Расчет рациональных режимов резания и определение норм времени на 4 разнохарактерные операции механической обработки

Операция 015 - Токарная с ЧПУ

Переход 02 1.Точить поверхность Æ 63h14() начерно.

Глубина резания t=2, 5мм

Выбор подачи S_от1=0, 4 мм/об /11, т.2, стр.15/

Выбранные значения подачи корректируются с учетом поправочных коэффициентов, которые выбираются по карте 4 в зависимости от:

- инструментального материала К_SH=1, 15

-способа крепления пластин К_SР=1

-сечение державки резца К_Sq=1

-прочности режущей части К_Sh=1

-механических свойств обрабатываемого материала К_SМ=1, 05

-схемы установки заготовки К_SМ =0, 8

-состояния поверхности заготовки К_Sn=1

-геометрических параметров резца К_Sα =1

-жесткости станка К_Sj =1

Значение подач определяется по формуле:

S_o=S_от·К_SH·К_SР ·К_Sq·К_Sh·К_SМ·К_SМ·К_Sn·К_Sα ·К_Sj(20)

S_o1=0, 40·1, 15·1 ·1·1·1, 05 ·0, 8·1·1·1=0, 39 мм/об

Выбор скорости резания

V_Т=165 м/мин /11, т.2, стр. 73/

По карте 23 выбираются поправочные коэффициенты на скорость в зависимости от:

-группа обрабатываемого материала К_vc=1, 2

-вида обработки К_vо =1

-жесткости станка К_Vj=1

-механических свойств обрабатываемого материалаК_vМ=1

- геометрических параметров резца К_vα =1

-периода стойкости режущего инструмента К_vт =1

-наличие охлаждения К_vж =1

Скорость резания определяется по формуле:

V= V_Т·К_vc·К_vо·К_Vj·К_vМ·К_vα ·К_vт·К_vж (21)

V= 165·1, 2·1·1·1·1·1·1=178 м/мин

Частота вращения шпинделя определяется по формуле:

n= (22)

n₁= мин^-1

Проверка выбранных режимов резания по мощности привода главного движения.

Расчет мощности, необходимый для резания, производится по формуле:

N_P=N_T· (23)

N_T=8, 9 кВт /11. т.2, стр.73/

N_P=8, 9·1, 1=9, 8 кВт

N_ПР=11 кВт

N_P≤ N_ПР (9, 8< 11) - обработка возможна.

Определение минутной подачи.

Минутную подачу рассчитываем по формуле:

S_M=S_O·n_Ф, мм/мин(24)

S_M1=0, 4·900=360 мм/мин.

Определение цикла автоматической работы.

Т_О= (25)

Т_О= мин

Т_мв= , (26)

где L_уск - длина ускоренного перемещения (подвод инструмента), мм

S_уск - ускоренная подача, мм/мин

Т_мв= мин

Т_у.а1=Т_о+Т_мв=0, 15+0, 02=0, 17мин

2.Точить поверхность Æ 70, 7h12() начерно.

Глубина резания t=1, 5 мм

Выбор подачи S_о=0, 3 мм/об /11, т.2, стр.96/

Выбранные значения подачи корректируются с учетом поправочных коэффициентов, которые выбираются по карте 4 в зависимости от:

- инструментального материала К_SH=1, 15

-способа крепления пластин К_SР=1

-сечение державки резца К_Sq=1

-прочности режущей части К_Sh=1

-механических свойств обрабатываемого материала К_SМ=1, 05

-схемы установки заготовки К_SМ =0, 8

-состояния поверхности заготовки К_Sn=1

-геометрических параметров резца К_Sα =1

-жесткости станка К_Sj =1

Значение подач определяется по формуле 20:

S_o1=0, 3· 1, 15 ·1 · 1· 1 · 1, 05 · 0, 8· 1·1· 1=0, 29 мм/об

Выбор скорости резания

V_Т=205 м/мин /11, т.2, стр. 73/

По карте 23 выбираются поправочные коэффициенты на скорость в зависимости от:

-группа обрабатываемого материала К_vc=1, 05

-вида обработки К_vо =1

-жесткости станка К_Vj=1

- механических свойств обрабатываемого материала К_vМ=1

- геометрических параметров резца К_vα =1

-периода стойкости режущего инструмента К_vт =1

-наличие охлаждения К_vж =1

Скорость резания определяется по формуле 21:

V= 205· 1, 05· 1· 1· 1·1· 1· 1=221 м/мин

Частота вращения шпинделя определяется по формуле 22:

n₁= мин^-1

Проверка выбранных режимов резания по мощности привода главного движения.

Расчет мощности, необходимый для резания, производится по формуле 23:

N_T=8, 9 кВт /11. т.2, стр.73/

N_P=8, 9·1, 1=9, 8 кВт

N_ПР=11 кВт

N_P≤ N_ПР (9, 8< 11) - обработка возможна.

Определение минутной подачи.

Минутную подачу рассчитываем по формуле 24:

S_M1=0, 3·996=299 мм/мин.

Определение цикла автоматической работы.

Т_О= (25)

Т_О= мин

Т_мв= , (26)

где L_уск - длина ускоренного перемещения (подвод инструмента), мм

S_уск - ускоренная подача, мм/мин

Т_мв= мин

Т_у.а2=Σ Т_о+Т_мв=0, 18+0, 03=0, 21 мин

Переход 03.Точить поверхность Æ 70h9() начисто.

Глубина резания t=0, 25 мм

Выбор подачи S_о=0, 2 мм/об /11, т.2, стр.96/

Выбранные значения подачи корректируются с учетом поправочных коэффициентов, которые выбираются по карте 4 в зависимости от:

- инструментального материала К_SH=1, 15

-способа крепления пластин К_SР=1

-сечение державки резца К_Sq=1

-прочности режущей части К_Sh=1

-механических свойств обрабатываемого материала К_SМ=1, 05

-схемы установки заготовки К_SМ =0, 8

-состояния поверхности заготовки К_Sn=1

-геометрических параметров резца К_Sα =1

-жесткости станка К_Sj =1

Значение подач определяется по формуле 20:

S_o1=0, 2·1, 15·1 ·1· 1 ·1, 05 ·0, 8· 1·1· 1=0, 2 мм/об

Выбор скорости резания

V_Т=220 м/мин /11, т.2, стр. 73/

По карте 23 выбираются поправочные коэффициенты на скорость в зависимости от:

-группа обрабатываемого материала К_vc=1, 05

-вида обработки К_vо =1

-жесткости станка К_Vj=1

- механических свойств обрабатываемого материала К_vМ=1

- геометрических параметров резца К_vα =1

-периода стойкости режущего инструмента К_vт =1

-наличие охлаждения К_vж =1

Скорость резания определяется по формуле 21:

V= 220· 1, 05· 1· 1· 1·1· 1· 1=238 м/мин

Частота вращения шпинделя определяется по формуле 22:

n₁= мин^-1

Проверка выбранных режимов резания по мощности привода главного движения.

Расчет мощности, необходимый для резания, производится по формуле 23:

N_T=8, 9 кВт /11. т.2, стр.73/

N_P=8, 9·1, 1=9, 8 кВт

N_ПР=11 кВт

N_P≤ N_ПР (9, 8< 11) - обработка возможна.

Определение минутной подачи.

Минутную подачу рассчитываем по формуле 24:

S_M1=0, 2·1083=217 мм/мин.

Определение цикла автоматической работы.

Т_О= (25)

Т_О= мин

Т_мв= , (26)

где L_уск - длина ускоренного перемещения (подвод инструмента), мм

S_уск - ускоренная подача, мм/мин

Т_мв= мин

Т_у.а3=Σ Т_о+Т_мв=0, 25+0, 03=0, 28 мин

Переход 04.Точить канавку в=6мм на поверхности Ø 69h14.

Глубина резания t=0, 5 мм

Выбор подачи S_о=0, 2 мм/об /11, т.2, стр.38/

Выбранные значения подачи корректируются с учетом поправочных коэффициентов, которые выбираются по карте 4 в зависимости от:

- инструментального материала К_SH=1, 15

-способа крепления пластин К_SР=1

-сечение державки резца К_Sq=1

-прочности режущей части К_Sh=1

-механических свойств обрабатываемого материалаК_SМ=1, 05

-схемы установки заготовки К_SМ =0, 8

-состояния поверхности заготовки К_Sn=1

-геометрических параметров резца К_Sα =1

-жесткости станка К_Sj =1

Значение подач определяется по формуле 20:

S_o1=0, 2·1, 15 ·1 ·1·1 ·1, 05 ·0, 8·1·1·1=0, 2 мм/об

Выбор скорости резания

V_Т=68 м/мин /11, т.2, стр. 73/

По карте 23 выбираются поправочные коэффициенты на скорость в зависимости от:

-группа обрабатываемого материала К_vc=1, 05

-вида обработки К_vо =1

-жесткости станка К_Vj=1

-механических свойств обрабатываемого материалаК_vМ=1

- геометрических параметров резца К_vα =1

-периода стойкости режущего инструмента К_vт =1

-наличие охлаждения К_vж =1

Скорость резания определяется по формуле 21:

V= 68·1, 05·1·1·1·1·1·1=73 м/мин

Частота вращения шпинделя определяется по формуле 22:

n₁= мин^-1

Проверка выбранных режимов резания по мощности привода главного движения.

Расчет мощности, необходимый для резания, производится по формуле 23:

N_T=8, 9 кВт /11. т.2, стр.73/

N_P=8, 9·1, 1=9, 8 кВт

N_ПР=11 кВт

N_P≤ N_ПР (9, 8< 11) - обработка возможна.

Определение минутной подачи.

Минутную подачу рассчитываем по формуле 24:

S_M1=0, 2·337=67 мм/мин.

Основное время обработки 25:

Т_О= мин

Т_мв= мин

Т_у.а4.=Σ Т_о+Т_мв=0, 15+0, 03=0, 18 мин

2.Точить канавку в=6мм на поверхности Ø 63, 5h14.

Глубина резания t=2, 3 мм

Выбор подачи S_о=0, 2 мм/об /11, т.2, стр.38/

Выбранные значения подачи корректируются с учетом поправочных коэффициентов, которые выбираются по карте 4 в зависимости от:

- инструментального материала К_SH=1, 15

-способа крепления пластин К_SР=1

-сечение державки резца К_Sq=1

-прочности режущей части К_Sh=1

-механических свойств обрабатываемого материалаК_SМ=1, 05

-схемы установки заготовки К_SМ =0, 8

-состояния поверхности заготовки К_Sn=1

-геометрических параметров резца К_Sα =1

-жесткости станка К_Sj =1

Значение подач определяется по формуле 20:

S_o1=0, 2·1, 15 ·1 ·1·1 ·1, 05 ·0, 8·1·1·1=0, 2 мм/об

Выбор скорости резания

V_Т=68 м/мин /11, т.2, стр. 73/

По карте 23 выбираются поправочные коэффициенты на скорость в зависимости от:

-группа обрабатываемого материала К_vc=1, 05

-вида обработки К_vо =1

-жесткости станка К_Vj=1

-механических свойств обрабатываемого материалаК_vМ=1

- геометрических параметров резца К_vα =1

-периода стойкости режущего инструмента К_vт =1

-наличие охлаждения К_vж =1

Скорость резания определяется по формуле 21:

V= 68·1, 05·1·1·1·1·1·1=73 м/мин

Частота вращения шпинделя определяется по формуле 22:

n₁= мин^-1

Проверка выбранных режимов резания по мощности привода главного движения.

Расчет мощности, необходимый для резания, производится по формуле 23:

N_T=8, 9 кВт /11. т.2, стр.73/

N_P=8, 9·1, 1=9, 8 кВт

N_ПР=11 кВт

N_P≤ N_ПР (9, 8< 11) - обработка возможна.

Определение минутной подачи.

Минутную подачу рассчитываем по формуле 24:

S_M1=0, 2·366=73 мм/мин.

Основное время обработки 25:

Т_О= мин

Т_мв= мин

Т_у.а5.=Т_о+Т_мв=0, 14+0, 02=0, 16мин

Переход 05.Нарезать резьбуМ68x3-6g.

Глубина резания t=2, 31 мм

Рабочая высота профиля резьбы h=1, 624 мм

Число проходов i=12

Выбор подачи S=0, 06 мм/прох /11, т.2, стр.96/

Выбор скорости резания выбирается по таблице

V=120 м/мин /11, т.2, стр. 98/

Частота вращения шпинделя определяется по формуле 22:

n₁= мин^-1

Проверка выбранных режимов резания по мощности привода главного движения.

Расчет мощности, необходимый для резания, производится по формуле 23:

N_T=8, 9 кВт /11. т.2, стр.73/

N_P=8, 9·1, 1=9, 8 кВт

N_ПР=11 кВт

N_P≤ N_ПР (9, 8< 11) - обработка возможна.

Определение минутной подачи.

Минутную подачу рассчитываем по формуле 24:

Определение цикла автоматической работы по формуле:

= (27)

мин

Т_мв= мин

Т_у.а6=Σ Т_о+Т_мв=0, 36+0, 1=0, 46 мин

Т_у.а= Т_у.а1.+Т_у.а2.+Т_у.а3.+Т_у.а4+Т_у.а5+Т_у.а6= 0, 17+0, 21+0, 16+0, 18+0, 28+0, 46=1, 46

Вспомогательное время определяется по формуле:

Т_в=Т_в.у.+Т_в.он.+Т_в.изм, (22)

где Т_в.у - время на установку и снятие детали, мин;

Т_в.он - вспомогательное время, связанное с операцией, мин;

Т_в.изм - вспомогательное время на измерение.

Т_в.у=1, 3 мин /11, т.1, стр.57/

Т_в.оп=1, 04 мин /11, т.1, стр.79/

Т_в.изм=0, 06+0, 14+0, 65=0, 85мин /11, т.1, стр.89/

Т_в=1, 3+1, 04+0, 85=3, 19 мин.

Штучное время определяется по формуле:

Т_шт=(Т_у.а.+Т_в·k_tb)(1+ ) (23)

где k_tb-поправочный коэффициент на время вспомогательное;

а_тех, а_орг, а_отп - время на техническое и организационное обслуживание рабочего места, %.

k_tb=0, 93 /11, т.1, стр.50/

а_тех+ а_орг+а_отп=7% /11, т.1, стр.90/

Т_шт=(1, 46+3, 19·0, 93)(1+ )=4, 7 мин.

Штучно-калькуляционное время определяется по формуле:

Т_шт.к.=Т_шт+ (24)

где Т_п.з. - подготовительно-заключительное время.

Т_п.з.=24 мин /12, стр.96/

Т_шт.к.=4, 7+ мин

Операция 040 - Круглошлифовальная

1. Режущий инструмент: Круг шлифовальный 1.100х50х40 24А 40 СТ1. 5К 35м/с ГОСТ2424-83

Пкр=1911 мин-1

Vkp=35 m/c

2. Определяетсяскоростьвращениядетали

Vд=Vдm× K

Vдm=25m/mиh /13, с.201/ К=0, 9

Vдм=25× 0, 9=22m/mиh

3. Частотавращениядетали

nд=1000× 22/3, 14× 80=88мин-1

уточняемскоростьвращениядетали

Vд=3, 14× 80× 88/1000=22, 1м/мин

4. Определениепоперечнойподачи

Sp=Spm× K1× K2× K3× K4 (28)Spm=1, 1mm/mиh/13, c 200/

К1=1 К2=1 К3=0, 9 К4=1, 1

Sp=1, 1× 1× 0, 9× 1, 1=1, 1мм/мин

5. Ускореннаяподача

Sycк=3Sp=3× 1, 1=3, 3мм/мин6. Расчетпутишлифования

lр=р+Δ l, мм (29)

гдер- припускнасторону, мм

Δ l- гарантийныйзазор, мм

Lp=0, 2+0, 06 =0, 26мм

Lycк = 0, 2× 0, 26=0, 05мм

7. Времявыхаживания

Твых=0, 05мин/13, с202/8. ОсновноеВремя

То=lуск/Sуск+lр/Sр+Твых= 0, 05/3, 3+0, 26/1, 1+0, 05=0, 31мин

Т_мв= мин

Вспомогательное время определяется по формуле 30:

Т_в.у=0, 8 мин /12, стр.38/

Т_в.он=1, 2 мин /12, стр.126/

Т_в.изм=0, 17 мин /12, стр.186/

Т_в=0, 8+1, 2+0, 17=2, 17 мин.

Штучное время определяется по формуле 31:

Т_шт=(Т_ц.а.+Т_в+k_tb)(1+ )

k_tb=1 /12, стр.31/

а_тех+ а_орг+а_отп=8% /12, стр.209/

Т_шт=(0, 33+2, 17·1)(1+ )=2, 7 мин.

Штучно-калькуляционное время определяется по формуле 32:

Т_п.з.=34 мин /12, стр.103/

Т_шт.к.=2, 7+ мин

Операция 005–Фрезерно-центровальная

1. Переход 1. Режущий инструмент: Фреза торцоваяØ 100 Т15К6 ГОСТ9473-80

S_z= 0, 2

t=6

2. Расчет длины рабочего хода Lрх

Lрх =Lp+Lп+Lд,

где Lп - длина врезания и перебега

Lд - дополнительная длина хода.

Lp- длина резания

Lрх=15+3, 5+10=28, 5

3. Частотавращениядетали определяется по формуле 22

n=1000× 110/3, 14× 86, 5=405мин-1

4. Выбор скорости резания

V_Т=105 м/мин /11, т.2, стр. 73/

5. По карте 23 выбираются поправочные коэффициенты на скорость в зависимости от:

-группа обрабатываемого материала К_vc=1, 05

-вида обработки К_vо =1

-жесткости станка К_Vj=1

- механических свойств обрабатываемого материала К_vМ=1

- геометрических параметров резца К_vα =1

-периода стойкости режущего инструмента К_vт =1

-наличие охлаждения К_vж =1

6. Скорость резания определяется по формуле 21:

V= 105· 1, 05· 1· 1· 1·1· 1· 1=110 м/мин

7. Определение минутной подачи.

Минутную подачу рассчитываем по формуле 24:

S_M=0, 2·405=81 мм/мин.

8. ОсновноеВремя

Т_О= , мин

Т_О=

Переход 2. Режущий инструмент: Фреза торцоваяØ 100 Т15К6 ГОСТ 9473-80

S_z= 0, 2

t=6

8. Расчет длины рабочего хода Lрх

Lрх =Lp+Lп+Lд,

где Lп - длина врезания и перебега

Lд - дополнительная длина хода.

Lp- длина резания

Lрх=15+3, 5+10=28, 5

9. Частотавращениядетали определяется по формуле 22

n=1000× 110/3, 14× 76, 5=458 мин-1

10. Выбор скорости резания

V_Т=105 м/мин /11, т.2, стр. 73/

11. По карте 23 выбираются поправочные коэффициенты на скорость в зависимости от:

-группа обрабатываемого материала К_vc=1, 05

-вида обработки К_vо =1

-жесткости станка К_Vj=1

- механических свойств обрабатываемого материала К_vМ=1

- геометрических параметров резца К_vα =1

-периода стойкости режущего инструмента К_vт =1

-наличие охлаждения К_vж =1

12. Скорость резания определяется по формуле 21:

V= 105· 1, 05· 1· 1· 1·1· 1· 1=110 м/мин

13. Определение минутной подачи.

Минутную подачу рассчитываем по формуле 24:

S_M=0, 2·458=92 мм/мин.

8. ОсновноеВремя

Т_О= , мин

Т_О= \

ереход 3. Режущий инструмент: Ø 3, 15 Р6М5 ГОСТ 10903-77

Глубина резания t=1, 56 мм

Выбор подачи S_от=0, 07 мм/об /11, т.2, стр.128/

Выбранные значения подачи корректируются с учетом поправочных коэффициентов, которые выбираются по карте 53 в зависимости от:

-механических свойств обрабатываемого материала К_SМ=1, 1

Значение подач определяется по формуле 14:

S_о=0, 07· 1, 1=0, 08 мм/об

Выбор скорости резания

V_Т1=27 м/мин /11, т.2, стр. 128/

По карте 57 выбираются поправочные коэффициенты на скорость в зависимости от:

-группа обрабатываемого материала К_vм=1, 1

-формы заточки инструмента К_vз =1

-наличие охлаждения К_vж =1

-состояние поверхности К_VW=1

-материала инструментаК_vи=1, 0

Скорость резания определяется по формуле:

V=V_{Т ·} К_{vм ·} К_{vз ·} К_{vж ·} К_VW· К_vи (23)

V= 27·1, 1·1·1·1·1=29, 7 м/мин

Частота вращения шпинделя определяется:

n= мин^-1

Расчет мощности, необходимый для резания, производится по формуле:

N_P=N_T· (24)

N_T=0, 19 кВт /11. т.2, стр.128/

N_P=0, 19·1, 1=0, 2 кВт

N_ПР=11 кВт

N_P≤ N_ПР (0, 2< 11) - обработка возможна.

Минутную подачу рассчитываем по формуле 17:

S_M=0, 07·118=8, 2 мм/мин

Определение цикла автоматической работы по формулам 19 и 20.

Т_О= мин

Т_мв= мин

Т_у.а=Т_о+Т_мв=4, 9+0, 1=5 мин

Вспомогательное время определяется по формуле 30:

Т_в.у=0, 8 мин /11, т.1, стр.52/

Т_в.оп=0, 92 мин /11, т.1, стр.79/

Т_в.изм=0, 29мин /11, т.1, стр.87/

Т_в=0, 8+0, 92+0, 29=2, 01 мин.

Штучное время определяется по формуле 31:

k_tb=1 /11, т.1, стр.50/

а_тех+ а_орг+а_отп=8% /11, т.1, стр.90/

Т_шт=(5+2, 01 ·1)(1+ )=8, 09мин.

Штучно-калькуляционное время определяется по формуле 32

Т_п.з.=20, 5 мин /11, т.1, стр.102/

Т_шт.к.=8, 09 + мин

Операция 020–Вертикально-фрезерная

14. Режущий инструмент: Концевая фреза Ø 8Р6М5 ГОСТ 17025-71

S_z= 0, 02

t = 2, 5

15. Расчет длины рабочего хода Lрх

Lрх =Lp+Lп+Lд,

где Lп - длина врезания и перебега

Lд - дополнительная длина хода.

Lp- длина резания

Lрх=80+5+10=95

16. Частотавращениядетали определяется по формуле 22

n=1000× 105/3, 14× 8=1752 мин-1

уточняемскоростьрезания

V=105

17. Определение минутной подачи.

Минутную подачу рассчитываем по формуле 24:

S_M=0, 2·1752=35 мм/мин.

8. ОсновноеВремя

Т_О= , мин

Т_О=

Т_мв= мин

Вспомогательное время определяется по формуле 30:

Т_в.у=0, 8 мин /11, т.1, стр.52/

Т_в.оп=1, 53 мин /11, т.1, стр.79/

Т_в.изм=0, 05мин /11, т.1, стр.87/

Т_в=0, 8+1, 53+0, 05=2, 38 мин.

Штучное время определяется по формуле 31:

k_tb=1 /11, т.1, стр.50/

а_тех+ а_орг+а_отп=8% /11, т.1, стр.90/

Т_шт=(0, 83+2, 38·1)(1+ )=4, 29 мин.

Штучно-калькуляционное время определяется по формуле 32

Т_п.з.=20, 5 мин /11, т.1, стр.102/

Т_шт.к.=4, 29+ мин