Разработка технологического процесса механической обработки детали

Поправочный коэффициент, учитывающий условия обработки материала KVрассчитывается по формуле(10.2)где – коэффициент учитывающий влияние материала заготовки, – коэффициент учитывающий состояние поверхности,;–коэффициент учитывающий материал инструмента, 0,8. = 1∙1·0,8=0,8,V = 0,8=211 м/мин.Тангенциальная сила резания Pz, Н рассчитывается по формуле, (10.3)где = 300;x = 1,0;y = 0,75;n = -0,15;t – глубина резания, 0,8 мм; – подача на оборот, 0,12 мм/ об; – скорость резания, 211м/мин; - поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания и определяется по формуле,(10.4)где – коэффициент учитывающий влияние материала заготовки.,,,– поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента, 0,94; 1,1; 1,0; 1,0.= 1·0,94·1,1·1·1= 1,034, = .Частота вращения заготовки n, мин-1, рассчитывается по формуле(10.5)где V – скорость резания, 211 м/мин;3,14;D – диаметр заготовки, 79 мм.n = =850,6 мин-1Мощность резания N, кВт рассчитывается по формуле,(10.6)где Рz - тангенциальная сила резания, 674Н;V - скорость резания, 211 м/мин.кВт.Табличный метод выбора режимов резанияОперация 020, вертикально - фрезерная , вертикальный обрабатывающий центр KVL850 , фрезеровать шпоночный паз, фреза концевая, Р6М5, 2220-0142, ГОСТ 17025-81.Последовательность выбора режимов резания, следующая [14]:1 Выбор глубины резания t, мм производится по карте 74, t=b=14 мм;2 Выбор подачи Szпроизводится по карте 81, Sz =0,03 мм/зуб. Выбранное значение подачи корректируют с учетом поправочных коэффициентов по формуле, (10.7)где – подача на зуб, 0,03 мм/зуб;- коэффициент для изменённых условий работы по твердости, 1,0; - коэффициент для изменённых условий работы материала режущей части фрезы, 1,0;- коэффициент для изменённых условий работы в отношении фактического числа зубьев к нормативному, 1,3;- коэффициент для изменённых условий работы по отношению вылета фрезы к диаметру, 1,0.=Окончательно принимаем значение подачи Sz= 0,04 мм/зуб.3 Выбор скорости и мощности резания производятся по картам 84 и 87 с учетом поправочных коэффициентов в зависимости от:- группы обрабатываемого материала Кvo= Кno= 1,0;- твердости обрабатываемого материала Кvм=1,6,Кnм = 0,65;- материала режущей части фрезы Кvи = Кnи = 1,0;- периода стойкости режущей части фрезы Кvт = Кn т= 1,15;- отношения фактической ширины фрезерования к нормативной Кvв = Кnв = 1,2- состояние поверхности заготовки Кvп = Кnп = 1,0;- наличие охлаждения Кvж=Кnж=1.Табличные значения скорости и мощности резания V = 11 м/мин; N = 0,16 кВт.= (10.11)= ,, (10.12)= .4 Выбор силы резания определяется по карте 88 с учетом поправочных коэффициентов для изменённых условий работы в зависимости от:- группы обрабатываемого материала= 1,0;- твердости обрабатываемого материала= 1;- числа зубьев фрезы = 0,75;- ширины фрезерования= 0,50., (10.13)= .5 Частоту вращения определяют по формуле (10.14)где V – скорость резания,24 м/мин = 3,14D – диаметр фрезы, 14 мм.=545 мин-1.Остальные режимы резания по операциям установлены табличным методом и сведены в таблицу 10.1Таблица 10.1 – Режимы резания № № операции№ переходаt,ммS0,ммS,минV,м/минn,N,кВт005Установ А11,50,1111025010002,5220,3338441125Установ Б11,50,1111025010002,5220,333844112531,50,111102501000420,333844112551,50,111102501000620,3338441125720,333844112501010,60,12211209856,63,520,50,23253198110031,60,121449,812004140,04242454550,0150,002524,251489706140,04242454511 Нормирование технологического процессаНормирование труда опирается на инженерно-технические и экономические расчеты и является научно-обоснованным. Предметом технического нормирования труда является исследование трудовых процессов, изучение затрат рабочего времени и на их основе установление технически обоснованных норм затрат рабочего времени, которые являются базой перевода этих норм в другие единицы измерения (нормы выработки, численности работников и др.)Если сравнить нормативные условия выполнения работы с фактическими, то можно выявить резервы самого труда, резерв использования средств труда. Чем меньше рабочего времени затрачивается на производство продукции, тем выше производительность труда. Рост производительности труда является основным средством повышения эффективности производства.На основе технических норм рассчитывается длительность производственного процесса; количество станков производственная мощность цехов, производится планирование производства. Технические нормы времени устанавливаются для операции в соответствии с технологическим процессом [14].Подготовительное – заключительное время (Tn.з, мин) устанавливается на всю партию деталей, оно включается в калькуляционное время.В подготовительно – заключительное время входит:а) время на ознакомление рабочего с работой и чтение чертежа;б) время на подготовку рабочего места, настройку станка; инструмента и приспособления;в) время на снятие инструмента и приспособлений по окончанию работы.Оперативное время Ton, мин – это время, затраченное на непосредственное выполнение заданной работы. Оно подразделяется на основное и вспомогательное.Ton = To+Tв,(11.1)В основное время входит время, затраченное на врезание и перебег (подход и выход) режущего инструмента, на обратные ходы станков; поэтому при подсчете основного времени расчетная длина обработки принимается с учетом всех этих приемов.Во вспомогательное время Тв, мин, входит:а) время управления станком – пуск в ход; остановка, перемена скорости и подачи и т.п.;б) время на перемещение инструмента;в) время на установку, закрепления и снятия инструмента,приспособления и детали во время работы;г) время на приемы измерения детали.Tв = tуст + tпер + t'пер + tизм,(11.2)где tуст – время на установку и снятие детали, зависит от заданного способа установки детали, типа оборудования, определяется по справочнику, мин;[15]tпер – вспомогательное время, связанное с переходом, представляющее основной комплекс, определяется по справочнику, мин;[16]t'пер – вспомогательное время, связанное с переходом, не вошедшее в основной комплекс, определяется по справочнику, мин;[17]tизм – вспомогательное время на контрольные измерения. Эти действия повторяются с каждой обрабатываемой деталью или в определенной последовательности, через установленное число деталей, мин.Вспомогательное время работы станка определяется по программе управления (время цикла обработки) по формуле, (11.3)где То основное время на операцию, мин;tмв – машинно-вспомогательное время включает в себя комплекс приемов, связанных с позиционированием, ускоренным перемещением рабочих органов станка, подводом и отводом инструмента, автоматической сменой инструмента.Подготовительно-заключительное время на партию обрабатываемых деталей определяется по формуле, (11.4)где Tпз1 – затраты времени на приемы, мин;Tпз2 – затраты времени, учитывающие дополнительные приемы , мин;Tпз3 – затраты времени на пробную обработку детали , мин;Tпз1,Tпз2 определяется по справочникам;[18]Tпз3 в серийном и среднесерийном производстве равно нулю.Время обслуживания рабочего места Тобс, мин подразделяется на техническое и организационное.Время технического обслуживания рабочего места затрачивается рабочим на уход за рабочим местом в процессе данной работы, сюда входит:- время на подналадку и регулировку станка;- время на смену затупившегося инструмента;- время на удаление стружки в процессе работы.Время организационного обслуживания рабочего места затрачивается рабочим на уход за рабочим местом в течении смены; сюда входит:- время на чистку и смазку станка;- время на раскладку инструмента и уборку в конце смены;- время на осмотр и опробования станка.Время обслуживания рабочего места зависит от основного времени и поэтому исчисляется в процентах к оперативному. (11.5)гдеаобс – процент оперативного времени на обслуживание рабочего места, определяется по справочнику.[19]Временем активного наблюдения является время, затрачиваемое на контроль за правильной работой оборудования. При этом рабочий не совершает физической работы, но его присутствие на рабочем месте необходимо.Время перерывов (время отдыха) Тотд, мин может быть принято лишь в размере, регламентированном условиями производства. Время перерывов исчисляется в процентах к оперативному времени.гдеаотд – процент оперативного времени на отдых, определяется по справочнику.Когда норма времени дается на изготовление одной штуки, она называется нормой штучного времени Тшт, мин. и определяется по формулеТшт = То + Тв + Тобс + Тотд,(11.7)Штучно-калькуляционное время слагается из штучного и подготовительно-заключительного времени, приходящего на одну штуку Тшт. к, мин. и определяется по формуле,(11.8)гдеп – партия обрабатываемых деталей, шт.Тп.з - подготовительно – заключительное время, минРасчет нормы времени на 015 операцию токарную с ЧПУОпределение основного технологического времениОпределение основного технологического времени производится по формуле То=, (11.9)= мин,= мин,= мин,= 0,10+0,6+0,61+0,24+0,16+0,08+0,01= 1,8 мин.Определение вспомогательного времениОпределение вспомогательного времени производят по формуле, (11.10)где - время на установку и снятие детали, 0,11 мин;tмв – машинно- вспомогательное время, 0,43 мин.= 0,11+0,43 = 0,54 мин.Определение оперативного времениОперативное время определяется по формуле, (11.11)= 1,8+0,54 = 2,34 мин.Определение времени на обслуживании рабочего местаВремя обслуживания рабочего места определяют по формуле=+, (11.12)где – процент оперативного времени на обслуживание рабочего места.= 2,34 +.Определение время отдыха Определение время отдыха производят по формуле=+, (11.13)где аотд – процент оперативного времени на отдых.= 2,34 +Определение штучного времени Штучное время определяется по формуле, (11.14) = 1,8+0,54+2,37+2,34 =7,05 мин.Определение штучно - калькуляционного времениОпределение штучно - калькуляционного времени производится по формуле, (11.15)где n – партия обрабатываемых деталей, шт, n= 500шт;Тпз– подготовительно-заключительное время на партию деталей, мин, Тпз=7 мин.= 7,05 + 7,19 минНормы времени на остальные операции выбраны по нормативам и сведены в таблицу 11.1.Таблица 11.1 - Нормы времени № операции№ переходаТоТвТопТобсТшт005Установ А10,320,651,170,031,2520,230,621,10,031,1Установ Б10,71,51,80,032,520,240,81,10,031,230,010,90,80,031,341,80.31,10,031,450,70,31,10,051,360,240,50,70,050,870,010,60,60,050,801011,20,30,30,060,320,80,31,10,060,531,50,31,50,060,641,50,30,30,061,151,30,30,30,061,561,50,30,30,061,5ЗаключениеВ работе произведена разработка технологического процесса обработки детали Шкив,которая является основой в конструкции машин и механизмов и служит для передачи вращательного движения и крутящего момента. В технологической части проведен анализ конструкции детали на технологичность, выбран метод получения заготовки, приведены расчеты режимов резания, норм времени. За счёт оптимального выбора метода получения заготовки, применения прогрессивных методов обработки деталей, использования высокопроизводительного оборудования с ЧПУ, современных металлорежущих инструментов, трудоемкость изготовления изделия снизилась, возросла производительность труда.Список использованных источников1 Богодухов, С. И. Основы проектирования машиностроительных заготовок: учеб.пособие / С. И. Богодухов, А. Г. Схиртладзе, В. Ф. Гребенюк, Р. М. Сулейманов ; Оренбургский гос. ун-т. – Оренбург : ГОУ ОГУ, 2017 – 344с. 2 Характеристика типа производства [Электронный ресурс].: учеб.пособие. – Электронные текстовые дан. – Москва : allrefs.net, 1999-2017. – Режим доступа :http://allrefs.net. – 12.12.2017.3 Егоров, Н. Н. Технология машиностроения: учебник для вузов / Н. Н. Егоров. – Москва : Высшая школа, 2017. - 353 с.4 Клепиков, В. В. Технология машиностроения: учебник / В. В. Клепиков, А. Н. Бодров. – Москва : ФОРУМ ИНФРА-М, 2014. – 860 с. -ISBN 5-8199-0078-2.5 Шевельков, В. В., Теория, технология и оборудование обработки металлов давлением. Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов машиностроительных специальностей / В. В. Шевельков, А. С. Былеев. – Псков: Изд. ППИ, 2017. – 104 с.6 Абрамов, К. Н. Курсовое и дипломное проектирование по технологии машиностроения / К. Н. Абрамов. – Оренбург: ГОУ ОГУ, 2017. - 256 с.7 Бушуев, В. В. Металлорежущие станки: в 2-х т. / В. В. Бушуев. – Москва: Машиностроение, 2015. – 598 с. – ISBN 978-5-94275-594-2.8 Иноземцев, Г. Г. Проектирование металлорежущих инструментов: учеб.пособие для вузов / Г. Г. Иноземцев. – Москва : Машиностроение, 2017. – 272 с.9 Овсеенко, А. Н. Формообразование и режущие инструменты: учеб.пособие / А. Н. Овсеенко, Д. Н. Клауч, С. В. Кирсанов. - Москва : Форум, 2018.-416 с. - ISBN 978-5-91134-281-4.10 Вардашкин, Б.Н., Станочные приспособления. Том 1. Справочников 2-х т./ Б.Н. Вардашкин.– Москва : Машиностроение, 2019. 592 с.11 Аристов, А. И. Метрология, стандартизация и сертификация: учебник для студ. высш. учеб.заведений / А. И.Аристов, Л. И. Карпов, В. М.Приходько, Т. М. Раковщик. – Москва : Академия, 2017. – 384 с. - ISBN 5-7695-2317-4.12 Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с числовым программным управлением: нормативы режимов резания. – Москва: Бюро нормативов по труду, 2019. – 465с13 Косиловой, А. Г. Справочник технолога-машиностроителя. М Мещерякова, Р.К. Косиловой, А.Г. Том 2./. Москва : Машиностроение, 2018. - 496 с.14 Аминова, Н. В. Техническое нормирование труда машиностроение: методические указания по дисциплине «Техническое нормирование» / Н. В. Аминова – Оренбург: ГОУ ОГУ, 2017. – 106 с15 Федин, Е. Н. Проектирование технологических наладок на операции механической обработки резания: учеб.пособие / Е. Н. Федин. – Тула :ТулГУ, 2019. – 116 с.16 Терентьев, А. А. Основы программирования токарной обработки деталей на станках с ЧПУ в системе «Sinumerik»: учебное пособие / А. А. Терентьев, А. И. Сердюк, А. Н. Поляков, С. Ю. Шамаев; Оренбургский гос. ун-т. – Оренбург: ОГУ, 2017. – 107 с.17 Единый тарифно-квалификационный справочник работ и профессий рабочих. Выпуск 68. – Москва : Комитет по труду,2018.- 560 с.18 Горошкин, А. К. Приспособления для металлорежущих станков: справочник / А. К. Горошкин. – Москва : Машиностроение, 2019. – 303 с.