Розробка технологічного процесу виготовлення деталі - "Корпус"

,

Поверхня 1 (ш95 Н7):

(хв) - напівчистова обробка;

(хв) - чистова обробка;

Поверхня 2 (ш85 Н7):

(хв) - напівчистова обробка;

(хв) - чистова обробка;

Сумарний основний час роботи верстата на операції:

(хв)

Операція 030: Свердлувальна

Вихідні дані:

матеріал: СЧ20, HB 230, МПа

верстат: 2Р135Ф2

межі частот обертання - 31..1400 об/хв;

потужність головного приводу - 4 кВт;

регулювання - ступінчасте.

СВЕРДЛУВАННЯ

Інструмент:

1) отвори ш 6,7 : свердло ш 6,7 - 0054 ГОСТ 10903-77

2) отвори ш 18 : свердло ш 18 - 0061 ГОСТ 10903-77

3) отвори ш 12 : свердло ш 12 - 0039 ГОСТ 10903-77

4) отвори ш 30 : цековка ш 30 - 2350-0728 ГОСТ 26258-87

Глибина різання:

Для свердління призначаємо глибину різання рівною половині діаметру свердла:

1) отвори ш 6,7 : t = 3,35 мм;

2) отвори ш 18 : t = 9 мм;

3) отвори ш 12 : t = 6 мм;

Для цекування отворів ш 30:

4) (мм);

Подача:

Приймаємо подачу за [табл. 25, с. 277, 13] в залежності від діаметру свердла та оброблюваного матеріалу (СЧ20), причому для отворів в яких надалі нарізатиметься різь рекомендовано ввести поправочний коефіцієнт 0,5, тобто зменшити задану в таблиці подачу вдвічі згідно [прим. 2, табл. 25, с. 277, 13]:

1) отвори ш 6,7 : S = 0,2 мм/об;

2) отвори ш 18 : S = 0,42 мм/об;

3) отвори ш 12 : S = 0,32 мм/об;

4) отвори ш 30 : S = 0,32 мм/об;

Швидкість різання:

Згідно [с. 276, 13] для свердління швидкість різання визначається за формулою:

,

для цекування за формулою:

В цій формулі Т - період стійкості інструменту, що визначається в залежності від його діаметру та виду оброблюваного і оброблюючого матеріалу за [табл. 30, с. 280, 13]:

1) отвори ш 6,7 : Т = 35 хв;

2) отвори ш 18 : Т = 60 хв;

3) отвори ш 12 : Т = 60 хв;

4) отвори ш 30 : Т = 75 хв;

Значення коефіцієнтів та показників степеню з формули для визначення швидкості різання визначаємо за [табл. 28, с. 279, 13] для свердління:

отвори ш 6,7 та ш 10,2 : ;

отвори ш 18 і ш 12: ;

для цекування за [табл. 29, с. 280, 13]:

отвори ш 30: .

Поправочний коефіцієнт на швидкість різання:

,

За [табл. 1, с. 261, 13]:,

За [табл. 6, с. 263, 13]: для свердління: ;

За [табл. 31, с. 280, 13]:

Отже, загальний швидкісний коефіцієнт:

;

Тоді швидкість різання:

1) отвори ш 6,7 : (м/хв);

2) отвори ш 18 : (м/хв);

3) отвори ш 12 : (м/хв);

4) отвори ш 30 : (м/хв);

Розрахункова частота обертання визначається за формулою:, а потім знайдене значення уточнюється за паспортом верстата:

1) отвори ш 6,7 : (об/хв); об/хв

2) отвори ш 18 : (об/хв); об/хв

3) отвори ш 12 : (об/хв); об/хв

4) отвори ш 30 : (об/хв); об/хв

Розрахункові значення хвилинних подач визначаємо за формулою , отримані значення уточнюємо за паспортом верстата:

1) отвори ш 6,7 : (мм/хв); (мм/хв);

2) отвори ш 18 : (мм/хв); (мм/хв);

3) отвори ш 12 : (мм/хв); (мм/хв);

4) отвори ш 30 : (мм/хв); (мм/хв);

Визначимо фактичні значення швидкості різання:

1) отвори ш 6,7 : (м/хв)

2) отвори ш 18 : (м/хв)

3) отвори ш 12 : (м/хв)

4) отвори ш 30 : (м/хв)

Уточнимо фактичну подачу на оберт:

1) отвори ш 6,7 : (мм/об)

2) отвори ш 18 : (мм/об)

3) отвори ш 12 : (мм/об)

4) отвори ш 30 : (мм/об).

Крутний момент та осьова сила:

при свердлінні:

, ;

при цекуванні:

, ;

За [табл. 9, с. 264, 13]:

;

За [табл. 32, с. 281, 13] знаходимо значення коефіцієнтів:

при свердлінні:

- для знаходження крутного моменту;

- для знаходження осьової сили різання;

при цекуванні:

 - для знаходження крутного моменту;

- для знаходження осьової сили різання;

1) отвори ш 6,7 : (Н•м);

(Н);

2) отвори ш 18 : (Н•м);

(Н);

3) отвори ш 12 : (Н•м);

(Н);

4) отвори ш 30 : (Н•м);

(Н);

Основний час по переходам:

Основний технологічний час згідно [п. ІІ , с. 88, 9]:

,

1) отвори ш 6,7 : i = 4, l = 20 мм, l₁ = 4 мм; (хв);

2) отвори ш 18 : i = 6, l = 35 мм, l₁ = 8 мм; (хв);

3) отвори ш 12 : i = 2, l = 35 мм, l₁ = 6 мм; (хв);

4) отвори ш 30 : i = 6, l = 16 мм, l₁ = 1 мм; (хв);

НАРІЗАННЯ РІЗІ

Інструмент: мітчик 2640-0083 ГОСТ 3266-81

Крок: Р = 1,25 мм;

Швидкість різання:

Згідно [с. 297, 13] для нарізання різьби мітчиками швидкість різання визначається за формулою:

,

В цій формулі S=Р - кроку різьби; період стійкості інструменту (Т ), а також відповідні коефіцієнти визначаємо за [табл. 49, с. 296, 13]:

, Т = 90 хв.

Загальний поправочний коефіцієнт на швидкість різання:

,

(Складові загального поправочного коефіцієнту визначаємо за [табл. 50, с. 298, 13]:

; ; )

Тоді швидкість різання:

(м/хв);

Частота обертання:

Розрахункова частота обертання визначається за формулою: , потім уточнюємо її значення за паспортом верстата:

 (об/хв); об/хв

Крутний момент:

,

Коефіцієнти та показники степенів в цій формулі визначимо за [табл. 51, с. 298, 13] та за [табл. 50, с. 298, 13]:

, отож:

(Н•м);

Потужність різання:

(кВт);

При нарізанні на верстатах машинними мітчиками число обертів при вигвинчуванні мітчика з отвору визначаємо за [картою 84, с. 149, 9]:

(об/хв); об/хв;

Основний технологічний час на перехід, згідно [п. ІІ , с. 88, 9]:

,

(хв);

ЦЕНТРУВАННЯ

Інструмент: свердло ш 16 ГОСТ 10903-77 ;

Подача на оберт: S = 0,2 мм/об.

Частота обертання : об/хв;

Основний час на перехід згідно [п. ІІ , с. 88, 9]:

(хв);

L= 2 мм - довжина шляху, що проходить інструмент в напрямку подачі; Рівна l₁ - величині на врізання і перебіг інструменту, що визначається за [дод. 4, арк. 3, с. 375, 9].

Основний технологічний час на операцію визначається:

(хв)

Операція 035: Свердлувальна

Вихідні дані:

матеріал: СЧ20, HB 230, МПа

верстат: 2Р135Ф2

межі частот обертання - 31..1400 об/хв;

потужність головного приводу - 4 кВт;

регулювання - ступінчасте.

Розрахунок режимів різання будемо вести аналогічно операції 030.

СВЕРДЛУВАННЯ

Інструмент:

свердло ш 10,2 - 0050 ГОСТ 10903-77

Глибина різання:

Для свердління призначаємо глибину різання рівною половині діаметру свердла:

t = 5,1 мм;

Подача:

Приймаємо подачу за [табл. 25, с. 277, 13]:

S =0,16( мм/об).

Швидкість різання:

Згідно [с. 276, 13] для свердління швидкість різання визначається за формулою:

,

В цій формулі Т - період стійкості інструменту, що визначається за [табл. 30, с. 280, 13]: Т = 35 хв;

Значення коефіцієнтів та показників степеню з формули для визначення швидкості різання визначаємо за [табл. 28, с. 279, 13] для свердління:

;

Поправочний коефіцієнт на швидкість різання:

:

За [табл. 1, с. 261, 13]: ,

За [табл. 6, с. 263, 13]: ;

За [табл. 31, с. 280, 13]: .

Отже, загальний швидкісний коефіцієнт:

;

Тоді розрахункова швидкість різання:

(м/хв);

Розрахункова частота обертання обчислюється за формулою , отримане значення уточнюється за паспортом верстата:

(об/хв); об/хв

Розрахункове значення хвилинної подачі визначаємо за формулою , отримане значення уточнюємо за паспортом верстата:

(мм/хв); (мм/хв);

Уточнюємо значення швидкості різання:

(м/хв);

Уточнимо значення подачі на оберт:

(мм/об)

Крутний момент та осьова сила:

, ;

Коефіцієнт, що враховує фактичні умови обробки

За [табл. 32, с. 281, 13] знаходимо значення коефіцієнтів:

- для знаходження крутного моменту;

- для знаходження осьової сили різання;

(Н•м); (Н);

Потужність різання:

(кВт);

Визначення основного часу:

Основний технологічний час на перехід згідно [п. ІІ , с. 88, 9]:

,

отвори ш 10,2 : i = 6, l = 25 мм, l₁ = 6 мм; (хв);

НАРІЗАННЯ РІЗІ:

інструмент: мітчик 2640-0153 ГОСТ 1604-71;

Крок різьби М12-7Н: Р = 1,5 мм;

Швидкість різання згідно [с. 297, 13]:

 ,

В цій формулі S=Р - кроку різьби; період стійкості інструменту (Т ), а також відповідні коефіцієнти визначаємо за [табл. 49, с. 296, 13]:

, Т = 90 хв.

Загальний поправочний коефіцієнт на швидкість різання:

,

(Складові загального поправочного коефіцієнту визначаємо за [табл. 50, с. 298, 13]:

; ; )

Тоді швидкість різання:

(м/хв);

Частота обертання:

Розрахункова частота обертання обчислюється за формулою , отримане значення уточнюється за паспортом верстата:

(об/хв); об/хв

Уточнимо швидкість різання:

(м/хв);

Крутний момент:

,

Коефіцієнти та показники степенів в цій формулі визначимо за [табл. 51, с. 298, 13] та за [табл. 50, с. 298, 13]:

(Н•м);

Потужність різання:

: (кВт);

При нарізанні на верстатах машинними мітчиками число обертів при вигвинчуванні мітчика з отвору визначаємо за [картою 84, с. 149, 9]:

(об/хв); об/хв;

Визначення основного часу:

Основний технологічний час на перехід згідно [п. ІІ , с. 88, 9]:

,

i = 6, l = 16 мм, l₁ = 3 мм: (хв);

ЦЕНТРУВАННЯ

Інструмент: свердло ш 15 - 0050 ГОСТ 10903-77

Подача на оберт: S = 0,2 мм/об.

Частота обертання : об/хв;

Швидкість:

(м/хв);

Основний технологічний час на перехід згідно [п. ІІ , с. 88, 9]:

(хв);

Основний технологічний час на операцію визначається:

(хв)

Операція 040: Свердлувальна

Вихідні дані:

матеріал: СЧ20, HB 230, МПа

верстат: 2Н55

межі частот обертання - 20..2000 об/хв;

потужність головного приводу - 4 кВт;

регулювання - ступінчасте.

Інструмент:

1) отвори ш 4,2 : свердло ш 4,2 2300-0029 ГОСТ 886-77;

2) отвори ш 5 : свердло ш 5 2300-7001 ГОСТ 886-77;

3) отвори ш 8,6 : свердло ш 8,6 2300-7001 ГОСТ 886-77;

Глибина різання:

Для свердління призначаємо глибину різання рівною діаметру свердла:

1) отвори ш 4,2 : t = 2,1 мм;

2) отвори ш 5 : t = 2,5 мм;

3) отвори ш 8,6 : t = 4,3 мм;

Подача:

Приймаємо подачу за [табл. 25, с. 277, 13]:

1) отвори ш 4,2 : S_Т = 0,5•0,18=0,09 (мм);

2) отвори ш 5 : S_Т = 0,12 мм;

3) отвори ш 8,6 : S_Т = 0,5•0,30= 0,15(мм);

Коректуємо вибрані подачі за паспортом верстата:

1) отвори ш 4,2 : S = 0,08 мм;

2) отвори ш 5 : S = 0,112 мм;

3) отвори ш 8,6 : S = 0,16 мм;

Швидкість різання згідно [с. 276, 13]:

,

В цій формулі Т - період стійкості інструменту, що визначається за [табл. 30, с. 280, 13]:

1) отвори ш 4,2 : Т = 20 хв;

2) отвори ш 5 : Т = 20 хв;

3) отвори ш 8,6 : Т = 35 хв;

Значення коефіцієнтів та показників степеню визначаємо за [табл. 28, с. 279, 13]:

;

Поправочний коефіцієнт на швидкість різання:

, де

За [табл. 1, с. 261, 13] :

,

За [табл. 6, с. 263, 13]: ;

За [табл. 31, с. 280, 13]:

1) отвори ш 4,2 : ;

2) отвори ш 5 : ;

3) отвори ш 8,6 : ;

Отже, загальний швидкісний коефіцієнт:

1) отвори ш 4,2 : ;

2) отвори ш 5 : ;

3) отвори ш 8,6 : ;

Тоді розрахункова швидкість різання:

1) отвори ш 4,2 : (м/хв);

2) отвори ш 5 : (м/хв);

3) отвори ш 8,6 : (м/хв);

Згідно рекомендацій приміток до [табл. 28, с. 279, 13], знайдені значення швидкості слід помножити на коефіцієнт , що враховує одинарну заточку свердел, отже розрахункова швидкість різання матиме значення:

1) отвори ш 4,2 : (м/хв);

2) отвори ш 5 : (м/хв);

3) отвори ш 8,6 : (м/хв);

Частота обертання:

Розрахункова частота обертання визначається за формулою:

1) отвори ш 4,2 : (об/хв);

2) отвори ш 5 : (об/хв);

3) отвори ш 8,6 : (об/хв);

Скоректуємо розраховані значення за паспортом верстата і остаточно приймемо:

1) отвори ш 4,2 : (об/хв);

2) отвори ш 5 : (об/хв);

3) отвори ш 8,6 : (об/хв);

Уточнимо швидкість різання:

1) отвори ш 4,2 : (об/хв);

2) отвори ш 5 : (об/хв);

3) отвори ш 8,6 : (об/хв);

Крутний момент та осьова сила:

, ;

За [табл. 9, с. 264, 13]: ;

За [табл. 32, с. 281, 13] знаходимо значення коефіцієнтів:

- для знаходження крутного моменту;

- для знаходження осьової сили різання;

1) отвори ш 4,2 : (Н•м);

(Н);

2) отвори ш 5 : (Н•м);

(Н);

3) отвори ш 8,6 : (Н•м);

(Н);

Потужність різання:

1) отвори ш 4,2 : (кВт);

2) отвори ш 5 : (кВт);

3) отвори ш 8,6 : (кВт);

Визначення основного часу:

Згідно [п. ІІ , с. 88, 9]:

,

1) отвори ш 4,2 : i = 4, l = 16 мм, l₁ = 2,5 мм; (хв);

2) отвори ш 5 : i = 2, l = 5 мм, l₁ = 2,5 мм; (хв);

3) отвори ш 8,6 : i = 2, l = 10 мм, l₁ = 4 мм; (хв);

ЗАСВЕРДЛЮВАННЯ

Інструмент: свердло ш 9 2300 - 7005 ГОСТ 886-77

Подача на оберт: S = 0,2 мм/об.

Частота обертання : об/хв;

Швидкість: (м/хв);

Основний технологічний час на перехід згідно [п. ІІ , с. 88, 9]:

(хв);

Основний технологічний час на операцію :

(хв)

Режими різання оброблюваних поверхонь

Перехід	t, мм	Sz, мм/зуб	SoН, мм/об	SoФ, мм/об	SхвН, мм/об	SхвФ, мм/об	VР, м/хв	VФ, м/хв	nР, хв-1	nФ, хв-1	l, мм	l1, мм	і	Тo, хв
Фрезерувати площину 318Ч220 начорно	1,8	0,1	2,4	2,5	425	400	139	126	177	160	318	70	1	0,97
Фрезерувати площину 266Ч130 начорно	1,8	0,1	1,6	1,6	440	400	138	126	275	250	266	38	1	0,76
Розточити отвір 95 начорно	1,6	-	0,22	0,22	80	88	105	116	363	400	45	2,5	1	0,54
Розточити отвір 85 начорно	1,6	-	0,22	0,22	90	88	105	103	408	400	35	2,5	1	0,43
Фрезерувати площину 318Ч220 напівчисто	0,8	0,07	1,68	1,59	477	500	223	247	284	315	318	70	1	0,78
Фрезерувати площину 318Ч220 начисто	0,4	0,025	0,6	0,5	271	250	355	393	452	500	318	250	1	2,27
Фрезерувати площину 266Ч130 напівчисто	0,8	0,07	1,12	1,12	492	448	221	200	439	400	266	38	1	0,68
Фрезерувати площину 266Ч130 начисто	0,4	0,038	0,6	0,6	362	378	303	316	603	630	266	160	1	1,13
Розточити отвір 95 напівчисто	1,1	-	0,18	0,18	88	90	145	148	491	500	45	2,5	1	0,53
Розточити отвір 85 напівчисто	1,1	-	0,18	0,18	99	90	145	132	548	500	35	2,5	1	0,42
Розточити отвір 95 начисто	0,4	-	0,05	0,05	42	40	253	239	848	800	45	2,5	1	1,19
Розточити отвір 85 начисто	0,4	-	0,05	0,05	47	50	253	267	948	1000	35	2,5	1	0,75
Центрувати 4 отвори 6,7 до 10	-	-	0,2	0,2	100	100	-	15,7	-	500	2	-	4	0,08
Центрувати 6 отворів 18 і 2 отвори 12 до 13	-	-	0,2	0,2	100	100	-	20,4	-	500	2	-	8	0,16
Свердлити 4 отвори 6,7	3,35	-	0,2	0,18	278	250	29,2	29,4	1388	1400	20	4	4	0,38
Свердлити 6 отворів 18	9	-	0,42	0,45	173	160	23,3	20,1	412	355	35	8	6	1,61
Свердлити 2 отвори 12	6	-	0,32	0,28	200	200	23,5	26,7	624	710	35	6	2	0,41
Цекувати 6 отворів 30	6	-	0,32	0,35	121	125	32,8	33,4	348	355	16	1	6	0,90
Нарізати різь М8-7Н в 4 отворах	-	-	1,25	1,25	548	625	11	12,56	438	500	16	3	4	0,42
Центрувати 6 отворів 10,2 до 12,5	-	-	0,2	0,2	100	100	-	20	-	500	2	-	6	0,12
Свердлити 6 отворів 10,2	5,1	-	0,16	0,18	180	180	36	32	1124	1000	25	6	6	1,03
Нарізати різь М12-7Н в 6 отворах	-	-	1,5	1,5	398	400	10	9,4	265	250	16	3	6	0,78
Центрувати 4 отвори 4,2 до 4,5	-	-	0,1	0,1	50	50	-	7	-	500	2	-	4	0,16
Центрувати 2 отвори 8,6 до 9	-	-	0,1	0,1	50	50	-	14,1	-	500	2	-	2	0,08
Свердлити 4 отвори 4,2	2,1	-	0,09	0,08	194	160	27,9	26,4	2156	2000	16	2,5	4	0,46
Свердлити 2 отвори 5	2,5	-	0,12	0,112	225	179	29,5	25,1	1878	1600	5	2,5	2	0,08
Свердлити 2 отвори 8,6	4,3	-	0,15	0,16	143	160	25,9	27	959	1000	15	4	2	0,24

2.7 Технічне нормування технологічного процесу

Операція 010: чорнове фрезерування

Основний час при чорновому фрезеруванні, виходячи з визначених попередньо значень:

(хв)

Допоміжний час

Допоміжний час визначається (згідно [п. ІІІ, с.15, 10]) за формулою:

, де

хв - допоміжний час на встановлення (та зняття) деталі у тисках; згідно [карти 9, с. 43, поз. 6, 10]: установочна поверхня - необроблена, встановлення без вивірки, вага деталі до 30 кг;

(хв) - допоміжний час пов'язаний з операцією: для фрезерування площини з фрезою, установленою на розмір, група верстату - ІІІ, вимірюваний розмір більше 100 мм (довжина столу до 1800 мм); визначається за [картою 31., с. 108, поз. 2, 10].

- допоміжний час на вимірювання штангенциркулем оброблюваного розміру: визначається за [картою 86., арк. 8, с. 192, поз. 181, 10], контролюємо кожну 10-ту деталь в партії:

(хв);

Сумарний допоміжний час рівний:

(хв);

Час на організаційне та технічне обслуговування робочого місця, відпочинок та особисті потреби:

Час на обслуговування робочого місця складається з часу на технічне обслуговування та часу на організаційне обслуговування (IIІ група верстатів):

Час на обслуговування робочого місця складе:

оперативного часу [карта 19., с. 110, 10]

Час на відпочинок і особисті потреби складе:

оперативного часу [карта 88., с. 203, 10]

Отже:

Норма штучного часу складає:

(хв);

Підготовчо-заключний час

Підготовчо-заключний час складається з часу на наладку верстата, інструментів і пристроїв (Т_п.з.А), часу на додаткові прийоми (Т_п.з.Б), і часу на отримання і здання інструментів і пристроїв на початку і в кінці роботи (Т_п.з.В).

Підготовчо-заключний час визначається за [картою 32., с. 110, 10] для вертикально-фрезерних верстатів. Для обробки в універсальному пристрої (тиски) без ділильної головки, при кількості встановлюваних фрез 1-2:

Т_п.з.А = 18 хв

В даному випадку на додаткові прийоми час не витрачається, тому

Т_п.з.Б = 0

Час на отримання і здання інструментів працівником складає:

Т_п.з.В = 10 хв

Таким чином:

Т_п.з.= Т_п.з.А + Т_п.з.Б + Т_п.з.В =18 + 0 + 10 = 28 (хв)

Штучно-калькуляційний час:

Штучно-калькуляційний час являє собою час на обробку однієї деталі з партії, розраховується з урахуванням всіх складових:

(хв)

Операція 015: Фрезерно-розточувальна (чорнова)

Сумарний основний час роботи верстата на операції, визначений раніше:

(хв)

Визначення машинно-допоміжного часу:

Згідно [п. 2.2.6.2., с.105, 4] тривалість машинно-допоміжного часу автоматичної роботи верстата розраховується за формулою:

, де

- загальний машинно-допоміжний час на автоматичну зміну позицій інструмента:

, тут

= 5 с ? 0,083 хв - час на зміну інструмента (за паспортними даними верстата);

k - загальна кількість змін інструмента;

- загальний машинно-допоміжний час на виконання автоматичних допоміжних холостих ходів:

, де

L_XXj - довжина j-ї ділянки холостого ходу інструмента;

S_XXj - подача (швидкість) холостих ходів за паспортом верстата = 4800 мм/хв

Тривалість машинно-допоміжного часу за наближеними розрахунками : (хв)

Допоміжний час

Для верстатів з ЧПК допоміжний час визначається (згідно [п.1.1.1.1., с.8, 4]) за формулою:

, де

хв - допоміжний час на встановлення (та зняття) деталі у спеціальному пристрої; установочна площина - горизонтальна, основні елементи пристрою - площина і призма, вага деталі до 30 кг, тип пристрою - відкритий. Згідно [карти 16, арк.1, с. 54, поз. 1, 10];

(хв)

- допоміжний час пов'язаний з операцією, який не ввійшов до УП за [картою 1.11., с. 57, поз. 1,4,6, 4], група верстатів - фрезерна:

· 0,6 хв - час для того, щоб встановити задане взаємне положення деталі та інструмента по координатах X, Y, Z та у разі необхідності зробити підналадку;

· 0,2 хв - час для того, щоб встановити перевірити прихід деталі або інструмента в задану точку після обробки;

· 0,04 хв - час для того, щоб встановити та зняти щиток від забризкування емульсією.

- допоміжний час на контрольні вимірювання включає в себе час на два контролювання отворів гладким двостороннім калібром пробкою та визначення їх відхилень від геометричної форми індикатором часового типу , а також вимірювання штангенциркулем ШЦ-I-150-0,1 фрезерованого розміру, визначається за [картою 86., арк. 4, с. 188, поз. 73, 10], [картою 86., арк. 8, с. 192, поз. 187, 10] й за [картою 86., арк. 8, с. 192, поз. 181, 10] - (ОТК - 10%):

(хв);

Сумарний допоміжний час рівний:

(хв);

Час на організаційне та технічне обслуговування робочого місця, відпочинок та особисті потреби:

Час на обслуговування робочого місця складається з часу на технічне обслуговування та часу на організаційне обслуговування (IIІ група верстатів):

Час на обслуговування робочого місця складе:

оперативного часу [карта 32., с. 110, 10]

Час на відпочинок і особисті потреби складе:

оперативного часу [карта 88., с. 203, 10]

Отже:

Норма штучного часу:

Для верстатів з ЧПК до норми штучного часу включається також машинно-допоміжний час при роботі верстата за програмою Т_МД, який включає час на підведення/відведення деталі/інструмента від початкових точок в зону обробки, зміну величини напряму подачі, час технологічних пауз тощо:

(хв);

Підготовчо-заключний час

Підготовчо-заключний час складається з часу на наладку верстата, інструментів і пристроїв (Т_п.з.А), часу на додаткові прийоми (Т_п.з.Б), і часу на отримання і здання інструментів і пристроїв на початку і в кінці роботи (Т_п.з.В).

Підготовчо-заключний час визначається за [картою 32., с. 110, 10] для вертикально-фрезерних верстатів. Група верстатів ІІІ. Для обробки в спеціальному пристрої, при кількості встановлюваних інструментів > 2:

Т_п.з.А = 30 хв

В даному випадку на додаткові прийоми час не витрачається, тому

Т_п.з.Б = 0

Час на отримання і здання інструментів працівником для ІІІ групи верстатів складає:

Т_п.з.В = 10 хв

Таким чином: Т_п.з.= Т_п.з.А + Т_п.з.Б + Т_п.з.В = 30 + 0 + 10 = 40 (хв)

Штучно-калькуляційний час являє собою час на обробку однієї деталі з партії:

(хв)

Операція 020: напівчистове і чистове фрезерування

Сумарний основний час на операції, визначений раніше:

(хв)

Допоміжний час

Допоміжний час визначається (згідно [п. ІІІ, с.15, 10]) за формулою:

, де

хв - допоміжний час на встановлення (та зняття) деталі у тисках; згідно [карти 9, с. 43, поз. 1, 10]: установочна поверхня - оброблена, встановлення без вивірки, вага деталі до 30 кг;

(хв) - допоміжний час пов'язаний з операцією:

- для фрезерування площини зі фрезою, встановленою на розмір, група верстату - ІІІ, вимірюваний розмір більше 100 мм (довжина столу до 1800 мм); визначається за [картою 31., с. 108, поз. 2, 10] = 0,22 хв;

- для зміни числа обертів шпинделя та подачі (відповідно по 0,08 хв) за [картою 31., с. 108, поз. 15,16, 10]

- допоміжний час на вимірювання штангенциркулем оброблюваного розміру: визначається за [картою 86., арк. 8, с. 192, поз. 181, 10], контролюємо кожну 10-ту деталь в партії:

(хв);

Сумарний допоміжний час рівний:

(хв);

Час на організаційне та технічне обслуговування робочого місця, відпочинок та особисті потреби:

Час на обслуговування робочого місця складається з часу на технічне обслуговування та часу на організаційне обслуговування (IIІ група верстатів):

Час на обслуговування робочого місця складе:

оперативного часу [карта 19., с. 110, 10]

Час на відпочинок і особисті потреби складе:

оперативного часу [карта 88., с. 203, 10]

Отже:

Норма штучного часу складає:

(хв);

Підготовчо-заключний час

Підготовчо-заключний час складається з часу на наладку верстата, інструментів і пристроїв (Т_п.з.А), часу на додаткові прийоми (Т_п.з.Б), і часу на отримання і здання інструментів і пристроїв на початку і в кінці роботи (Т_п.з.В).

Підготовчо-заключний час визначається за [картою 32., с. 110, 10] для вертикально-фрезерних верстатів. Для обробки в універсальному пристрої (тиски) без ділильної головки, при кількості встановлюваних фрез 1-2:

Т_п.з.А = 18 хв

В даному випадку на додаткові прийоми час не витрачається, тому

Т_п.з.Б = 0

Час на отримання і здання інструментів працівником складає:

Т_п.з.В = 10 хв

Таким чином:

Т_п.з.= Т_п.з.А + Т_п.з.Б + Т_п.з.В =18 + 0 + 10 = 28 (хв)

Штучно-калькуляційний час:

Штучно-калькуляційний час являє собою час на обробку однієї деталі з партії, розраховується з урахуванням всіх складових:

(хв)

Операція 025: Фрезерно-розточувальна (чистова і напівчистова)

Основний час роботи верстата на операції, визначений раніше:

(хв)

Визначення машинно-допоміжного часу:

Згідно [п. 2.2.6.2., с.105, 4] тривалість машинно-допоміжного часу автоматичної роботи верстата розраховується за формулою:

, де

- загальний машинно-допоміжний час на автоматичну зміну позицій інструмента:

, тут

 = 5 с ? 0,083 хв - час на зміну інструмента (за паспортними даними верстата);

k - загальна кількість змін інструмента;

- загальний машинно-допоміжний час на виконання автоматичних допоміжних холостих ходів:

, де

L_XXj - довжина j-ї ділянки холостого ходу інструмента;

S_XXj - подача (швидкість) холостих ходів за паспортом верстата = 4800 мм/хв

Тривалість машинно-допоміжного часу за наближеними розрахунками:

(хв)

Допоміжний час:

Для верстатів з ЧПК допоміжний час визначається (згідно [п.1.1.1.1., с.8, 4]) за формулою:

, де

хв - допоміжний час на встановлення (та зняття) деталі у спеціальному пристрої; установочна площина - горизонтальна, основні елементи пристрою - площина і призма, вага деталі до 30 кг, тип пристрою - відкритий. Згідно [карти 16, арк.1, с. 54, поз. 1, 10];

(хв) - допоміжний час пов'язаний з операцією, який не ввійшов до УП за [картою 1.11., с. 57, поз. 1,4,6, 4], група верстатів - фрезерна:

· 0,6 хв - час для того, щоб встановити задане взаємне положення деталі та інструмента по координатах X, Y, Z та у разі необхідності зробити підналадку;

· 0,2 хв - час для того, щоб встановити перевірити прихід деталі або інструмента в задану точку після обробки;

· 0,04 хв - час для того, щоб встановити та зняти щиток від забризкування емульсією.

- допоміжний час на контрольні вимірювання включає в себе час на два контролювання отворів гладким двостороннім калібром пробкою та визначення їх відхилень від геометричної форми індикатором часового типу , а також вимірювання штангенциркулем ШЦ-I-150-0,1 фрезерованого розміру, визначається за [картою 86., арк. 4, с. 188, поз. 73, 10], [картою 86., арк. 8, с. 192, поз. 187, 10] й за [картою 86., арк. 8, с. 192, поз. 181, 10], - (ОТК - 10%):

(хв);

Сумарний допоміжний час рівний:

(хв);

Час на організаційне та технічне обслуговування робочого місця, відпочинок та особисті потреби:

Час на обслуговування робочого місця складається з часу на технічне обслуговування та часу на організаційне обслуговування (IIІ група верстатів):

Час на обслуговування робочого місця складе:

оперативного часу [карта 32., с. 110, 10]

Час на відпочинок і особисті потреби складе:

оперативного часу [карта 88., с. 203, 10]

Отже:

Норма штучного часу:

Для верстатів з ЧПК до норми штучного часу включається також машинно-допоміжний час при роботі верстата за програмою Т_МД, який включає час на підведення/відведення деталі/інструмента від початкових точок в зону обробки, зміну величини напряму подачі, час технологічних пауз тощо:

(хв);

Підготовчо-заключний час:

Підготовчо-заключний час складається з часу на наладку верстата, інструментів і пристроїв (Т_п.з.А), часу на додаткові прийоми (Т_п.з.Б), і часу на отримання і здання інструментів і пристроїв на початку і в кінці роботи (Т_п.з.В).

Підготовчо-заключний час визначається за [картою 32., с. 110, 10] для вертикально-фрезерних верстатів. Група верстатів ІІІ. Для обробки в спеціальному пристрої, при кількості встановлюваних інструментів > 2:

Т_п.з.А = 30 хв

В даному випадку на додаткові прийоми час не витрачається, тому

Т_п.з.Б = 0

Час на отримання і здання інструментів працівником для ІІІ групи верстатів складає:

Т_п.з.В = 10 хв

Таким чином:

Т_п.з.= Т_п.з.А + Т_п.з.Б + Т_п.з.В = 30 + 0 + 10 = 40 (хв)

Штучно-калькуляційний час:

Штучно-калькуляційний час являє собою час на обробку однієї деталі з партії, розраховується з урахуванням всіх складових:

(хв)

Операція 030: Свердлувальна

Основний технологічний час на операцію, визначений раніше:

(хв)

Визначення машинно-допоміжного часу:

Згідно [п. 2.2.6.2., с.105, 4] тривалість машинно-допоміжного часу автоматичної роботи верстата розраховується за формулою:

, де

- загальний машинно-допоміжний час на автоматичну зміну позицій інструмента:

, тут

= 5 с ? 0,083 хв - час на зміну інструмента (за паспортними даними верстата);

k - загальна кількість змін інструмента;

- загальний машинно-допоміжний час на виконання автоматичних допоміжних холостих ходів;

, де

L_XXj - довжина j-ї ділянки холостого ходу інструмента;

S_XXj - подача (швидкість) холостих ходів за паспортом верстата = 4000 мм/хв

За наближеними розрахунками: (хв)

Допоміжний час:

Для верстатів з ЧПК допоміжний час визначається (згідно [п.1.1.1.1., с.8, 4]) за формулою:

, де

хв - допоміжний час на встановлення (та зняття) деталі у спеціальному пристрої; установочна площина - горизонтальна, основний елемент пристрою - площина, вага деталі до 30 кг, тип пристрою - відкритий. Згідно [карти 16, арк.1, с. 54, поз. 1, 10];

(хв)

- допоміжний час пов'язаний з операцією, який не ввійшов до УП за [картою 1.11., с. 57, поз. 1,4,6, 4], група верстатів - фрезерна:

· 0,2 хв - час для того, щоб встановити задане взаємне положення деталі та інструмента по координатах X, Y, Z та у разі необхідності зробити підналадку;

· 0,12 хв - час для того, щоб встановити перевірити прихід деталі або інструмента в задану точку після обробки;

· 0,03 хв - час для того, щоб встановити та зняти щиток від забризкування емульсією.

- допоміжний час на вимірювання: контролюємо вибірково кожну 10-ту деталь в партії; допоміжний час витрачається на контроль 7-и відстаней штангенциркулями ШЦ І 125-0,1 та ШЦ І 300-0,05, 4-х отворів індикаторним нутроміром, діаметрів 12-и отворів гладкими калібрами пробками; 4-х різьбових отворів різьбовими калібрами; визначається за [картою 86., 10] :

(хв);

Сумарний допоміжний час рівний:

(хв);

Час на організаційне та технічне обслуговування робочого місця, відпочинок та особисті потреби:

Час на обслуговування робочого місця складається з часу на технічне обслуговування та часу на організаційне обслуговування (IIІ група верстатів):

Час на обслуговування робочого місця складе:

оперативного часу [карта 28., с. 100, 10]

Час на відпочинок і особисті потреби складе:

оперативного часу [карта 88., с. 203, 10]

Отже:

Норма штучного часу:

Для верстатів з ЧПК до норми штучного часу включається також машинно-допоміжний час при роботі верстата за програмою Т_МД, який включає час на підведення/відведення деталі/інструмента від початкових точок в зону обробки, зміну величини напряму подачі, час технологічних пауз тощо:

(хв);

Підготовчо-заключний час:

Підготовчо-заключний час складається з часу на наладку верстата, інструментів і пристроїв (Т_п.з.А), часу на додаткові прийоми (Т_п.з.Б), і часу на отримання і здання інструментів і пристроїв на початку і в кінці роботи (Т_п.з.В).

Підготовчо-заключний час визначається за [картою 28., с. 100, 10]. Для обробки в універсальному пристрої, при кількості встановлюваних інструментів до 6:

Т_п.з.А = 13 хв

Час на додаткові прийоми час не витрачається, тому

Т_п.з.Б = 0

Час на отримання і здання інструментів працівником складає:

Т_п.з.В = 6 хв

Таким чином:

Т_п.з.= Т_п.з.А + Т_п.з.Б + Т_п.з.В = 13 + 0 + 6 = 19 (хв)

Штучно-калькуляційний час:

Штучно-калькуляційний час являє собою час на обробку однієї деталі з партії, розраховується з урахуванням всіх складових:

(хв)

Операція 035: Свердлувальна

Основний технологічний час на операцію, визначений раніше:

(хв)

Визначення машинно-допоміжного часу:

Згідно [п. 2.2.6.2., с.105, 4] тривалість машинно-допоміжного часу автоматичної роботи верстата розраховується за формулою:

, де

- загальний машинно-допоміжний час на автоматичну зміну позицій інструмента:

, тут

= 5 с ? 0,083 хв - час на зміну інструмента (за паспортними даними верстата);

k - загальна кількість змін інструмента;

- загальний машинно-допоміжний час на виконання автоматичних допоміжних холостих ходів;

, де

L_XXj - довжина j-ї ділянки холостого ходу інструмента;

S_XXj - подача (швидкість) холостих ходів за паспортом верстата = 4000 мм/хв.

За наближеними розрахунками: (хв)

Допоміжний час:

Для верстатів з ЧПК допоміжний час визначається (згідно [п.1.1.1.1., с.8, 4]) за формулою:

, де

хв - допоміжний час на встановлення (та зняття) деталі у спеціальному пристрої; установочна площина - горизонтальна, основний елемент пристрою - площина, вага деталі до 20 кг, тип пристрою - відкритий. Згідно [карти 16, арк.1, с. 54, поз. 1, 10];

(хв) - допоміжний час пов'язаний з операцією, який не ввійшов до УП за [картою 1.11., с. 57, поз. 1,4,6, 4], група верстатів - фрезерна:

· 0,2 хв - час для того, щоб встановити задане взаємне положення деталі та інструмента по координатах X, Y, Z та у разі необхідності зробити підналадку;

· 0,12 хв - час для того, щоб встановити перевірити прихід деталі або інструмента в задану точку після обробки;

· 0,03 хв - час для того, щоб встановити та зняти щиток від забризкування емульсією.

- допоміжний час на вимірювання: контролюємо вибірково кожну 10-ту деталь в партії; допоміжний час витрачається на контроль відстані штангенциркулем ШЦ І 125-0,1, та 6 різьбових отворів різьбовими калібрами-пробками; визначається за [картою 86., 10]:

(хв);

Сумарний допоміжний час рівний:

(хв);

Час на організаційне та технічне обслуговування робочого місця, відпочинок та особисті потреби:

Час на обслуговування робочого місця складається з часу на технічне обслуговування та часу на організаційне обслуговування:

Час на обслуговування робочого місця складе:

оперативного часу [карта 28., с. 100, 10]

Час на відпочинок і особисті потреби складе:

оперативного часу [карта 88., с. 203, 10]

Отже:

Норма штучного часу :

Для верстатів з ЧПК до норми штучного часу включається також машинно-допоміжний час при роботі верстата за програмою Т_МД, який включає час на підведення/відведення деталі/інструмента від початкових точок в зону обробки, зміну величини напряму подачі, час технологічних пауз тощо:

(хв);

Підготовчо-заключний час:

Підготовчо-заключний час складається з часу на наладку верстата, інструментів і пристроїв (Т_п.з.А), часу на додаткові прийоми (Т_п.з.Б), і часу на отримання і здання інструментів і пристроїв на початку і в кінці роботи (Т_п.з.В).

Підготовчо-заключний час визначається за [картою 28., с. 100, 10]. Для обробки в універсальному пристрої, при кількості встановлюваних інструментів до 6:

Т_п.з.А = 13 хв

Час на додаткові прийоми час не витрачається, тому

Т_п.з.Б = 0

Час на отримання і здання інструментів працівником складає:

Т_п.з.В = 6 хв

Таким чином:

Т_п.з.= Т_п.з.А + Т_п.з.Б + Т_п.з.В = 13 + 0 + 6 = 19 (хв)

Штучно-калькуляційний час:

Штучно-калькуляційний час являє собою час на обробку однієї деталі з партії, розраховується з урахуванням всіх складових:

(хв)

Операція 040: Свердлувальна

Основний час, визначений раніше:

(хв)

Допоміжний час:

Допоміжний час визначається (згідно [п. ІІІ, с.15, 10]) за формулою:

, де

хв - допоміжний час на встановлення (та зняття) деталі у спеціальному пристрої; згідно [карти 9, с. 54, поз. 6, 10]: установочна поверхня - оброблена, встановлення без вивірки, вага деталі до 20 кг; основний елемент пристрою площина, установочна площина - вертикальна; пристрій закритий (кондуктор).

- допоміжний час пов'язаний з операцією, визначається за [картою 29., с. 108-109, 10]: група верстату - ІІ (найбільший діаметр просверлюваних отворів до 50 мм), довжина горизонтального переміщення інструменту для обробки наступного отвору до 200 мм. Його складові :

· 0,12 хв - час на свердління по кондуктору, [поз. 3];

· 0,02 хв - час на ввімкнення/вимкнення обертів шпинделя, [поз. 10];

· 0,09 хв - час на зміну числа обертів шпинделя або величини подачі [поз. 13];

· 0,09 хв - час на встановлення та зняття інструменту у швидкозмінному патроні з вимкненням обертів шпинделя, [поз. 18];

· 0,09 хв - час на поворот деталі з пристроєм на кут з фіксацією, [поз. 3];

Враховуючи структуру операції: кількість змін інструменту, числа обертів шпинделя та подачі, поворотів деталі у пристрої, допоміжний час, пов'язаний з операцією, дорівнюватиме:

(хв);

- допоміжний час на вимірювання штангенциркулем 9 розмірів: визначається за [картою 86., арк. 8, с. 192, поз. 181, 10], контролюємо кожну 10-ту деталь в партії:

(хв);

Сумарний допоміжний час рівний:

(хв);

Час на організаційне та технічне обслуговування робочого місця, відпочинок та особисті потреби:

Час на обслуговування робочого місця складається з часу на технічне обслуговування та часу на організаційне обслуговування (II група верстатів):

Час на обслуговування робочого місця складе:

оперативного часу [карта 19., с. 110, 10]

Час на відпочинок і особисті потреби складе:

оперативного часу [карта 88., с. 203, 10]

Отже:

Норма штучного часу складає:

(хв);

Підготовчо-заключний час:

Підготовчо-заключний час складається з часу на наладку верстата, інструментів і пристроїв (Т_п.з.А), часу на додаткові прийоми (Т_п.з.Б), і часу на отримання і здання інструментів і пристроїв на початку і в кінці роботи (Т_п.з.В).

Підготовчо-заключний час визначається за [картою 28., с. 100, 10]. Для обробки в універсальному пристрої, при кількості встановлюваних інструментів до 6:

Т_п.з.А = 13 хв

Час на додаткові прийоми час не витрачається, тому

Т_п.з.Б = 0

Час на отримання і здання інструментів працівником складає:

Т_п.з.В = 6 хв

Таким чином:

Т_п.з.= Т_п.з.А + Т_п.з.Б + Т_п.з.В = 13 + 0 + 6 = 19 (хв)

Штучно-калькуляційний час:

Штучно-калькуляційний час являє собою час на обробку однієї деталі з партії, розраховується з урахуванням всіх складових:

(хв)

3. Організаційний розділ

Форма організації роботи виробництва

Вибір раціональної форми організації виробництва в цеху проводимо, виходячи з конструктивних й технологічних особливостей заданої деталі, масштабу виробництва і ступеня його спеціалізації. Враховуючи перераховані ознаки, для заданих умов найбільш раціональною формою організації виробництва є - непотокове.

Для обладнання, що використовується, найбільш раціональною буде робота у дві зміни.

Дійсний річний фонд роботи обладнання (в середньому) визначаємо за [табл. 5, с.23, 6]:

= 4015 год

Уточнення серійності виробництва

До табл. 3.1. зводимо розраховані у попередньому розділі норми основного, штучного та штучно-калькуляційного часу по операціям.

Таблиця 3.1. Норми часу

№	Операція	Верстат	tо, хв	tшт., хв	tшт.к., хв
010	фрезерна	6Н13П	0,97	1,98	3,38
015	фрезерно-розточувальна	6Р13Ф3	1,73	3,48	5,48
020	фрезерна	6Н13П	3,05	4,31	5,71
025	фрезерно-розточувальна	6Р13Ф3	4,7	7,04	9,04
030	свердлильна	2Р135Ф2	3,96	7,05	8,0
035	свердлильна	2Р135Ф2	1,93	3,66	4,61
040	свердлильна	2Н55	1,02	3,70	4,65

Визначимо такт випуску деталей згідно [ф. 2, с.21, 6]:

 (шт./хв) , де

N = 5000 шт./рік - річна програма випуску деталей;

Сумарний штучний час :

хв.

Середній штучний час:

(хв)

Коефіцієнт серійності визначимо згідно [ф.1, с.20, 6] :

> виробництво середньосерійне згідно [табл., с.20, 6].

Визначення необхідної кількості обладнання

Трудоємкість обробки деталі на верстатах даного типорозміру при непотоковому методі організації виробничого процесу визначається за формулою:

, де

- штучно-калькуляційний час виконання і-ї операції;

m - число операцій обробки на верстатах даного типорозміру

6Н13П: (верстато-годин);

6Р13Ф3: (верстато-годин);

2Р135Ф2: (верстато-годин);

2Н55: (верстато-годин);

Розрахунки зводимо до табл. 3.2.

Таблиця 3.2. Розрахунок потрібної кількості верстатів

Типорозмір верстату	, верст.-год.	ВР	ВПР	зЗ, %
6Н13П	0,15	0,193	1	19,3
6Р13Ф3	0,24	0,308	1	30,8
2Р135Ф2	0,21	0,27	1	27
2Н55	0,08	0,103	1	10,3

Розрахункова кількість верстатів визначається діленням сумарної трудоємкості обробки всіх деталей на верстатах даного типорозміру на дійсний фонд роботи обладнання:

, де

Отже, визначену розрахункову кількість верстатів по кожному типорозміру заносимо в табл. 3.2.

Коефіцієнт завантаження обладнання рівний відношенню розрахункової кількості верстатів до прийнятої:

З даних табл. 3.2. очевидно, зо обладнання значно недозавантажене. Також є недоцільним використання лише одного верстату певного типорозміру. Це свідчить про те, що організація цеху (дільниці) лише для виготовлення заданої деталі є непланомірною. Тому слід довантажити виробництво іншими деталями, або збільшити програму випуску.

4. Конструкторський розділ

4.1 Обґрунтування необхідності проектування спеціального пристрою для однієї з операцій

Виходячи з наведеного технологічного процесу, можна зробити висновок, що для обробки заданої деталі необхідні як універсальні, так і спеціальні пристрої. Зокрема найбільш доцільним є застосування спеціальних пристроїв на усіх трьох свердлильних операціях (030, 035, 040). Це обумовлено перш за все конфігурацією деталі та розташуванням оброблюваних отворів.

В нашому випадку проектуватимемо пристосування для свердлувальної операції 030. Нескладний за своєю сутністю пристрій для цієї операції забезпечуватиме задану точність базування деталі, просте затискання і разом з тим його використання підвищить ефективність обробки, дозволить відмовитись від складних операцій розмітки. Конструкція пристосування буде досить простою та типовою, тому кінцева вартість його виготовлення буде у значній мірі перекриватися економічним ефектом від скорочення допоміжного та машинного часу, оскільки дозволить обробити необхідну кількість отворів (яка є досить значною) з однієї установки з потрібною точністю міжосьових відстаней, що надалі буде підтверджено відповідними розрахунками.

4.2 Розробка теоретичної схеми базування та затискання на заданій операції

З урахуванням технічних вимог на виготовлення деталі, а також можливості їх реалізації в конструкції пристрою, розробимо теоретичну схему її базування на заданій операції.

Розроблена схема позбавляє заготовку шести ступенів вільності, тобто забезпечує повне її базування. В цьому випадку для базування використовується комплект технологічних баз (установочної, направляючої та опорної):

Установочною базою є площина A, яка несе на собі три опорні точки (1, 2, 3) і позбавляє заготовку трьох ступенів вільності (переміщення вздовж однієї з координатних осей та обертання навколо двох інших).

Напрямною базою є поверхня отвору B, яка містить дві опорні точки (4, 5) і позбавляє тіло двох ступенів вільності (переміщення вздовж однієї з координатних осей та обертання навколо іншої).

Опорна база в даному випадку - це поверхня торця деталі C, яка містить на собі одну опорну точку (6) і позбавляє заготовку одного ступеня вільності (переміщення вздовж однієї з координатних осей).

Рис. 4.2.1. Теоретична схема базування та затискання деталі

4.3 Розрахунок похибок базування, затискання та встановлення заготовки в пристрої. Перевірка умови забезпечення необхідної точності. Висновки

Похибка базування

Для розрахунку похибок базування відповідних розмірів, позначимо їх великими літерами латинського алфавіту A, B, C, D, E та F, вказуючи відповідні допуски на кожен розмір.

Похибка базування - це різниця граничних відстаней вимірювальної бази відносно встановленого на заданий розмір деталі різального інструмента. Виникає, коли опорна установочна база не суміщена з вимірювальною. Визначаємо похибки базування відповідних розмірів, користуючись [дод. 2, 16].

Похибка базування для розмірів А та В однакова і визначається за формулою:

, де

 - допуск розміру отвору ш85Н7. За ГОСТ 25347-85 граничні відхилення для поля допуску Н7: ш85 , тоді:

(мм);

- допуск розміру пальця ш85g7. За ГОСТ 25347-85 граничні відхилення для поля допуску g7: ш85 , тоді:

(мм);

(мм) - мінімальний зазор посадки ш85Н7/g7;

= 0,02 мм - ексцентриситет зовнішньої поверхні заготовки відносно отвору.

Отже,

(мм)

Для розмірів С, D та F положення вимірювальної бази може змінюватися у межах допуску на розмір В, тому похибка базування обчислюється так:

(мм)

Для розміру Е положення вимірювальної бази може змінюватися у межах допуску на розмір D, тому похибка базування обчислюється так:

(мм).

Похибка затискання

Похибка затискання являє собою різницю найбільшої і найменшої проекцій зміщення вимірювальної бази на напрям виконуваного розміру при прикладенні до заготовки сили затискання.

В даному випадку похибка затискання рівна нулю (), оскільки прикладена затискна сила перпендикулярна до усіх витримуваних розмірів.

Похибка положення заготовки в пристрої

Похибка положення заготовки , яка викликається неточністю пристрою, визначається похибками при виготовленні і складанні його установочних елементів , їх зносом та помилками встановлення пристрою на верстаті .

Складова характеризує неточність положення встановлювальних елементів пристрою. Згідно [§ 2, с.19, 5] при використанні одного пристосування (як в нашому випадку) це - систематична постійна похибка, яка ліквідується налагодженням верстата, тому .

Складову приймемо рівною мм - похибка зносу установочних елементів, яка є функцією часу та залежить від програми випуску. конструкції та розмірів деталі, матеріалу і маси деталі, стану технологічних баз деталі, умов її встановлення і зняття.

Складова виражає похибку встановлення пристосування на столі верстата, обумовлену зміщенням корпусу пристосування на столі верстата. Згідно [§ 2, с.21, 5] приймемо мм.

та вважаються випадковими величинами, - постійною.

При використанні пристроїв в серійному виробництві (як в нашому випадку) згідно [§ 2, с.22, 5] похибка положення заготовки визначається:

, де

t = 3 - коефіцієнт, що визначає долю можливого браку, %;

= 1/3 - коефіцієнт для кривої рівної ймовірності;

= 1/9 - коефіцієнт для кривої Гауса;

Отже, з урахуванням вище наведених коефіцієнтів, похибка положення визначатиметься:

(мм);

Похибка встановлення

Так як , , являють собою поля розсіювання випадкових величин, що підкоряються закону нормального розподілу, то похибка встановлення як сумарне поле розсіювання виконуваного розміру визначають за формулою:

Визначимо похибку встановлення для кожного розміру :

(мм);

(мм);

(мм).

Перевірка умови забезпечення необхідної точності обробки. Висновок

Точність обробки забезпечиться лише у тому випадку, якщо похибка базування буде меншою за допуск на відповідний розмір.

Допуски на розміри задані за кресленням:

мм;

мм;

мм (допуск не вказано, отже визначаємо його за 14-м квалітетом)

Порівнюючи знайдені значення похибок встановлення, можна зробити висновок, що для кожного розміру їх значення менше за відповідний допуск. Це свідчить про те, що прийнята конструкція пристрою є задовільною і є доцільним розробляти її далі.

4.4 Розробка загальної схеми взаємодії сил та моментів, що діють на заготовку. Визначення необхідної величини сили затискання

В ході обробки на заданій (свердлувальній) операції на заготовку діють осьові сили та крутні моменти при обробці кожного отвору відповідно. Їх значення були визначені в п. 4.1.6. при знаходженні режимів обробки.

Необхідна величина сили затискання заготовки в пристрої визначається при вирішенні задачі статики на рівновагу твердого тіла, що знаходиться під дією всіх прикладених до нього сил та моментів.

Схему взаємодії сил та моментів складемо для найбільш несприятливого випадку - цекування отвору 30, що знаходиться найдалі від місця прикладення затискної сили. Серед усіх перелічених переходів для цекування крутний момент найбільший. У цьому випадку плече буде найбільшим, а отже момент, який намагатиметься провернути заготовку, також буде найбільшим. Тому шукана сили затискання повинна бути такою, щоб протистояти йому.

Попередньо подамо відомий крутний момент при цекуванні у вигляді добутку сили P_Z на половину діаметру оброблюваного отвору (що видно з рисунка):

Звідси знайдемо силу P_Z, яка намагається провернути заготовку відносно центру базуючого отвору:

(Н)

Проаналізувавши сили, що діють на заготовку, можна зробити висновок, що осьова сила P_О діє в одному напрямку із силою затискання Q і намагається притиснути заготовку до столу, а тангенційна сила P_Z намагається провернути заготовку відносно осі базуючого отвору.

Тому момент тертя, що створюється на відповідних поверхнях (між шайбою та поверхнею заготовки - поверхня 1, між установочно поверхнею заготовки та опорами - поверхня 2;) повинен перевищувати максимальний момент різання, який створюється силою P_Z на величину коефіцієнта запасу затискання.



Рис. 4.5.1. Схема взаємодії сил та моментів, що діють на заготовку

Момент різання від сили P_Z :

(Н•м),

тут мм (за кресленням) - довжина плеча.

Тоді рівняння взаємодії моментів різання та моментів тертя має вигляд:

, де

- відповідно моменти тертя на першій і другій поверхнях;

- коефіцієнт запасу затискання.

На поверхні 1 між шайбою та поверхнею заготовки між момент тертя створюється лише силою затискання Q і дорівнює:

,



де - приведений радіус тертя на кільцевій поверхні :

(мм) [див. рис.]

= 0,16 - коефіцієнт тертя на поверхні 1 між шайбою та поверхнею заготовки;

На поверхні 2 між шайбою та поверхнею заготовки момент тертя створюється силою затискання Q, до якої додається осьова сила P_О :

,

(мм)

де = 0,16 - коефіцієнт тертя на поверхні 2 між установочно поверхнею заготовки та опорами;

Формула для визначення моменту тертя між шайбою та поверхнею заготовки враховує лише момент тертя в лівій опорі (за рис.), моментом тертя в правій опорі нехтуємо.

Отже загальне рівняння взаємодії моментів різання та моментів тертя матиме вигляд:

,

або

Тоді необхідна сила затискання:

Коефіцієнт запасу затискання розраховується згідно [пр.3, 16] як добуток ряду коефі-цієнтів, що враховують конкретні умови обробки:

, де

- коефіцієнт гарантованого запасу затискання;

- коефіцієнт, що враховує підвищення сил різання в залежності від стану шорсткості поверхонь, що обробляються (при чорновій обробці);

- коефіцієнт, що характеризує підвищення сил різання в результаті затуплення ріжучого інструменту;

- коефіцієнт, що враховує підвищення сил різання при переривчастому різанні (в нашому випадку обробка неперервна);

- коефіцієнт, що характеризує нестабільність сили затискання в затискному механізмі з ручним приводом;

- коефіцієнт, що характеризує ергономічність ручних затискних механізмів (зручність розташування рукояток та важелів в затискних механізмах з ручним приводом) - в нашому випадку при зручному та малому куті повороту;

- коефіцієнт, що враховується при наявності крутних моментів - в нашому випадку при встановленні заготовки на опорні пластини.

Отже загальний коефіцієнт запасу:

Необхідна сила затискання:

(Н)

4.5 Визначення фактичної сили затискання заготовки в пристрої

Згідно [§ ІІІ.2., с.44, 2] в залежності від необхідної сили затискання, визначеної в п. 4.5., і допустимого напруження гвинта на розтяг, знаходимо номінальний зовнішній діаметр різьби гвинта:

, де

МПа - допустиме напруження на розтяг матеріалу гвинта при змінному навантаженні згідно [§ ІІІ.2., с.44, 2].

Отже, номінальний діаметр гвинта:

 (мм)

Приймаємо за номінальний діаметр гвинта найближчий більший із стандартного ряду:

мм

Згідно [§ ІІІ.2., с.43, 2] фактична сила затискання при прикладеній силі Р на ключі різьбового зажиму з гайкою (рис.) обчислюється за формулою:

Р ? 160 Н - сила на ключі різьбового зажиму, що прикладається робітником;

l ? 14d - відстань від осі гвинта до точки прикладення сили Р, мм; l ? 14•16 ? 224 мм;

Приймемо l = 200 мм;

мм - номінальний зовнішній діаметр різьби;

- середній радіус різьби гвинта, мм;

 мм; де

мм - середній діаметр різьби гвинта за СТ СЭВ 181-75.

- кут підйому витка різьби;

- приведений кут тертя в різьбовій парі;

- коефіцієнт тертя при плоскому контакті двох спряжених деталей (на нижньому торці гайки або гвинта);

мм - зовнішній діаметр опорного торця гайки;

мм - внутрішній діаметр опорного торця гайки;

Фактична сила затискання:

(Н)

Отже, фактична сила затискання достатня для забезпечення надійного затиску заготовки.