В качестве проектируемого измерительного инструмента могут быть выбраны  предельные резьбовые калибры, шлицевые калибры, могут быть спроектированы простейшие контрольные приборы и приспособления (для контроля межцентрового расстояния, отклонения в симметричности шпоночного паза оси, отклонения от перпендикулярности плоскости торца оси отверстия).

     Измерение размеров фасок осуществляем при  помощи шаблона фасонного простого профиля.

     Для определения шероховатости применяют  образцы шероховатости поверхности.

     В технологическую карту механической обработки записывается условное обозначение инструмента, калибруемый размер (диапазон размеров) и ГОСТ.

       Штангенциркуль ШЦ-1 0-125 ГОСТ 166-73.

 

7  Расчет режимов резания

 

     Расчет  режимов резания является одним  из основных этапов проектирования технологического процесса. Режимы резания определяются глубиной резания – t мм, подачей – s мм/об и скоростью резания – v м/мин, которые оказывают значительное влияние на точность и качество обрабатываемой поверхности, производительность и технологическую себестоимость обработки.

     В порядке возрастания влияния  на стойкость инструментов составляющие режимов резания располагаются следующим образом: t→ S→ V поэтому для одноинструментальной схемы обработки вначале устанавливают глубину резания, а затем подачу и скорость резания.

     При обработке поверхности на предварительно-настроенном  станке глубина резания равна  припуску на заданный размер этой поверхности по выполняемому технологическому переходу.

     Подача  должна быть установлена максимально допустимой. При черновой обработке она ограничивается прочностью и жесткостью элементов технологической системы станка, а при чистовой и отделочной - точностью размеров и шероховатостью обрабатываемой поверхности. Определенная расчетом или по нормативам подача должна соответствовать паспортным данным станка.

     Скорость  резания зависит от выбранной  глубины резания, подачи, качества и  марки обрабатываемого материала, геометрических параметров режущей части инструмента и ряда других факторов.

     Глубина резания t, мм.

     При обработке цилиндрических поверхностей глубина резания определяется по формуле:

                                                      

,                                          (7.1)

     где D – диаметр заготовки до обработки;

           d – диаметр заготовки после обработки за один рабочий ход инструмента.

     При фрезеровании, строгании, шлифовании поверхностей:

                                                      

,                                                   (7.2)

     где H – размер до обработки;

           h – размер после одного прохода инструмента.

     Глубину резания при предварительной  обработке назначают максимально  возможной и равной припуску на обработку  или большей его частью.

     При чистовой обработке t назначают в зависимости от требования к точности и шероховатости поверхности.

     Подача

     Минутная  подача определяется по формуле:

                                                        

,                                              (7.3)

     где S – подача на оборот инструмента;

           n – частота вращения заготовки или инструмента.

     При работе многолезвийными инструментами  появляется подача на зуб:

                                                        

,                                             (7.4)   

     где z – число режущих зубьев инструмента.

     Подачу  при предварительной обработке  назначают максимально возможной  исходя из прочности и жесткости технологической системы, мощности привода подач, прочности режущего инструмента.

     При чистовой обработке назначают, в зависимости от требования к точности и шероховатости поверхности:

     Скорость  резания  :

                                                

,                                           (7.5)

     где  , ( - характеристика обрабатываемого материала; Т – стойкость инструмента, мин; m, x, y – показатели степеней, которые характеризуют влияние параметров T, t, S).

       – коэффициенты, характеризующие обрабатываемый материал;

       – составляющая поверхности  заготовки;

       – материал режущей части.

     При отделочной обработке и обработке  закаленной стали, берем из справочной литературы.

     Частота вращения заготовки  или инструмента :

                                                      

.                                          (7.6)

     По  паспортным данным станка окончательно выбирают частоту вращения, близкую к рассчитанной, и определяют фактическую скорость резания :

                                                     

.                                             (7.7) 

Рассчитываем  режимы:

Глубина резания:

Черновое точение: t = 0,5 (36,24 – 32,41) = 1,9 мм

Чистовое точение: t = 0,3 (32,41 – 32,26) = 0,37 мм

Шлифование предварительное: t =32,26 - 32,130 = 0,130 мм

Шлифование окончательное:  t = 32,130 – 32,000 = 0,130 мм

Подача (минутная) табличные значения:

Черновое точение: S = 0,4 мм/мин

Чистовое точение: S =0,165 мм/мин

Шлифование предварительное: S = 0,3 мм/мин

Шлифование окончательное: S = 0,2 мм/мин

Скорость  резания V м/мин:

Черновое точение: V = 350/90^0,15*1,9^0,35*0,4^0,2 = 350/11*1,25*0,83 = 30м /мин *0,75 = 22,5 м/ мин

Чистовое точение: V = 420/ 90*0,37^0,2*0,165 = 420/90*0,81*0,165=34,94 м/мин *0,75 = 26,205 м/мин

Скорость  шлифования:

Шлифование предварительное: V = 12 м/мин

Шлифование окончательное: V = 15 м/мин

Частота вращения заготовки  или инструмента:

Черновое точение: n_p = 1000*22,5/3,14*32,41 = 22500/101,7674 = 221,09 мин^-1

Чистовое точение: n_p = 1000*26,205/3,14*32,26 =26205/101,2964 = 58,69 мин^-1

Шлифование предварительное: n_p =1000*12/3,14*32,130 = 12000/100,8882 = 118,94 мин^-1

Шлифование окончательное: n_p = 1000*15/3,14*32,000 = 15000/100,48 = 149,28 мин^-1

Фактическая скорость резания:

Черновое точение: V_ф = 3,14*32,41*230/1000 = 23407/1000 = 23,41 м/мин

Чистовое точение: V_ф =3,14*32,26*260/1000 = 26337/1000 = 26,337 м/мин

Мощность  резания:

,    при условии N_p < N_станка

Токарный станок 1Б10В N_станка = 2,8 кВт

Сила резания:

P_z = 10C_p t^x S^y Vⁿ,

10C_p =10*300

x =1.0

y = 0.75

n = -0.15

Длина резания  t = 1,5

P_z = 10*300*1,5¹*0,4^0,75*150^-0,15 = 1057,5

 N_p < N_станка

2,6 < 2,8

 

8  Расчеты по техническому нормированию

 

     Норма времени - это регламентированное время  выполнения некоторого объема работ  в определенных производственных условиях одним или несколькими исполнителями соответствующей квалификации (ГОСТ 3.1109-82). В машиностроении норма времени обычно устанавливается на технологическую операцию. В условиях серийного и массового производства технические нормы устанавливаются расчетно-аналитическим путем. 

     Норма штучного времени на операцию слагается  из следующих составляющих:

                                          

,                                   (8.1)

     где  – основное техническое время;

             – вспомогательное время;

             – время технического обслуживания  рабочего места;

             – время организационного  обслуживания;

             – время регламентированных  перерывов в работе.

                                                

,                                   (8.2)

где  - оперативное время, ;

     α - число % от основного времени, выражающее время на техническое обслуживание рабочего места, ;

       - число % от оперативного времени, выражающее время на организационное обслуживание рабочего места, ;

       - число % от оперативного времени, выражающее время на физиологические потребности, =2…5%.

     Норма времени рассчитывается в следующей  последовательности: 

1. на основании рассчитанных режимов работы оборудования по каждому переходу вычисляется основное (машинное) время. 
2. по содержанию каждого перехода устанавливается комплекс приемов вспомогательных работ и определяется вспомогательное время t_в с учетом перекрытия отдельных элементов. 
3. устанавливается в процентах от оперативного (t_оп= t_о+ t_в) время технического обслуживания t_од и время перерывов t_пер.
4. определяется норма штучного времени t_шт. 

     Основное  время t_о рассчитывается, вспомогательное t_в выбирается по нормативам, а время на обслуживание и отдых берется в процентах от оперативного.

     Основное  техническое время определяется по формуле:

                                                   

,                                             (8.3)

     где – длина рабочего хода инструмента,

                                         

                                         (8.4)

     где – длина обрабатываемой поверхности;

             – длина хода на врезание  инструмента;

             – длина хода на сход  или выход инструмента;

             – длина хода на снятие  пробной стружки, когда точность обработки обеспечивается пробными ходами и промерами;

       – число рабочих ходов  инструмента.