1. Общее положение по нормированию работ на металлорежущих станках

1.1. Режимы резания

Резание металлов заключается в том, что с заготовки снимают часть металла – припуск, придают детали необходимые формы, размеры и чистоту поверхности.

Обработку деталей на металлорежущих станках осуществляют с помощью двух рабочих движений – главного движения и движения подачи, при которых режущий инструмент снимает с обрабатываемой поверхности детали стружку.

При токарной обработке главное движение – это вращение детали вокруг своей оси, а движение подачи – перемещение режущего инструмента параллельно или перпендикулярно оси детали.

При обработке деталей на фрезерных станках главное движение – вращение фрезы, а движение подачи – перемещение закрепленной на станке детали.

При обработке отверстия на вертикально-сверлильных станках вращение сверла вокруг своей оси будет главным движением, а его перемещение в направлении оси обрабатываемого отверстия – движением подачи.

Прямолинейное поступательно-возвратное движение резца при поперечно-строгальных работах – главное движение, а прерывистое перемещение детали, установленной на станке, после каждого рабочего хода резца – движение подачи.

При круглом наружном шлифовании главное движение – вращение круга вокруг своей оси, а движение подачи – возвратно-поступательное движение шлифовального круга или детали.

При обработке на всех металлорежущих станках режим резания слагается из глубины резания и числа проходов, подачи и скорости резания.

Режим резания назначают исходя из механических свойств обрабатываемого материала, материала режущей части инструмента, величины припуска на обработку, технических требований к чистоте обрабатываемой поверхности детали и паспортных данных станка, на котором обрабатывают деталь.

Глубину резания назначают, исходя из припуска на обработку, мощности станка и прочности режущего инструмента. Припуск распределяется для черновой и чистовой обработок, но так, чтобы число проходов было минимальным.

После выбора глубины резания определяют величину подачи режущего инструмента. Для повышения производительности труда подачу необходимо устанавливать возможно большей. Увеличение подачи способствует устранению вибрации. При этом необходимо учитывать чистоту обрабатываемой поверхности и точность обработки, мощность станка и прочность инструмента. Подачу выбирают из соответствующей таблицы.

Скорость резания зависит от многих факторов, значительная часть которых обычно принимается в качестве постоянных. Определяют ее из соответствующих таблиц по глубине резания и подаче.

1.2. Порядок расчета норм времени

Нормируемое время

Нормируемое время – это время полезной работы, связанной с выполнением производственного задания. Оно классифицируется на основное, вспомогательное, дополнительное и подготовительно-заключительное время. Все названные категории включают в состав технической нормы времени, которая может быть выражена формулой:

(1)

где Т_н – норма времени, мин (часто ее называют штучно-калькуляционным временем);

Т_о – основное время, мин;

Т_в – вспомогательное время, мин;

Т_доп – дополнительное время, мин;

Т_пз – подготовительно-заключительное время, мин;

n_шт – количество деталей в партии.

Основным, или технологическим, называют время, в течение которого происходит изменение формы, размеров, внешнего вида или внутренних свойств детали в результате какого-либо вида обработки. Так, при механической обработке основным будет время снятия стружки, при электросварке – время плавления электрода, при кузнечных работах – время, в течение которого происходит деформация детали под воздействием молота, при окраске – время нанесения слоя краски пульверизатором или кистью и т. д.

При разборке и сборке основным называют время, в течение которого происходит изменение взаимного расположения узлов и деталей в результате разборочно-сборочных работ, а также регулировка, проверка и испытание собранных узлов и агрегатов. По способам выполнения основное время может быть машинным, ручным или машинно-ручным.

Машинное время затрачивают на выполнение технологического процесса с помощью оборудования без непосредственного участия рабочего (например, точение на токарном станке с механической подачей, вибродуговая наплавка с механической подачей).

Ручное время – время выполнения технологического процесса рабочим без участия механизма или станка (например, слесарные, слесарно-сборочные работы).

Машинно-ручное время – затраты времени на работы, выполняемые механизмом или станком при участии рабочего (например, расточка с ручной подачей, электро- и газосварочные работы).

Вспомогательным называют время, затрачиваемое на различные вспомогательные действия, обеспечивающие выполнение основной работы.

К вспомогательным действиям следует относить: установку, выверку, крепление и снятие обрабатываемой детали; настройку оборудования на определенные технологические режимы; управление станком и другим оборудованием; перестановку инструмента (смену электродов); взятие пробных стружек (при точении); обмеры обрабатываемой детали; очистку шва от шлака и поворот детали (при сварке); укладку заготовки в горн и выем из горна; нагреву детали (при ковке) и др.

Вспомогательное время, перекрываемое основной работой, в норму времени не включают.

Сумма основного и вспомогательного времени составляет оперативное время:

(2)

где Т_оп – оперативное время, мин;

Т_о – основное время, мин;

Т_в – вспомогательное время, мин.

Дополнительное время складывается из времени организационно-тех­нического обслуживания рабочего места, времени перерывов на отдых, естественные надобности и производственную гимнастику.

Время организационно-технического обслуживания расходуется на смену затупившегося инструмента (без переточки); заточку инструмента (если не организована централизованная заточка); регулировку и подналадку оборудования в процессе работы; правку шлифовального круга; заправку резца оселком (охлаждение горелки при газовой сварке); смазку станка, очистку его и резца от стружки; раскладку и уборку инструмента; передачу оборудования сменщику; установку ограждения при сварке; установку и смену баллонов для газовой сварки.

Время перерывов на отдых включается в норму только на физически тяжелых или вредных работах (ковка, сварка, слесарные, слесарно-сбороч­ные, полимерные работы). Во всех остальных случаях время на отдых не назначается.

Дополнительное время рассчитывают пропорционально затратам опе­ративного. Поэтому определяют его в процентном отношении от оператив­ного времени:

(3)

где Т_доп – дополнительное время, мин;

К – процентное отношение дополнительного времени к оперативному.

Сумма основного, вспомогательного и дополнительного времени составляет штучное время:

(4)

где Т_ш — штучное время, мин;

Т_о — основное время, мин;

Т_в — вспомогательное время, мин;

Т_доп — дополнительное время, мин.

Штучное время целиком включают в норму времени на изготовление каждой детали.

Подготовительно-заключительным называют время, затрачиваемое рабочим на подготовку к определенной работе и выполнение действий, связанных с ее окончанием.

Подготовительно-заключительное время включает следующие работы: получение задания, наряда, инструмента; ознакомление с работой, чертежами (образцом), технологическим процессом, а если его нет – продумывание технологии выполнения работы; инструктаж, получение приспособлений, материала; подготовка рабочего места; наладка или переналадка оборудования, инструмента и приспособлений для выполнения заданной работы; сдача готовых деталей (изделий); сдача инструмента и уборка рабочего места.

Подготовительно-заключительное время затрачивается рабочим только в начале и конце обработки заданной партии деталей. Величина его не зависит от количества деталей в партии. Так как подготовительно-заключительное время задается на всю партию деталей, то при включении в норму времени на одну деталь его следует разделить на количество деталей в партии.

Партией деталей следует считать одноименные детали независимо от их типоразмеров, например, болты М8, М12, М16 – одна партия, втулки разных диаметров и длины также можно считать одной партией и т.д.

В таблицах нормативов времени на различные виды работ время задается по-разному: иногда в виде оперативного, иногда штучного. Тогда норму времени определяют в первом случае как

(5)

где Т_н – норма времени, мин;

Т_оп – оперативное время, мин;

Т_доп – дополнительное время, мин;

Т_пз – подготовительно-заключительное время, мин;

n_шт – количество деталей в партии, шт.;

во втором:

(6)

где Т_н – норма времени, мин;

Т_ш – штучное время, мин;

Т_пз – подготовительно-заключительное время, мин;

n_шт – количество деталей в партии, шт.

Механическая обработка металлов весьма разнообразна. Это – токарные, строгальные, сверлильные, фрезерные и шлифовальные работы.

Одну и ту же деталь можно обрабатывать на различных станках. Способ обработки выбирают предварительным расчетом затрат времени на выполнение работы различными способами. Сравнивая затраты времени, определяют, какой способ наиболее экономичен.

Технически обоснованные нормы времени на операцию рассчитывают, исходя из оптимальных (наивыгоднейших) режимов резания, при которых достигается наиболее целесообразная обработка детали, полнее используются режущие свойства инструмента и технологические возможности станка при условии соблюдения качества обработки.

Порядок расчета нормы времени на станочную обработку на металлорежущих станках состоит из следующих этапов: установление технологической последовательности обработки детали; выбор оборудования; выбор инструмента; выбор режима резания; расчет основного (машинного) времени; определение затрат вспомогательного, дополнительного и подготовительно-заключительного времени; подсчет нормы времени.

Установление технологической последовательности обработки детали заключается в изучении рабочего чертежа и технических условий на обработку, составлении последовательности или плана обработки, установлении величины припуска на обработку, выборе баз для установки и закрепления изделия на станке.

При выборе оборудования (типа станка) принимают во внимание характер обработки (токарная, фрезерная, шлифовальная); размеры обрабатываемого изделия, которым должны соответствовать размеры станка (высота центров, межцентровое расстояние, рабочая площадь стола) и величина припуска на обработку. Так, детали с большими габаритными размерами и припусками следует обрабатывать на мощных станках с большой высотой центров, а детали малых размеров – на станках небольшой мощности.

Выбор режущего инструмента (марка и геометрические размеры его режущей части) зависит от обрабатываемого материала, вида обработки и технологических условий, а также типа станка. Твердосплавные резцы рекомендуется применять при скоростном резании, что обеспечивает высокую чистоту поверхности, или обработке твердых и закаленных материалов. Резцы из стали Р9 (Р18) применяют при обработке деталей с малыми диаметрами и длиной обработки, а также при работе на станках небольшой мощности.

Назначение режима резания заключается в установлении наиболее выгодного сочетания глубины резания, подачи и скорости резания, обеспечивающего наименьшую трудоемкость и себестоимость выполнения операции.

Режим резания назначают в следующем порядке: определяют глубину резания и число проходов; выбирают подачу; находят скорость резания и число оборотов; корректируют выбранный режим на измененные условия обработки и его соответствие паспортным данным станка.

Основным временем при обработке на металлорежущих станках считается то, в течение которого изменяются форма и размеры заготовки в результате снятия стружки.

Основное (машинное) время в общем виде определяют по формуле:

, (7)

где d – диаметр обрабатываемой детали или инструмента, мм;

L – длина обрабатываемой поверхности детали с учетом врезания и перебега, мм;

i – число проходов, необходимое для снятия припуска на обработку;

 – скорость резания, м/мин;

S – подача, мм/об.;

1000 – числовой множитель для перевода метров в миллиметры.

Вспомогательное, дополнительное и подготовительно-заключительное время определяют по таблицам нормативов.

Вспомогательное время затрачивается на действия подсобного характера, цель которых - обеспечение выполнения основной работы.

Вспомогательное время при обработке на металлорежущих станках бывает двух видов: время, связанное с проходом, и время, затрачиваемое на установку и снятие детали (заготовки).

Дополнительное время затрачивают на уход за рабочим местом и поддержание его в нормальном рабочем состоянии: на периодическую подточку инструмента и смену его при затуплении; регулировку и подналадку станка в процессе работы; периодическую уборку стружки в процессе работы; осмотр, опробование, чистку и смазку станка, раскладку и уборку инструмента в начале и в конце смены; время на личные надобности. Если нет централизованной заточки резцов, учитывается время заточки и доставки инструмента рабочим. Дополнительное время показано в табл.1.

Таблица 1

Дополнительное время

Вид обработки	Отношение к оперативному времени (К), %	Вид обработки	Отношение к оперативному времени (К), %
Токарная	8	Шлифование	9
Строгание	9	Фрезерование	7
Сверление	6	Зуборезные работы	8

Подготовительно-заключительное время при обработке на металлорежущих станках задается в соответствующих таблицах в зависимости от сложности подготовки к работе, характера установки, высоты центров (при токарной обработке и шлифовании). Оно включает затраты времени на ознакомление с нарядом, заданием, чертежом, технологическим процессом, получение и сдачу инструмента, наладку оборудования, инструмента и приспособлений для выполнения данной работы и т. п.