Нормирование и организация труда

Подача резца определяется по формуле

где P_zдоп – допускаемой усилие резания, кг;

C_pz – коэффициент, характеризующий влияние обрабатываемого материала на усилие резания;

t – глубина резания, мм;

x_Pz, y_Pz – показатели степени при глубине резания и подаче, определяющие влияние этих величин на усилие резания.

 

 

Таблица 7

Значения коэффициента C_pz и показателей степени x_Pz, y_Pz

Обрабатываемый материал	Вид обработки	Материал режущей части резца	Коэффициент и показатели степени
			Cpz	xPz	yPz
Сталь	Обточка, расточка   Отрезка, подрезка	Быстрорежущая сталь   Быстрорежущая сталь	208     247	1,0     1,0	0,75     1,0

 

Допустимое усилие резания P_zдоп принимается как минимальное из следующих условий:

1. максимально допустимого усилия резания станка P_zдоп = 1300 кг;
2. усилия, допускаемого прочностью резца, которое может быть рассчитано по формуле

где в – ширина резца, мм;

h – высота резца, мм;

R_в – напряжение, допускаемое материалом резца на изгиб

(R_в = 20 кг/мм²);

l -  вылет резца (l = 50 мм);

3. усилия, допускаемого жесткостью обрабатываемого материала,

где f – стрела прогиба детали, принимаемая равной (0,10 – 0,12);

E – модуль упругости, равный 21000 кг/мм²;

I – момент инерции поперечного сечения детали, мм⁴ ; I=0,05Д⁴

l – длина заготовки, выступающей из патрона, мм (l = l + 10 мм);

l₂ – длина детали, мм.

Рассчитанное значение подачи S сравнивается с паспортными данными станка, и для дальнейших расчетов выбирается ближайшее меньшее значение по паспорту станка.

В. Расчет вертикального усилия резания.

где C_Pz – коэффициент, характеризующий влияние обрабатываемого материала на усилие резания;

t – глубина резания, мм;

S – подача резца по паспорту станка, мм/об.;

x_Pz, y_Pz – принимаем по табл. 7.

Полученное значение должно удовлетворять  условию

Г. Расчет скорости резания.

При продольной обточке:

при отрезке и подрезке:

где T – стойкость резца, t = 60 мин;

K_v – общий поправочный коэффициент, учитывающий условия обработки и определяемый перемножением поправочных коэффициентов, характеризующих обрабатываемость и механические свойства различных материалов, состояние поверхности заготовки, марку резца, главный и вспомогательные углы заточки, форму передней грани, радиус при вершине, сечение державки и износ резца:

K_t – коэффициент, учитывающий стойкость резца;

K_м – коэффициент, учитывающий механические свойства обрабатываемого металла; при обработке стали ; К_м= (7,5/3)^1,25

K_и – коэффициент, учитывающий материал режущей части инструмента;

K_g – коэффициент, учитывающий главный угол резца в плане;

K_l – коэффициент, учитывающий состояние заготовки.

Значения коэффициентов K_t, K_и, K_g, K_l принять равными единице.

C_V, x_v, y_v, m – коэффициент и показатели степени, характеризующие влияние механических свойств, обрабатываемого материала, режущей части инструмента (табл. 8).

Таблица 8

Значения коэффициентов C_V, x_v, y_v, m

Вид обработки	Подача, мм/об	Коэффициент и показатели степени
		CV	xv	yv	m
Точение     Отрезка, подрезка	S < 0,3 S = 0,3 + 0,75 S > 0,75 Без охлаждения	284 236 229 66	0,15   -	0,2 0,35 0,45 0,35	0,2   0,2

Д. Расчет количества оборотов.

Определяем полезный крутящий момент резания по формуле:

где  P_z – усилие резания, кг;

Д – диаметр заготовки, мм.

Полезную мощность станка определяем по формуле, кВт определяют по формуле:

По условию N < N_э = 8 кВт.

Полученные значения М_кр и N необходимо сопоставить с паспортными данными станка (табл. 3). Если полученный расчетом крутящий момент больше допускаемого станком, то режимы резания должны быть выбраны заново. В случае, когда полученная расчетом полезная мощность станка будет больше паспортной N_э = 8 кВт, то необходимо снизить расчетную скорость резания и установить ее соответственно мощности, допускаемой станком, сохраняя при этом выбранные ранее глубину резания и подачу. Если же ограничений по этому показателю не будет, то количество оборотов шпинделя станка для данного режима резания составит, об/мин,

Для дальнейших расчетов принимается ближайшее меньшее  значение по паспорту станка.

Результаты выбора оптимального режима резания необходимо представить в виде табл. 9.

Таблица 9

Результаты выбора оптимального режима резания

Наименование переходов машинной обработки	t, мм	S, мм/об		Pz, кг	Vрез, м/мин	M, кг*м	N, кВт	n, об/мм
		Расчетное значение	Паспортные данные					Расчетное значение	Паспортные данные
Подрезать торец   Проточить заготовку до диаметра   и т.д.

 

3. Расчет  технически обоснованной нормы  времени на обработку детали.

Технически обоснованная норма времени на токарную операцию определяется по формуле

где Т_м – норма основного машинного времени на токарную операцию;

Т_в – норма вспомогательного времени;

Т_об - норма обслуживания рабочего места;

Т_отл – норма времени на удовлетворение физиологических потребностей исполнителей;

Т_пз – норма подготовительно-заключительного времени;

N_g – количество деталей в партии.

А. Определение основного машинного  времени на токарную обработку.

Основное машинное время  на токарную обработку определяется по формуле

где L – длина обрабатываемой поверхности, мм;

y – величина врезания резца, мм;

y₁ – свободный выход резца, мм;

n – число оборотов в минуту, об/мин;

S – подача резца, мм/об;

i – число проходов.

Величина врезания резца  определяется по формуле

где t – глубина резания, мм;

g – главный угол в плане, принимаемый равным 45°.

Свободный выход резца  при продольной обточке принимается ( ) мм, при отрезке ( ) мм.

Основное машинное время  рассчитывается для каждого перехода в соответствии с принятыми для него параметрами резания n и S, после чего определяется общее основное машинное время на токарную обработку детали.

Б. Определение  вспомогательного времени.

К вспомогательному времени  относятся затраты рабочего времени: на установку и снятие деталей, управление станком, перемещение частей станка, измерение деталей, смену режущего инструмента в процессе работы. На предприятиях эти затраты времени определяются по нормативам.

Нормативы вспомогательного времени на установку и снятие детали проектируют в зависимости от способа установки, состояния установочной поверхности, характера выверки и массы детали.

При выполнении курсового  проекта студент самостоятельно разрабатывают нормативы времени  на установку и снятие детали по данным, приведенным в табл. 10.

Таблица 10

Исходные данные для расчета  времени на установку и снятие детали

Вес детали, кг	Варианты (последняя цифра учебного шифра)
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
	Время, мин
1 3 5 7 9 11 13	0,28 0,35 0,47 0,58 0,62 0,64 0,71	0,29 0,39 0,40 0,45 0,62 0,66 0,60	0,25 0,29 0,35 0,38 0,44 0,46 0,50	0,32 0,40 0,50 0,58 0,68 0,75 0,80	0,35 0,42 0,51 0,53 0,67 0,76 0,85	0,33 0,42 0,51 0,53 0,67 0,76 0,85	0,30 0,33 0,50 0,53 0,60 0,65 0,78	0,31 0,40 0,51 0,54 0,60 0,78 0,83	0,27 0,36 0,50 0,62 0,70 0,73 0,78	0,30 0,40 0,50 0,54 0,60 0,72 0,76

 

Время на установку и  снятие детали определяется, исходя из массы детали:

где Д – диаметр заготовки, мм;

L – длина заготовки;

g – удельный вес детали, г/см³ (7,8 г/см³).

Общий вид нормативный  формулы и ее параметры определяются графоаналитическим методом. В простейшем случае общий вид нормативной формулы может быть выбран на основе изучения тенденции расположения исходных данных (точек) на планшете графика. Если они в координатах с равномерными шкалами характеризуют равномерный или близкий к нему рост затрат времени при увеличении значения переменного фактора, то принимают формулу линейной зависимости вида

В случае, когда расположение точек на поле графика характеризует  равнозамедленное или равноускоренное изменение времени, исходные данные наносят на планшет сетки с логарифмическими шкалами. Тенденция к равномерному изменению времени в этих координатах указывает на возможность применения степенной формулы вида

Более широкий диапазон формул однофакторной зависимости, сводимых к линейной путем замены переменных, может быть выбран на основе математических приемов [5, с. 111 - 112].

Вспомогательное время, связанное с переходом, рассчитывается в зависимости от длины заготовки и характера обработки (табл. 11).

Таблица 11

Вспомогательное время перехода

Номер позиции	Характер обработки	Измерительный инструмент	Высота центров 200 мм
			Длина обработки, мм, до:
			100	1000
			Время на один проход, мин
1     2     3	Продольное обтачивание грубое без промера Продольное обтачивание грубое с промером Продольное обтачивание чистое с одной пробной стружкой	-     Штангенциркуль     Штангенциркуль	0,2     0,6     0,9	0,3     0,8     1,1

 

Вспомогательное время  на переход определяется суммированием  нормативов времени на выполнение каждого  действия, в том числе на изменение  числа оборотов шпинделя (0,1 мин), изменение  подачи (0,1 мин) и времени, связанного с выполнением переходов, по табл. 11.