НОРМИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
В машиностроительном производстве при обработке деталей на металлорежущих станках определяется норма времени на отдельные операции или норма выработки деталей в штуках в единицу времени (час, смену).
Под технической нормой времени понимают время (в мин. или долях мин.), устанавливаемое на выполнение данной операции при определенных организационно – технических условиях и наиболее эффективном использовании всех средств производства с учетом передового производственного опыта.
Рассмотрим структуру нормы времени на рис.8.33.
Структура нормы времени
Тп. з – подготовительно – заключительное время – устанавливается на всю партию деталей. В Тп. з входит:
а) время на ознакомление рабочего с работой и на чтение чертежа;
б) время на подготовку рабочего места, настройку станка, инструмента, приспособления;
в) время обработки инструмента и приспособлений по окончанию обработки партии деталей.
Определяется по нормативам с учетом типа станка, массы заготовки и др. факторов.
Тшт. – штучное время – норма времени на изготовление 1 – ой штуки изделия.
Топ – оперативное время – сумма основного То и вспомогательного Тв времени.
То – основное время – время, в течение которого происходит изменение формы, размеров, внешнего вида изделий, т. е. собственно обработка заготовки.
В То входит время, затрачиваемое на врезание и перебег (подход и выход инструмента), на обработанные ходы (у строгальных, долбежных и т. п. станков), на проход инструмента при взятии пробных стружек.
При всех станочных работах То определяется отношением пути, пройденного режущим инструментом, к его минутной подаче.
Для токарных, сверлильных, резьбонарезных работ, зенкерование, развертывание, фрезерование То (основное или машинное время) определяется по формуле:
; (8.20)
где Тм – машинное время, мин;
L – длина пути инструмента, мм;
L = l + l1 + l2, (8.21)
где l – длина обрабатываемой поверхности, мм;
l1 – величена врезания инструмента, мм;
l2 – величена перебега( схода )инструмента, мм;
i – число ходов;
Sм – подача, мм/мин (минутная подача);
N – частота вращения шпинделя или фрезы, об/мин;
S – подача на 1 оборот шпинделя или фрезы мм/об;
Z – припуск на сторону, мм;
t – глубина резания на сторону, мм.
Тв – вспомогательное время. В Тв входит:
а) пуск станка, останов его, перемена скорости и подачи и т. д., – время управления станком;
б) время на перемещение инструмента;
в) время на установку, закрепление и снятие приспособления, инструмента и детали во время работы;
г) время на измерения детали.
В целях экономии времени следует по возможности совмещать действия, входящие в Тв, с действиями, входящими в То, т. е. вспомогательное время перекрывать машинным.
Таким образом
Тв=Тус+Тзо+Тизм+Туп (8.22)
где Тус – время на установку и снятие детали;
Тзо – время на закрепление и открепление детали;
Туп – время на приемы управления;
Тизм – время на измерение детали
Тоб – время обслуживания рабочего места – подразделяется на техническое и организационной.
Тт. о – время технического обслуживания – затрачивается рабочим на уход за рабочим местом в процессе данной работы.
В Тт. о входит:
а) время на под наладку и регулировку станка в процессе работы;
б) время на замену затупившегося инструмента;
в) время на правку резца оселком шлифовального круга алмазом;
г) время на удаление стружки во время работы.
Определяется в % от То или по формуле
, (8.23)
где Тср – время на смену и регулирование инструмента;
То – основное время;
Ти – период стойкости инструмента
То. о – время организационного обслуживания – затрачивается рабочим на уход за рабочим местом в течение смены.
В То. о входит:
а) время на раскладку инструмента в начале смены и уборку его по окончанию смены;
б) время на чистку и смазку станка;
в) время на осмотр и опробования станка.
То. о определяется в % к Топ
Тн. п – время нормируемых перерывов – время перерывов на отдых и физических потребности. Время перерывов на отдых вводится только в случае тяжелых или утомительных работ.
Определяется в % к Топ обычно не более 2% продолжительности рабочей смены.
Норма времени на партию заготовок определяются по формуле
Тпар = Тпз+Тшт⋅n, (8.24)
где n – число штук в партии заготовок определяются по формуле
Норма общего калькуляционного времени на 1 штуку Тк, или штучно–калькуляционного времени.
Тш-к, определяются по формуле:
Тк= Тш. к=Тпз/n+Тшт, (8.25)
где n – число штук в партии деталей.
Для серийного и единичного производства Тоб не подразделяется на То. о и Тт. о, а определяется также, как и Тнп, в % от Топ.
Поэтому 
(8.26)
где К – % оперативного времени на Тоб и Тнп.
Нормирование технологического процесса
Величиной характеризующей трудоемкость операции является штучное Тшт или штучно-калькуляционное время Тшт-к.
Норма штучного времени Тшт на операцию определяется по формуле
Тшт=То+Тв+Тобсл+Тотд
где То – норма основного времени; Тв - норма вспомогательное времени; Тобсл - норма времени на обслуживание рабочего места; Тотд - норма времени нормируемых перерывов.
Норма основного времени рассчитывается по формуле
То = L i / n s
где L - длина рабочего хода, мм; i - число проходов; n - частота вращения шпинделя, мин-1; s - подача, мм/об.
Длина рабочего хода рассчитывается по формуле
L=l1+l+l2
где l1 - длина врезания, мм; l - длина обрабатываемой поверхности; l2 - длина перебега, мм.
Вспомогательное время определяется по общемащиностроительным нормативам времени.
Оперативное время определяется по формуле. Топ =То + Тв
Норма времени на обслуживание рабочего места и норма времени нормируемых перерывов определяется в процентном отношении от оперативного времени
Тобсл = а Топ /100
Тотд = в Топ /100
где а.,в - соответствующий процент
Норма штучно – калькуляционного времени Тшт-к на операцию определяется по формуле
Тшт-к = Тшт + Тпз/N
где Тпз - норма подготовительно-заключительного времени; N - величина партии выпус
ка.
Пронормируем операцию 20 технологического процесса обработки ступицы.
Исходные данные:
1. Масса детали –6кг.
2. Способ установки детали – в патроне без выверки
3. Способ обработки – пробных ходов и промеров.
4. Получения и сдача приспособлений и инструментов – исполнителем.
5. Величина партии запуска N=8шт.
20. Токарно-винторезная. (Станок 1Е325. Приспособление: трехкулачковый самоцентрирующий патрон.. Инструмент – резцы токарные. Измерительный инструмент – штангенциркуль)
А. Установить и снять деталь.
1. Точить пов. ∅50 окончательно ( s =0,2мм/об, n =1000об/мин, v=156м/мин).
2. Точить торец пов. ∅90 окончательно ( s=0,4мм/об, n=630об/мин, v=99м/мин).
Б. Переустановить деталь
3. Точить пов. ∅145 окончательно ( s =0,4мм/об, n =315об/мин, v=143м/мин).
1. Определим основное время на операцию.
Длина врезания и перебега определяется по табл. 2 стр.620 /1/
Рассчитаем основное время для каждого перехода.
То1=(3+ 64 +1)/(0,2 1000)= 0,34 мин.
То2=(3+ 15 +1)/(0,4 630)= 0,075 мин
То3=(3+ 44 +0)/(0,4 315)= 0,37 мин.
Основное время на операцию
То=То1+То2+То3=0,34+0,075+0,37=0,785мин.
2. Определим вспомогательное время
Для определения вспомогательного времени составим таблицу.
Элемент вспомогательного времени | Переход | |||
1 | 2 | 3 | ||
1.Установить и снять деталь | 0,42 | - | 0,34 | к.2 стр.32/2/ |
2. Вспомогательное время связанное с переходом | 0,43 | 0,33 | 0,7 | к.18,с64-66 /2/ |
2. Вспомогательное время связанное с переходом но не вошедшее в комплекс: | ||||
- повернуть резцедержатель | 0,07 | 0,07 | 0,07 | к.18,с.69 /2/ |
- изменить подачу | 0,07 | 0,07 | - | |
- изменить скорость | 0,08 | 0,08 | 0,08 | |
4. Время на измерения. | 0,13 | 0,16 | 0,16 | к.86, с.191,/2/ |
Всего | 1,2 | 0,71 | 1,35 | |
Всего на операцию | 3,26 |
3. Определим оперативное время
Оперативное время Топ= То+Тв = 0,785+3,26 = 4,045 мин
4.Определим время на обслуживание рабочего места.
а=4 (к19, с.70 /2/).
Тобсл=а Топ /100= 4 4,045=0,16 мин
5. Определим время времени нормируемых перерывов
в=6 (к.88, с.203 /2/).
Тотд=а Топ /100= 6 4,045=0,24 мин.
6. Определим штучное время.
Тшт= Топ + Тобсл + Тотд = 4,045+ 0,16 + 0,24 ≈ 4,45мин
7. Определим штучно-калькуляционное время
Тп-з=26 мин (к.19,с.70-71/2/)
Тшт. к.=4,45 + 26/8=7,7 мин
Литература
1. Обработка металлов резанием: Справочник технолога / Под общ. ред – М.: Машиностроение. 1988. – 736с.
2. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для нормирования станочных работ. Серийное производство. - М.: Машиностроение. 1974. – 421с.
Особенности нормирования работ на станках с ЧПУ
Основным путем автоматизации процессов механической обработки деталей мелкосерийного и единичного производства является применение станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Станки с ЧПУ представляют собой полуавтоматы или автоматы, все подвижные органы которых совершают рабочие и вспомогательные движения автоматически по заранее установленной программе. В состав такой программы входят технологические команды и численные значения перемещений рабочих органов станка. Переналадка станка с ЧПУ, включая смену программы, требует незначительного времени, поэтому эти станки наиболее пригодны для автоматизации мелкосерийного производства.
Особенностью нормирования операций механической обработки деталей на станках с ЧПУ является то, что основное время (машинное) и время, связанное с переходом, составляют единую величину Та - время автоматической работы. станка по программе, составленной технологом-программистом, которое складывается из основного времени автоматической работы станка То. а и вспомогательного времени работы станка по программе Тв. а т. е,
Та= То. а + Тв. а;
,
Тв. а = Тв. х.а + Тocт
где Li — длина пути, проходимого инструментом или деталью в направлении подачи при обработке 1-го технологического участка (с учетом врезания и перебега); sм — минутная подача на данном участке; i == 1, 2, ..., п - число технологических участков обработки; Тв. х.а - время на выполнение автоматических вспомогательных ходов (подвод детали или инструментов от исходных точек в зоны обработки и отвод, установка инструмента на размер, изменение численного значения и направления подачи); Тост - время технологических пауз - остановок подачи и вращения шпинделя для проверки размеров, осмотра или смены инструмента.
Время вспомогательной ручной работы Тв не перекрываемое временем автоматической работы станка,
Тв= tуст + tв. оп + tконтр,
где tуст — вспомогательное время на установку и снятие детали; tв. оп - вспомогательное время, связанное с выполнением операции; tконтр — вспомогательное неперекрываемое время на контрольные измерения детали..
Вспомогательное время на установку и снятие детали массой до 3 кг на токарных и сверлильных станках в самоцентрирующем патроне или оправке. определяется по формуле
tуст = аQx
для определения вспомогательного времени на установку и снятие деталей в центрах или на центровой оправке токарного станка
tуст = аQx
для определения вспомогательного времени на установку и снятие деталей в самоцентрирующем или цанговом патроне на токарных и сверлильных станках
tуст = аDвx lувыл
для определения вспомогательного времени на установку и снятие деталей на столе или угольнике сверлильного и фрезерного станка
tуст = аQxNyдет + 0,4(nб-2)
Коэффициенты и показатели степени для определения вспомогательного времени на установку и снятие деталей в тисках сверлильного и фрезерного станка
tуст = аQx
Вспомогательное время управление станком. (токарные, сверлильные и фрезерные станки)
tв. оп = а + bΣХо, Yо, Zo + сК + dlпл +αTa
Вспомогательное время на контрольные намерения.
tконтр =ΣkDzизм Lu
Подготовительно-заключительное время определяется
Тп-з=а+bnн+cPp+dPпп
После расчета Тв производят его корректировку в зависимости от серийности производства. Поправочный коэффициент
kcер = 4,17 [(Та + Тв) nп + Тп-з]-0.216 ,
где nп - число обрабатываемых деталей в партии.
Подготовительно-заключительное время определяют как сумму времени: на организационную подготовку; установку, подготовку и снятие приспособлений; наладку станка и инструмента; пробный проход по программе. Основными характеристиками, определяющими подготовительно-заключительное время, являются тип и основной параметр станка, число инструментов, используемых в программе, корректоров, используемых в операции, тип приспособления, число исходных режимов работы станка.
Норма штучного времени на операцию
Тш = (Та + Тсер) (1 + (аобс + аот. л)/100].
Время на организационное и техническое обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности, % от оперативного времени, устанавливают в зависимости от основных параметров станка и детали, занятости рабочего и интенсивности труда. Оно может частично перекрываться временем автоматической работы станка; штучное время в этом случае должно уменьшиться на 3 %.
Автоматизация процесса обработки и вспомогательной работы на станках с ЧПУ создает предпосылки для одновременного обслуживания рабочим-оператором нескольких станков. Выполнение рабочим-оператором функций обслуживания рабочего места на одном из станков обычно приводит к перерывам в работе других обслуживаемых станков. Увеличивается время на отдых в связи с более высокой интенсивностью труда в условиях многостаночного обслуживания. Время оперативной работы в норме штучного времени увеличивается за счет вспомогательного времени на переходы от станка к станку.
