1.5.11. Пример расчета нормы времени на токарную обработку

Определить норму времени на изготовление чистого болта (длина нарезаемой части 50 мм, диаметр резьбы 16 мм). Длина болта 90 мм, шаг резьбы 2 мм. Материал детали – сталь 30, масса 0,2 кг, шероховатость R_a12,5 кругом. Количество деталей 15.

I. Устанавливаем технологическую последовательность обработки детали

№ перехода Переход

1. Установить заготовку диаметром 30 мм в самоцентрирующем патроне и подрезать торец на глубину 2 мм.

2. Центровать заготовку Ø 30 мм сверлом 3 мм на глубину 7 мм.

3. Обточить заготовку с диаметра 30 мм до диаметра 18 мм на длину 88 мм (черновое точение).

4. Обточить заготовку с диаметра 18 мм до 16 мм на длину 88 мм (чистовое точение).

5. Торцевать поверхность заготовки Ø 30 мм под головку болта.

6. Обточить заготовку с диаметра 30 мм до 26 мм на длину 15 мм (под головку болта).

7. Снять фаску 245° на диаметре 16 мм.

8. Нарезать резьбу Ml 6Х2 плашкой на длине 50 мм.

9. Отрезать заготовку диаметром 26 мм.

10. Переустановить болт в самоцентрирующем патроне и подрезать торец диаметром 26 мм на глубину 3 мм.

11. Снять фаску 245° на диаметре 26 мм.

II. Выбор оборудования

Для изготовления болта выбираем станок модели 1А62.

III. Выбор инструмента

Для изготовления болта пользуемся резцами Р9.

IV. Выбор режима резания, расчет основного и вспомогательного времени.

Переход первый. 1. Назначение режима резания. Принимаем глубину резания t = 2 мм, т.е. снимаем весь припуск за один проход (i = l).

Из табл.14 по параметру шероховатости R_a50-12,5 и диаметру обрабатываемой детали до 30 мм выбираем максимальное значение подачи S = 0,25 мм/об. Скорость резания выбираем из табл.15, поскольку для обработки были выбраны резцы из стали Р9. По принятой подаче S = 0,25 мм/об. и глубине резания t = 2 мм табличная скорость резания v = 70 м/мин. Выбранная скорость резания дана из условий обработки углеродистой конструкционной стали с временным сопротивлением σ_в = 65 кгс/мм².

Из таблицы «Механические свойства материалов» (см. приложение 21) находим, что стали марки 30 соответствует предел прочности (временное сопротивление) σ_в = 48 кгс/мм². Следовательно, необходимо внести поправку на измененные условия резания Поправочный коэффициент (К_м) для обработки углеродистой конструкционной стали с пределом прочности σ_в = до 55 кгс/мм² (табл.6) составляет 1,7. Стало быть, расчетная скорость резания будет v = 701,7= 119 м/мин.

Определяем число оборотов по формуле (14):

об/мин.

Принимаем максимальное паспортное число оборотов (табл.31) n = 1200 об/мин без изменения глубины резания и подачи, поскольку они были приняты наибольшими.

Расчет основного времени. Определяем расчетную длину обрабатываемой поверхности по формуле (17) Взяв значение величины врезания и перебега у=3 мм из табл.32, получим:

мм.

Подставив полученные значения режима резания в формулу (15), определим основное время:

мин.

Определение вспомогательного времени. По табл.37 определяем вспомогательное время на установку и снятие детали. При точении в самоцентрирующем патроне с выверкой по мелку при массе детали до 1 кг Т_в = = 0,8 мин.

Вспомогательное время, связанное с проходом (табл.38) при подрезке торца детали на станке с высотой центров 200 мм Т_в = 0,2 мин.

Полное вспомогательное время на переход

Т_в = 0,8 + 0,2 = 1 мин.

Переход второй. Основное время центровки детали (табл. 36) при диаметре детали до 40 мм (26 мм) составит Т₀ = 0,08 мин. Вспомогательное время, связанное с проходом (табл. 38), Т_в = 0,6 мин.

Переход третий. Назначение режима резания.

Определяем припуск на обработку по формуле (10):

мм.

Назначаем глубину резания t = 6 мм, т.е. снимаем весь припуск за один проход, тогда i = l.

Из табл. 2 по принятой глубине резания 6 мм (до 8 мм) и диаметру обрабатываемой детали 30 мм (до 40 мм) выбираем подачу S = 0,3 мм/об.

Скорость резания выбираем из табл.4 по принятой подаче S = 0,3 мм/об. и глубине резания t = 6 мм – v = 47 м/мин.

Умножаем скорость резания на поправочный коэффициент в зависимости от марки обрабатываемой стали К_м =1,7 (табл.6):

v = 47 · 1,7 = 79,9 м/мин.

Рассчитываем число оборотов детали по формуле (14):

об/мин.

Принимаем ближайшее (меньшее) паспортное значение числа оборотов п = 770 об/мин (табл.31).

Расчет основного времени. Определяем длину обрабатываемой поверхности с учетом врезания и перебега по формуле (17). Из табл.32 врезание и перебег составляет 8 мм при глубине резания t = 6 мм. Тогда

L = 88+8 = 96 мм.

Основное время рассчитываем по формуле (15):

мин.

Определение вспомогательного времени. Согласно табл.38, при работе на станке с высотой центров 200 мм вспомогательное время, связанное с проходом, для обработки по 11 – 12-му квалитету Т_в = 0,5 мин.

Переход четвертый. Назначение режима резания. Определяем припуск на обработку по формуле (10):

мм.

Принимаем глубину резания t = 1 мм. Тогда по формуле (11) будет

Из табл. 4 по глубине резания t до 1 мм и диаметру обрабатываемой детали до 30 мм (18 мм) выбираем подачу S = 0,12 мм/об.

Скорость резания при обтачивании стали углеродистой конструкционной σ_в =65 кгс/мм² (табл.4) при подаче до 0,15 мм/об (0,12 мм/об.) и глубине резания 1 мм составляет 102 м/мин.

Введя поправочный коэффициент для измененных условий резания К_м = 1,7, получим v = 102·1,7 = 173 м/мин.

Рассчитываем число оборотов по формуле (14):

об/мин.

Предельное число оборотов станка (модель 1А62) 1200 в минуту. Поэто­му принимаем n = 1200 об/мин, не изменяя глубину резания и подачу.

Расчет основного времени. Величина врезания и перебега по табл.32 для глубины резания до 1 мм составляет 2 мм. Длина обрабатываемой поверхности с учетом врезания и перебега будет:

L = 88 + 2 = 90 мм.

Подставляем полученные значения в формулу (15):

мин.

Определение вспомогательного времени. Согласно табл.38, вспомогательное время на обточку по IV-V классам точности при работе на станке с высотой центров 200 мм Т_в = 0,5 мин.

Переход пятый. Назначение режима резания.

Принимаем глубину резания t = 2 мм, i = 1. Из табл.14 по характеру обработки с шероховатостью R_a50-12,5 и диаметру обработки 30 мм выбираем подачу S = 0,25 мм/об. Скорость резания (табл.15) для подачи S = 0,25 мм/об и глубины резания t =2 мм составляет 70 м/мин.

Пересчитываем скорость резания на поправочный коэффициент:

v = 70·1,7 = 119 м/мин.

Определяем число оборотов по формуле (14):

об/мин.

Принимаем ближайшее паспортное значение числа оборотов по табл.31 n = 1200 об/мин.

Расчет основного времени. Взяв величину врезания и перебега y = 3 мм (табл.32), определяем длину обрабатываемой поверхности по формуле (17):

мм.

Подставляя полученные значения в формулу (15), получим:

мин.

Определение вспомогательного времени. Это время, связанное с проходом, определяется по табл.38, Т_в = 0,2 мин

Переход шестой. Назначение режима резания. Определяем припуск на обработку по формуле (10):

мм.

Принимаем глубину резания t =1 мм. Тогда i = 1 из табл.3 по глубине резания t = 1 мм и диаметру обрабатываемой поверхности 30 мм принимаем величину подачи S = 0,12 мм/об.

Скорость резания из табл.4 для подачи S до 0,15 мм/об. (0,12 мм/об.), глубине резания t = l мм составляет 102 м/мин. Введя поправочный коэффициент, получим:

v = 102·1,7 = 173 м/мин.

По формуле (14) число оборотов будет:

об/мин.

Принимаем паспортное значение (табл.31) числа оборотов n = 1200 об/мин, не изменяя глубину резания и подачу.

Расчет основного времени. Величина врезания и перебега для глубины резания 1 мм при обработке проходными резцами (из табл.32) составляет у =2 мм. Тогда L = 15+2 = 17 мм.

Подставив полученные значения в формулу (15), получим:

мин.

Определяем вспомогательное время. Согласно табл.38, Т_в = 0,5 мин.

Переход седьмой. Определение основного времени. При проточке фасок работа производится с ручной переменной подачей и без изменения числа проходов предыдущей или последующей обработки, вследствие чего режим резания при этом не устанавливается. Основное время на снятие фасок показано в табл.40. По данным таблицы, основное время на снятие фаски при диаметре детали до 20 мм (16 мм) и ширине фаски 2 мм составляет Т₀ = 0,08 мин.

Определение вспомогательного времени. Вспомогательное время, связанное с проходом, при работе на станке с высотой центров 200 мм (табл.38) Т_в = 0,07 мин.

Переход восьмой. Назначение режима резания. Подача при нарезании резьбы равна шагу резьбы, то есть S = 2 мм/об.

Из табл.29 по диаметру резьбы 16 мм выбираем v = 3,45 м/мин и n = =59 об/мин. Принимаем ближайшее меньшее паспортное значение числа оборотов n = 58 об/мин (табл.31).

Расчет основного времени. Длину обрабатываемой поверхности с учетом врезания и перебега определяем по формуле (17). Величина врезания и перебега по табл.33 по шагу резьбы 2 мм/об. при работе плашкой у=6 мм. Тогда L = 50+6 = 56 мм.

Подставляя полученные значения в формулу (16), получим

мин.

Определение вспомогательного времени. Вспомогательное время, связанное с проходом, определяется по табл.38 (при нарезании резьбы плашкой), Т_в = 0,20 мин.

Переход девятый. Назначение режима резания. Глубина резания при отрезке равна ширине резца. Приняв ширину резца равной 3 мм, получим t = 3 мм. По табл.23 при обработке незакаленной стали диаметром до 40 мм (26 мм) назначим подачу S = 0,12 мм/об.

Согласно табл.24, по подаче S = 0,12 мм/об скорость резания v = 36 м/мин. Введем поправку на скорость для измененных условий резания:

v = 36·1,7 = 61 м/мин.

Рассчитываем число оборотов по формуле (14):

об/мин.

Принимаем ближайшее паспортное значение числа оборотов n = 770 об/мин.

Расчет основного времени. Длина обрабатываемой детали с учетом врезания и перебега составит:

L = + 5 = 18 мм.

Основное время рассчитываем по формуле (15):

мин.

Определение вспомогательного времени. Вспомогательное время, связанное с проходом, из табл.38 составляет Т_в = 0,2 мин.

Переход десятый. По своему содержанию этот переход соответствует ранее рассчитанному первому переходу. Поэтому принимаем основное время Т₀ = 0,05 мм. Вспомогательное время, связанное с проходом, Т_в = 0,2 мин. Такое же время на установку, выверку и снятие детали Т_в = 0,8 мин. Полное вспомогательное время на переход Т_в = 0,2+0,8 = 1 мин.

Переход одиннадцатый. Определение основного времени. По таблице 34 основное время на снятие фаски при диаметре 26 мм (до 40 мм) и ширине фаски 2 мм составляет Т₀ = 0,13 мин.

Определение вспомогательного времени. Вспомогательное время, связанное с проходом (табл. 38), Т_в = 0,07 мин.

Определяем полное основное время на операцию:

Т_о = 0,05 + 0,08 + 0,42 + 0,63 + 0,03 + 0,12 + 0,08 +

+ 0,87 + 0,19 + 0,05 + 0,13 = 2,65.

Вспомогательное время на всю операцию:

Т_в = 1,00 + 0,60 + 0,50 + 0,50 + 0,20 + 0,50 + 0,07 +

+ 0,20 + 0,20 + 1,00 + 0,07 = 4,84 мин.

Оперативное время – по формуле (2)

Т_оп = 2,65 + 4,84 = 7,49 мин.

Дополнительное время рассчитываем по формуле (3), выбрав из табл.7 К = 8%,

= 7,49·0,08 = 0,60 мин.

Подготовительно-заключительное время определяем по табл.39. Для станка с высотой центров 200 мм и простой подготовкой к работе Т_п.з. = 9мин.

Определяем норму времени по формуле (1) при условии, что надо обработать 15 деталей (n_шт = 15):

Т_н = 2,65 + 4,84 + 0,60 + 9/15 = 9,76 мин.