Частота обертання шпинделя визначається за формулою:
,(3.15)
та дорівнює:
Коректуючи отриману частоту обертання відповідно стандартній верстатній, розрахуємо режими обробки для всієї операції, користуючись рисунком 3.1, на якому зображена деталь із позиціями поверхонь. Результати розрахунку заносимо до таблиці 3.6.
Для нормування технологічного процесу обираємо операцію з найбільшою кількістю переходів – токарно-гвинторізну чистову операцію.
Основний час обробки визначаємо за формулою:
(3.16)де l
- довжина врізання інструменту при робочій подачі, мм;l
- довжина робочого ходу, мм;l
- довжина перебігу, мм;і - кількість проходів інструменту;
S
- хвилинна подача інструменту, мм/хв.Тоді основний час операції дорівнює:
Таблиця 3.6 – Результати розрахунку режимів різання
Наіменування | Інструмент | Параметри різання | D, мм | L, мм | tр, мин | |||||
Операції | Переходи | t, мм | sоб, мм/об | v, м/ мин | n, об/мин | sмин, мм/мин | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
Токарно-гвинторізна (чорнова) Установ А | Точити пов.9 начорно | Різець прохідний Т15К6 | 4 | 0,9 | 61,5 | 200 | 180 | 98 | 306 | 1,7 |
Точити пов.7 Начорно (1-й прох.) | Різець прохідний Т15К6 | 3 | 0,9 | 57,8 | 200 | 180 | 92 | 297 | 1,65 | |
Точити пов.7 Начорно (2-й прох.) | Різець прохідний Т15К6 | 1,4 | 0,9 | 54,0 | 200 | 180 | 86 | 297 | 1,65 | |
Точити пов.6 начорно | Різець прохідний Т15К6 | 2,35 | 0,9 | 50,9 | 200 | 180 | 81,05 | 190 | 1,06 | |
Точити пов.4 начорно | Різець прохідний Т15К6 | 2,35 | 0,9 | 47,8 | 200 | 180 | 76 | 135 | 0,75 | |
Точити пов.3 начорно | Різець прохідний Т15К6 | 2,3 | 0,9 | 44,6 | 200 | 180 | 70,95 | 110 | 0,61 | |
Токарно-гвинторізна (чорнова) Установ Б | Точити пов.15 начорно | Різець прохідний Т15К6 | 1,6 | 0,9 | 44,0 | 250 | 225 | 56 | 130 | 0,58 |
Точить пов.13 начорно | Різець прохідний Т15К6 | 2,35 | 0,9 | 39,3 | 250 | 225 | 50 | 40 | 0,18 |
Формула для розрахунку допоміжного часу:
(3.17)де Т
- час на встановлення та зняття заготівки, хв,Т
- час, пов’язаний з переходом,Т
- час на вимірювання, хв.Користуючись даними [11] знаходимо допоміжний час для токарно-гвинторізної операції:
Оперативний час дорівнює сумі основного та допоміжного часу:
(3.18)тобто:
Формула для визначення підготовчо-заключного часу:
, (3.19)де Т
- час на налагодження верстата, інструмента, приладдя, хв;Т
- час на отримання інструменту до початку обробки та здавання після завершення, хв. Тоді:Штучний час знаходимо за формулою:
, хв. (3.20)де Т
= 0,03 Т - час на обслуговування обладнання, хв;Т
=0.04 Т - час нормованого відпочинку, хв.Отже штучний час дорівнює:
Штучно-калькуляційний час знаходимо за формулою:
(3.21)де N – річна програма випуску, шт.
Тоді:
Отримані значення заносимо до маршрутної та операційної карти на обрану операцію, які наведені у додатках.
Процес обробки даної деталі типу вал-вихідний за умов багатосерійного виробництва може бути реалізований за допомогою автоматичної лінії. Тож, враховуючи умови технологічного процесу неавтоматизованого виробництва, розробимо модель автоматичної лінії обробки даної вал-шестерні. Для розрахунку лінії візьмемо тільки ті операції, автоматизація яких буде доцільна, тобто які не відносяться до когорти обмежувальних та які можна максимально диференціювати та сконцентрувати. До таких операцій відносяться токарно-гвинторізна (далі просто "токарна"), фрезерно-центрувальна та вертикально-фрезерна. Згідно цих допущень та розрахованого у попередніх розділах машинного часу обробки даної деталі розробимо модель автоматичної лінії.
Найпростіший варіант побудови технологічного процесу неавтоматизованого виробництва при обраних методах, технологічному маршруті та режимах обробки є повна обробка деталі в одній позиції при послідовному виконанні усіх складових операцій. Критерієм оцінки технологічного процесу є технологічна продуктивність
, яка визначається за формулою: (4.1)де
- машинний час виконання складової операції.Для нашого варіанту технологічного процесу технологічна продуктивність дорівнює:
Визначення неробочих операцій, які необхідні для реалізації робочих операцій технологічного процесу.
Неробочі операції містять дії, які пов’язані з орієнтацією заготівки в просторі, подачу заготівки до робочої зони, закріплення її на робочій позиції, фіксацію приладу або супутника на робочій позиції.
Перелік неробочих операцій наведений у таблиці 4.1.
Таблиця 4.1 – Перелік неробочих операцій
Найменування робочої операції | Найменування неробочої операції |
010 Фрезерно-центрувальна | 1.1 Орієнтувати деталь |
1.2 Подати деталь в робочу зону | |
1.3 Закріпити деталь | |
1.4 Підвести фрези на швидкому ході | |
1.5 Відвести фрези на швидкому ході | |
1.6 Підвести центрові свердла на швидкому ході | |
1.7 Відвести центрові свердла на швидкому ході | |
1.8 Розкріпити деталь | |
1.9 Вилучити деталь із робочої зони | |
015 (020) Токарно-гвинторізна | 2.1 Орієнтувати деталь |
2.2 Подати деталь в робочу зону | |
2.3 Закріпити деталь | |
2.4 Підвести різець на швидкому ході | |
2.5 Відвести різець на швидкому ході | |
2.6 Розкріпити деталь | |
2.7 Закріпити деталь | |
2.8 Підвести різець на швидкому ході | |
2.9 Відвести різець на швидкому ході | |
2.10 Розкріпити деталь | |
2.11 Вилучити деталь із робочої зони | |
025 Вертикально-фрезерна | 3.1 Орієнтувати деталь |
3.2 Подати деталь в робочу зону | |
3.3 Закріпити деталь | |
3.4 Підвести інструмент на швидкому ході | |
3.5 Відвести інструмент на швидкому ході | |
3.6 Розкріпити деталь | |
3.7 Вилучити деталь із робочої зони |
Визначимо очікувану продуктивність системи технологічного обладнання за зміну для неавтоматизованого виробництва за формулою: