Изготовление деталей типа вал требует точного расчета рабочего времени для каждой операции. В этой статье мы рассмотрим, как рассчитать рабочее время изготовления вала длиной 220 мм, диаметром 95 мм с двумя опорными шейками диаметром 75 мм, двумя пазами под шпонки и внутренней резьбой длиной 30 мм из заготовки из стали 40Х диаметром 230 мм при оборотах шпинделя не более 300 об/мин.
Основные этапы расчета рабочего времени
1. Анализ чертежа и технических требований
Первым шагом является тщательный анализ чертежа детали и технических требований. Необходимо определить:
- Геометрические размеры детали
- Требуемую точность и шероховатость поверхности
- Материал заготовки (сталь 40Х, диаметр 230 мм)
- Типы и количество операций, необходимых для изготовления детали
2. Определение операций и последовательности их выполнения
На основе анализа чертежа и технических требований определяются основные операции, которые необходимо выполнить на токарном станке. Это могут быть:
- Закрепление заготовки в патроне или центрах
- Обточка основного диаметра
- Обточка опорных шеек
- Нарезание пазов под шпонки
- Сверление и нарезание внутренней резьбы
- Чистовая обработка
3. Расчет времени на установку и наладку оборудования
Время на установку и наладку оборудования включает:
- Установку заготовки в патрон или центры
- Установку и настройку режущего инструмента
- Проверку и настройку параметров обработки (скорость вращения, подача и т.д.)
Это время обычно составляет от 5 до 15 минут в зависимости от сложности операции и опыта оператора.
4. Расчет времени основных операций
Для каждой операции необходимо рассчитать время, необходимое для ее выполнения. Основные формулы для расчета времени включают:
- Время точения: Tточения=L/f⋅n
- L — длина обрабатываемой поверхности (мм)
- f — подача (мм/об)
- n — частота вращения шпинделя (об/мин)
- Время сверления: Tсверления=h/fs⋅n
- h — глубина сверления (мм)
- fs — подача на одно сверление (мм/об)
- n — частота вращения шпинделя (об/мин)
- Время нарезания резьбы: Tрезьбы=Lр/fр⋅n
- Lр — длина резьбы (мм)
- fр — подача на один виток резьбы (мм/об)
- n — частота вращения шпинделя (об/мин)
5. Расчет вспомогательного времени
Вспомогательное время включает:
- Время на замену инструмента
- Время на измерение и контроль качества
- Время на перемещение заготовки между операциями
Это время обычно составляет от 2 до 5 минут на операцию.
6. Суммирование времени всех операций
После расчета времени для каждой операции необходимо сложить все временные затраты, чтобы получить общее рабочее время на токарном станке.
Пример расчета
Рассмотрим пример расчета рабочего времени для изготовления вала из стали 40Х.
Технические требования:
- Материал: сталь 40Х
- Диаметр заготовки: 230 мм
- Длина вала: 220 мм
- Основной диаметр: 95 мм
- Диаметр опорных шеек: 75 мм
- Длина пазов под шпонки: 5 мм
- Длина внутренней резьбы: 30 мм
- Частота вращения шпинделя: 300 об/мин
- Подача при точении: 0.2 мм/об
- Подача при сверлении: 0.1 мм/об
- Подача при нарезании резьбы: 1 мм/об
Расчет времени:
- Время точения основного диаметра: Tточения=220/0.2⋅300 ≈ 3.67 минуты
- Время точения опорных шеек: Tточения=2⋅20/0.2⋅300 ≈ 0.67 минуты
- Время нарезания пазов под шпонки: Tпазов=2⋅5/0.1⋅300 ≈ 0.33 минуты
- Время сверления: Tсверления=30/0.1⋅300 = 1 минута
- Время нарезания резьбы: Tрезьбы=30/1⋅300 = 0.1 минуты
Вспомогательное время:
- Установка и наладка: 10 минут
- Замена инструмента: 4 минуты (2 минуты на операцию)
- Контроль качества: 5 минут
Общее рабочее время:
- Точение основного диаметра: 3.67 минуты
- Точение опорных шеек: 0.67 минуты
- Нарезание пазов под шпонки: 0.33 минуты
- Сверление: 1 минута
- Нарезание резьбы: 0.1 минуты
- Вспомогательное время: 19 минут
Итоговое примерно рабочее время: 24.77 минут
Заключение
Расчет рабочего времени изготовления детали типа вал является важным этапом при определении стоимости изготовления детали. Точное определение времени на каждую операцию возможно рассчитать после изготовления "опытных образцов", отладочных деталей, это позволяет оптимизировать производственный процесс и точно рассчитать себестоимость продукции. Используя описанные методы и формулы, можно значительно повысить эффективность производства и снизить затраты на изготовление деталей.