Первая часть. Расчёт времени работы управляющей программы

Исходная информация. Имеется деталь, изготавливаемая из материала ЭИ 961. Разрабатываемая управляющая программа включает в себя обработку трёх поверхностей, со следующими характеристиками:

1-ая поверхность.

Технологический переход - точение; поверхность - гладкая; Rz 40

Число одинаковых поверхностей …………………………………….. 1;

D_нач = 56 мм; D_кон = 44 мм; l_обр = 132 мм; l₁ = 3 мм; l₂ = 3 мм; КлТ = 2;

сечение резца 12 х 20 мм; радиус пр вершине резца 0.5 мм.

2-ая поверхность.

Технологический переход - растачивание; поверхность - гладкая; Rz 20.

Число одинаковых поверхностей …………………………….……….. 2;

D_нач = 60 мм; D_кон = 80 мм; l_обр = 140 мм; l₁ = 4 мм; l₂ = 3 мм; КлТ = 3;

сечение резца 12 х 20 мм; радиус при вершине резца 1 мм.

3-я поверхность.

Технологический переход - точение; поверхность - прерывистая; Rz 20

Число одинаковых поверхностей …………………………..…………. 1;

D_нач = 50 мм; D_кон = 38 мм; l_обр = 200 мм; l₁ = 3 мм; l₂ = 3 мм; КлТ = 3;

сечение резца 12 х 20 мм; радиус при вершине резца 0.5 мм.

Время занятости оператора (не перекрываемое временем работы управляющей программы) …………………………………………………………………. 5 мин;

Время занятости оператора (перекрываемое временем работы управляющей программы) …………………………………………………………………. 3 мин.

Задача:

1. Найти общее основное (машинное) время, которое будет являться временем работы управляющей программы на станке с ЧПУ.

2. Найти машинно-свободное время.

3. Найти количество одновременно обслуживаемых станков.

4. Построить график одновременного обслуживания станков и определить простои станков и оператора.

Нормативные указания.

Таблица 1

Выбор чистовой и черновой глубины резания и числа чистовых проходов

Марка материала обрабатываемой детали	Максимальная чистовая глубина резания, tчист.max, мм	Количество чистовых проходов, iчист	Максимальная черновая глубина резания, tчер.max, мм
Сталь углеродистая,     КлТ< 2а                                  КлТ>= 2а	1.0	2	6.0
	1.0	1	8.0
Жаропроч. стали и сплавы    КлТ< 2а                                  КлТ>= 2а	0.5	2	3.0
	1.0	1	4.0

Таблица 2

Подачи для чернового точения. Резцы с пластинками из твёрдого сплава

№ п/п	Размер державки резца, мм	Диаметр обрабатываемой поверхности D, мм, до	Группы обрабатываемых материалов
			Конструкционные стали		Жаростойкие и жаропроч-ные стали		Жаропрочные сплавы		Титановые сплавы
			Глубина резания t, мм, до
			2	5	2	5	2	5	2	5
			Подача So, мм/об
1	12 х 20 16 х 25	20	0.40	0.33	0.30	0.24	0.19	0.15	-	-
2		50	0.50	0.42	0.38	0.32	0.29	0.23	0.26	0.20
3		100	0.62	0.50	0.46	0.37	0.36	0.30	0.35	0.27
4		200	0.72	0.60	0.55	0.45	0.47	0.38	0.46	0.37
5	20 х 30 25 х 25	50	0.52	0.42	0.47	0.38	0.34	0.28	0.31	0.24
6		100	0.62	0.50	0.57	0.45	0.45	0.36	0.41	0.32
7		200	0.75	0.60	0.68	0.55	0.58	0.47	0.55	0.42
8		Св. 200	0.94	0.75	0.88	0.70	0.63	0.52	0.70	0.56
Примечания: 1. При обработке прерывистых поверхностей и по корке применять коэффициент ks= 0.75; 2. При растачивании применять коэффициент ks= 0.8; 3. При глубине резания 5 мм<t<=10 мм значение подачи, соответствующее t=5 мм умножать на коэффициент ks= 0.85.

Таблица 3

Подачи для чистового точения. Резцы с пластинами из твёрдого сплава

Марки материалов	Механические свойства dв, мм; НВ; HRC; Gв, кг/мм2	Радиус при вершине резца r, мм	Класс чистоты
			Подача So, мм/об
I Конструкционные углеродистые и легированные стали
Ст 20, Ст 45, Ст 45л, 40Х, 38ХА, 38ХМЮА, 12ХН3А, 18ХНВА, 40ХНМА, ШХ15	Gв= 70 - 90	0.5	0.44	0.25	0.16	0.11	-
		1	0.62	0.35	0.22	0.15	-
		2	-	0.49	0.32	0.22	0.16
		4	-	-	0.45	0.31	0.23
12Х2НВФА (ЭИ712), 12Х2Н4АШ, 13Х12НВМФА	Gв= 100	0.5	0.51	0.33	0.24	0.18	-
		1	0.64	0.41	0.29	0.22	-
		2	-	0.52	0.37	0.28	0.22
		4	-	0.65	0.46	0.35	0.28
II Жаростойкие и жаропрочные стали
20Х15Н3МА (ДИ1), 14ХГСН2МА (ДИ3А), 1Х12Н2ВМФ (ЭИ961)	Gв= 120 dв= 3.7-3.4	0.5	-	0.46	0.22	0.10	-
		1	-	0.64	0.32	0.16	0.08
		2	-	-	0.44	0.21	0.10
		4	-	-	0.51	0.25	0.12
4Х12Н8Г8МФБ (ЭИ481)	dв= 3.9-3.5	0.5	0.35	0.24	0.20	0.15	0.10
		1	0.45	0.30	0.25	0.20	0.15
		2	-	0.40	0.30	0.25	0.20
		4	-	0.50	0.40	0.30	0.25
III Жаропрочные сплавы
ХН78Т (ЭИ435), ЭИ867А (ЭП109), ЭП109ВД	G в= 70-120	0.5	-	0.32	0.18	0.11	-
		1	-	0.42	0.24	0.15	0.10
		2	-	0.56	0.32	0.20	0.14
		4	-	-	0.42	0.27	0.18
ХН77ТЮР (ЭИ437Б)	dв= 3.8-3.4	0.5	-	-	0.25	0.15	-
		1	-	-	0.38	0.25	-
		2	-	-	0.52	0.35	0.22
		4	-	-	-	0.40	0.25
IV Титановые сплавы
ОТ4-1, ВТ5, ВТ5Л, ВТ3-1, ВТ-8, ВТ18	G в= 70-95 dв= 3.7-3.3 G в= 100-120	0.5	-	0.41	0.28	0.20	-
		1	-	0.48	0.33	0.24	0.18
		2	-	0.58	0.40	0.29	0.22
		4	-	-	0.47	0.34	0.26

Таблица 4

Скорости резания

Резцы с пластинами из ВК8 (работа с охлаждением)

Резцы с пластинами из Т15К6 (работа без охлаждения)

Глубина резания t, мм, до	Подача So, мм/об
1.0	0.55	0.07	0.085			0.10		0.12		0.15		0.18		0.22		0.26			0.31
4.0		0.055	0.07			0.085		0.10		0.12		0.15		0.18		0.22			0.26		0.31
Главный угол в плане	Скорость резания V, м/мин 20Х15Н3МАШ (ДИ1Ш); 20Х15Н3МА (ДИ1); 14ХГСН2МА (ДИ3А, ЭП176)
30	270	241	215			192		170		151		133		119		105			97		87
45-60	220	197	176			156		139		123		110		98		86			76		71
90	197	176	156			139		123		110		98		86		76			71		63
Главный угол в плане	Скорость резания V, м/мин 1Х12Н2ВМФ (ЭИ961)
30	135	120	108			96		85		75		67		60		53			48		43
45-60	110	98	88			78		70		62		55		49		43			38		35
90	98	88	78			70		62		55		49		43		38			35		31
Поправочные коэффициенты на скорость резания для изменённых условий работы в зависимости от
Поперечное точение		Отношения диаметров d/D, до										0.1		0.2		0.5			0.8		>0.8
		Коэффициент Kv1										1.4		1.2		1.1			1.05		1.0
Растачивание		Диаметр обрабатываемой поверхности d, мм, до
		10		15	20		30		40		50		70		100			150		>150
Коэффициент Kv2		-		0.30	0.35		0.43		0.50		0.57		0.65		0.76			0.85		1.00
Марки режущей части инструмента											Т15К6						ВК8
Коэффициент Kv3											1.0						0.8
Стойкость инструмента Т, мин									30		60		90		120			180		240
Коэффициент Kv4									1.35		1.20		1.10		1.00			0.90		0.85
Состояние поверхности									Без корки						С коркой
Коэффициент Kv5									1.0						0.8

Методические указания.

, мм.

, мм.

, мм.

, мм.

.

Округлить i_чер до целого значения с точностью до «значение целой части i_чер умноженное на 0,1», с присвоением результата округления идентификатору i_чер.ц.

, мм/мин.

, об/мин.

, мин.

, мм.

, мин.

Условные обозначения.

Dнач	- начальный диаметр обработки, мм;
Dкон	- конечный диаметр обработки, мм
Dобр	- диаметр обработки, мм;
П	- припуск на обработку общий, мм;
tчист.max	- глубина резания максимальная для чистовой обработки, мм;
iчист	- число чистовых проходов;
Пчист	- припуск на чистовую обработку, мм;
Пчер	- припуск на черновую обработку, мм;
tчер.max	- глубина резания максимальная для черновой обработки, мм;
iчер	- число черновых проходов;
So	- подача на оборот, мм/об;
n	- частота вращения шпинделя станка, об/мин;
Sмин	- минутная подача, мм/мин;
V	- скорость резания м/мин;
tо(м)	- основное (машинное) время обработки поверхности, мин;
Lр.х.	- длина рабочего хода инструмента, мм;
l1	- длина врезания инструмента, мм;
l2	- длина перебега инструмента, мм;
k	- количество обрабатываемых поверхностей;
Tу.п	- время исполнения управляющей программы, мин.