ТВперех=0,55×2=1,1 мин на основании табл. 93 [5, c. 159]
ТВизмер=0, т. к. учтено в ТВперех.
ТВ=0,79+0,3+1,1=2,19 мин
Оперативное время на одну деталь по формуле (3.53)
Топ=0,38+2,19=2,57 мин
Штучное время определяется по формуле (3.55)
Тшт=Топ×(1+(аабс+аотл)/100) (3.55)
где аабс – время на обслуживание рабочего места, в% от ТОП
аотл – время перерывов на отдых и личные потребности, в% от ТОП
аабс=3% см. [5, c. 121]
аотл=2% см. [5, c. 121]
Тогда ТШТ=2,57 (1+5/100)=2,7 мин
Операция 015 Токарная I-я
Переход 1. Установить и закрепить заготовку.
Переход 2. Точить поверхность с Ø12,5 мм на Ø11 мм с подрезкой торца в размер 20.
Переход 3. Точить фаску 1,5´45°
Переход 2. Производится чистовое обтачивание с подрезкой торца. Учитывая, что отношение
, то скорость резания при подрезке торца берётся по нормативам для продольного обтачивания без поправочных коэффициентов [5, c. 127]. Глубина резания t=(dн–dк)/2=0,75 мм – по рабочему чертежу детали.Выбираем подачу по нормативам резания для чистового точения [2, c. 268] S=0,2 мм/об.
Скорость резания при выбранных t и S составит по табл. 62 [5, c. 125] для резца с режущей сталью из стали Р18 u=85 м/мин.
Число оборотов детали в минуту находится по формуле
(3.69)n=1000×85/(3,14×12,5)=2165 об/мин
По таблице 62 [5, c. 125] эффективная мощность резания составит Nрез=0,83 кВт. С учётом к.п.д. станка h=0,85 потребная мощность станка Nп.рез.=0,83/0,85=0,98 кВт. Для данной операции был выбран токарно-винторезный станок 16К20М с мощностью N=10 кВт. Таким образом N>Nп.рез., что подтверждает правильность сделанного выбора технологического оборудования для данной операции.
Машинное время на данном переходе составит:
ТМ3,6=(l+l1+l2)/(nS) (3.70)
где l – длина обрабатываемой детали по чертежу, мм; l=20 мм
l1 – длина врезания инструмента, мм; l1=2 мм на основании табл. 3.31 [3, c. 85]
l2 – длина подвода и пробега режущего инструмента, мм; l2=2 мм на основании табл. 3.31 [3, c. 85]
ТМ2=(20+2+2)/(2165×0,2)=0,06 мин
Переход 3. Производится точение фаски 1,5´45° на диаметре Ø11 мм. Глубина резания t=1,5 мм. Для уменьшения вспомогательного времени на операцию подачу и число оборотов детали в минуту выбираем равными подаче и числу оборотов на переходе 2, S=0.2 мм/об и n=2165 об/мин. Тогда скорость резания
м/мин. Учитывая малую разницу в режимах резания переходов 2 и 3, проверка на достаточность мощности станка на переходе 3 нецелесообразна.Машинное время на данном переходе определяется по формуле (3.70), где l=1,5 мм, l1=1 мм, l2=2 мм.
ТМ3=(1,5+1+2)/(2165×0,2)=0,010 мин
Машинное время на операции токарная I-я составит
ТМ=ТМ2+ТМ3=0.06+0.010=0.07 мин
Для токарной операции вспомогательное время определяется по формуле (3.54)
ТВ=ТВуст+ТВупр.ст.+ТВперех+ТВизмер
ТВуст=0,35 мин на основании табл. 70 [5, c. 131]
ТВупр.ст+ТВперех =0,32 мин на основании табл. 71 [5, c. 131]
ТВизмер=0,1 мин на основании табл. 3.40 [3, c. 96].
ТВ=0,35+0,32+0,1=0,77 мин
Оперативное время на одну деталь по формуле (3.53)
Топ=0,07+0,77=0,84 мин
Штучное время определяется по формуле (3.55)
Тшт=Топ×(1+(аабс+аотл)/100) =0,84 (1+7/100)=0,9 мин
где аабс=3% на основании карты 45 [6, c. 226]
аотл=4% на основании карты 46 [6, c. 223]
Операция 020 Токарная II-я
Переход 1. Установить и закрепить заготовку.
Переход 2. Точить поверхность с Ø20,5 мм на Ø20,0 мм на длине 35 мм.
Переход 3. Точить фаску 1´45°.
Переход 2. Производится чистовое обтачивание. Глубина резания t=(dн-dк)/2=0,25 мм – по рабочему чертежу детали. Выбираем подачу по нормативам резания для чистового точения [2, c. 268] S=0,2 мм/об.
Скорость резания при выбранных t и S составит по табл. 62 [5, c. 125] для резца с режущей сталью из стали Р18 u=85 м/мин.
Число оборотов детали в минуту находится по формуле
=1000×85/(3,14×20,5)=1320 об/минУчитывая малую разницу в режимах резания операций Токарная I-я и Токарная II-я и использование токарного станка одной модели 16К20М, проверка на достаточность мощности станка на операции Токарная II-я не целесообразна.
Машинное время на данном переходе составит:
ТМ2=(l+l1+l2)/(nS)
где l – длина обрабатываемой детали по чертежу, мм; l=35 мм
l1 – длина врезания инструмента, мм; l1=1 мм на основании табл. 3.31 [3, c. 85]
l2 – длина подвода и пробега режущего инструмента, мм; l2=4 мм на основании табл. 3.31 [3, c. 85]
ТМ2=(35+1+4)/(1320×0,2)=0,152 мин
Переход 3. Производится точение фаски 1´45° на диаметре Ø20 мм. Глубина резания t=1 мм. Для уменьшения вспомогательного времени на операцию подачу и число оборотов детали в минуту выбираем равными подаче и числу оборотов на переходе 2, S=0.2 мм/об и n=1320 об/мин. Тогда скорость резания u=1320×3,14×20/1000=82,9 м/мин.
Машинное время составит
ТМ3=(l+l1+l2)/(nS)
где l=1 мм
l1=1 мм на основании табл. 3.31 [3, c. 85]
l2=2 мм на основании табл. 3.31 [3, c. 85]
ТМ3=(1+1+2)/(1320×0,2)=0,015 мин
Машинное время на операции Токарная II-я составит
ТМ=ТМ2+ТМ3=0,152+0,015=0,167 мин
Вспомогательное время для операции Токарная II-я равно вспомогательному времени для операции Токарная I-я.
ТВ=0,77 мин.
Оперативное время ТОП=ТМ+ТВ=0,167+0,77=0,937 мин.
Штучное время по формуле (3.55)
Тшт=Топ×(1+(аабс+аотл)/100) =0,937 (1+7/100)=1,002 мин
где аабс=3% на основании карты 45 [6, c. 226]
аотл=4% на основании карты 46 [6, c. 223]
Операция 025 Фрезерная
Переход 1. Установить и закрепить заготовку.
Переход 2. Фрезеровать паз – ширина 10 мм, глубина 2 мм.
Производится фрезерование паза. В качестве режущего инструмента выбираем дисковую пазовую фрезу из быстрорежущей стали Р6М5 по ГОСТ 3964–69. На основании рекомендаций табл. 92 [5, c. 158] и табл. 80 [2, c. 180] выбираем размеры фрезы
D=80 мм, В1=10 мм, Z=18
Глубину фрезерования t и ширину фрезерования В2 находим по чертежу детали – t=2 мм, В2=10 мм.
Подача на один зуб фрезы SZ, мм, определяется из таблицы 34 [2, c. 283]
SZ=0,07 мм
Подача на один оборот фрезы S=SZ×Z=0,07×18=1,26 мм/об
Скорость резания определяется по формуле (3.57):
Значения коэффициента Cu и показателей степени определяем по табл. 39, а период стойкости фрезы Т по табл. 40 [2, c. 286–290]
Сu=68,5; q=0.25; x=0.3; y=0.2; u=0.1; p=0.1; m=0.2
Т=120 мин.
Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания по формуле (3.58)
Кu=КМu×КПu×КИu
где КМu – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала. По формуле (3.59):
КГ=1,0, nu=0.9 – на основании табл. 2 [2, c. 262]
sВ=640 МПа для стали 45
КМu=1,15
КПu – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки.
КПu=1,0 – на основании табл. 5 [2, c. 263]
КИu – коэффициент учитывающий материал инструмента
КИu=1,0 – на основании табл. 6 [2, c. 263]
Таким образом, Ku=1,15×1,0×1,0=1,15
Скорость резания составит:
м/минЧисло оборотов фрезы в минуту определяется по формуле (3.60):
n=1000×74.2/(3,14×80)=295 об/мин
Главная составляющая силы резания при фрезеровании – окружная сила, Н, может быть определена по формуле (3.61):
По таблице 41 [2, c. 291] находим:
Ср=68,2; x=0.86; y=0.72; u=1,0; q=0.86; w=0;
n – частота вращения фрезы.
По таблице 9 [2, c. 264] находим поправочный коэффициент КМР на качество обрабатываемого материала по формуле (3.62)
m=0.3; sВ=640 МПа для стали 45.
КМР=(640/750)0,3=0,95
Тогда
НЭффективная мощность резания, кВт, по формуле (3.63)
Nрез=758,15×74,2/(1020×60)=0,92 кВт
Проверяем достаточность мощности привода станка. Для фрезерной операции был выбран универсальный фрезерный станок модели 676П с мощностью N=2,2 кВт. С учётом к.п.д. станка h=0,85 потребная мощность резания составит:
Nрез.п.=0,92/0,85=1,08 кВт
Таким образом, N>Nрез.п., что подтверждает правильность сделанного выбора технологического оборудования для данной операции.
Машинное время на данном переходе составит (по формуле (3.64)):
Тм=(l+l1+l2)/Sm
где Sm – минутная подача; Sm=S×n=1,26×295=371,7 мм/мин
l – длина обработки, мм; l=2 мм
l1 – величина врезания инструмента, мм.
l1=13.3 мм по таблице 87 [5, c. 155]
l2 – величина пробега инструмента, мм.
l2=3 мм по таблице 87 [5, c. 155]
Тм=(2+13.3+3)/371,7=0,049 мин
Вспомогательное время для фрезерной операции
ТВ=ТВуст+ТВперех+ТВизмер
ТВуст – вспомогательное время на установку и снятие заготовки станка;
ТВперех – вспомогательное время, связанное с технологическими переходами;