Мариуполь, 2010

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

По выполнению лабораторных работ

По курсу: «Технологические процессы изготовления

деталей машин»

для студентов специальности «Технология машиностроения»

Методические указания утверждены

на заседании кафедры 04.10.10, протокол №3

Мариуполь, 2010

Методические указания по выполнению лабораторных работ по курсу: “ Технологические процессы изготовления деталей машин для студентов специальности «Технология машиностроения», ПГТУ, 2010 г.

Авторы: Левин И.М., Криворучко М.П., Андилахай А.А.

Ответственный за выпуск: Зав. каф.ТМ А.А.Андилахай

РАБОТА № 1

ИССЛЕДОВАНИЕ ТОЧНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА МЕХАНИЧЕСКОЙОБРАБОТКИ МЕТОДОМ СТАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

()

Цель работы - произвести статистический анализ и регулирование технологического процесса механической обработки деталей (корректировку его параметров в ходе производства с помощью выборочного контроля изготавливаемых деталей для технологического обеспечения требуемого качества и предупреждение брака).

1.Содержание работы

а) С помощью измерительных средств измерить у деталей нескольких выборок регулируемый параметр (диаметр);

б) построить на основе обработки данных измерений диаграммы средних арифметических значений и размахов;

в) выполнить анализ диаграмм и сделать выводы о ходе техпроцесса и способах регулирования его параметров.

2.Краткие теоретические сведения

Точность обработки или технологическая точность оценивается степенью соответствия реальных отклонений изделий заданному допуску.

Точность машиностроительной продукции – показатель качества продукции, характеризующий одно из важнейших ее свойств.

Качество продукции – совокупность свойств продукции, обуславливающих ее пригодность удовлетворить определенные требования в соответствии с ее назначением.

Признак продукции, количественно характеризующий любое ее свойство или состояние, называется параметром продукции.

По ГОСТ 15895-77 (СТ СЭВ 3404-81) точность технологического процесса - свойство

технологического процесса, обуславливающее близость действительных и номинальных значений параметров производимой продукции.

Оценка значений показателей точности технологического процесса и закономерностей его протекания во времени составляет предмет статистического анализа точности технологического процесса или его частей.

Статистическое регулирование технологического процесса - корректировка параметров технологического процесса в ходе производства с помощью выборочного контроля изготовляемой продукции для технологического обеспечения требуемого качества и предупреждения брака.

Статистическое регулирование заключается в том, что в определенные моменты времени из совокупности единиц продукции, прошедших данный процесс, отбирают выборку и измеряют контролирующий параметр. По результатам измерений определяют одну из статистических характеристик, значение которой наносят на контрольную карту, и в зависимости от этого значения принимают решение о корректировке процесса или о продолжении процесса без корректировки.

Единица продукции – отдельный экземпляр штучной продукции или определенное количество нештучной продукции, которое может контролироваться, анализироваться, испытываться.

Выборка – определенное количество единиц штучной продукции, взятых из исследуемой совокупности.

Объем выборки – количество единиц штучной продукции, составляющих выборку.

При анализе предполагается, что выборка составлена из ряда мгновенных выборок исследуемого параметра точности процесса. Наилучший отбор деталей получается путем

случайного отбора, при котором обеспечивается одинаковая вероятность.

Мгновенной называется выборка из потока продукции, которую составляют изделия, изготовленные последними к моменту отбора, в течение достаточно короткого интервала времени (ГОСТ 15895-77) (СТ СЭВ 3404-81). Объем этих выборок обычно не превышает 10 экземпляров, поэтому их называют также малыми.

Период отбора, т.е. время между очередными взятиями выборок из потока продукции, устанавливается в 1-1,5 часа.

Теоретической базой статистического анализа служат математическая статистика и теория вероятностей. Любой параметр продукции представляет собой случайную величину, при единичном определении которой может быть получено любое значение из установленного множества величин. Случайная величина“ ”подчиняется определенному однопараметрическому закону распределения.

Практически при анализе точности процессов можно ограничиться параметрами распределения - арифметическим или выборочным средним .

Меры рассеяния случайных величин характеризуют группировку опытных значений около меры положения или некоторого нулевого значения (т.е. рассеяния). Наиболее употребительной мерой рассеяния считается среднеквадратичное отклонение или более простая мера – размах переменной - разность между наибольшими и наименьшими значениями из переменных, составляющих выборку.

Для статистического анализа точности, стабильности процессов обработки применительно к массовому, серийному и мелкосерийному типам производства применяется метод регулирования по заданному полю допуска.

При статистическом регулировании уровня наладки технологического процесса пользуются контрольными картами средних арифметических значений, статистическом регулировании рассеивания значений параметры

технологического процесса - контрольными картами средних квадратических отклонений и размахов.

Статистическое регулирование методом средних арифметических значений и размахов рекомендуется применять:

- для процессов с высокими требованиями к точности;

- для единиц продукции, связанных с обеспечением безопасности потребителя /авиационная техника, автомобили и т.п./;

- для экспресс-лабораторных анализов;

- для измерения, вычисления и управления процессами по результатам определения статистических характеристик при наличии автоматических устройств.

Контрольная карта имеет две диаграммы: и , которые характеризуют общую точность процесса.

На диаграмму среднестатистических значений наносятся:

- горизонтальные сплошные линии предельных размеров: наибольшего и наименьшего - ;

- горизонтальные штриховые линии, являющиеся границами зоны допускаемых отклонений средних арифмет. значений выборок:

верхняя - , нижняя - .

На диаграмму размахов наносят следующие горизонтальные линии:

- нижняя сплошная линия соответствующая нижней границе размахов, обычно принимается равной 0;

- штрих линии - верхняя граница регулирования размахов, ограничивающая зоны допускаемых значений размахов в выборках.

Карта должна заполняться в процессе обработки через периоды времени в зависимости от производительности процесса. При этом фиксируются все регулировки (они обозначаются стрелками ), перерывы в работе (разрывы линий на диаграмме) и появления дефектов (двойной кружок на рисунке).

Линия, соединяющая точки средних арифметических значений выборок, содержит динамику изменения уровня настройки процесса, а линия, соединяющая точки размахов выборок, отражает динамику изменения точности процесса для значений показателей качества, распределяемых по закону Гаусса.

Если точки наблюдаемых статистических характеристик и находится внутри зон оценки точности, то процесс изготовления по изучаемому параметру изделия точен, правилен по настроенности и нет оснований считать, что возможно появление брака.

Процесс можно считать сравнительно стабильным, если колебание точек не превосходит половины своих зон оценки точности, и устойчивым, если перерывы в регулировке станков (не включая простоев) возникают не чаще, чем 1 раз в смену

3. Варианты заданий

Таблица 1 Исходные данные

Вари-ант №
Точ-ность	js6	js7	js8	js9	js10	js11

4. Мерительный инструмент, заготовки, документация.

Микрометр МК 0-25 и МК 25-50 ГОСТ 6607-78 (СТ СЭВ 344-76, СТ СЭВ 352-76, СТ СЭВ 4134-83).

Штангенциркуль ШЦ-1 ГОСТ 166-80 (СТСЭВ 1309-78).

Заготовки - стальные валики размером 50 мм.

Таблица предельных отклонений валов по ЕСПД (СТСЭВ 144-75).

Рис. 1. Эскиз заготовки

5. Порядок выполнения работы

5.1. Произвести с помощью измерительных средств измерения действительных размеров последовательно у всех семи выборок (в выборке 5 деталей) и записать результаты в соответствующие колонки контрольной карты регулирования технологического процесса в бланке отчета по лабораторным работам.

5.2. Произвести обработку результатов измерений по каждой выборке:

а) вычислить средние арифметические значения

где - число деталей в выборке, шт.

б) вычислить размах

;

в) вычислить наибольший и наименьший предельные размеры и

;

;

где - допуск на заданный размер, мм.

5.3. Рассчитать границы регулирования:

верхнюю для средних арифметических значений:

;

нижнюю для средних арифметических значений:

;

для размахов:

где , - коэффициенты, от объема выборки

(для , , )

5.4. Рассчитать и занести в таблицу ординаты и соответственно средних арифметических значений

и размахов по формулам:

; мм

; мм

где - расстояние, измеренное на диаграмме средних арифметических значений от нулевой линии в мм;

- расстояние, измеренное на диаграмме размахов от нулевой линии до линии в мм.

5.5. Нанести ординаты и на соответствующие диаграммы бланка отчета.

5.6. Отметить на диаграмме контрольной карты стрелками

() случаи выхода точек за границы регулирования, как сигналы предупреждений и неудовлетворительности протекания технологического процесса.

5.7. Сделать выводы о ходе технологического процесса. Примечание: расчет ординат и необходим для сохранения принятого в бланке отчета масштаба.

6.Методические указания к составлению отчета

Все необходимые данные занести в бланк отчета. На эскизе детали указать: заданный номинальный размер, квалитет и предельные отклонения в соответствии с вариантами задания.

В выводах необходимо проанализировать ход технологического процесса и обосновать его оценку:

- удовлетворительный - при отсутствии выхода точек за границы регулирования; в этом случае детали, изготовленные между двумя очередными выборками, можно принять без дополнительного контроля; при выходе точек за границы регулирования взять внеочередную выборку;

- неудовлетворительный - при выходе точек за границу регулирования во внеочередной выборке; в этом случае на карте делается отметка в виде стрелки (); детали, изготовленные между выборками, подлежат сплошному контролю производственного персонала.

Рекомендуемая литература

1. ГОСТ 15893-77 (СТ СЭВ 2635-80). Статистическое регулирование

технологических процессов при нормальном распределении контролирующего параметра.

2. СТ 15895-77 (СТ СЭВ 3404-81). Статистические методы управления качеством продукции. Термины и определения.

3. Точность и производственный контроль в машиностроении. Справочник/ Под ред. А.К.Кутая, Б.М.Сорочкина. – М.: Машиностроение, 1983. – 368 с.

РАБОТА № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ ТОЧНОСТИ РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ВТУЛОК,

ОБРАБОТАННЫХ ПО РАЗЛИЧНЫМ МАРШРУТАМ

Цель работы изучить влияние последовательности обработки поверхностей втулки на точность их взаимного расположения.

1. Содержание работы

а) Обработать по различным маршрутам три втулки, эскиз которых приведен на рисунке.

б) Измерить взаимное расположение наружной и внутренней поверхности трех втулок.

в) Проанализировать полученные результаты и сделать соответствующие выводы.

Рис. 1. Эскиз детали

2. Краткие теоретические сведения

На практике находят применение три различных маршрута обработки деталей типа типа втулки:

а) - производит полную обработку наружной поверхности и, приняв ее за базовую, обрабатывает отверстие;

б) – производят полную обработку отверстия, и, приняв его за базу, обрабатывают наружную поверхность;

в) – внутренние и наружные поверхности обрабатывают за одну установку.

При первом варианте маршрута несоосность внутренней и наружной поверхностей втулки может быть обусловлена неточностью приспособления (патрон, цанга), неточностью установки сверла, его заточки (разность длин главных режущих кромок) и неоднородностью обрабатываемого материала, Все эти факторы приводят к уводу сверла. Последующая обработка зенкером частично ликвидирует эту погрешность, но не устраняет ее полностью, а обработка разверткой, как известно, не исправляет положения оси отверстия. Кроме того, влияет геометрическая неточность станка.

При втором варианте несоосность поверхности втулки может получиться из-за погрешностей, связанных с установкой втулок на жесткую цилиндрическую оправку, Несовпадение осей внутренней и наружной поверхностей втулки, в этом случае, возникает из-за наличия радиального зазора между оправкой и втулкой и вследствие неточности изготовления оправки.

При третьем варианте исключается погрешность базирования, однако остаются факторы, влияющие на увод сверла, и геометрическая неточность станка.

Таким образом, втулки по первому и третьему вариантам обрабатываются на токарном станке с закреплением заготовки (круглого проката) в трехкулачковом патроне. По второму варианту наружная поверхность заготовки обрабатывается при установке ее на жесткую оправку, устанавливаемую в центрах.

3. Варианты заданий

Таблица 1.

Исходные данные

Но-мер вари-анта	Диа-метр прутка , мм	Длина детали , мм	Наруж-ный диаметр детали , мм	Набор инструментов для обработки отверстия с диаметрами.
Сверла , мм	Зенкера , мм	Развертки , мм
					17.8		Н8
					17.8		Н8
					19.8		Н8
					19.8		Н8
					19.8		Н8

4. Оборудование, инструмент, приспособления, заготовки,

документы

Рабочий чертеж детали; прутки горячекатаные с диаметрами согласно вариантам заданий, токарный станок; жесткая цилиндрическая оправка; резцы - проходной, подрезной и отрезной; сверла, зенкеры и развертки согласно вариантам заданий; микрометр и нутромер для измерения диаметров внутренних и наружных поверхностей втулки (вместо нутромера может быть применен инструментальный микроскоп); прибор для измерения биения, стойка индикаторная, индикатор часового типа с ценой деления 0,01мм.

5. Порядок выполнения работы

Работа состоит из двух частей. Первая часть включает в себя обработку втулок по трем маршрутам; вторая часть - проведение необходимых измерений, анализ результатов и вводы.

5.1. Обработка втулок по различным маршрутам

5.1.1. Обработка втулки по первому варианту:

а) установить пруток в трехкулачковом патроне с вылетом 35 мм и закрепить;

б) установить в резцедержателе проходной и отрезной резцы;

в) установить на станке режим обработки (табл.2.), рассчитав частоту вращения шпинделя;

г) точить заготовку по наружному диаметру до шероховатости 3,2 на длине 26 мм и отрезать ее в размер 25_-0.5;

д) установить и закрепить в патроне отрезанную заготовку;

е) установить в пиноль задней бабки поочередно сверло, зенкер и развертку и полностью обработать отверстие (режимы в табл. 2);

ж) снять деталь.

Таблица 2.

Режимы резания по переходам

№ п/п	Наименование перехода	Глубина резания, мм	Подача, мм	Скорость резания, м/мин
	Сверлить отверстие Æ d		0,35
	Зенкеровать отверстие Æ d1		0,50
	Развернуть отверстие Æ d2		0,50
	Точить наружную поверхность до Æ D		0,25
	Отрезать заготовку		0,10

5.1.2.Обработка втулки по второму варианту:

а) установить в резцедержателе проходной и отрезной резцы;

б) установить пруток в трехкулачковом патроне с вылетом 35 мм и закрепить;

в) установить на станке заданный режим обработки (табл.2), рассчитав частоту вращения шпинделя;

г) подрезать торец;

д) установить в пиноль задней бабки поочередно сверло, зенкер и развертку и полностью обработать отверстие на глубину 28 мм;

е) отрезать заготовку в размер 25_-0.5;

ж) установить заготовку на жесткую оправку и закрепить, а оправку установить в центрах станка

з) точить втулку по наружному диаметру до шероховатости R_a 3,2 (табл. 2);

и) снять деталь.

5.1.3. Обработка втулки по третьему варианту:

а) установить пруток в трехкулачковом патроне с вылетом 35 мм и закрепить:

б) установить в резцедержателе проходной и отрезной резец;

в) установить на станке заданный режим обработки (табл. 2), рассчитав частоту вращения шпинделя;

г) подрезать торец;

д) точить заготовку по наружному диаметру до шероховатости R_a 3,2; на длину 28 мм (табл. 2);

е) установить в пиноль задней бабки поочередно сверло, зенкер и развертку и полностью обработать отверстие (табл.2);

ж) отрезать деталь в размер 25_-0.5 (табл. 2);

з) снять деталь.

5.2 Проведение измерений и анализ результатов

5.2.1. Измерение диаметров и биения поверхностей

После обработки измерить:

наружный диаметр втулки - микрометром;

внутренний диаметр втулки - нутромером или микроскопом;

диаметр оправки - микрометром;

биения наружной поверхности относительно внутренней - в приспособлении для измерения биения.

Измерение биения произвести в трех сечениях: посередине и на расстоянии 3 мм от каждого торца.

При измерениях в каждом сечении фиксировать положение втулки, при котором отклонение стрелки индикатора - наибольшее, с тем, чтобы затем оценить положение оси отверстия относительно оси наружной поверхности; для этого на поверхность втулки нанести риски грифельным карандашом.

5.2.2. Анализ результатов и выводы

Отчет составляют по форме, выдаваемой на кафедре. В бланки отчета заносят все необходимые данные. По результатам работы необходимо дать подробный анализ, указать лучший и худший маршруты обработки втулки и сделать выводы, в которых объяснить полученные результаты.

Примечание. Работа может включать в себя как выполнение частей 5.1 и 5.2., так и одной части 5.2. Во втором случае используются предварительно обработанные по всем вариантам маршрутов и промаркированные втулки.

Контрольные вопросы

- какие основные вопросы решаются при обработке втулок?;

- назвать основные варианты маршрута обработку деталей типа втулок;

- какие факторы обуславливают увод сверла при сверлении отверстий;

- какие факторы обуславливают неточность втулки при обработке ее за одну установку?;

- как ликвидировать или уменьшить погрешности, обусловленные применением оправки при окончательной обработке наружной поверхности?;

- можно ли разверткой исправить положение оси отверстия во втулке?;

- как измеряют биение наружной поверхности втулки относительно оси отверстия;

- какая существует взаимность между несоосностью поверхностей втулки и идеальным биением наружной поверхности относительно оси отверстия?;

- как на токарном станке осуществляется механическая подача задней бабки?;

- как на микроскопе измерить внутренний диаметр втулки?

Рекомендуемая литература

1. Технология машиностроения (специальная часть): Учебник для машиностроительных специальностей вузов /А.А.Гусев, Е.Р. Ковальчук; И.М.Колесов и др. - М.: Машиностроение, 1986. - 480 с.

РАБОТЫ № 3, № 4

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАТРАТ РАБОЧЕГО ВРЕМЕНИ НА

ВЫПОЛНЕНИЕ СТАНОЧНОЙ ОПЕРАЦИИ

Цель работы - Исследовать влияние различных фактором на величину затрат рабочего времени с помощью хронометража и освоить методику расчета технически обоснованной нормы времени на операцию

1. Содержание работы

а) расчет технически обоснованной нормы времени по нормативам;

б) выполнение хронометража станочной операции;

в) обработка результатов хронометража;

г) анализ результатов и выводы.

2. Краткие теоретические сведения

2.1. Состав технически обоснованной нормы времени на операцию.

Штучное время на операцию определяется по формуле

(1)

где T_o - основное время;

T_в - вспомогательное время;

T_обс - время на обслуживание рабочего места;

T_отд - время перерыва на отдых и личные надобности.

Основное время рассчитывается по известным формулам для различных методов обработки /3/. В общем случае

(2)

где - размер по чертежу;

- величина врезания инструмента, мм;

- величина перебега инструмента, мм;

Sm - минутная подача, мм/мин.

Вспомогательное время Tв в общем случае состоит из четырех основных элементов:

(3)

где - время на установку и снятие детали, которое предусматривает выполнение следующей работы: взять и установить деталь, включить вращение шпинделя, выключить вращение шпинделя, снять деталь и положить на место, очистить приспособление от стружки;

- время, связанное с переходом, которое предусматривает выполнение следующего комплекса приемов; подвод инструмента к детали, включение подачи (выключение подачи перекрывается основным временем), измерение детали при взятии пробных стружек, отвод инструмента в исходное положение;

- время на приемы, связанные с переходом, но не вошедшее в комплекс приемов на которое предусматривает время на изменение числа оборотов, величины или направления подачи, на поворот делительной головки на одну позицию и т.д. (это время в настоящей работе не учитывается, все приемы укладываются в приведенный комплекс для );

- время на контрольные измерения, которое предусматривает выполнение работ, типичных для обработки на станках, включая время на взятие инструмента, установку на размер и очистку измеряемой поверхности; это время определяют умножением времени на контрольные измерения взятого по нормативам, на коэффициент периодичности учитывающий количество подлежащих измерению деталей из партии (это время в настоящей работе не учитывается, поскольку величина партии недостаточна для того, чтобы появилась необходимость измерения даже одной детали.).

В серийном производстве в зависимости от суммарной продолжительности обработки партии деталей по трудоемкости не вводится поправочный коэффициент -

Время обслуживания рабочего места при неавтоматизированном производстве состоит из времени технического обслуживания рабочего места (смена затупившегося инструмента, подналадка оборудования, заправка и регулировка инструмента) и времени организационного обслуживания рабочего места к началу работы, уборку его в конце смены, смазку и чистку станка).

В серийном производстве время обслуживания рабочего места приводится в справочных данных [3] в процентах () от оперативного времени

Время перерыва на отдых и личные надобности также приводится в справочных данных [3] в процентах () от оперативного времени.

Таким образом, формула (1) может быть записана в таком виде:

(4)

При обработке заготовок партиями нормой времени на операцию будет норма штучно - калькуляционного времени:

(5)

где - подготовительно-заключительное время, затрачиваемое рабочим на ознакомление с чертежом, подготовку и наладку оборудования, приспособлений, инструментов, снятие и сдачу приспособлений и инструментов после окончания работы и сдачу выполненной работы;

п - число заготовок партии, шт.

В данной работе определять нецелесообразно, так как ввиду учебного характера работы определить хронометражем практически невозможно.

Учитывая сказанное, в работе определяется и сравнивается штучное время на операцию.

2.2. Методические указания по проведению

хронометража станочной операции

Хронометраж представляет собой проведение наблюдений и замеров затрат рабочего времени на выполнение основных и вспомогательных приемов или движений, многократно повторяющихся при выполнении операций.

Назначение хронометража сводится к измерению продолжительности и выявлению структуры перекрытия составных частей операции в целях

а) отборка лучших приемов работы и дальнейшего их распределения;

б) установление нормальной их деятельности;

в) проверки технических норм, установленных расчетным путем, для выявления дополнительной возможности перекрытия и совмещения отдельных приемов и движений.

Хронометраж осуществляется по этапам:

подготовка и проведение;

непосредственное хронометрирование;

обработка результатов хрононаблюдений.

Подготовка и проведение хронометража заключается в следующем:

знакомятся с технологическим содержанием операций, организаций туда и рабочего места;

расчленяют исследуемую операцию на составные части и устанавливают фиксажные точки - отчетливые внешние признаки, определяющие момент начала и конца каждого элемента операции /прикосновение руки к рукоятке, инструменту, детали или ее отделение, прикосновение режущего инструмента к обрабатываемой детали или отрыв от нее и т.п./;

определяют все факторы, влияющие на продолжительность отдельных приемов и движений, и необходимое число наблюдений, которое должно быть произведено.

Число наблюдений при хронометраже по данным НИИтруда (табл.1).

Таблица 1

Число наблюдений при хронометраже

Характер работы в зависимости от участия в ней рабочего	Длительность элементов операции, с	Длительность операций, мин
До 1	1-5	5-10	Св. 10
Активное наблюдение за работой машины, аппарата или робота на потоке с установленным ритмом	Свыше 10 Менее 10
Машинно-ручная работа	Свыше 10 Менее 10
Ручная работа	Свыше10

Примечание: Число наблюдений для лабораторной работы берем равным 15.

Наблюдения записывают на специальных наблюдательных листах (табл.3).

Замеры производят по текущему времени (в примере «1») без остановки стрелки секундомера, необходимо лишь успевать записывать конец каждого приема или движения. По окончании хрононаблюдений вычисляют продолжительность каждого приема или движения, вычитая из текущего времени начала каждого следующего приема или движения текущее время начала предыдущего приема или движения (в примере строка «П», называемая хронорядом). Если в процессе наблюдений возникают перерывы в работе, то причины их в текущее время фиксируются в наблюдательном листе (табл.3).

Обработка результатов хрононаблюдений заключается: в вычислении продолжительности каждого отдельного элемента; в устранении из хронорядов неповторяющихся и случайных

замеров (а примере величины 15 и 13 соответственно в первом и втором хронорядах);

в определении устойчивости хронорядов;

в сопоставлении фактических и нормативных коэффициентов устойчивости хронорядов.

Устойчивость хронометражных рядов определяется по соотношению

(6)

где - коэффициент устойчивости хроноряда;

- наибольшее и наименьшее время по каждому хроноряду.

Сопоставление фактического коэффициента устойчивости хроноряда с нормативами позволяет судить об устойчивости темпа выполнения операции во время наблюдения.

Нормативные значения коэффициентов устойчивости приведены в табл. 2.

Итогом обработки результатов хрононаблюдений является получение оперативного времени (основное время плюс вспомогательное).

Сумма средних продолжительностей по всем приемам или движениям дает нам оперативное время при хронометраже

(7)

Штучное время при хронометраже определяется по формуле

(8)

где - процент оперативного времени на обслуживании рабочего места и личные надобности рабочего

Таблица 2

Нормативные коэффициенты устойчивости Кн.

Тип производства на рабочем месте	Продолжи- тельность элемента операции	Нормативный коэффициент для работы
Машинной	Машинно-ручной	Ручной
Массовое (поток)	До 6 6-18 свыше 18	1,2 1,1 1,1	1,5 1,3 1,2	2,0 1,7 1,5
крупносерийное	До 6 6-18 свыше 18	1,2 1,1 1,1	1,8 1,5 1,3	2,3 2,0 1,7
среднесерийное	До 6 Свыше 6	1,2 1,1	2,0 1,7	2,5 2,3
мелкосерийное	-	1,3	2,0	3,0

3. Варианты заданий

Варианты заданий представлены в табл. 4

4. Оборудование, приспособления, инструмент, заготовки и документация

Данные по вариантам заданий приведены в табл. 4.

5. Порядок выполнения работы

5.1. Расчет технически обоснованной нормы времени на операцию [3];

а) рассчитать основное время Тш;

б) рассчитать вспомогательное время Тв

в) рассчитать норму штучного времени (см. формулу (4).

ВСТАВИТЬ НАБЛЮДАТЕЛЬНЫЙ ЛИСТ

ТАБЛ.3

ВСТАВИТЬ ТАБЛ. 4

5.2. Выполнение хронометража операции;

а) подготовить к работе наблюдательный лист, записать в него определенные для заданной операции элементы операции, фиксажные точки и факторы, влияющие на продолжительность элементов операции;

б) подготовить станок и рабочее место к выполнению операции и установить заданный режим обработки;

в) провести в соответствии с п. 2.2 хронометраж операции, последовательно обрабатывая 15 заготовок и записывая в наблюдательный лист текущее время (гр. 1)

5.3. Обработка результатов хронометража;

а) определить продолжительность элементов операции (гр.П);

б) устранить из хронорядов неповторяющиеся и случайные замеры;

в) определить устойчивость хронорядов по формуле (6);

г) определить среднюю величину продолжительности по каждому хроноряду;

д) по сумме средних продолжительностей определить оперативное время (формула 7);

е) по формуле (8) определить штучное время

5.4. Провести анализ результатов и сделать выводы.

Методические указания к составлению отчета

Отчет оформляется на бланке, выдаваемом на кафедре.

В выводах по работе необходимо сравнить:

а) элементы времени, полученные при хронометраже, с расчетными и при их расхождении на основе факторов, влияющих на продолжительность элементов операции, дать объяснение причин расхождения;

б) фактические коэффициенты устойчивости хронорядов с нормативными и объяснить причины их расхождения.

При этом нужно предложить мероприятия по увеличению производительности обработки.

Контрольные вопросы

1. С какой целью проводится хронометраж станочной операции?

2. В чем заключается подготовка к проведению хронометража?

3. Что называется фиксажной точкой?

4. В чем заключается обработка результатов наблюдения?

5. Как определяется коэффициент устойчивости хроноряда?

6. Из каких основных частей состоит штучное время?

7. Выполнение какого комплекса приемов предусматривает время, связанное с переходом?

8. Выполнение какой работы предусматривает время на установку и снятие деталей?

9. Что представляет собой время на приемы, связанные с переходом, но не вошедшие в комплекс приемов?

10. Как определяется длина прохода при обработке?

11. Как определяется вспомогательное время на контрольные измерения по нормативам?

12. Из каких элементов состоит штучно-калькуляционное время.

Рекомендуемая литература

1. Миллер Э.Э. Техническое нормирование труда в машиностроении. М., Машиностроение,1974. - 247 с.

2. Справочник нормировщика – машиностроителя. Т.1 /Под ред. А.Д.Гальцова. М., Машгиз, 1959. – 676 с.

3. Общемашиностроительные нормативы времени. Серийное производство. М., Машиностроение, 1974. – 421 с.

РАБОТА № 5

НАСТРОЙКА КОПИРОВАЛЬНО-ФРЕЗЕРНОГО СТАНКА МОД. 6464 НА ОБРАБОТКУ

ПОВЕРХНОСТИ ПО ЗАДАННОЙ ТРАЕКТОРИИ

Цель работы - ознакомление с основными методами настройки копировально-фрезерного станка с пантографом.

1. Содержание работы

а) изучение конструкции, принципа действия и технологических возможностей станка;

б) определение масштаба копирования;

в) настройка станка на обработку с учетом рассчитанного масштаба копирования;

г) обработка заданной поверхности;

д) определение погрешности настройки.

2.Краткие теоретические сведения

2.1. Краткая техническая характеристика копировально-фрезерного станка мод. 6464

2.1.1. Назначение станка.

Копировально-фрезерный станок с пантографом мод. 6464 предназначен для выполнения копировально-фрезерных работ в контурном и объемном режимах.

На станке можно производить гравирование и мелкое фрезерование. Кроме того, на станке моет производиться обработка штампов, матриц, прессформ, металлических моделей, штемпелей и т.п.

Возможность работы на станке по контршаблону позволяет при помощи плоского копира производить гравирование различных надписей на пространственно сложных поверхностях. Закрепив пантограф неподвижно на столе копира при помощи специальной стойки, на станке можно производить мелкие фрезерные работы, перемещая вручную стол изделия.

2.1.2. Краткая техническая характеристика станка.

- пределы масштабов копирования………..................1:1,3 – 1:10;

- диаметр наибольшей окружности, обслуживаемый пантографом при масштабе 1: 2, мм…..........….……. n 220;

- наибольшее перемещение стола изделия (продольное, поперечное, вертикальное), мм …....................200 х 400 х 300;

- наибольшее перемещение стола копира (продольное, поперечное, вертикальное) …...................…..350 х 400 х 320;

- величина хода быстрого подвода шпинделя,

об/мин......................................................................... 800 – 125000,

- количество скоростей шпинделя....................................……..13;

- мощность электродвигателя, кВт...................................…..0, 37,

2.1.3. Основные узлы станка [1]:

поз. 1 – станина,

-«- 2 – стол изделия,

-«- 3 – стол копира,

-«- 4 – пантограф;

-«- 5 – шпиндельный узел;

-«- 6 – трейсер (ощупывающий палец)

2.1.4. Органы управления

поз. 7 – маховик вертикального перемещения стола изделия;

-«- 8 – маховик продольного перемещения стола изделия

-«- 9 – маховик поперечного перемещения стола изделия;

-«- 10 - маховик уравновешивающего механизма пантографа при обработке пространственно сложных поверхностей,

-«- 11 – маховик вертикального перемещения стола копира,

-«- 12 – рукоятка вертикального перемещения шпинделя.

2.2. Копирование с помощью пантографа

Копирующее движение шпинделя на станке осуществляется посредством перемещения шарнирного параллелограмма. Копирование с помощью пантографа построено на принципе геометрического подобия треугольников и осуществляется по нижеприведенной схеме.

О – точка подвеса пантографа;

Ш - точка шпинделя; Т - точка трейсера;

К, М, L - шарнирные соединения.

Рис. 1. Схема копирования пантографом

Такая схема позволяет осуществить копирование с большим диапазоном масштабов и при сравнительно небольших размерах сторон параллелограмма получить достаточно большую площадь обслуживания.

Плечи пантографа соединены между собой осями, собранными на высокоточных подшипниках. На переднем и двух боковых плечах пантографа размещаются каретки 2 и 3 [1], которые можно перемещать для установки требуемого масштаба копирования.

2.3. Настройка и наладка станка

Приступая к фрезерованию, на станке необходимо установить требуемый масштаб копирования. Для этого ослабить винты крепления 3-х кареток 2,3 [1]. Затем совместить риски на плечах. Каретка должна всегда устанавливаться относительно рисок одного масштаба. В противном случае нарушается принцип подобия, и копирование происходит с большим искажением. Если необходимо копировать в масштабе, не указанном на плечах, то каретки устанавливают в соответствии с расчетами по следующим формулам:

(1)

(2)

где X - расстояние от специального упора 7 (8), базовой поверхности шпиндельной (трейсерной) каретки;

Y - расстояние от специального упора 9 до базовой поверхности опорной каретки;

M - масштаб копирования (отношение размеров шаблона или модели к размерам готовой детали).

3. Варианты заданий

Размеры копира (Dn), фрезы (d_ф), трейсера (d_t) в соответствии с вариантами, указанными в табл. 1.

Диаметр детали (D_g), который необходимо получить в результате обработки задает преподаватель с учетом диаметра имеющейся заготовки.

Таблица 1.

Исходные данные

Услов-ное обозна-чение	Размеры в соответствии с вариантами
DК	160,25	185,2	224,4	160,25	185,2	224,4
dФ
dТ

4. Оборудование, приспособления, инструмент,

заготовка и документация

а) оборудование - копировально-фрезерный станок мод.6464;

б) режущий инструмент – концевые или шпоночные фрезы n8; n 10;

в) измерительный инструмент - штангенциркуль ШЦ 11 ГОСТ 166 – 80, линейка металлическая L= 500 мм,

г) принадлежности - трейсер n 9; n 12; n 16; копир, ключи для винта с внутренним шестигранником S = 6 мм, рожковые -

17 х 19 и 22 х 24;

д) заготовка - диск из капролона.

5. Порядок выполнения работы

В соответствии с данными по варианту рассчитать масштаб копирования:

(3)

где Dk - диаметр копира;

d_t - диаметр трейсера;

D_g - диаметр детали;

d_ф - диаметр фрезы.

В том случае, если расчетный масштаб копирования отличается от величины, указанные на плечах пантографа, положение кареток 2 необходимо определить по формуле (1), а каретки 3 - по формуле (2).

Установить каретки с расчетным значениями Х и У.

На столе копира установить копир, на столе изделия - заготовку. Перемещением столов установить копир и заготовку в пределах зоны обслуживания пантографа.

Закрепить в шпиндель трейсера в соответствии с вариантом ощупывающий палец (трейсер), а в шпиндель - фрезу.

Выставить положение столов по трем координатам.

ВНИМАНЕ! Запрещается включать станок без разрешения преподавателя или лаборанта.

В присутствии лаборанта или преподавателя обработать по копиру два противоположных цилиндрических участка заготовки, при этом длины дуг, обработанных поверхностей должны составить 10 - 15 мм. Произвести размер полученного размера в диаметральном направлении.

Определить абсолютную и относительную погрешности обработки:

(4)

(5.)

Определить причины, вызывающие погрешности и пути повышения точности обработки.

6. Методические указания к оставлению отчета

Отчет составляется по форме, выданной на кафедре. В отчете необходимо начертить фрезу, указав при этом направление движения трейсера и фрезы.

В выводах необходимо перечислить факторы, влияющие на точность обработки и возможные пути повышения точности.

Контрольные вопросы

1. Для каких работ предназначен копировально-фрезерный станок с пантографом?

2. На каком принципе основано копирование?

3. Какова взаимосвязь между погрешностями геометрической формы обработанного по нему изделия?

4. Как влияет изменение диаметра фрезы и (или) диаметра трейсера на радиус кривизны образующейся поверхности - вогнутой, выпуклой?

5. Укажите пути повышения точности изделия при обработке на копировально-фрезерном станке с пантографом.

Рекомендуемая литература

1. Паспорт копировально-фрезерного станка мод. 6464.

2. Новиков М.П. Основы технологии сборки машин

и механизмов. М., Машиностроение, 1969. - 631 с.