ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ

 

Методические указания к выполнению лабораторной работы

Нормирование сверлильных работ

по дисциплине «Основы технологии машиностроения»

для студентов направления 151900.62 «конструкторско-технологическое обеспечения машиностроительного производства»,

всех форм обучения

 

 

Сарапул

Кафедра «Технология машиностроения металлорежущие станки и инструменты»

Составитель зав.лабораторий кафедры ТМиМСИ Чикурова Людмила Владимировна

Методические указания составлены на основании государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования и утверждены на заседании кафедры

 

Протокол от 1 сентября 2014 г. № 9

 

 

Заведующий кафедрой В.П. Лебедев

_____________________2014 г

 

 

СОГЛАСОВАНО

 

 

Председатель учебно-методической комиссии СПИ _______________ Н.В. Крониковская

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

Тема: Нормирование сверлильных работ

Цель работы: научиться определять нормы времени по структурным затратам, с учетом типа производства, специализации работ. Установить T_ш и нормы выработки для сверлильных работ.

1. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ И РАСЧЕТА НОРМЫВРЕМЕНИ

Обработка отверстий сверлами, зенкерами, зенков­ками, развертками и другими инструментами имеет ряд существенных особенностей: а) размер обрабатываемого отверстия определяется размером инструмента; б) отде­ление и выход стружки затруднен, что вызывает нагрев инструмента и требуется обильное охлаждение; в) на заборной конусной части режущего инструмента ско­рость резания различна в разных точках режущих кро­мок инструмента, что приводит к увеличению деформации металла и повышению расхода энергии на резание; г) глав­ное движение и движение подачи осуществляется инстру­ментом, что понижает точность направления оси отверстия; д) применение направляющих втулок создает трение направляющих ленточек режущего инструмента о стенки втулки и увеличивает нагрев инструмента.

Вследствие этих особенностей правильный выбор ре­жущего инструмента имеет большое значение. Для свер­ления и рассверливания отверстий с глубиной l ≤ 10D применяются главным образом спиральные сверла из быстрорежущей стали. Для сверления и рассверливания отверстий в деталях из чугуна большей частью приме­няются сверла, оснащенные пластинками из твердого сплава ВК6 и ВК8.

Глубина резания при сверлении в сплошном металле определяется по формуле

t = D: 2, где D – диаметр отверстия. При рассверливании, зенкеровании и развер­тывании

t = (D – d): 2, где D – диаметр второго сверла, зенкера или развертки; d – диаметр предварительно обработанного отверстия.

Подача s при сверлении и рассверливании зависит от размеров и материала сверла; механических свойств обрабатываемого материала; жесткости системы: деталь–станок–приспособление; требований к точности и каче­ству обрабатываемой поверхности.

При выборе подач необходимо учитывать технологи­ческие факторы, в зависимости от которых подачи разде­лены на несколько групп.

Выбранная подача должна быть проверена по осевой силе, допускаемой прочностью механизма подачи станка Р_ст (кгс): Р_х ≤ Р_ст, где Р_х – осевая составляющая силы резания (сила подачи), кгс. Эта проверка производится только для I группы подач при сверлении сплошных отверстий с диаметром более 35–40 мм.

Скорость резания v определяется по соответствующим картам общемашиностроительных нормативов. На вы­бранную скорость определяются поправочные коэффи­циенты, которые вводятся при изменении механических свойств обрабатываемого материала, глубины сверления более трех диаметров, марки материала инструмента.

По выбранной скорости резания определяется частота вращения шпинделя (число оборотов в минуту)

Для каждого перехода принимается ближайшее мень­шее значение частоты вращения, имеющееся по паспорту станка. Мощность, необходимая для обработки при вы­бранном режиме резания, N, которая определяется по картам нормативов в зависимости от механических свойств обрабатываемого материала, диаметра сверла, подачи и фактической скорости резания, должна соответствовать следующим условиям:

N ≤ N _э; N _э = N_двη,

где N_дв – мощность двигателя станка, кВт; η – КПД станка.

 

2. ПРИМЕР РАСЧЕТА НОРМЫШТУЧНОГО И НОРМЫПОДГОТОВИТЕЛЬНО-ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

 

Пример. Определить норму штучного и норму под­готовительно-заключительного времени на сверлильную операцию {серийное производство).

Исходные данные

Деталь – стакан. Материал – серый чугун СЧ 18-36, НВ 170–229. Заготовка – отливка. Масса детали 3,65 кг. Оборудование – радиально-сверлильный станок 2А55. Приспособление – специальное с накладным кондукто­ром. Обработка – без охлаждения. Партия 200 шт.

Содержание операции

А. Установить и снять деталь.

Б. Установить и снять накладной кондуктор.

1. Сверлить шесть отверстий D = 11 мм.

Режущий инструмент – сверло D_c = 11 мм стали Р18.

Измерительный инструмент – штангенциркуль.

Последовательность расчета

Данные расчета заносятся в операционно-нормировочную карту.

1. Заглавная часть и графы 1, 2 и 4 операционно-нормировочной карты (см. форму 6) заполняются по исходным данным примера.

2. Режущий инструмент (графа 3) подбирается по нормативам (см. табл. 64). Для сплошного сверления отверстий в деталях из чугуна при нормальной жесткости системы станок–деталь–инструмент рекомендуются сверла, оснащенные твердым сплавом ВК6 или из стали Р18 (в случае невозможности обеспечения достаточной ско­рости резания). Принимаем сверло D_c = 11 мм из стали Р18. Для сверл диаметром до 12 мм при обработке чугуна форма заточки одинарная (нормальная) (см. табл.65).

3. Размеры мест обработки (графы 5, 6, 7) определяются по чертежу детали (см. эскиз). Диаметр обрабатываемой поверхности D = 11 мм; глубина сверления l = 8 мм.

4. Глубина резания (графа 8) при сверлении в сплош­ном металле

t = D: 2 = 11: 2 = 5,5 мм.

5. Подача s (графа 9) определяется по табл. 67, в ко­торой рекомендуется подача

s = 0,23÷0,29 мм/об при диаметре сверла до 13 мм, группе подач II (см. табл. 66). Подача уточняется по паспорту станка s = 0,26 мм/об. В данном примере проверка по осевой силе, допускаемой прочностью механизма подачи станка, не производится.

6. Скорость резания v определяется по табл. 69. При НВ 170–255, s до 0,30 мм/об, форме заточки H ско­рость v = 25 м/мин. Поправочные коэффициенты на ско­рость определяются по табл. 68: = 1,0; = 1,0.

7. Частота вращения шпинделя (графа 12)

Принимается ближайшее значение по паспорту станка п = 750 об/мин.

8. Фактическая скорость резания (графа 11)

9. Проверочный расчет: по табл. 70 определяется мощность резания N, необходимая для сверления при выбранных режимах резания: для D до 11,5 мм, s до 0,38 мм/об, НВ > 229, v до 26,5 м/мин мощность N ме­нее 1 кВт.

10. Основное (технологическое) время (графа 15)

Минутная подача (графа 10) s_м = s_п = 0,26*750 = 195 мм/мин. Число проходов i = 6 определяется по количеству отверстий (графа 13). Расчетная длина обра­батываемой поверхности (графа 14) L = l + l₁ = 8 + 6 = 14 мм; глубина сверления l = 8 мм определяется по чертежу; величина врезания и перебега инструмента определяется по табл. 71: при диаметре сверла до 15 мм, форме заточки H величина l₁ = 6 мм.

11. Вспомогательное время определяется по элементам:

а) Вспомогательное время на установку и снятие де­тали определяется по табл. 72. В приспособлении с накидной крышкой и массе детали до 5 кг = 0,25 мин (поз. 4). При работе с накладным кондуктором время на установку кондуктора принимается равным времени на установку и снятие детали в соответствии со способом базирования и закрепления (см. примечание к табл. 73). Принимаем время на установку и снятие кондуктора 0,25 мин.

б) Вспомогательное время, связанное с переходом, определяется по табл. 74, поз. 3. При сверлении по кон­дуктору, подаче механической, группе станка II, длине горизонтального перемещения инструмента до 200 мм = 0,12 мин (поз. 3) на одно отверстие.

в) Вспомогательное время, связанное с переходом на приемы, не вошедшие в комплекс, = 0 (табл. 75).

г) Время на контрольные измерения = 0.

д) Поправочный коэффициент на вспомогательное время в зависимости от размера партии обрабаты­ваемых деталей определяется по табл. 54. При Т_оп до 4 мин и количестве деталей в партии до 250 шт. коэффи­циент = 0,81.

Итого вспомогательное время

= ( + + + ) = (0,25 + 0,25 + 0,12*6)0,81 = 0,99 мин.

12. Время на обслуживание рабочего места и время перерывов на отдых и личные надобности в процентах от оперативного времени определяется по табл. 77:

для станков II группы

= 4%, = 4%.

13. Штучное время

14. Подготовительно-заключительное время на пар­тию определяется по табл. 77: (поз. 3); (поз. 7). Всего = 13 + 7 = 20 мин.

Задача 1. Определить норму штучного и норму подготовительно-заключительного времени на сверлильную операцию.

Исходные данные

Деталь – крышка. Материал – сталь Ст3, σ_в = 38÷47 кгс/мм². Заготовка – штамповка. Масса детали 1,7 кг. Оборудование – радиально-сверлильный станок 2А55. Приспособление – специальное, кондуктор. Охлаждение – эмульсия. Партия 120 шт.

Содержание операции

А. Установить и снять де­таль.

1, Сверлить шесть отверстий D = 11 мм по кондуктору.

Режущий инструмент – сверло D_c= 11 мм, Р18.

Измерительный инструмент – штангенциркуль.

 

 

Задача 2. Определить, норму штучного и норму подготовительно-заключительного времени, на сверлильную операцию.

Исходные данные

Деталь – гайка. Материал – серый чугун СЧ 21-40, НВ 170–241. Заготовка – отливка. Масса детали 0,31 кг. Оборудование – верти­кально-сверлильный станок 2А135. Приспособление – пневматиче­ские тиски. Обработка – без охлаждения. Партия 250 шт.

Содержание операции

А. Установить и снять де­таль.

1. Сверлить отверстие D = 10,2 мм по разметке под резь­бу М12.

2. Снять фаску 2×45°.

3. Нарезать резьбу М12×1,75.

Б. Переустановить деталь.

4. Снять фаску 2×45°.

Режущий инструмент – сверло D_c = 10,2 мм, зенковка < 90° и метчик М12×1.75.

Измерительный инструмент – штангенциркуль, калибр М12×1,75.

 

Задача 3. Определить норму штучного и норму подготовительно- заключительного времени на сверлильную операцию.

Исходные данные

Деталь – крышка. Материал – серый чугун СЧ 18-36, НВ 170– 229. Заготовка – отливка. Масса детали 3,59 кг Оборудование – радиально-сверлильный станок 2А55. Приспособление – специальное, кондуктор. Обработка – без охлаждения. Партия 100 шт.

Содержание операции

А. Установить и снять деталь.

Б. Установить и снять накладной кондуктор.

1. Сверлить шесть отвер­стий D = 11 мм.

2. Зенковать шесть отверстий D = 28 мм.

Режущий инструмент – сверло D_с = 11 мм и зенковка D ₃ = 28 мм, Р18.

Измерительный инструмент – штангенциркуль.

 

Задача 4. Определить норму штучного и норму подготовительно-заключительного времени на сверлильную операцию.

Исходные данные

Деталь – стакан. Материал – серый чугун СЧ 18-36, НВ 170– 229. Заготовка – отливка. Масса детали 4,4 кг. Оборудование – радиально-сверлильный станок 2А55. Приспособление – специальное, кондуктор. Обработка – без охлаждения. Партия 200 шт.

Содержание операции

А. Установить и снять деталь.

Б. Установить и снять кондуктор.

1. Сверлить шесть отверстий D = 8,4 мм под резьбу М10.

2. Нарезать резьбу М10×1,5 в шести отверстиях.

Режущий инструмент – сверло D_c = 8,4 мм и метчик М10×1,5, Р18.

Измерительный инстру­мент – штангенциркуль.

 

Задача 5. Определить норму штучного и норму под­готовительно- заключительно­го времени на сверлильную операцию.

Исходные данные

Деталь – крышка. Материал – серый чугун СЧ 18-36, НВ 170–229. Заготовка – отливка. Масса детали 2,5 кг. Оборудование – радиально-сверлильный станок 2А55. Приспособление – специальное, кондуктор. Обработка – без охлаждения. Партия 120 шт.

Содержание операции

А. Установить и снять деталь.

Б.. Установить и снять кондуктор.

1. Сверлить шесть отверстий D = 11 мм по кондуктору.

2. Зенковать шесть отвер­стий D = 20 мм.

3. Сверлить отверстие D = 6,7 мм под резьбу М8×1.25.

4. Нарезать резьбу М8×1,25.

Режущий инструмент – сверла D_с = 11 мм и D_с = 6,7 мм; зенковка D_з = 20 мм, метчик М8×1.25, Р18.

Измерительный инструмент – штангенциркуль.

Задача 6. Определить норму штучного и норму подготовительно-заключительного времени на сверлильную операцию.

Исходные данные

Деталь – крышка. Материал – сталь Ст3, σ_в=38÷47 кгс/мм². Заготовка – лист толщиной 4 мм. Масса детали 4,15 кг. Оборудова­ние – радиально-сверлильный станок 2А55. Приспособление – спе­циальное, кондуктор. Охлаждение – эмульсия. Партия 175 шт.

Содержание операции

А. Установить и снять пакет из десяти штук.

Б. Установить и снять накладной кондуктор.

1. Сверлить двенадцать отверстий D = 10 мм по кон­дуктору.

Режущий инструмент – сверло D_c = 10 мм, Р18.

Измерительный инстру­мент – штангенциркуль, ли­нейка.

Задача 7. Определить норму штучного и норму подготовительно-заключительного времени на сверлильную операцию.

Исходные данные

Деталь – крышка. Материал – серый чугун СЧ 18-36, НВ 170–229. Заготовка –отливка. Масса детали 1,2 кг. Оборудование – ра­диально-сверлильный станок 2А55. Приспособление – тиски с экс­центриковым зажимом. Обработка – без охлаждения. Партия 200 шт.

Содержание операции

А. Установить деталь с вывер­кой и снять.

1. Сверлить два отверстия D = 13 мм по разметке.

2. Сверлить отверстие D = 6,7 мм под резьбу М8.

3. Нарезать резьбу М8×1.25.

Режущий инструмент – сверла D_с = 13 мм и D_с= 6,7 мм, Р18, метчик М8×1,25.

Измерительный инструмент – штангенциркуль, калибр М8×1.25.

 

Задача 8. Определить норму штучного и норму подготовительно-заключительного времени на сверлильную операцию.

Исходные данные

Деталь – шестерня. Материал – серый чугун СЧ 21-40, НВ 170–241. Заготовка – отливка. Масса детали 0,97 кг. Оборудование – вертикально-сверлильный станок 2А135. Приспо­собление – самоцентрирующий патрон. Обработка – без охлаждения. Партия 10 шт.

Содержание операции

А. Установить и снять деталь.

1. Сверлить отверстие D = 19 мм.

2. Развернуть отверстие D = 20Н8.

Режущий инструмент – сверло D_с = 19 мм и развертка D_р = 20Н8, Р18.

Измерительный инструмент – штангенциркуль, микрометр.

Задача 9. Определить норму штучного и норму подготовительно-заключительного времени на сверлильную операцию.

Исходные данные

Деталь – фланец. Материал – серый чугун СЧ 15-32, НВ 165–181. Заготовка – отливка. Масса детали 0,30 кг. Оборудование – радиально-сверлильный станок 2А55. Приспособление – специальное, кондуктор. Обработка – без охлаждения. Партия 175 шт.

Содержание операции

А. Установить и снять де­таль.

1. Сверлить два отверстия D = 9 мм.

2. Зенковать два отверстия D = 14 мм.

3. Сверлить отверстие D = 15,6 мм.

4. Развернуть отверстие D = 16 Н8.

Режущий инструмент – сверла D_c = 9 мм и D_с = 15,6 мм, зен­ковка D₃ = 14 мм, развертка D_р = 16 Н8, Р18.

Измерительный инструмент – штангенциркуль, шаблон.

Задача 10. Определить норму штучного и норму подготовительно-заключительного времени на сверлильную операцию.

Исходные данные

Деталь – щека. Материал – сталь Ст3, σ_в = 38÷47 кгс/мм². Заготовка – лист толщиной 10 мм. Масса детали 0,9 кг. Оборудова­ние – вертикально-сверлильный станок 2А135. Приспособление – струбцины, болты, планки. Охлаждение – эмульсия. Партия 20 шт.

Содержание операции

А. Установить четыре детали пакетом снять их.

1. Сверлить отверстия по разметке D = 17 мм,

2. Зенкеровать отверстие D = 19,8 мм.

3. Развернуть отверстие D = 20Н8.

Режущий инструмент – сверло D_с = 17 мм, зенкер D₃ = 19,8 мм, развертка D_р = 20 мм, Р18.

Измерительный инструмент – штангенциркуль, пробка 20 Н8.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Используемая литература:

1. Проектирование и конструирование в машиностроении. В2-х частях 1. Общие методы проектирования и расчета. Надежность техники.: Учеб. Пособие/ Бахарев В.П., Куликов М.Ю., Бортников И.И. Под ред. Схиртладзе А.Г.- Старый Оскол: ТНТ, 2013.- 248с
2. Проектирование производство продукции: Учеб. Пособие/ Воронцова А.Н., Полянчиков Ю.Н., Схиртладзе А.Г.- Старый Оскол: ТНТ, 2014.- 264с.
3. Проектирование технологических операции металлообработки: Учеб. Пособие/ Чупина Л.А., Григорьев С.Н., Схиртладзе А.Г.- Старый Оскол: ТНТ, 2013.- 636с.
4. Процессы формообразования и инструменты: Учебник/ Федоренко М.А., Бондаренко Ю.А., Погонин А.А.- Старый Оскол: ТНТ, 2013- 440с.
5. Процессы формообразования и инструментальная техника: Учеб. Пособие/ Григорьев С.Н., Гречишников В.А., Схиртладзе А.Г.- Старый Оскол: ТНТ, 2013.- 328с.
6. Соединения типовых деталей с задачами и примерами расчетов: Учеб. Пособие/ Учаев П.Н., Емельянов С., Захаров И.С. Под ред. Учаев П.Н.- Старый Оскол: ТНТ, 2014.-152с.
7. Суслов, А.Г. Основы технологий машиностроения: Учебник/ Суслов А.Г. – М.. КНОРУС, 2013.-228 с.- (Бакалавриат).
8. Технологические процессы в машиностроении: Учебник/ Схиртладзе А.Г., Ярушин С.Г.-Старый Оскол: ТНТ, 2014.-524с.
9. Технология машиностроения: Учебник/ Лебедев Л.В., Шрубченко И.В., Погонин А.А.- Старый Оскол: ТНТ, 2013.-624с.
10. Худобин, Л.В. Базирование заготовок при механической обработке: Учеб. пособие/ Худобин Л.В, Белов М.А., Унянин А.Н.Под ред. Худобина Л.В. – Старый Оскол: ТНТ, 2014.-248с.