Состав штучного времени 3 страница

Таблица 4.2 – Технические данные

Описание	Единицы измерения	XCEEDER 900-RT
Интерполированные оси		5
Длина стола	мм	600
Ширина стола	мм	600
Грузоподъёмность стола	кг	500
Т-образные пазы (шир./шаг)	мм	14/100
Ход оси “X”	мм	1200
Ход оси “Y”	мм	1000
Ход оси “Z”	мм	600
Расстояние от выступа шпинделя/раб. стола	мм	750
Вращение оси “A”		-30о ч +110 о
Вращение оси “C”		постоянное
Усилие на осях X – Y при работе	Н	8000
Усилие на оси Z при работе	Н	10000
Мощность шпинделя	кВт	20
Крутящий момент шпинделя	Н/м	38
Скорость вращения шпинделя	об/мин	24000
Скорость оси “X”	м/мин	60
Скорость оси “Y”	м/мин	60
Скорость оси “Z”	м/мин	40
Скорость оси “A”	об/мин	10
Скорость оси “C”	об/мин	20
Точность позиционирования линейных осей	мкм/м	±5
Повторяемость позиционирования линейных осей	мкм/м	±3
Точность позиционирования осей вращения		±0,002 о
Повторяемость позиционирования осей вращения		±0,0015 о
Общая установленная мощность	кВт	100
Вес машины	кг	20000
Максимальное количество инструментов	шт.	24
Максимальный диаметр инструмента	мм	90
Максимальная длина инструмента	мм	300
Максимальный вес инструмента	кг	10

Рисунок 4.18 – Габаритные размеры станка XCEEDER 900-RT

 

Этот станок обеспечит выполнение заданных технических требований, а также мы уменьшим разнообразие используемых средств производства, т. е. все переходы выполняем на одном станке. Для контроля параллельности сторон используем специальное контрольное приспособление, а для проверки правильности выполнения всех остальных размеров используем систему RENISHAW, которая имеется на станке. Однако станки с ЧПУ имеют существенный недостаток – высокую стоимость, – преодолеть который можно их максимальной загрузкой.

Приспособление для обработки детали «корпус» – специальное. Оно просто по конструкции, удобно в эксплуатации.

Инструмент для обработки данной детали – нормальный, т. е. имеет стандартные размеры, стандартную конструкцию и применяется вне зависимости от конструкции детали.

Размеры, получаемые в процессе технологической обработки, должны измеряться и контролироваться для того, чтобы не допустить отклонения формы, размеров, шероховатости детали от требуемой величины.

 

4.6 Выбор смазочно-охлаждающих технологических средств

 

Смазочно-охлаждающие технологические средства, используемые чаще всего в виде смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), применяются для предотвращения возникновения дефектов поверхностей деталей, изготавливаемых резанием, повышения стойкости режущих инструментов, увеличения скорости резания и подачи.

 

Металлорежущее оборудование	Вид СОЖ	Марка	Концентра-ция, масс. доля, %	Примечание
1	2	3	4	5
Токарно-винторезные, токарно-револьверные, расточные, фрезерные, отрезные станки, обрабатывающие центры	Полусинтетическая или эмульсионная	Аквол-11, Карбамол-Э1, Укринол-1, Аквол-2, Аквол-6	3-5	Масляные СОЖ применяют на операциях обработки пазов, фрезерования твердосплавным инструментом, резьбонарезания, а также при высоких требованиях к качеству поверхности
	Масляная средней вязкости со средним содержанием присадок	МР-1у, МР-3	100

Каждая рецептура СОЖ имеет достаточно сложный состав, оптимальный для определённого сочетания материалов заготовки и инструмента, а также вида обработки.

Для обработки детали корпус на станке XCEEDER 900-RT будем использовать СОЖ: Укринол – 1 (3 – 5%).

 

4.7 Определение режимов обработки

 

При назначении режимов резания учитывают характер обработки, тип и размеры инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования.

При расчете режимов резания устанавливают глубину резания, минутную подачу, скорость резания. Приведем пример расчета режимов резания для трёх операций. Для остальных операций режимы резания назначаем согласно [5], т.2, стр. 265-303.

 

Сверлильная

Глубина резания при сверлении определяется по формуле:

 

, (4.3)

 

где  – диаметр отверстия, мм

 

.

При сверлении отверстий без ограничивающих факторов выбираем максимально допустимую по прочности сверла подачу по таблице 25, [1], с. 277:

 

.

Скорость резания при сверлении:

, (4.4)

Значения коэффициентов  и показателей степени принимаем по таблице 28, [1], с.278:

 

 

а значение периода стойкости  по таблице 30, [1], с. 279-280:

 

.

Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания,

 

, (4.5)

 

где  – коэффициент на обрабатываемый материал:  по таблице 4, [1], с. 263;

 – коэффициент на инструментальный материал:  по таблице 6, [1], с. 263;

 – коэффициент, учитывающий глубину сверления:  по таблице 31, [1], с. 279.

 

.

 

Крутящий момент и осевую силу рассчитываем по формулам:

, (4.6)

. (4.7)

Значения коэффициентов ,  и показателей степени принимаем по таблице 32, [1], с. 281:

 

 

Коэффициент, учитывающий фактические условия обработки, в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением

 

.

 

Значения коэффициента  приведены в таблице 10, [1], с. 265:

 

.

;

.

 

Мощность резания определяем по формуле

 

, (4.8)

 

где частота вращения инструмента или заготовки

, (4.9)

,

.

 

Мощность шпинделя станка XCEEDER 900-RT составляет 20 кВт, поэтому мощность привода станка достаточна:

 

 

Фрезерная

Конфигурация обрабатываемой поверхности и вид оборудования определяют тип применяемой фрезы. Её размеры определяются размерами обрабатываемой поверхности и глубиной срезаемого слоя. Диаметр фрезы для сокращения основного технологического времени и расхода инструментального материала выбирают по возможности наименьшей величины, учитывая при этом жёсткость технологической системы, схему резания, форму и размеры обрабатываемой заготовки.

Выбираем торцевую фрезу Ø 50 мм для фрезерования поверхности шириной 176 мм, длиной 365 мм.

Модель станка XCEEDER 900-RT.

Обрабатываемый материал АЛ9.

1. Глубина резания:

 

.

 

2. Подача на один зуб  таблица 34, [1], с. 283:

.

3. Подача на оборот:

.

4. Скорость резания – окружная скорость фрезы

 

 (4.10)

 

Значения коэффициента  и показателей степени принимаем по таблице 39, [1], с. 286-290:

 

 

где  – подача фрезы на зуб, мм/об.

 – диаметр фрезы, мм.

 – глубина резания,

 – ширина фрезерования,

 – стойкость фрезы,

 – общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания.

 

, (4.11)

где  – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала  по таблице 4, [1], с. 263;

 – коэффициент на инструментальный материал:  по таблице 6, [1], с. 263;

 – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки:  по таблице 5, [1], с. 263.

 

,

.

 

Т. к. угол в плане , то значение скорости умножаем на коэффициент 1,6:

 

.

 

Главная составляющая силы резания при фрезеровании – окружная сила

 

, (4.12)

 

где  – число зубьев фрезы;

 – частота вращения фрезы.

 

Значения коэффициента  и показателей степени принимаем по таблице 41, [1], с. 291, поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала  по таблице 10, [1], с. 265:

;

.

 

Крутящий момент на шпинделе

 

, (4.13)

 

где  – диаметр фрезы, мм.

 

.

 

Мощность при фрезеровании (эффективная)

 

, (4.14)

 

где  – окружная сила,

 – скорость резания.

 

Мощность шпинделя станка XCEEDER 900-RT составляет 20 кВт, поэтому мощность привода станка достаточна:

 

 

Резьбонарезание

Нарезание резьбы производим метчиком.

Скорость резания при нарезании метрической резьбы метчиком

 

. (4.15)

 

Значения коэффициента , показателей степени и среднее значение периода стойкости  принимаем по таблице 49, [1], с. 296:

 

 

Общий поправочный коэффициент

 

, (4.16)

где  – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала  по таблице 50, [1], с. 298;

 – коэффициент на инструментальный материал:  по таблице 50, [1], с. 298;

 – коэффициент, учитывающий точность нарезаемой резьбы:  по таблице 50, [1], с. 298;

 

.

.

 

Крутящий момент при нарезании резьбы метчиком

 

, (4.17)

 

где  – шаг резьбы, мм;

 – номинальный диаметр резьбы, мм.

 

Коэффициент  и показатели степени принимаем по таблице 51, [1], с. 298:

 

 

Поправочный коэффициент , учитывающий качество обрабатываемого материала определяем по таблице 50, [1], с. 298:

 

.

.

 

Мощность при нарезании резьбы метчиком

, (4.18)

 

где .

 

,

.

 

Мощность шпинделя станка XCEEDER 900-RT составляет 20 кВт, поэтому мощность привода станка достаточна:

 

 

4.8 Расчёт норм времени на выполнение операций

 

Под нормой времени понимается продолжительность отрезка времени для выполнения производственной операции в конкретных условиях.

Состав нормы времени

По своему содержанию и назначению различают две нормы на каждую операцию:

1. Норма штучного времени – .

Штучное время включает в себя только ту норму времени, которая необходима для непосредственного выполнения производственной операции.

2. Калькуляционная норма времени – .

В калькуляционное время включается помимо штучного времени также и часть подготовительно-заключительного времени ( ), приходящееся на одну деталь обрабатываемой партии деталей.

В подготовительно-заключительное время включается тот отрезок времени, который затрачивается рабочим на ознакомление с работой и наладку станка для обработки партии деталей.

Следовательно, можно записать:

 

, (4.19)

 

где  – количество деталей в партии.

Расчёт норм времени при обработке на станках с ЧПУ имеет особенности, которые нужно учитывать. Подготовительно-заключительное время состоит из трёх слагаемых:

 

, (4.20)

 

где  – время, затрачиваемое на изучение наряда, чертежа, технологической документации на рабочем месте в начале работы и на сдачу в конце смены;

 – время, учитывающее дополнительные работы;

 – время, расходуемое на пробную обработку деталей.

Состав штучного времени

В состав штучного времени ( ) включаются следующие затраты времени, связанные с выполнением операции:

- основное технологическое (машинное) время – ;

- вспомогательное время – ;

- время обслуживания рабочего места – ;

- время перерывов и отдыха – .

Следовательно, можно записать:

 

. (4.21)

 

где  – основное технологическое (машинное) время, мин;

 – вспомогательное время, мин;

 – время обслуживания рабочего места, мин;

 – время на перерыв и отдых рабочего в течение смены, мин.

 

При станочной операции это есть время, в течение которого непосредственно происходит изменение формы и состояния обрабатываемой детали.

Основное технологическое время для механической обработки определяется по формуле:

 

 мин., (4.22)

 

где  –длина обрабатываемой поверхности, мм;

 – число рабочих ходов;

 – подача на один оборот, мм/об;

 – частота вращения инструмента.

Вспомогательное время включает в себя время, затрачиваемое на выполнение различных действий, связанных с выполнением основной, технологической работы. К таким действиям могут относиться:

- установка, закрепление и снятие детали;

- управление станком;

- подвод и отвод инструмента;

- промер деталей и т. д.

Вспомогательное время определяется по формуле:

 

, (4.23)

 

где  – вспомогательное время, затрачиваемое на установку и снятие заготовки;

 – вспомогательное время, связанное с выполнением вспомогательных ходов и перемещений;

Время обслуживания рабочего места – это есть время, затрачиваемое рабочим на уход за рабочим местом, и приходящееся на одну деталь.

Время обслуживания рабочего места распределяется на два вида работ:

- время технического обслуживания – ;

- время организационного обслуживания – .

 

 (4.24)

 

Время технического обслуживания ( ) включает в себя работы примерно следующего содержания:

- смена притупившегося инструмента;

- подналадка станка;

- сметание стружки в процессе работы.

Величина времени на техническое обслуживание определяется в процентах от основного времени по следующей формуле:

 

. (4.25)