Нормування токарної операції

На токарних верстатах виконують різноманітні операції з об­роблення деталей, поверхні яких є тілами обертання. Виконують операції з оброблення зовнішніх і внутрішніх циліндричних і ко­нічних поверхонь; торцевих поверхонь (поперечне точіння); ви­конують оброблення канавок, виточок, фасок і т. ін.; нарізування різьби різцем і гребінками; оброблення тіл обертання з криволі­нійними твірними із застосуванням копіювальних пристроїв або фасонних різців; оброблення деталей з використанням гнізда за­дньої бабки для встановлення інструменту (свердління, зенкеру­вання, зенкування і розгортання); нарізування різьби мітчиками і плашками.

Нормування токарних робіт розглянемо докладніше з тим, щоб нормування інших верстатних робіт розглядати в зіставленні і нормуванням токарних робіт.

Даними, які впливають на норму часу і фактичні витрати ро­бочого часу на операцію, є:

- матеріал деталі, що обробляється, його основна характери­стика, спосіб отримання заготовки, тобто стан поверхні, що об­робляється;

— розміри поверхонь (з урахуванням допусків, що обробля­ються), розміри після оброблення, необхідна точність і допусти­ма шорсткість обробленої поверхні;

— маса деталі, що обробляється;

— розмір технологічної партії;

— обладнання, що застосовується (основні відомості з паспо­рту верстата, якщо верстат заданий), передбачувані різальний та вимірювальний інструменти;

— передбачуваний спосіб установлення і закріплення деталі, конструкція пристрою, спосіб базування, забезпечення точності установлення (з вивірянням або без вивіряння), спосіб закріплен­ня і відкріплення; для деталей, встановлюваних за допомогою спеціальних пристроїв, основна характеристика цього пристрою;

— організація робочого місця.

Залежно від типу виробництва та інших організаційних умов нормування робіт, що виконуються на токарних верстатах, вико­нується за укрупненими нормативами часу, або за диференційо­ваними нормативами режимів різання і часу. Визначення норми штучного часу за укрупненими нормативами виконується згідно з формулами.

Нормування верстатної операції за диференційованими нор­мативами режимів різання і часу в усіх випадках починається з розрахунку основного (машинного) часу.

Розрахунок норми основного (машинного) часу виконання ро­біт на металорізальних верстатах вимагає правильного визначен­ня режимів різання. Вибір режиму різання полягає у визначенні глибини різання, числа проходів, подачі, швидкості і сили різан­ня, а також потужності, необхідної для різання.

Визначення раціональних режимів різання при роботі на тока­рних верстатах полягає у виборі для заданих умов оброблення: технічних вимог до шорсткості і точності поверхні, що обробля­ється, конструкції різального інструменту, стійкості і геометрич­них параметрів різальної частини інструменту і т. ін.; найвигідніші поєднання глибини різання і числа проходів з урахуванням припусків на оброблення і жорсткості технологічної системи вер­стат— пристрій— інструмент — деталь (ВПІД), величини пода­чі для кожного переходу, швидкості різання, найменшу трудоміс­ткість операції при найбільш повному використанні різальних властивостей інструменту і експлуатаційних можливостей верс­тата.

Нормування основного (машинного) часу проводитися в та­кому порядку.

1.Визначення всіх параметрів різального інструменту (типороз­міру, матеріалу різальної частини, геометричних параметрів і т. ін.).

2. Послідовне визначення елементів режимів різання: глибини різання (кількості проходів), максимально допустимої подачі, швидкості різання (з урахуванням нормативної або необхідної стій­кості різального інструменту, а також жорсткості системи ВПІД).

3.Визначення діючих (при встановлених елементах режиму різання) сил, моментів і зіставлення їх з допустимими силами і моментами за умовами забезпечення нормальної експлуатації ве­рстата, необхідної точності розмірів і допустимої шорсткості об­робленої поверхні, а інколи за жорсткістю та міцністю інструме­нту і всієї системи верстат — пристрій — інструмент —- деталь.

4.Перевірка режиму різання за ефективною потужністю верс­тата, уточнення величини подачі і частоти обертання.

5.Розрахунок основного (машинного) часу за формулою, що відповідає змісту операції.

Основний (машинний) час оброблення поверхні розраховуєть­ся за формулою:

(1)

де L - розрахункова довжина оброблення (шлях, який проходить різець у напрямку подачі), мм;

п — кількість обертів деталі за хвилину;

S— подача різця на один оберт, мм;

і — кількість проходів різця.

Розрахункова довжина обробки для токарної операції визначається за формулою:

L= l+ l₁ +l₂ + l3, (2)

де l— довжина поверхні, що обробляється у напрямку подачі, установлюється за кресленням, мм;

l1, l ₂ —довжина врізання і перебігу інструменту (залежить від виду робіт, глибини різання, куту в плані різця), мм;

/₃ — довжина проходу при взятті пробних стружок (залежить від виду вимірювального інструменту), мм.

Кількість обертів деталей для токарної операції за хвилину визначається за формулою:

n=(1000·V)/π·d (3)

де V— швидкість різання, м/хв;

d — діаметр деталі, що обробляється (заготовка), мм;

1000 — числовий множник для переведення міліметрів у метри.

 

Кількість проходів для токарної операції визначають відношенням величини припу­ску до глибини різання:

i=h/t (4)

де h— величина припуску, мм;

t — глибина різання, мм.

Глибина різання визначається залежно від величини припуску, від вимог до шорсткості і точності поверхні, що обробляється, та економічної доцільності знімання припуску при чорновому обро­бленні за один прохід:

t= [d-(d1+2t1)]/2 (5)

де d — діаметр деталі до оброблення, мм;

d1 — діаметр остаточно обробленої деталі (після чорнового і чистового проходів), мм;

2t1 — припуск на чистове оброблення, мм.

 

Величина подачі інструмента (різця) залежить від глибини рі­зання і діаметра поверхні, що обробляється. Вводяться поплавкові коефіцієнти на подачу для змінених умов роботи залежно від стану поверхні заготовки, межі міцності матеріалу, що обробля­ється, матеріалу різальної частини інструменту і головного кута в плані. Враховуючи, що подача в меншому ступені впливає на стійкість різця, ніж швидкість різання, в усіх випадках чорнового оброблення деталі слід призначати максимальну подачу, що до­пускається технологічними умовами роботи.

Вибрана за нормативами подача перевіряється за осьовою си­лою різання Р_х, що допускається міцністю механізму подачі вер­стата. При цьому треба дотримуватися умови Р_х < Р_хс. Сила пода­чі, що допускається механізмами верстата Р_хс, наводиться в паспорті верстата.

Вибрані за нормативами режими різання перевіряються за по­тужністю або крутним моментом верстата. Вибраний режим по­винен задовольняти умові:

Nріз.<Ne або 2М_кр<2М_в, (6)

де Nріз.— ефективна потужність різання, кВт;

Ne — ефективна потужність верстата за паспортом верста­та, кВт;

2М_кр — подвійний крутний момент, кгм;

2М_В — подвійний крутний момент за паспортом верстата, кгм.

 

При обробленні важких деталей на великих токарних верста­тах розраховану швидкість різання необхідно перевіряти за шви­дкістю, що допускається верстатом залежно від маси деталі, що обробляється, тобто:

Vp< Vд (7)

де Vp — швидкість різання, розрахована за нормативами, м/хв;

Vд - швидкість, допустима верстатом залежно від маси обро­блюваної деталі (залежить від способу оброблення: в центрах, в кулачках патрона, в люнеті кочення або ковзання), береться за паспортними даними верстата, м/хв.

Розрахунок основного часу при чистовому обробленні деталі виконують у тій же послідовності, що і для чорнового оброблен­ий деталі, особливості полягають в тому, що подачу вибирають Залежно від необхідної точності виготовлення деталі і технічних вимог до шорсткості поверхні.

Розрахунок допоміжного часу. Методика розрахунку допо­міжного часу (часу на встановлення і знімання деталі, пов'язаного з переходом, на контрольні вимірювання), часу на обслу­говування робочого місця, на відпочинок і особисті потреби, а також підготовчо-заключного часу є загальною для всіх видів ве­рстатних робіт.

Вихідні дані для розрахунку

Деталь — втулка (рис. 1)

Матеріал — сталь Ст 35ХМ.

Заготовка — прокат О 85 х 110 мм.

Маса — 5 кг.

Операція — токарна.

Верстат — токарний 1К62.

Пристрій — трикулачковий патрон.

Кількість деталей в партії — 10 шт.

Зміст роботи — обробити поверхні 1, 2, 3 згідно з розмірами.

Схема до роботи.

Порядок виконання роботи.

 

Розрахунок норми часу.

1. За таблицею визначити загальні норми часу.

2. Визначити час на обслуговування робочого місця, відпочинок і особисті потреби, який складає 8 % від оперативного часу (при централізовано­му заточуванні і доставлянні інструменту:

tобс.,від. = (toпр · 8)/100 (1)

де tопр - оперативний час.

3. Розрахунок штучного часу на операцію:

Тш = То +Тд +Тобс.,від. (2)

де То – основний (машинний) час;

Тд. – допоміжний час;

Тобс.,від. - час на обслуговування робочого місця, відпочинок і особисті потреби.

4. Підготовчо-заключний час на партію деталей складе:

Т_п.з. = 9 хв.

5. Норма часу на виконання токарної операції:

Н_ч =Т_ш + (Тп.з./q)(3)

де Т_ш – норма штучного часу, хв.;

Тп.з.- підготовчо – завершальний час, хв.;

q - кількість деталей у партії, шт.

 

 

Таблиця 1. - Норми часу.

Варіант 5-7