Описание и расчет измерительного инструмента

Описание и расчет измерительного инструмента на операцию 035 сверлильную

Калибры – бесшкальные измерительные инструменты, предназначенные для контроля размеров, формы и взаимного расположения поверхностей.

Для контроля размеров гладких цилиндрических изделий применяются предельные калибры, имеющие два размера: проходной (ПР) и непроходной (НЕ), ограничивающие наибольший и наименьший предельные размеры изделий.

При контроле калибрами не определяется истинная величина размера. Контроль устанавливает, находится ли действительный размер изделия в пределах допуска или вне их. Если проходной калибр (при контроле изделий средних размеров) проходит под действием собственного веса, а непроходной не проходит, то изделие считается годным.

Калибры для гладких цилиндрических изделий подразделяются на калибры для проверки отверстий–пробки и калибры, для проверки валов–скобы (или кольца).

Благодаря простоте и удобству измерения, незначительному времени на контроль, калибры нашли широкое применение в серийном и массовом производстве, в машиностроении и приборостроении.

По назначению гладкие калибры подразделяются на рабочие и контрольные (контркалибры), которые обозначаются:

 

 

ПР – рабочий проходной калибр;

НЕ – рабочий непроходной калибр;

К-ПР – контркалибр для проверки новых рабочих проходных скоб;

К-НЕ – контркалибр для проверки новых рабочих непроходных скоб;

К-И – контркалибр для контроля износа рабочих проходных скоб.

 

Контркалибры к калибрам для отверстий не предусматриваются, так как пробки (наружный размер) легко проверить универсальными измерительными средствами.

Контркалибры для проверки скоб представляют собой, пробки или мерные шайбы. Они применяются для проверки скоб в процессе их эксплуатации. Контрольные калибры К-ПР и К-НЕ должны проходить в новые контролируемые скобы. При этом устанавливается, что размер скобы не уменьшается в результате повреждения во время эксплуатации или естественного старения.

Контрольный калибр К-И не должен проходить в контролируемую скобу. Если он проходит, то это означает, что проходная скоба должна быть изъята из эксплуатации вследствие износа.

Для контроля внутренней цилиндрической поверхности 5Н13, необходимо произвести расчеты исполнительных размеров калибра-пробки.

Определяем исполнительные размеры калибра–пробки для отверстия Ø5Н13, обрабатываемого на операции 035 Токарная.

1. Находим основное (нижнее) отклонение по таблице «Значения основных отклонений отверстий» (таблица 8 СТ СЭВ 145 – 75 [3]) –EI = 0.

2. По таблице «Значения допусков» (таблица 6 СТ СЭВ 145 – 75 [3]) находим, что допуск 13 квалитета для интервалов размеров свыше 1 до 3 мм, равен 25 мкм. Тогда второе верхнее отклонение для 5Н13 будет равняться:

ES = EI + IT7 = 0 + 25 мкм       

где ES – верхнее отклонение отверстия;

EI – нижнее отклонение отверстия;

IT – допуск размера.

 

3. Находим предельные размеры изделия, которые соответственно являются номинальными размерами калибра:

Dmin = 5 + 0 = 5 мм;

Dmax = 5 + 0,25 = 5,25 мм;

 

где Dmin – наименьший предельный размер изделия;

Dmax – наибольший предельный размер изделия.

 

4. По табличным значениям (таблица 2 СТ СЭВ 157 – 75 [4]) находим:

Z= 6 мкм

H= 2,5 мкм

Y= 0 мкм

где Z – отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для отверстия относительно наименьшего предельного размера изделия;

H – допуск на изготовление калибров (за исключением калибров со сферическими измерительными поверхностями) для отверстия;

Y – допустимый выход размера изношенного проходного калибра для отверстия за границу поля допуска изделия.

 

5. Наибольший размер проходной стороны новой пробки определяем по формуле:

 

Прmax = Dmin + Z + H / 2, (мм)        (1)

 

где ПРmax – наибольший размер проходной стороны новой пробки;

Dmin – наименьший предельный размер изделия;

Z – отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для отверстия относительно наименьшего предельного размера изделия;

H – допуск на изготовление калибров (за исключением калибров со сферическими измерительными поверхностями) для отверстия;

 

Определяем наибольший размер проходной стороны новой пробки по формуле (1):

ПРmax =5 + 0,006 + 0,0025 / 2 = 5,0072 (мм)

 

Исполнительный размер проходной стороны:

ПР = 5,0072_-0,0025.

(За исполнительный размер пробки принимается наибольший предельный размер пробки, и допуск располагается «в тело»).

6. Наименьший размер изношенной проходной стороны определяем по формуле:

 

Призн = Dmin – Y, (мм),                    (2)

 

где Dmin – наименьший предельный размер изделия;

Y – допустимый выход размера изношенного проходного калибра для отверстия за границу поля допуска изделия.

 

Определяем наименьший размер изношенной проходной стороны по формуле (2):

ПРизн = 5 – 0 = 5 (мм).

(При достижении, в результате износа этого размера, пробка ПР должна быть изъята из эксплуатации).

 

7. Наибольший размер непроходной стороны пробки определяется по формуле:

 

НЕmax = Dmax + H / 2    , (мм),             (3)

 

где НЕmax – наибольший размер непроходной стороны пробки;

Dmax – наибольший предельный размер изделия;

H – допуск на изготовление калибров (за исключением калибров со сферическими измерительными поверхностями) для отверстия.

 

Определяем наибольший размер непроходной стороны пробки по формуле (3):

НЕmax = 5,025 + 0,0025 / 2 = 5,025125 (мм)

 

Исполнительный размер непроходной стороны:

НЕ = 5,025125_-0,0025

На основании данных расчета строим схему расположения полей допусков для отверстия Ø5Н13, которая представлена на рисунке 6.

 

Рисунок 2 – Схема графического расположения припусков и допусков на обработку отверстия Ø5Н13

Расчет норм времени

Разработка технологического процесса обычно завершается установлением технических норм времени для каждой операции. Техническую норму времени определяют на основе расчета режимов резания с учетом полного использования режущих свойств инструмента и производственных возможностей оборудования.

Техническая норма времени характеризует время необходимое для выполнения определенной работы в условиях данного производства с учетом передового опыта и современных достижений техники и технологии производства. Вместе с тем техническая норма является переменной во времени величиной, так как по мере совершенствования технологического процесса ее следует проверять и пересматривать, отображая тем самым улучшение организации труда, внедрение новой техники и накопление опыта работниками завода в соответствии с их культурным и техническим ростом. Технические нормы времени являются исходными расчетными величинами для определения производственной мощности рабочего места, участка, цеха, а также для составления предварительной калькуляции себестоимости обработки.

Произведем расчеты нормы времени для операции 035 токарной:

Основным является время затрачиваемое рабочим на качественное или количественное изменение предмета труда, то есть на изменение формы, размеров, внешнего вида состояния и положения обрабатываемого предмета труда в пространстве, которые повторяются либо с каждой обрабатываемой деталью, либо с каждой одновременно обрабатываемой технологической установочной партией детали.

Основное время рассчитывается по формуле:

                                        (мин),                                   (8.1)

где:l – размер обрабатываемой поверхности в направлении подачи,

l = 42 мм;

l ₁ – врезание и пробег инструмента,

l ₂ = 5 мм;

So = 0,08 мм/об

n = 1250 об/мин.

Рассчитываем основное время по формуле (8.1):

(мин).

Вспомогательное время можно рассчитать по формуле:

                            ) × , (мин),                         (8.2)

где:То – основное время, мин.

Рассчитываем вспомогательное времяпо формуле(8.2):

(мин).

Норма оперативного времени в минутах включает норму технологического (основного) времени t_o и норму вспомогательного времени t_в не перекрытого машинным временем:

                                                                     (8.3)

 

где:То – основное время, мин.

Т_вс – вспомогательное время, мин.

Рассчитываем оперативное время по формуле (8.3)

Штучное время на станочную операцию определяется по формуле:

 

(мин),                                           (8.4)

 

где: штучное время на выполнение операции, мин;

Т_о–  основное время, мин;

вспомогательное время, мин;

время на отдых и личные потребности рабочего, мин;

время на организационное обслуживание рабочего места, мин;

 время на техническое обслуживание рабочего места, мин;

, ,  находятся по формулам:

                            (мин),                         (8.5)

                             (мин),                         (8.6)

                                     × (мин),                                 (8.7)

 

где:  время перерыва на отдых и личные потребности рабочего, мин;

время на организационное обслуживание рабочего места, мин;

 время на техническое обслуживание рабочего места, мин;

Т_о основное время, мин;

 вспомогательное время, мин.

Рассчитываем время перерыва по формуле(8.5):

.

Рассчитываем время на организационное обслуживание рабочего места по формуле(8.6):

(мин).

Рассчитываем время на техническое обслуживание рабочего места по формуле(8.7):

× 05(мин).

Рассчитываем штучное время по формуле(8.4):

.

Определяем время обслуживания рабочего места по формуле:

 

                                     Т_об = Т_тех + Т_орг(мин)                                 (8.8)

 

где: Т_тех – время технического обслуживания, мин;

Т_орг – время организации производства, мин.

Рассчитываем время обслуживания рабочего места по формуле(8.7):

(мин).

В серийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени по формуле

 

                                   (мин)                               (8.9)

 

где:Т_п-з –подготовительно-заключительное время на партию, мин;

Т_шт– штучное время на выполнение операции, мин;

n–количество деталей в партии, шт.

Подготовительно-заключительное время рассчитывается по формуле:

 

                                   (мин)                              (8.10)

 

где: Т_о – основное время, мин;

Т_вс – вспомогательное время, мин.

Рассчитываем подготовительно-заключительное время по формуле (8.10):

(мин).

Рассчитываем штучно-калькуляционное время по формуле (8.9):

(мин).

Произведем расчеты нормы времени для операции 035 Сверлильная:

Рассчитываем основное время по формуле (8.1):

(мин).

Рассчитываем вспомогательное время по формуле (8.2):

(мин).

Рассчитываем время перерыва по формуле (8.4):

.

Рассчитываем организационное время по формуле (8.5):

(мин).

Рассчитываем время технического обслуживания по формуле (8.6):

× (мин).

Рассчитываем штучное время на станочную операцию по формуле (8.3):

.

Рассчитываем время обслуживания рабочего места по формуле (8.7):

(мин).

Рассчитываем подготовительно-заключительное время по формуле (8.9):

(мин).

Рассчитываем штучно-калькуляционное время по формуле (8.8):

1,35(мин).

 

Таблица 8 -Нормирование.

№ операции	Наименования операции
010	Токарная	0.553	1.114	0.066	0.083	0.039	1.833	0.166	0.203	1.78
015	Токарная	8.47	0.98	0.378	0.473	0.593	10.32	0.87	20	11.95
020	токарная	1.41	0.693	0.084	0.105	0.099	1.217	0.28	0.076	2.494
025	токарная	3.94	4.731	0.347	0.434	0.276	17.244	0.734	1.603	11.847
030	Токарная	0.21	1.617	0.07	0.091	0.015	1.936	0.138	0.120	2.56
045	Фрезерная	0.4	1.680	0.083	0.104	0.028	1.952	0.147	0.121	2.472
075	Шлифовальная	0.068	1.218	0.051	0.004	0.005	1.421	0.135	0.061	1.482
080	Токарная	5	2.852	0.314	0.393	0.35	8.407	0.55	0.5	6.55
095	Шлифовальная	0.705	2.058	0.111	0.138	0.049	3.083	0.320	0.133	3.216
100	Токарная	5	2.857	0.314	0.393	0.35	8.407	0.55	0.5	6.55

 

Организационная часть