Pх = Ср * t^хр * S^yp * V^np * Кp

     Ср = 339; хp = 1; yp = 0,5; np = -0,4, [10, т24] ;

     Кp = Кmp * Кjp* Кgp * Кlр * Кгp

     Кmp = (sв.р. / 75) np0.35 = (42 / 75)-0.4 0.35 = 1,08

     Кjp = 1;

     Кgp = 1;

     Кlр = 0,85;

     Кгp = 1;

     Кp = 1,08 * 1 * 1* 0,85 * 1= 0,92

     Pх = 339 * 11 * 0,40,5 * 30,13-0,4 * 0,92 = 50,51 кгс

     Определяем  радиальную составляющую силы резания:

     Pу = Ср * t^хр * S^yp * V^np * Кp

     Ср = 243; хp = 0,9; yp = 0,6; np = -0,13, [10, т24];

     Кp = Кmp * Кjp* Кgp * Кlр * Кгp

     Кmp = (sв.р. / 75) np0.35 = (42 / 75)-0.13 0.35 = 1,026

     Кjp = 1;

     Кgp = 1;

     Кlр = 1,25;

     Кгp = 1,14

     Кp = 1,026 * 1 * 1 * 1,25 * 1,14 = 1,46

     Pу = 243 * 10,9 * 0,40,6 * 30,13-0,13 * 1,46 = 71,28 кгс

     Pz : Py : Px

     96,87 : 71,28 : 50,51

     9. Определяем основное время (мин):

     То = (L * i) / (n * S)

     L – длина прохода, 40мм [3, с44, т.47]

     i – количество проходов, 1

     n – частота вращения шпинделя, 1250 об/мин;

     S – подача, 0,4 мм/об;

     То = (40 * 1) / (1250 * 0,4) = 0,08 мин;

     10. Вспомогательное время определяем  по справочнику – мин; [9, с275]

     Продольное  точение и растачивание – 0,42

     Твсп = 4,5 мин.

     б) Сверление.

     1. Материал режущей части инструмента – Р18, тип – сверло спиральное Æ 16. геометрия сверла:

     a = 12°; w = 40-60°;

     a = 1,5 мм; l = 3мм; l1 = 1,5 мм;

     2. Исходя, из диаметра просверливаемого  отверстия и характера выполняемого  перехода назначаем количество  проходов – 1 и определяем глубину  резания:

     t = 0,5D

     D – диаметр просверливаемого отверстия, 16мм;

     t = 0,5 * 16 = 8

     3. Выбираем максимальную допустимую  подачу:

     S = 0,1 мм/об 

     Принятую  подачу проверяем по осевой силе, допускаемой  прочностью станка. Для этого определяем осевую силу:

     Р0 = Ср * Dqp * S^yp * Kр

     Ср, qp, ур – постоянная и показатели степени, соответственно: 37,5; 1; 0,7; [10, т32] ;

     Кp = Кmp – поправочный коэффициент, 0,92

     Р0 = 37,5 * 161 * 0,10,7 * 0,92 = 178,92 кгс

     Р0 < Р0 max.

     178,92 < 300

     4. Назначаем период стойкости сверла: Т = 25 мин, [5, с.97, т.32]

     5. Определяем скорость резания: 

     V = [(Cv * D^qp) / ( T^m * t^xv * S^Yv)] * Кv

     Cv, qp, m, xv, Yv – постоянная и показатели степени, соответственно: 7; 0,4; 0,2; 0; 0,7; [10, т32] ;

     Кv = Кmv * Кuv * Кlv – общий поправочный коэффициент.

     Кmv – коэффициент на качество обрабатываемого материала,

     Кmv = Cm * (75 / sв)^nv = 0,6 * (75 / 75 ) ^0,9 = 0,6

     Кuv – коэффициент на инструментальный материал, 0,3;

     Кlv - коэффициент, учитывающий глубину просверливаемого отверстия, 1;

     Кv = 0,6 * 0,3 * 1 = 0,18

     V = [( 7 * 16^0,4 ) / (25^0,2 * 8⁰ * 0,1^0,7)] * 0,18 = 19,79 м/мин

     6. Рассчитываем частоту вращения  шпинделя, соответствующую найденной  скорости резания об/мин:

     n = (1000 * V) / (p * D)

     n = (1000 * 19,79) / 3,14 * 16 = 393,90 об/мин.

     nд = 400 об/мин.

     7. Определяем действительную скорость  резания м/мин:

     V = (p * D * nд) / 1000

     V = (3,14 * 16 * 400) / 1000 = 20,096 м/мин.

     8. Рассчитываем крутящий момент  от сил сопротивления резанию  при сверлении, кгс/м:

     M = Cm * D^qm * S^Ym * Kр

     Cm, qm, Ym – постоянная и показатели степени, соответственно: 0,0345; 2; 0,8; [10, т32] ;

     Кp = Кmp – поправочный коэффициент, 0,92

     M = 0,0345 * 16² * 0,1^0,8 * 0,92 = 1,28

     9. Определяем мощность, затрачиваемую  на резание:

     Nрез = (M * nд) / 975

     Nрез = (M * nд) / 975 = 0,52 кВт.

     10. Проверяем достаточность мощности  привода станка.

     Nшп = Nэ * h

     Nэ – мощность электродвигателя станка, 10 кВт

     h - к.п.д. станка, 0,75

     Nшп = 10 * 0,75 = 7,5 кВт.

     11. Определяем основное и машинное  время:

     Tо = L / (nд * S)

     L – общая длина прохода сверла, 40 мм

     Tо = 40 / (400 * 0,4) = 0,25 мин

     12. Определяем вспомогательное время,  связанное с переходом:

     Твсп = 1,8 мин. 
 
 
 
 
 
 
 

     Определение основного времени 

     Основное  время Т0 суммируется как основное время определенное для каждого отдельного перехода во всех операциях.

     Т0 токарное – 4,25 мин.

     Т0 сверлильное – 0,26 мин.

     Общие основное время – 4,51 мин.  

       Определение вспомогательного времени 

     Общие вспомогательное время – 4,51 мин.

     Продольное  точение – 0,42 мин.

     Поперечное  точение – 0,36 мин.

     Проточка  канавок – 0,19 мин.

     Отрезка заготовки – 0,11 мин.

     Нарезание резьбы – черновое 0,14 мин, чистовое 0,19 мин.

     Обточка фасок – 0,22 мин.

     Сверление – 0,16 мин.

     Изменить  частоту вращения шпинделя 0,08 мин.

     Изменить  величину или направление подачи – 0,06 мин.

     Сменить резец – 0,07 мин.

     Установить  и снять инструмент – резец (проходной  подрезной, расточной) 0,5 мин, сверло метчик 0,12 мин.

     Время на промеры – 0,10 мин.[9, 265]

     Твсп. = 4,51 + 0,42 + 0,36 + 0,19 + 0,11 + 0,14 + 0,19 + 0,22 + 0,16 + 0,08 * 7 + 0,06 * 7 + 0,5 * 3 + 0,12 + 0,8 + 0,14 + 0,10 = 4,21 + 4,51 = 8,72 мин. 
 
 
 

       Определение норм штучного времени 

     Норму штучного времени на операцию подсчитываем по формуле:

     Тшт = То + Твсп + Тобсл. + Тп

     То – 4,51 мин.

     Твсп. – 8,72 мин.

     Тобсл – 0,348 мин.

     Тп – 0,348 мин.

     Тшт = 4,51 + 8,72 + 0,348 + 0,348 = 13,92 мин. 
 

Определение штучно-калькуляционного времени 

     Тш.к. - штучно-калькуляционное временя, это техническая норма времени на изготовление одной детали:

     Тш.к. = (Тшт. + Тп.з.) / nш

     nш – количество штук деталей в партии запуска

     nш = (Д * t) / Ф

     Д – годовая программа 400 штук;

     t – запас деталей на складе  выраженный в днях 5;

     Ф – число рабочих дней в году - 262;

     nш = (400 * 5) / 262 = 8 штук деталей в партии запуска.

     Тш.к. = 13,92 + (28 /8) = 17,42 мин. 
 
 

Расчет  резцов на прочность  и жесткость.

     Мизг < Ммах.изг.

     Мизг – действующий изгибающий момент;

     Ммах. изг. – максимальный изгибающий момент, допускаемый сечением державки резца;

     Мизг = Pz * l

     Мизг = [su]* W

     Pz – сила резания, 75,61 кгс

     l – вылет резца, (1 – 2,5)Н = 1,56 * 16 = 25 мм

      [su] – допускаемое напряжение на изгиб материала державки, 1100кгс/см2

     или 11кгс/мм2

     W – момент сопротивления сечения  державки резца, мм3

     Pz * l = [su]* W

     где W = (В *Н2) / 6

     W = (16 * 252) / 6 = 1666,6мм3

     Расчитываем ширину резца прямоугольного сечения:

     В = (6 * Pz * l) / (2,56 * [su])

     В = (6 * 96,87 * 25) / 2,56 * 11 = 8,02мм

     Нагрузка  допускаемая прочностью резца:

     Pzдоп. = (В * Н2 * [su]) / (6 * l)

     Pzдоп. = (16 * 252 * 11) / (6 * 25) = 733,3 кгс

     Максимальная  нагрузка, допустимая жесткостью резца:

     Pzдоп.жост. = (3 * f *E *J) / l3

     f – допустимая стрела прогиба  резца, 0,05мм;

     E – модуль упругости резца,20000 кгс/мм2;

     J – момент инерции сечения державки, J=(BH3) / 12 = 20833,3 мм4;

     l – вылет резца, 40 мм;

     Pzдоп.жост. = (3 * 0,05 *20000 *20833,3) / 403 = 976,56 кгс

     Pzдоп. > Pz < Pzдоп.жост

     733,3 > 96,87 < 976,56