Proces technologiczny wykonania wałka

Proces technologiczny wykonania wałka

KOLEJNOŚĆ WYKONYWANIA PROCESU TECHNOLOGICZNEGO WAŁKA Z RYS. 00.01.00

Analiza danych wyjściowych. Wybór materiału wyjściowego. Określenie naddatków na obróbkę.
Ustalenie struktury procesu technologicznego wałka z rysunku 00.01.00.
Dobór parametrów obróbki

V_c - prędkość skrawania [m/min]

f_n - posuw [mm/obrót]

a_t - głębokość skrawania [mm]

n -obliczenie prędkości obrotowej [obr/min]

d - średnica wałka

$$n = \frac{318V_{c}}{d}$$

Obliczenie czasu głównego t_g [min]

$$t_{g} = \left( \frac{L}{n*f_{n}} \right)*i$$

i - ilość przejść

L = l + l_d + l_w

L - długość skrawania

l_d- długość dobiegu

l_w -długość wybiegu

Obliczenie czasu wykonania wałka t_w [min]

t_w = t_g + t_p

t_g - czas główny

t_p - czas pomocniczy dobrany z tabeli

Obliczenie czasu jednostkowego t_j [min]

t_j = t_w * (1 + k_u)

k_u – współczynnik czasu uzupełniającego=0,15

Obliczenie normy czasu poszczególnych operacji T [min] dla serii 1500 sztuk.

N=1500 [szt]

$$T = t_{\text{pz}} + N*\sum_{}^{}t_{j}$$

t_pz – czas przygotowawczo-zakończeniowy dobrany z tabel

Do procesu technologicznego wałka dobieram naddatki na obróbkę powierzchni walcowej z Tablicy 6.1

d=14k6 toczenie zgrubne 3,0mm Ra=20µm

toczenie kształtujące 1,1mm Ra=2,5 µm

szlifowanie kłowe 0,4mm Ra=0,63 µm

Łączny naddatek: ∑=4,5mm

Średnica z naddatkiem: 4,5+14=18,5 [mm]

d=16p6 toczenie zgrubne 3,0mm Ra=20µm

toczenie kształtujące 1,1mm Ra=2,5 µm

szlifowanie kłowe 0,4mm Ra=0,63 µm

Łączny naddatek: ∑=4,5mm

4,5+16=20,5 [mm]

d=18k6 toczenie zgrubne 3,0mm Ra=20µm

toczenie kształtujące 1,1mm Ra=2,5 µm

szlifowanie kłowe 0,4mm Ra=0,63 µm

Łączny naddatek: ∑=4,5mm

Średnica z naddatkiem: 4,5+18=22,5 [mm]

Dobieram pręt stalowy walcowany okrągły z materiału C45 z Tablicy 3.1 zgodnie z normą

PN-87/H-93200

Dla największej średnicy wału ∅28 dobieram pręt ∅29±0,5 w dokładności zwykłej, który dostarcza się po uzgodnieniu między zamawiającym a dostawcą.

Zamawiam w hucie 1500 prętów długości 154mm

STRUKTURA PROCESU TECHNOLOGICZNEGO DLA WAŁKA Z RYS. 00.01.00

Operacja 10 – Cięcie

Zamocowanie pręta na stole piły tarczowej CRB 710

Zabieg 11 – Cięcie pręta ∅29 na długości 154mm

Operacja 20 – Toczenie zgrubne

Zamocowanie pręta ∅29 w uchwycie trójszczękowym tokarki w odległości ok. 121mm

Zabieg 21 – Planowanie czoła

Zabieg 22 – Wykonanie nakiełka

Podparcie wałka kłem

Zabieg 23 – Toczenie z pręta ∅29 na ∅28 na długości 29mm

Zabieg 24 – Toczenie z pręta ∅28 na ∅17,5 na długości 17mm

Zmiana zamocowania

Zamocowanie wałka w uchwycie trójszczękowym tokarki na długości ok. 29mm

Zabieg 25 – Planowanie czoła

Zabieg 26 – Wykonanie nakiełka

Podparcie wałka kłem

Zabieg 27 – Toczenie z pręta ∅29 na ∅28 na długości 121mm

Zabieg 28 – Toczenie z pręta ∅28 na ∅19,5 na długości 109mm

Zabieg 29 – Toczenie z pręta ∅19,5 na ∅15,5 na długości 45mm

Operacja 30 – Toczenie kształtujące

Zamocowanie wałka na tokarce kłowej w kłach z zabierakiem czołowym

Zabieg 31 – Toczenie kształtujące z ∅17,5 na ∅16,4 na długości 17mm

Zabieg 32 – Toczenie kształtujące z ∅19,5 na ∅18,4 na długości 64mm

Zabieg 33 – Toczenie kształtujące z ∅15,5 na ∅14,4 na długości 45mm

Zabieg 34 – Wykonanie fazki na ∅16,4

Zabieg 35 – Wykonanie fazki na ∅28

Zabieg 36 – Wykonanie fazki na ∅18,4

Zabieg 37 – Wykonanie fazki na ∅14,4

Zabieg 38 – Wykonanie podtoczenia na ∅16,4

Zabieg 39 – Wykonanie podtoczenia na ∅18,4

Operacja 40 – Frezowanie

Zamocowanie wałka na stole frezarki pionowej w pryźmie

Frezowanie frezem dwustronnym palcowym

Zabieg 41 – Frezowanie rowka o dł. 30x 6N9x3,5mm

Operacja 50 – Szlifowanie

Zamocowanie wałka w kłach z zabierakiem czołowym na szlifierce do wałków

Zabieg 51 – Szlifowanie z ∅16,4 na ∅16p6 na długości 13mm

Zabieg 52 – Szlifowanie z ∅18,4 na ∅18k6 na długości 60mm

Zabieg 53 – Szlifowanie z ∅14,4 na ∅14k6 na długości 43mm

Operacja 60 – Kontrola wymiarów

Sprawdzić:

- długość wałka (150mm),

- chropowatość na powierzchniach ∅14k6 (0,63),

- wymiary frezowanego rowka (30x6N9x3,5mm),

- podtoczenie na ∅18k6 (2x2mm),

- fazkę na ∅14k6.

OBLICZENIA DO PROJEKTOWANIA PROCESU TECHNOLOGICZNEGO WAŁKA Z RYS. 00.01.00

Operacja 10 – Cięcie

Zabieg 11 – Cięcie pręta ∅29 na długości 154mm

l_d + l_w = 8mm

l_d- długość dobiegu

l_w -długość wybiegu

Z tablicy H-5 dobieram wymiary charakterystyczne piły segmentowej CRB 710

średnica piły: D=710 mm

grubość piły: B=6,5 mm

grubozębne – 4 $\left\lbrack \frac{zeby}{\text{segment}} \right\rbrack$

ilość zębów: z=96

podziałka: t=23,3

Z tablicy H-6 dobieram posuw p_z $\left\lbrack \frac{\text{mm}}{zab} \right\rbrack$ piły segmentowej CRB 710

wysokość cięcia: L=29+8=36 [mm]

$$p_{z} = 0,15\ \frac{\text{mm}}{zab}$$

Z tablicy H-7 dobieram szybkość skrawania v $\left\lbrack \frac{m}{\min} \right\rbrack$ piły segmentowej CRB 710

$$v = 20\ \left\lbrack \frac{m}{\min} \right\rbrack$$

Obliczam prędkość obrotową $n = 318\frac{v}{D} = 8,96\ \lbrack\frac{\text{obr}}{\min}\rbrack$

Przyjmuję z piły tarczowej prędkość obrotową $10\ \lbrack\frac{\text{obr}}{\min}\rbrack$

Obliczam posuw minutowy: p_m = p_z * z * n

p_m = 0, 15 * 96 * 10 = 144

Obliczam posuw minutowy: $t_{g} = \ \frac{L}{p_{m}}$

$$t_{g} = \frac{36}{144} = 0,25\ \lbrack min\rbrack$$

Na czas pomocniczy t_p składają się:

założenie pojedyncze pręta 0,08min
automatyczny przesuw materiału 0,07min
dosuw i odsuw piły 0,20min
odrzucenie uciętych prętów 0,06min

t_p przy cięciu = 0,41min

Obliczam czas wykonania t_w = t_g + t_p = 0, 25 + 0, 41 = 0, 66 [min]

Czas jednostkowy t_j = 1, 15 * t_w = 0, 66 * 0, 15 = 0, 759 [min]

Na czas przygotowawczo-zakończeniowy t_pz składają się:

czynności organizacyjne związane z zadaniem roboczym cięcia 3min
przygotowanie piły, zderzaka, skoku sań 3min

t_pz = 6min

Obliczam normę czasu cięcia pręta ∅29: T = t_pz + N * t_j

T = 6 + 1500 * 0, 759 = 1144, 5 [min]≈19, 075h

Czas pracy piły CRB 710 podczas cięcia 1500 prętów ∅29 wynosi ok. 19 godzin.

Operacja 20 – Toczenie zgrubne

Zabieg 21 – Toczenie poprzeczne – planowanie czoła

l_d + l_w = 4mm

Z tablicy A-10 dobieram posuw f_n$\left\lbrack \frac{\text{mm}}{\text{obr}} \right\rbrack$ dla planowania czoła nożem z płytką z węglików spiekanych.

$$f_{n} = 0,5\frac{\text{mm}}{\text{obr}}$$

Z tablicy A-14 dobieram szybkość skrawania $v\left\lbrack \frac{m}{\min} \right\rbrack$ nożem z płytką z węglików spiekanych.

$$v = 175\ \left\lbrack \frac{m}{\min} \right\rbrack$$

Obliczam prędkość obrotową $n = 318\frac{v}{D} = 318*\frac{175}{29} = 1918,97\ \lbrack\frac{\text{obr}}{\min}\rbrack$
Przyjmuję prędkość obrotową z obrabiarki: n=2000$\frac{\text{obr}}{\min}$

Dobieram tokarkę FAMOT-EUROPA UNIWERSALNA

Obliczam czas główny $t_{g} = \ \frac{L}{n*f_{n}}$

$$L = \ \frac{D}{2} + l_{d} + l_{w} = 14,5 + 4 = 18,5\ \lbrack mm\rbrack$$

$$t_{g} = \ \frac{18,5}{2000*0,5} = 0,0185\ \lbrack min\rbrack$$

Dobieram czas pomocniczy do planowania czoła – t_p:

mocowanie w uchwycie trójszczękowym 0,70min
czas związany z przejściem 0,16min

czas na zmianę posuwu i obrotów 0,12min
czas na uruchomienie pompki chłodziwa 0,06min
t_p=1,04min

Obliczam czas wykonania t_w = t_g + t_p

t_w = 0, 0185 + 1, 04 = 1, 0419 [min]

Obliczam czas jednostkowy t_j = 1, 15 * t_w = 1, 1981

Zabieg 22 – Wykonanie nakiełka

Z tablicy A-30 dobieram przeciętny czas nawiercania nakiełka nawiertakiem na gotowo dla średnicy nakiełka 3,5mm

t_w = 0, 50min

t_j = 1, 15t_w = 0, 575min

Zabieg 23 – Toczenie z pręta ∅29 na ∅28 na długości 29mm

$$f_{n} = 0,5\frac{\text{mm}}{\text{obr}}$$

$$v = 175\ \left\lbrack \frac{m}{\min} \right\rbrack$$

Obliczam czas główny$\ t_{g} = \ \frac{L}{n*f_{n}}$

L = 29 + 1, 5 = 30, 5 [mm]

$$t_{g} = \ \frac{30,5}{2000*0,5} = 0,0305\ \lbrack min\rbrack$$

Dobieram czas pomocniczy – t_p:

czas związany z przejściem 0,60min
czas na zmianę posuwu i prędkości obrotowej 0,12min

t_p=0,72min

Obliczam czas wykonania t_w = t_g + t_p

t_w = 0, 0305 + 0, 72 = 0, 7505 [min]

Obliczam czas jednostkowy t_j = 1, 15 * t_w = 0, 8631 [min]

Zabieg 24 – Toczenie z pręta ∅28 na ∅17,5 na długości 17mm

$$f_{n} = 0,5\frac{\text{mm}}{\text{obr}}$$

$$v = 175\ \left\lbrack \frac{m}{\min} \right\rbrack$$

Obliczam prędkość obrotową $n = 318\frac{v}{D} = 318*\frac{175}{28} = 1987,5\ \lbrack\frac{\text{obr}}{\min}\rbrack$
Przyjmuję prędkość obrotową z obrabiarki: n=2000$\frac{\text{obr}}{\min}$

Obliczam czas główny$\ t_{g} = \ \frac{L}{n*f_{n}}$

L = 17 + 1, 5 = 18, 5 [mm]

$$t_{g} = \ \frac{18,5}{2000*0,5} = 0,0185\ \lbrack min\rbrack$$

Dobieram czas pomocniczy – t_p:

czas związany z przejściem 0,60min
czas na zmianę posuwu i prędkości obrotowej 0,12min

t_p=0,72min

Obliczam czas wykonania t_w = t_g + t_p

t_w = 0, 0185 + 0, 72 = 0, 7385 [min]

Obliczam czas jednostkowy t_j = 1, 15 * t_w = 0, 8493 [min]

Zmiana zamocowania, zamocowanie wałka w uchwycie trójszczękowym tokarki.

Zabieg 25 – Toczenie poprzeczne – planowanie czoła

l_d + l_w = 4mm

Z tablicy A-10 dobieram posuw f_n$\left\lbrack \frac{\text{mm}}{\text{obr}} \right\rbrack$ dla planowania czoła nożem z płytką z węglików spiekanych.

$$f_{n} = 0,5\frac{\text{mm}}{\text{obr}}$$

Z tablicy A-14 dobieram szybkość skrawania $v\left\lbrack \frac{m}{\min} \right\rbrack$ nożem z płytką z węglików spiekanych.

$$v = 175\ \left\lbrack \frac{m}{\min} \right\rbrack$$

Dobieram tokarkę FAMOT-EUROPA UNIWERSALNA

Obliczam czas główny $t_{g} = \ \frac{L}{n*f_{n}}$

$$L = \ \frac{D}{2} + l_{d} + l_{w} = 14,5 + 4 = 18,5\ \lbrack mm\rbrack$$

$$t_{g} = \ \frac{18,5}{2000*0,5} = 0,0185\ \lbrack min\rbrack$$

Dobieram czas pomocniczy do planowania czoła – t_p:

mocowanie w uchwycie trójszczękowym 0,70min
czas związany z przejściem 0,16min

czas na zmianę posuwu i obrotów 0,12min
czas na uruchomienie pompki chłodziwa 0,06min
t_p=1,04min

Obliczam czas wykonania t_w = t_g + t_p

t_w = 0, 0185 + 1, 04 = 1, 0419 [min]

Obliczam czas jednostkowy t_j = 1, 15 * t_w = 1, 1981

Zabieg 26 – Wykonanie nakiełka

Z tablicy A-30 dobieram przeciętny czas nawiercania nakiełka nawiertakiem na gotowo dla średnicy nakiełka 3,5mm

t_w = 0, 50min

t_j = 1, 15t_w = 0, 575min

Zabieg 27 – Toczenie z pręta ∅29 na ∅28 na długości 121mm

$$f_{n} = 0,5\frac{\text{mm}}{\text{obr}}$$

$$v = 175\ \left\lbrack \frac{m}{\min} \right\rbrack$$

Obliczam czas główny$\ t_{g} = \ \frac{L}{n*f_{n}}$

L = 121 + 1, 5 = 122, 5 [mm]

$$t_{g} = \ \frac{122,5}{2000*0,5} = 0,1225\ \lbrack min\rbrack$$

Dobieram czas pomocniczy – t_p:

czas związany z przejściem 0,60min
czas na zmianę posuwu i prędkości obrotowej 0,12min

t_p=0,72min

Obliczam czas wykonania t_w = t_g + t_p

t_w = 0, 1225 + 0, 72 = 0, 8425 [min]

Obliczam czas jednostkowy t_j = 1, 15 * t_w = 0, 9689 [min]

Zabieg 28 – Toczenie z pręta ∅28 na ∅19,5 na długości 109mm

$$f_{n} = 0,5\frac{\text{mm}}{\text{obr}}$$

$$v = 175\ \left\lbrack \frac{m}{\min} \right\rbrack$$

Obliczam prędkość obrotową $n = 318\frac{v}{D} = 318*\frac{175}{28} = 1987,5\ \lbrack\frac{\text{obr}}{\min}\rbrack$
Przyjmuję prędkość obrotową z obrabiarki: n=2000$\frac{\text{obr}}{\min}$

Obliczam czas główny$\ t_{g} = \ \frac{L}{n*f_{n}}$

L = 109 + 1, 5 = 110, 5 [mm]

$$t_{g} = \ \frac{110,5}{2000*0,5} = 0,1105\ \lbrack min\rbrack$$

Dobieram czas pomocniczy – t_p:

czas związany z przejściem 0,60min
czas na zmianę posuwu i prędkości obrotowej 0,12min

t_p=0,72min

Obliczam czas wykonania t_w = t_g + t_p

t_w = 0, 1105 + 0, 72 = 0, 8305 [min]

Obliczam czas jednostkowy t_j = 1, 15 * t_w = 0, 9551 [min]

Zabieg 29 – Toczenie z pręta ∅19,5 na ∅15,5 na długości 45mm

$$f_{n} = 0,5\frac{\text{mm}}{\text{obr}}$$

$$v = 175\ \left\lbrack \frac{m}{\min} \right\rbrack$$

Obliczam prędkość obrotową $n = 318\frac{v}{D} = 318*\frac{175}{19,5} = 2853,85\ \lbrack\frac{\text{obr}}{\min}\rbrack$
Przyjmuję prędkość obrotową z obrabiarki: n=2500$\frac{\text{obr}}{\min}$

Obliczam czas główny$\ t_{g} = \ \frac{L}{n*f_{n}}$

L = 45 + 1, 5 = 46, 5 [mm]

$$t_{g} = \ \frac{46,5}{2500*0,5} = 0,0372\ \lbrack min\rbrack$$

Dobieram czas pomocniczy – t_p:

czas związany z przejściem 0,60min
czas na zmianę posuwu i prędkości obrotowej 0,12min

t_p=0,72min

Obliczam czas wykonania t_w = t_g + t_p

t_w = 0, 0372 + 0, 72 = 0, 7572 [min]

Obliczam czas jednostkowy t_j = 1, 15 * t_w = 0, 8708 [min]

Dobór czasów przygotowawczo-zakończeniowych t_pz

czynności organizacyjne związane z toczeniem zgrubnym 10min
pójście do rozdzielni robót 4min

uzbrojenie tokarki 4 nożami 16min

przesunięcie konika 1min

t_p=31min

Obliczam normę czasu toczenia zgrubnego pręta Ø29

T = t_pz+N*Σt_j

N – ilość sztuk w serii = 1500

T = 31+1500*Σ(1,1981+0,575+0,8631+0,8493+1,1981+0,575+0,9689+0,9551+0,8708)

T=31+1500*8,0534

T = 12111,1 [min] = 201,85 [godz] = 8,5 [dni]