Нормирование шлифовальных работ

Шлифовальные и доводочные работы применяют для оконча­тельной обработки поверхностей деталей машин. Разнообразие способов обработки поверхностей абразивным инструментом и применяемого оборудования обусловливает особенности опре­деления технически обоснованных норм времени.

Режимы резания при шлифовании определяются размерами, конфигурацией, требуемой точностью и шероховатостью обраба­тываемой поверхности, припуском на обработку, принятой стой­костью шлифовального круга и жесткостью системы СПИД. В нормативах дан широкий диапазон рекомендуемых значений режимов обработки, скоростей и подач. При выборе этих параметров необходимо руководствоваться следующими основными положениями:

• большие значения скорости движения и продольных подач
целесообразно применять при шлифовании деталей, на поверхности которых не допускается высокая температура, вызываю­щая «прижог» поверхности детали;

• поперечные подачи (глубины резания) при грубом шлифовании устанавливают исходя из стойкости шлифовального круга,
а при чистовом шлифовании — в зависимости от принятой скоро­сти движения детали, подачи (продольной или круговой), требо­ваний к точности и шероховатости обрабатываемой поверхности.

Основное (машинное) время определяют в зависимости от типа станка и способа шлифования.

Для отделочного шлифования мелкозернистыми кругами V (M20...M28) на бакелитовой связке с графитовым наполнителем и таких операций, как хонингование, бесцентровое шлифование по методу продольной подачи и в центрах, суперфиниширование наружных цилиндрических поверхностей и доводка на станках, основное время задано нормативами [11].

Основное время для отделочного шлифования

Т_О = Т_О'·K₁ (2.11)

где То′ — основное время по нормативам, мин; К ₁— коэффици­ент на время обработки в зависимости от шлифовального круга, обрабатываемого материала и шероховатости поверхности.

Для хонингования

Т_О = Т_О'· K1·K₂ (2.12)

где К₁ – поправочный коэффициент в зависимости от величины припуска и точности обработки; К₂ – коэффициент заполнения, определяемый по нормативам:

К₂ = (2.13)

где B_б – ширина бруска, мм; z – число брусков в зоне по окружности одного ряда; D_д – диаметр обрабатываемого отверстия, n – количество брусков в инструменте.

Для суперфиниширования

Т_О = Т_О'·K₁·K₂·K₃ (2.14)

где К₁ – поправочный коэффициент в зависимости от исходной шероховатости поверхности и отношения длины обработки к длине бруска; K₂ – коэффициент, учитывающий группу обрабатывае­мого материала и число брусков в оправке; К₃ — коэффициент частоты колебания брусков.

Основное время на доводку определяют из условия уменьше­ния шероховатости в два раза с учетом коэффициента , вида абразивного материала, группы обрабатываемого материала и при­пуска на доводку:

(2.15)

где q — число одновременно обрабатываемых деталей.

Рассмотрим формулы для расчета основного (машинного) времени в зависимости от типа станка и способа обработки.

Обработку на круглошлифовалъных станках можно выпол­нять способами продольной (при длине поверхности более 0, 75 ширины круга) и поперечной — радиальной (при длине поверх­ности менее 0, 75 ширины круга) подачи.

При обработке способом продольной подачи основное (машин­ное время)* определяется по формуле:

, (2.16)

где 2h — припуск на диаметр, мм; L_Д — длина шлифуемой поверх­ности детали, мм; s_M — продольная минутная подача, мм/мин; s_tx — поперечная подача на ход стола, мм/ход; K_st, К_sм — попра­вочные коэффициенты на поперечную и продольную подачи со­ответственно; К_ж — поправочный коэффициент в зависимости от жесткости и точности станка; К_1.1 — коэффициент, завися­щий от твердости круга.

Поправочные коэффициенты определяются следующим образом:

K_st = К _st1 + K_st2 + K_st3 + K_st4 + K_st5;

K_sm = K_sм1 + K_sm2,

где учитываются обрабатываемый материал и точность (К_st1); припуск на диаметр (K_st2); размер шлифовального круга и скорость резания (K_st3); способ измерения детали (ручной, автоматиче­ский) (K_st4); форма поверхности (цилиндрическая, прерывистая) и жесткость детали (K_st5); шероховатость поверхности (K_sм1); форма поверхности (К_sм2).

Таблицы нормативов резания составлены для кругов твердо­сти С1...С2 [11]. При работе кругами другой твердости и ширины вводится поправочный коэффициент: К_1.1 = 1, 1 для более широ­ких кругов и К_1.1 = 0, 85 для кругов повышенной твердости.

При обработке способом врезания (радиальной подачей)

, (2.17)

где s_tм — поперечная минутная подача, мм/мин; K_stм — попра­вочный коэффициент на минутную поперечную подачу, опреде­ляется по формуле

К_stм = K_st1+K_st2+K_st3+K_st4

в зависимости от обрабатываемого материала и шероховатости поверхности (K_stl); размера шлифовального круга и скорости резания (K_st2); способов шлифования (вручную или автоматиче­ски) и измерения (K_st3); формы поверхности и жесткости детали (К_st4).

При шлифовании торцов на кругло- и внутришлифовалъных станках основное время определяется по формуле

(2.18)

Бесцентровое шлифование выполняют также двумя способа­ми: поперечной (радиальной) и продольной подачой.

При поперечной (радиальной) подаче основное время

(2.19)

где К _п – коэффициент, учитывающий вид обработки цилинд­рической поверхности (при обработке без галтелей К _п= 1, при обработке с галтелью К _п= 0, 92).

При шлифовании с продольной подачей

(2.20)

где i — число проходов; K'_sм — поправочный коэффициент на минутную продольную подачу в зависимости от соотношения между толщиной стенок и диаметром пустотелой обрабатывае­мой детали (для сплошных заготовок К'_sм = 1).

При шлифовании отверстий на внутришлифовальных станках

(2.21)

где L_c — длина хода стола, мм; s_tдв._х — поперечная подача на двойной ход стола, мм/дв. ход; K_stм, K_sм — поправочные коэф­фициенты на поперечную и продольную подачи соответственно.

Длина хода стола:

(2.22)

где L_ш — длина шлифуемой поверхности детали, мм; В_к — высота шлифовального круга, мм.

Поправочный коэффициент на поперечную подачу определя­ется по формуле

К _stм = K_{st 1} + K_{st 2} +K_{st 3} + K_{st 4} + K_{st 5}

в зависимости от обрабатываемого материала и точности (К_st1); припуска (K_st2); отношения диаметра круга к диаметру шлифуе­мого отверстия (K_st3); способа контроля (K_st4), при ручном способе K_st4 = 1 при активном K_st4 = 1, 2; жесткости детали (отношения ее длины к диаметру) и формы поверхности (цилиндрическая, прерывистая) (K_st5).

Поправочный коэффициент на продольную подачу определя­ется по формуле

K_sм=K_sм1+K_sм2,

где K_sм1 — зависит от шероховатости поверхности; К_sм2 — опре­деляется формой детали (для цилиндрической поверхности К_sм2 = 1, 8, для поверхности с галтелью К_sм2 =0, 8).

Поправочные коэффициенты К_ж и К₁ определяют так же, как для рассмотренных выше способов обработки.

Плоские поверхности шлифуют на плоскошлифовальных станках с прямоугольными и круглыми столами периферией или торцом круга.

Для упрощения все формулы для нормирования работ на плоскошлифовальных станках сведены в таблице 2. В них ис­пользуются следующие условные обозначения: L_c – длина ра­бочего хода стола, мм (для схемы 1 L_c = L_пов + 10...15 мм, где L_пов – длина шлифуемой поверхности, мм; для схемы 3 L_c = L_пов при грубой и неточной обработках и L_c = L_пов + D_K при чистовой обработке); В_Д – ширина обрабатываемой поверхности, мм; V – скорость детали, м/мин; S_o – поперечная подача, мм/ход; S_x – подача на глубину (вертикальная), мм; D_K – диаметр круга, мм; D_cp – средний диаметр рабочей зоны стола, мм; S_t0 – подача на глубину шлифования за один оборот стола, мм/об.; K_stx – по­правочный коэффициент на вертикальную подачу в зависимо­сти от обрабатываемого материала, точности и шероховатости (К_st1), размера шлифовального круга (K_st2) и степени заполнения стола (К_st3 =SF_д(B_дL_пов). где F_д суммарная площадь шлифо­вания, мм); K_st1 для схемы 3 определяется в зависимости от диа­метра и формы круга (чашечный, сегментный); K_st0 для схемы 2 определяется так же, как K_st для схемы 1, а для схемы 4 – так же, как K_stx для схемы 3); К_vД – поправочный коэффициент на скорость движения стола (круговую подачу), выбираемый в зави­симости от обрабатываемого материала и точности (К_v1), а также от диаметра шлифовального круга (K_v2); К_ж и K_1.1 – коэффициен­ты, определяемые так же, как для рассмотренных выше процессов обработки; q – число одновременно обрабатываемых деталей.

Вспомогательное время для шлифовальных работ определя­ют по трем комплексам приемов:

T_в = T_ус+T_обр+T_изм, (2.23)

где T_yс — время установки и снятия деталей, нормируемое, как и для обработки всех видов, в зависимости от типа приспособле­ния и способа крепления; Т_обр — время обработки поверхности, в которое входит время на включение станка и движений подач, подвод и отвод круга и стола, предварительные измерения; Т_изм — время измерения, учитываемое только при ручном шлифовании.

Таблица 2- Зависимости различных видов шлифования для расчета основного (машинного) времени, мин

Схема шлифования	Формулы
Периферией круга на станках с прямоугольным столом (схема 1)
Периферией круга на станках с круглым столом (схема 2)
Торцом круга на станках с прямоугольным столом (схема 3)
Торцом круга на станках с круглым столом (схема 4)
Торцом круга на вертикальных двух шпиндельных станках с круглым столом (схема 5)

Время на обслуживание рабочего места в условиях крупносе­рийного производства включает время технического и органи­зационного обслуживания рабочего места.

Время технического обслуживания рассчитывают с учетом периода стойкости шлифовального круга Т, времени его правки и основного времени обработки детали Т_о. Для станков, работаю­щих с полным самозатачиванием круга (например, плоскошлифовальные станки, работающие торцом круга), время технического обслуживания рабочего места нормируют в процентах от основ­ного:

(2.24)

Расчет основного времени при шлифовании плоскостей про­изводят по зависимостям, приведенным в таблице 2.

Время технического и организационного обслуживания рабо­чего места определяют в процентах от оперативного по табли­цам [11].

В условиях серийного и мелкосерийного производства вре­мя технического обслуживания (а_тех) нормируют в процентах от опе­ративного суммарно с временем организационного обслужи­вания (а_орг):

, мин (2.25)

Штучное время с учетом этих особенностей определяют по формулам:

• для массового производства:

(2.26)

• для серийного и индивидуального производства:

(2.27)

Подготовительно-заключительное время нормируют на на­ладку станка, инструмента и приспособлений в зависимости от способа установки деталей, типа и типоразмера станка, а также на дополнительные приемы по таблицам [11].

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какова цель производственного процесса?

2. Перечислите элементы технологической операции.

3. Что такое подготовительно-заключительное время?

4. Что включает в себя время перерывов по организационно-техническим причинам?

5. Для чего нужно нормирование рабочего времени?

6. Что понимают под потерями рабочего времени по вине рабочего?

7. Классификация рабочего времени.

8. Как выглядит структура нормы времени.

9. Из каких элементов состоит вспомогательное время?

10. Дайте понятие оперативного времени.

11. Что называется припуском на обработку?

12. Формула расчета штучно-калькуляционного времени.

13. Порядок нормирования операции сверления.

14. Какие исходные данные необходимы для расчета нормы времени при фрезеровании?

15. Приведите формулу расчета основного времени при шлифовании способом радиальной подачи.