.

Переход 6, поверхность 6 - обработка фаски 1*45є до Ш10,4 на верхней плоскости.

а Для II группы станков, вспомогательное время, связанное с переходом при зенковании с ручной подачей, наибольшим диаметром до 50 мм и длиной горизонтального перемещения инструмента 0 мм:

tПер6 = 0,06 мин (позиция №5).

Время на изменение числа оборотов шпинделя

tп6 = 0,09 мин (позиция №13).

Время на изменение величины или направления подачи

ts6 = 0,09 мин (поз. №13).

Время на смену инструмента диаметром до 30 мм в быстросменном патроне с выключением вращения шпинделя

tРИ6 = 0,09 мин (поз. №17).

Суммарное вспомогательное время, связанное с переходом 2:

tПер6 = 0,05+0,08+0,08+0,09 = 0,33 мин.

Переход 7, поверхность 6 - обработка фаски 1*45є до Ш10,4 на нижней плоскости.

а Для IІ группы станков, вспомогательное время, связанное с переходом при зенковании с ручной подачей, наибольшим диаметром до 50 мм и длиной горизонтального перемещения инструмента 0 мм:

tПер7 = 0,38 мин (позиция №6).

Время на изменение величины или направления подачи

ts7 = 0,09 мин (поз. №13).

Время на смену инструмента диаметром до 30 мм в быстросменном патроне с выключением вращения шпинделя

tРИ7 = 0,09 мин (поз. №17).

Суммарное вспомогательное время, связанное с переходом 3:

tПер7 =0,38+0,09+0,09 = 0,56 мин.

Переход 8, поверхность 5 - нарезание резьбы М10 без реверса:

а Для IІ группы станков, вспомогательное время, связанное с переходом при нарезании резьбы без реверса, наибольшим диаметром до 50 мм и длиной горизонтального перемещения инструмента для обработки следующего отверстия 0 мм:

tПер8 = 0,06 мин (позиция №7).

Время на смену инструмента диаметром свыше до 30 мм в быстросменном патроне с выключением вращения шпинделя:

tРИ8 = 0,09 мин (поз. №17).

Время на изменение числа оборотов шпинделя

tп8 = 0,09 мин (позиция №13).

Время на изменение величины или направления подачи

ts8 = 0,09 мин (поз. №12).

Суммарное вспомогательное время, связанное с переходом 4:

tПер8 = 0,06+0,09+0,09+0,09 = 0,33 мин.

Общее вспомогательное время, связанное с переходами для всех переходов всех обрабатываемых 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 = 3,15 мин.

Вспомогательное время на контрольные измерения

Вспомогательное время на контрольные измерения обработанной поверхности устанавливается по карте 86, стр. 185-199, [1], в зависимости от измерительного инструмента, точности и величины контролируемого размера, а также длины измеряемой поверхности.

Контролируемые поверхности: №5 - 2 резьбовых отверстия М10-7Н длиной 10 мм. Контроль выборочный, контролируется одна деталь из десяти. Измерительный инструмент - калибры-пробки резьбовые со вставками двусторонние ГОСТ 17758-72.

Контролируемый размер М10-7Н. Для измерения калибром-пробкой резьбовым двусторонним отверстия точностью 2-3 класса для измеряемого размера до 10 мм и длиной измеряемой поверхности до 10 мм, шаге резьбы до 1,5:

tИзм = 0,22 мин (поз. № 233, стр. 195) - на одно отверстие

Общее вспомогательное время на контрольные измерения для всех обрабатываемых поверхностей:

tИзмРасч =2 tИзм = 2*0,22 = 0,44 мин ;

Общее вспомогательное время на контрольные измерения для всех обрабатываемых поверхностей в расчете на одну деталь (с учетом частоты контроля):

tИзм = tИзмРасч / 10 = 0,44 / 10 ? 0,04 мин

Вспомогательное время (расчетное) на операцию составляет:

tв= tУст + tПер + tИзм = 0,15+3,15+0,04 = 3,34 мин;

Уточняем, ориентировочно, время, в количестве рабочих смен, необходимое для обработки всей 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 = 3,74 мин;

8,2 -- продолжительность рабочей смены в часах.

Тогда:

пСменн=N * ТОп / (8,2*60) =257*3,74/(8,2*60) ? 1,95 смены.

Принимаем поправочный коэффициент на вспомогательное время по карте 1, стр.31, [1] для обработки деталей повторяющихся конструкций на станках среднего размера и суммарной продолжительности обработки партии деталей по трудоемкости за 1-2 смен КtВ = 1, следовательно предварительно рассчитанное оперативное время не изменится:

(С учетом поправочного коэффициента, уточненное вспомогательное время на операцию составит:

ТВ0= КtВ*tВ0= 1,0*3,34 = 3,34 мин.

Тогда, с учетом уточненного вспомогательного времени, оперативное время составит:

ТОп= ТО + tВ = 0,4+3,34 = 3,74 мин.)

Время на обслуживание рабочего места

Время на обслуживание рабочего места определяется для радиально-сверлильных станков (карта 30, стр. 106) в зависимости от наибольшего диаметра просверливаемого отверстия и состоит из времени на техническое обслуживание и времени организационного обслуживания.

Время на обслуживание рабочего места для наибольшего диаметра просверливаемого отверстия 50 мм составит Обс = 4% оперативного времени (карта 30, стр. 106, [1]).

tОбс= 0,04*3,74 ? 0,15 мин

Время перерывов на отдых и личные надобности

Время перерывов на отдых и личные надобности определяется по карте 88, стр. 203, [1] в зависимости от вида подачи, веса детали и продолжительности оперативного времени

Для механической подачи, веса детали до 5 кг и длительности оперативного времени операции свыше 1 мин время перерывов на отдых и личные надобности составит Отд = 4% оперативного времени.

tОтд = 0,04*3,74 ? 0,15 мин

Подготовительно-заключительное время

Подготовительно-заключительное время состоит из времени на наладку станка, инструментов и приспособлений (Тп.з.А), времени на дополнительные приемы (Тп.з.Б), и времени на получения и сдачу инструментов и приспособлений в начале и в конце работы (Тп.з.В).

Подготовительно-заключительное определяется по карте 30, стр. 106, [1] для радиально-сверлильных станков и определяется в зависимости от способа установки детали, количества режущих инструментов в наладке и наибольшего диаметра просверливаемого отверстия.

Для обработки в универсальном приспособлении (самоцентрирующем патроне) и количестве режущих инструментов в наладке до 6 (1. сверло Ш8,4; 2. зенковка коническая прямая; 3. зенковка коническая обратная; 4. метчик Ш10), наибольшем диаметре просверливаемого отверстия до 50 мм Тп.з.А составит:

Тп.з.А = 13 мин (поз. №2).

Время на дополнительные приемы не расходуется

Тп.з.Б = 0.

Время на получения и сдачу инструментов и приспособлений в начале и в конце работы принимается в интервале 5-7 мин (позиция №15, стр. 107). Принимаем:

Тп.з.В = 6 мин.

Таким образом:

Тп.з.= Тп.з.А+ Тп.з.Б+Тп.з.В =13+0+6 = 19 мин

Штучное время

Штучное время рассчитывается без учета размера партии и подготовительно-заключительного времени:

Тшт= (ТО + ТВ)*(1 + (Обс+ Отд)/100) = (0,4+3,34)*(1+(0,04+0,04)) ? 4,04 мин

Штучно-калькуляционное время

Штучное-калькуляционное время является нормой времени на обработку одной детали из партии заданного размера 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

10. Деталь -- шайба

Рис. 1. Эскиз детали

11. Величина партии запуска деталей N= 131 шт.

12. Операция -- фрезерная;.

13. Обрабатываемый материал СЧ20, ув=196 МПа = 19,6 кг/мм2; НВ 170…241

14. Характер заготовки -- заготовка предварительно обработана, припуск составляет 1,5 мм.

15. Станок -- вертикально-фрезерный, мод 6Р12. Частота вращения шпинделя и величины подач станка см. в табл.1-3.

16. Приспособление: самоцентрирующие машинные тиски с ручным зажимом

Таблица 1

Частота вращения шпинделя станка мод. 6Р12, мин-1

Таблица 2

Продольные и поперечные подачи станка мод. 6Р12, мм/мин.

Таблица 3

Вертикальные подачи станка мод. 6Р12, мм/мин.

17. Режущий инструмент :

- 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. Измерительный инструмент -- штангенциркуль.

19. Приспособление -- самоцентрирующие машинные тиски.

Расчет режимов резания

Для обработки торцовой фрезой

Принимаем, предварительно, по карте 108, стр. 209, [2] для симметричной установки фрезы при ширине фрезерования b = 100 > 0,6*D (0,6*125=75), мощности станка 5-10 кВт, при обработке чугуна твердым сплавом ВК6 подачу на зуб sz = 0,20-0,24 мм/зуб.

Режимы резания, предварительно, определяем по карте 114, стр. 220, [2]. Для обработки серого чугуна при t < 1,5 мм, фрезой из твердого сплава ВК6, в зависимости от диаметра и числа зубьев (диаметр 125 мм с числом зубьев 12):

для Sz = 0,18 мм/зуб:

v = 180 м/мин, n = 380 об/мин, Sм = 830 мм/мин;

а для

Sz = 0,26 мм/зуб:

v = 158 м/мин, n = 335 об/мин, Sм = 1030 мм/мин;

Принимаем частоту вращения шпинделя и минутную подачу по станку:

n = 400 об/мин, Sм = 1000 мм/мин.

Уточняем скорость резания:

м/мин

Для обработки концевой фрезой

Глубина паза = 12 мм.

Для фрезерования паза принимаем, предварительно, по карте 161, стр. 293, [2] в зависимости от диаметра и числа зубьев фрезы, обрабатываемого материала (серый чугун), при глубине паза до 15 мм, подачу на зуб: sz = 0,05 - 0,03 мм/зуб.

Режимы резания, предварительно, определяем по карте 166, стр. 298, [2]. Для обработки серого чугуна при глубине паза t < 15 мм, фрезой из быстрорежущей стали, в зависимости от диаметра и числа зубьев:

для Sz = 0,04 мм/зуб:

v = 35 м/мин, n = 700 об/мин, Sм = 96 мм/мин;

а для Sz = 0,05 мм/зуб:

v = 33 м/мин, n = 660 об/мин, Sм = 122 мм/мин;

Принимаем частоту вращения шпинделя и минутную подачу по станку:

n = 630 об/мин, Sм = 100 мм/мин.

Уточняем скорость резания

м/мин

Структура операции

1. Установить, закрепить и снять деталь.

2. Переход 1. Обработка поверхности 1:

3. Установить режимы резания;

a. Обработать поверхность 1;

4. Произвести контрольный замер размера 12js12.

5. Сменить инструмент.

6. Переход 2. Обработка паза 3:

6.1. Установить режимы резания;

6.2. Обработать паз 3.

7. Произвести контрольный замер размера 12js12 и 12js14.

Определение основного (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.

Переход 1. Поверхность 1.

По чертежу принимаем для поверхности 1 :

l = 50 мм

Согласно приложению 1, лист 4, стр. 208, [1], для ширины торцевого фрезерования с симметричным расположением детали 100 мм и диаметра фрезы

D = 125 мм: l1 = 29 мм.

Принимаем для поверхности 1

l1 = 29 мм.

Длина на взятие пробной стружки по приложению 3, стр. 220, [1]

l2 = 8.

Основное время для поверхности 1:

tO1 = (50 + 29 + 8) / 1000 ? 0,09 мин

Переход 2. Поверхность 3.

По чертежу принимаем для поверхности 1 :

l = 50 мм

Согласно приложению 1, лист 4, стр. 208, [1], для ширины фрезерования 12 мм и диаметра концевой фрезы D = 12 мм :

l1 = 3 мм

Длина на взятие пробной стружки :

l2 = 0.

Основное время для поверхности 3:

tO2= (50 + 3 + 0) / 100 ? 0,53 мин

ТO = tO1 + tO2 = 0,09 + 0,53 = 0,62 мин.

Вспомогательное время на установку и снятие детали

Для определения вспомогательного времени на установку детали предварительно необходимо вычислить ее вес G. Вес заготовки определяем по формуле

,

где V = рd 2/4 h -- объем заготовки;

d = 100 мм -- диаметр заготовки;

h = 25 мм --высота заготовки;

h1 - глубина паза с учётом припуска (12-1,5 = 10,5 мм)

с = 7000 кг/м3 -- плотность чугуна.

Масса заготовки составит:

m = [(р 0,12 /4• 0,025) - (р 0,12 /8• 0,0105)] 7000 ? 1,08 (кг).

Вспомогательное время на установку и снятие детали весом до 3 кг в самоцентрирующих машинных тисках, с обработанными установочными поверхностями, без выверки, определяем по карте 9, стр. 43, поз. 23, [1]:

TУст = 0,15 мин.

Обработка ведётся с одной установки.

Вспомогательное время, связанное с переходом

Вспомогательное время, связанное с переходом устанавливается по карте №31, стр. 108-109, [1] для обработки плоскостей для II группы станков - длина стола св. 750 до 1250 мм.

Переход 1, поверхность 1. Фрезеровать плоскость со взятием пробных стружек, при измеряемом размере до 100 мм, для II группы станков

tПер.1 = 0,65 мин. (поз.6)

Переход 2, поверхность 3. Фрезеровать паз 3 без взятия пробных стружек:

Изменить число оборотов шпинделя: 0,07 мин

Изменить величину подачи: 0,07 мин

Для установки фрезы по лимбу (поз. 3, стр. 108) вспомогательное время, связанное с переходом равно: 0,30 мин.

Суммарное вспомогательное время на этом переходе:

tПер.2 = 0,30 +0,07 + 0,07 = 0,44 мин

Общее вспомогательное время, связанное с переходами, для всех обрабатываемых поверхностей составит:

tПер. = tПер.1 + tПер.2 = 0,65+0,44 = 1,09 мин.

Вспомогательное время на контрольные измерения

Вспомогательное время на контрольные измерения обработанной поверхности устанавливается по карте 86, стр. 191, [1], в зависимости от измерительного инструмента (штангенциркуль), точности и величины контролируемого размера, а также длины измеряемой поверхности.

Контролируемый размер 12js12 : (см. обрабатываемая плоскость 1)

Для измерения 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):

tИзм 1 = 0,1 мин.

Контролируемый размер 12js12 (см. обрабатываемый паз 3).

Для измерения 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):

tИзм 2 = 0,1 мин.

Контролируемый размер 12js14 (см. обрабатываемый паз 3).

Для измерения 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):

tИзм 3 = 0,1 мин.

Общее вспомогательное время на контрольные измерения для всех обрабатываемых поверхностей:

tИзм = tИзм 1 + tИзм 2 + tИзм 3 = 0,1+0,1+0,1 = 0,3 мин

Вспомогательное время 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 обработки всей 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

8,2 час -- продолжительность рабочей смены.

Тогда:

пСменн =131*2,16 / (8,2*60) ? 0,6 смены.

Принимаем поправочный коэффициент на вспомогательное время по карте 1, стр.31, [1] для обработки деталей повторяющихся конструкций на станках среднего размера и суммарной продолжительности обработки партии деталей по трудоемкости за 0,6-1 смен КtВ = 1,15.

Тогда, с учетом поправочного коэффициента, уточненное вспомогательное время на операцию составит:

ТВ0= КtВ*tВ04= 1,15*1,54 = 1,77 мин.

Время на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности

Время на обслуживание рабочего места состоит из времени на техническое обслуживание и времени организационного обслуживания (II группа станков).

Время на обслуживание рабочего места составит

Обс=3,5% оперативного времени (карта 32, стр. 110, [1]).

Время перерывов на отдых и личные надобности для механической подачи составит

Отд = 4% оперативного времени (карта 88, стр. 202, [1]).

Подготовительно-заключительное время

Подготовительно-заключительное определяется для группы горизонтально-, вертикально- и универсально-фрезерных станков по карте 32, стр. 110, [1]. Подготовительно-заключительное время состоит из времени на наладку станка, инструментов и приспособлений (Тп.з.А), времени на дополнительные приемы (Тп.з.Б), и времени на получения и сдачу инструментов и приспособлений в начале и в конце работы (Тп.з.В).

Для обработки в универсальном приспособлении (тиски), без делительной головки, с 2 устанавливаемыми фрезами, II группе станков (стол до 1250 мм):

Тп.з.А = 16 мин (позиция №2).

Время на дополнительные приемы не расходуется

Тп.з.Б = 0.

Время на получения и сдачу инструментов и приспособлений в начале и в конце работы:

Тп.з.В = 7 мин (позиция №24).

Суммарное подготовительно-заключительное время:

Тп.з.= Тп.з.А+ Тп.з.Б+Тп.з.В = 16+0+7 = 23 мин

Штучное время

Штучное время рассчитывается без учета размера партии и подготовительно-заключительного времени:

Тшт = (ТО + ТВ)(1 + (Обс+ Отд.Л)/100)= (0,62+1,77)*(1+(3,5+4)/100)) = 2,56 мин

Штучно-калькуляционное время

Штучное-калькуляционное время является нормой времени на обработку одной детали из партии заданного размера и рассчитывается с учетом всех составляющих:

Тшк = Тшт + Тп.з. / N = 2,56+23/131 = 2,73 мин

3. Расчет нормы времени на токарной операции

Исходные данные:

Деталь - шайба

Рис.1. Эскиз детали

8. Величина партии запуска деталей 257 шт.

9. Операция - токарная.

10. Обрабатываемый материал: чугун СЧ20, ув=196 МПа = 19,6 кг/мм2; НВ 170…241

11. Характер заготовки - заготовка предварительно обработана с оставшимся припуском 1,5 мм. Поверхности 7 и 4 обрабатываются за один проход

12. Вес заготовки - 1,4 кг.

13. Станок - токарно-винторезный, мод. 16К20. Частота вращения шпинделя и величины продольных подач станка см. в табл. 1 и 2 (поперечная подача равна Ѕ продольной подачи).

Таблица 1.

Частота вращения шпинделя станка мод. 16К20, мин-1

Таблица 2.

Продольные подачи станка мод. 16К20, мм/об.

14. Режущий инструмент (материал режущей части резцов - твердый сплав Т15К6): резец проходной, ц = 45О , ГОСТ 18878-73.

15. Измерительный инструмент - штангенциркуль.

16. Приспособление - патрон самоцентрирующий с пневматическим зажимом;

Расчет режимов резания

Глубину резания для обработки поверхности 7 принимаем равной припуску, т.к. обработка осуществляется за один проход: t = 1,5 мм.

Глубина резания при снятии фаски 4 (1,5Ч45є) равна: t = 1,5 мм.

Принимаем, предварительно, по карте 3, стр. 39, [2] подачу для обработки каждой поверхности в зависимости от заданной шероховатости (чистоты) поверхности. По чертежу детали поверхности 7 и 4 должны обрабатываться с шероховатостью Ra3,2.

Для класса чистоты 5 (соответствует шероховатости Ra3,2) при обработке чугуна, для всего диапазона скоростей, и для радиуса при вершине резца r = 0,5 мм рекомендуется принимать подачу в пределах 0,15…0,25 мм/об. Принимаем предварительно для этих поверхностей s = 0,2 мм/об.

Скорость резания, предварительно, определяем по карте 9, стр. 50, [2]. Для обработки серого чугуна (ув=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 = 45є, находим:

Для наружного продольного и поперечного точения резцом с главным углом в плане ц=45О, при отношении начальной и конечной обработки d:D=0,8…1,0 ближайшая табличная подача s = 0,23 мм/об. Для этой подачи при обработке серого чугуна рекомендуется скорость V = 154 м/мин

Частота вращения шпинделя :

Поверхность 7 и 4 (100).

Материал детали - чугун СЧ20

n = 1000V/(d)=1000*154/(3,14*100) ? 490 мин-1.

Принимаем по станку n = 500 мин-1.

Структура операции

Структура операции устанавливается с учетом необходимости переключения режимов резания, смены режущего инструмента и контрольных замеров для каждой поверхности. Для этого используем данные расчетов режимов резания и требования к точности обработки каждой поверхности (см. чертеж детали).

17. Установить, закрепить и снять деталь: без выверки на биение;

18. Обработка поверхности 7 (проточить 100h14 на длине 10):

a. Установить режимы резания для обработки поверхности 7.

b. Установить (позиционировать) режущий инструмент для обработки данной поверхности.

c. Обработать поверхность.

d. Произвести контрольные замеры.

19. Обработка поверхности 4 (снять фаску 1,5Ч45є):

a. Установить режимы резания для обработки поверхности 4 (те же что и для пов. 7).

b. Обработать поверхность.

Определение основного (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 (определяется согласно 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.

Определяем величины длин для каждой поверхности в соответствии с принятой структурой операции, заданными размерами по чертежу, заданными режущими инструментами и необходимостью делать проходы для взятия пробных стружек (Приложение 1, стр. 204, [1] и Приложение 3, стр. 220 [1]).

Поверхность 7:

длина обработки l = 10 мм; длина врезания и перебега l1 = 3,5 мм; длина на взятие пробной стружки l2 = 0 мм;

Поверхность 4:

длина обработки l =1,5 мм; длина врезания и перебега l1 = 3,5 мм; длина на взятие пробной стружки l2= 0мм;

Определяем основное время для каждой поверхности.

Поверхность 7.

tO7 = (10+3,5) / (500*0,23) = 0,12 мин.

Поверхность 4.

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.

Вспомогательное время на установку и снятие детали

Вспомогательное время на установку и снятие детали весом 1,4 кг в самоцентрирующем патроне с пневматическим зажимом определяем по карте 2, стр. 32, [1], без выверки:

tУст = 0,17 мин

Вспомогательное время, связанное с переходом

Вспомогательное время, связанное с переходом устанавливается по карте №18, стр. 64-69, [1] для чистовой обработки с установкой резца на размер, на станке с наибольшим диаметром изделия, устанавливаемым над станиной равным 400 мм (II группа станков).

Переход 1.

Поверхность 7 (проточить 100h14 на длине 10).

Для измеряемого диаметра - до 100 мм, II группы станков, вспомогательное время, связанное с переходом равно

tПер.1 = 0,12 мин (позиция №3).

Переход 2.

Поверхность 4 (снять фаску 1,5Ч45є).

Для измеряемого диаметра - до 100 мм, II группы станков, вспомогательное время, связанное с переходом равно

tПер.2 = 0,12 мин (позиция №3).

Общее вспомогательное время, связанное с переходами для всех обрабатываемых поверхностей:

tПер. = tПер.1 + tПер.2 = 0,12+0,12 = 0,24 мин.

Вспомогательное время на контрольные измерения

Вспомогательное время на контрольные измерения обработанной поверхности устанавливается по карте 86, стр. 185-199, [1], в зависимости от измерительного инструмента, точности и величины контролируемого размера, а также длины измеряемой поверхности.

Поверхность 7 (контролируемый размер 100h14; длина измеряемой поверхности 10).

Для измерения 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).

Вспомогательное время 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 обработки всей 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.

Принимаем поправочный коэффициент на вспомогательное время по карте 1, стр.31, [1] для обработки деталей повторяющихся конструкций на станках среднего размера и суммарной продолжительности обработки партии деталей по трудоемкости за 0,25 - 0,5 смен КtВ = 1,32.

Тогда, с учетом поправочного коэффициента, уточненное вспомогательное время на операцию составит:

ТВ= КtВ*TВ0= 1,32*0,54 ? 0,71 мин;

Время на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности

Время на обслуживание рабочего места состоит из времени на техническое обслуживание и времени организационного обслуживания и определяется для группы токарно-винторезных станков для наибольшего диаметра изделия, устанавливаемого над станиной 400 мм (станок мод. 16К20 - II группа станков).

Время на обслуживание рабочего места составит

Обс = 4% оперативного времени (карта 19, стр. 70, [1]).

Время перерывов на отдых и личные надобности для механической подачи составит

Отд.Л = 4% оперативного времени (карта 88, стр. 202, [1]).

Подготовительно-заключительное время

Подготовительно-заключительное определяется 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 на дополнительные приемы (Тп.з.Б), и времени на получения и сдачу инструментов и приспособлений в начале и в конце работы (Тп.з.В).

Для обработки в универсальном приспособлении и количестве режущих инструментов в наладке до 2, наибольшего диаметра изделия, устанавливаемого над станиной 400 мм

Тп.з.А = 16 мин (позиция №1).

Время на дополнительные приемы не расходуется - Тп.з.Б =0.

Время на получения и сдачу инструментов и приспособлений в начале и в конце работы Тп.з.В = 7 мин (позиция №18).

Таким образом:

Тп.з.= Тп.з.А+ Тп.з.Б+Тп.з.В =16+0+7 = 23 мин

Штучное время

Норму штучного времени определяем для каждого варианта обрабатываемого материала детали, способа закрепления и выверки детали в патроне по формуле:

Тшт=(ТО + ТВ)(1 + (Обс+ Отд.Л)/100)

Тшт= (0,16 + 0,71)(1 + (4+ 4)/100) ? 0,94 мин.

Штучно-калькуляционное время

Норму штучно-калькуляционного времени определяем по формуле:

Тшк=Тшт + Тп.з. /N = 0,94 + 23./ 257 = 1,03 мин

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ. Серийное производство. - М.: Машиностроение,1974

Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Часть 1. Токарные, карусельные, токарно-револьверные, алмазно-расточные, сверлильные, строгальные, долбежные и фрезерные станки. - М.: Машиностроение, 1974