книги из ГПНТБ / Технология металлов и конструкционные материалы учебное пособие

Основная задача технического нормирования состоит в установлении технически обоснованных норм времени.

Технически обоснованной нормой времени называется время, необходимое для выполнения заданной операции при условии полного использования всех возможностей оборудования, выполнения работы 'надлежащего каче­ ства, рациональной организации труда и использования опыта новаторов производства.

Техническое нормирование позволяет вскрывать ре­ зервы производства, прокладывать дорогу передовым методам труда, находить причины потерь рабочеговре­ мени и намечать пути их устранения. Таким образом, технически обоснованные нормы времени являются не только, мерой труда для определения размера возна­ граждения, но и исходными данными для рациональной организации производства.

Объем работы, который рабочий выполняет в еди­ ницу времени, называется нормой выработки.

Техническая норма времени, или штучное калькуля­ ционное время, Тт.к состоит из двух самостоятельных частей: нормы штучного времени и нормы подготови­ тельно-заключительного воемени:

Подготовительно-заключительное -время Гпз — это время ознакомление с чертежом детали, технологическим процессом ее обработки и техническими требованиями к качеству детали. Сюда же включается время на подбор инструмента и приспособлений, их установку на станок, время на наладку станка для обработки данной детали и время на другие работы, относящиеся ко всей партии обрабатываемых деталей. Чем больше величина .партии, тем меньше удельный вес Гпз в норме времени и ниже стоимость продукции. Штучное время определяется так:

ГШ= Т0 + ТВ + Тоб- f ТЛВ ,

где Го — основное технологическое время, мин; Гв — вспомогательное время, мин;

Гоб — время обслуживания рабочего места, мин; Гл.н— время на отдых и личные надобности, мин.

432

ческого труда рабочего, например время обточки детали с механической подачей. Машинно-ручное время отлича­ ется от машинного тем, что рабочий, непрерывно управ­ ляя машиной, прикладывает большие или меньшие фи­ зические усилия, например при сверлении отверстия на сверлильном станке с ручной подачей.

Ручным называется время на ручную обработку де­ тали, например при слесарной опиловке металла.

Вспомогательным временем Тв называется время вы­ полнения вспомогательных приемов, связанных с основ­ ной работой. Э(го время затрачивается на установку и снятие детали со станка, управление механизмами стан­ ка и промер детали в процессе обработки.

'Сокращение вспомогательного времени — один из самых значительных резервов повышения производитель­ ности труда. Наибольшее сокращение вспомогательного времени достигается при внедрении автоматизации.

Время обслуживания рабочего места Т0б складывает­ ся из времени технического и организационного обслу­ живания. Время технического обслуживания включает время на уход за станком и другими механизмами, очи­ стку станка от стружки, смену затупившегося инстру­ мента и его регулировку после переточки, наладку и под­ наладку станка и т. д. Время организационного обслу­ живания состоит из времени «а раскладку инструмента перед работой, смазку и очистку станка в конце работы, времени на транспортировку от станка стружки и дета­ лей и другие подсобные работы. Многие из этих работ в настоящее время механизируются.

Время на отдых и личные надобности Тя.н при работе зависит от условий труда и характера технологического процесса.

При нормировании время технического обслужива­ ния рабочего места находят как часть основного време­ ни, а время организационного обслуживания и время на отдых и личные надобности вычисляют как часть от сум­ мы основного и вспомогательного времени (эту сумму часто называют оперативным временем).

433

Определив норму времени на операцию, переходят к определению нормы выработки в штуках в час по фор­ муле: Тп. В= '6 0/Гш.1( шт/ч или в смену по формуле: ^с-п-в=420/Тш.к шт/смена.

§ 167. Методика разработки технических норм

Технические нормы в условиях массового производства определяют в результате расчета режимов резания (с последующим их уточнением) и определения по хроно­ метру вспомогательного времени, времени обслуживания рабочего места и времени на отдых. Норма времени, определенная таким путем, называется аналитическиисследовательской.

В серийном производстве и для приближенных пред­ варительных расчетов в массовом производстве норма времени определяется по утвержденным нормативам. Расчет начинается с определения основного технологи­ ческого времени, затем по нормативам вычисляется вспо­ могательное время, после чего по оперативному времени определяется норма штучного времени и, наконец, по соответствующим таблицам находится норма подготови­ тельно-заключительного времени. Такой способ норми­ рования получил название аналитически-расчетного. Этот расчет возможен при наличии подробно разрабо­ танного технологического процесса.

Б мелкосерийном и единичном производстве часто ог­ раничиваются составлением лишь маршрутной техноло­ гии, в этом случае норму времени рассчитывают по ук­ рупненным комплексам работы или путем использования норм времени, установленных на типовые технологичес­ кие операции.

При ■составлении норм выработки аналитически-ис- следовательским способом, а также при составлении всевозможных нормативов широко используется фото­ графия рабочего времени— фиксирование всех без ис­ ключения затрат времени рабочего и оборудования в течение рабочей смены.

Изучение результатов фотографии рабочего времени позволяет установить фактический баланс времени рабо­ чего и оборудования, выяснить потери рабочего времени, установить их причину и, что самое главное, разработать меры по устранению этих потерь.

434

Хронометраж отдельных приемов в отличие от фото­ графии рабочего времени ставит 'Конкретную цель изуче­ ния отдельных,.определенных приемов. Поэтому время для каждого из наблюдаемых приемов вносится в бланк с отсчетом от нуля, что упрощает последующую обра­ ботку результатов наблюдений.

§ 168. Методика нормирования станочных работ

Нормирование станочных работ начинается с определе­ ния основного технологического времени, для чего необходимо установить рациональные режимы резания.

Прежде всего устанавливают глубину резания t. Нужно стремиться к тому, чтобы глубина резания рав­ нялась припуску на обработку; в этом случае деталь может быть обработана в один проход. При черновой обработке глубина резания ограничивается мощностью станка и жесткостью системы: станок — приспособле­ ние — инструмент — деталь (СПИД). . Для каждого вида обработки созданы справочные таблицы, в которых указывается наибольшая глубина резания, допустимая по размерам детали, типу станка и способу крепления детали на станке.

Затем назначается величина подачи s. При чистовой обработке величина подачи лимитируется требуемым качеством обработанной поверхности; при черновой об­

подачи корректируется по станку и в дальнейших расче­

двойных ходов К, которое корректируют по станку, пос­ ле чего подсчитывают действительную скорость резания.

Найденные режимы резания должны быть проверены по прочности инструмента и станка, жесткости системы СПИД и мощности привода станка.

Практически мощность двигателя привода станка рассчитана так, чтобы она соответствовала прочности всех звеньев механизма станка. Если пользоваться ин­ струментом рекомендуемого для данного станка раз­

435

мера, то и его прочность соответствует мощности привода станка. Поэтому достаточно бывает проверить исполь­ зование станка по мощности и, если мощность резания меньше мощности привода, дальнейшую проверку не производят.

Убедившись в осуществимости установленных режи­ мов резания, подсчитывают основное технологическое время Т0, расчетная формула которого зависит от вида обработки.

Например, при точении

_ /-f-1\ -{-(2~ 3 мм) Д

^1== —-— — величина врезания, зависящая от глубины tg<p

резания t и угла в плане ср;

А — припуск на обработку на сторону, мм; s — подача, мм/об;

п — число оборотов шпинделя в м-инуту. Аналогично подсчитывается основное технологическое

время для различных переходов и операций по сущест­ вующим формулам.

§ 169. Основные технологические методы повышения производительности труда

Трудоемкость изготовления детали может быть зна­ чительно уменьшена в результате внедрения комплекса организационно-технических мероприятий: уменьшения припусков, совмещения обработки нескольких деталей или нескольких поверхностей детали на одном станке (применяя многоместные приспособления), использова­ ния специальных и специализированных станков.

Вспомогательное время можно уменьшить, применив в приспособлениях быстродействующие зажимные уст­ ройства с механическим, пневматическим или гидравли­ ческим приводом.

Технологический процесс упрощается в результате применения комбинированного инструмента, например комбинированного сверла-зенковки для обработки цент­ ровых отверстий.

Большую роль в повышении производительности тру­ да играет многостаночное обслуживание, при котором

436

рабочий обслуживает несколько одновременно работаю­ щих станков. В последнее время станки снабжаются спе­ циальными загрузочными устройствами (бункерами и магазинами), которые позволяют даже при небольшом основном времени, исчисляемом долями минуты, перейти на многостаночное обслуживание.

Важным источником повышения производительности труда является совмещение передовыми рабочими не­ скольких профессий, например токаря и фрезеровщика, токаря и слесаря и т. д. Такая работа значительно сокра­ щает вынужденные простои оборудования и особенно сокращает .простои станков, сводя их при хорошей орга­ низации производства к нулю.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13.

Техническое нормирование

Цель работы: закрепить теоретические знания, полученные при изу­ чении методики технического нормирования. Приоб­ рести навыки нормирования технологического -.процес­ са механической обработки.

Задание ‘

Пронормировать технологический процесс .механической обработ­ ки (или его отдельные операции по указанию преподавателя), раз­ работанный при выполнении лабораторной работы № 12.

Для выполнения лабораторной работы используются: паспорт­ ные данные станков, установленных в мастерской, технологический процесс механической обработки, составленный при выполнении ла­

бораторной работы № 12.

Все расчеты, связанные с назначением режимов резания и под­ счетом норм времени, ведутся по Справочнику нормировщика-ма- шиностронтеля, т. II (Манлшз, 1961).

Для каждой нормируемой операции задано:

1. Марка .материала заготовки, его твердость или предел проч­ ности. Форма и все размеры (с допустимыми отклонениями) обра­ батываемых поверхностей до и после обработки, требуемое после обработки качество поверхности.

2. Тип и модель станка, на котором будет производиться обра­ ботка, и, следовательно, значение скоростей и подач по паспорту станка, комплект сменных шестерен, мощность привода, мощность или крутящий момент, допустимый по слабому звену станка, и т. д.

'3. Вид и конструктивные особенности приспособления, исполь­ зуемого для установки детали па станке (способ установки детали в приспособлении, способ закрепления детали и принципиальное уст­ ройство зажимных механизмов приспособления).

4. Средства для подъема детали, при установке на станок и

снятия ее со станка.

б. Вид, размеры, углы заточки и марка материала режущего инструмента.

437

6.Вспомогательный и измерительный инструмент, .применяемый при выполнении операции.

7.Последовательность обработки отдельных поверхностей заго­ товки на данной операции.

Методические указания

Операции технологического процесса нормируются независимо друг от друга. Нормирование производится в следующей последова­ тельности:

1.Для каждой обрабатываемой поверхности из технологическо­ го процесса нужно выписать величину припуска и установить целе­ сообразное число проходов, т. е. определить глубину резания.

2.Вычертить эскизы поверхностей, обрабатываемых каждым

инструментом. На эскизах показать два предельных положения ре­ жущего инструмента (в начале и конце рабочего хода), подсчитать

ипроставить на эскизе длину рабочего хода.

3.По справочнику выбрать подачу, обеспечивающую поручение заданной шероховатости поверхности. Найти по паспорту станка значение подачи, наиболее близкое к расчетному. Подача по спра­ вочнику может быть выбрана на оборот шпинделя (двойной ход стола или ползуна) или на зуб инструмента.

4.Выбрав по справочнику период стойкости'инструмента, зная глубину резания и подачу, определить скорость резания и по ней число оборотов шпинделя (или двойных ходов). Подобрать ближай­

шее число оборотов шпинделя (двойных ходов стола), имеющееся

впаспорте станка.

5.Выбранный режим обработки проверить по мощности станка (мощности привода и мощности или крутящему моменту, допускае­

мому по прочности слабым звеном станка). В том и другом случа­ ях подсчитать мощность на шпинделе станка (ползуне, столе я т. д.), которая сравнивается с мощностью резания.

6. Подсчитанные значения глубины резания, подачи, скорости ре­ зания и число оборотов шпинделя (число двойных ходов) занести в бланк технологической карты. Скорость резания и число оборотов шпинделя (число двойных ходов) заносят в одну графу в виде дро­ би; скорость резания — в числителе, число оборотов шпинделя (чис­ ло двойных ходов) — в знаменателе. Используя известную величину подачи на оборот шпинделя (двойной ход) или на зуб инструмента, подсчитать значение минутной подачи. Величина подачи на оборот (подачи на двойной ход, подачи на-зуб) и минутная подача запи­ сываются в одну графу таблицы в виде дроби.

Так как процесс подсчета режимов резания по формулам до­ вольно трудоемок и на заводах им обычно не пользуются, учащие­ ся должны освоить методику назначения режимов резания с мак­ симальным использованием справочных таблиц.

Так, например, при нормировании токарных работ по Справоч­ нику нормироещика-машиностроителя, т. II используется таблица, в которой приведены значения скорости резания, тангенциальной со­ ставляющей силы резания и мощности резания. Эти параметры вы­ числены для случая точения конструкционных углеродистых, хроми­

43?

ются в таблице в зависимости от глубины резания, подачи, вида резца (проходной, упорной, проходной отогнутый), главного и вспо­ могательного углов в плане.

Изменения условий обработки, материала и геометрии резца или свойств обрабатываемого материала учитываются поправочными коэффициентами.

7. Для двух-трех операций и нескольких переходов (по указа­ нию преподавателя) вычертить схемы установки детали в приспо­ соблениях (на эскизах изображается схематически или делается соответствующая надпись) и зажимной механизм приспособления. Для отдельных переходов в отчете вычерчиваются схемы положений рукояток управления станком.

8.По формулам, приведенным в справочнике, подсчитать основ­ ное технологическое время.

9.По соответствующим таблицам справочника найти составляю­ щие вспомогательного времени, суммируя которое определить вспо­ могательное время ,на операцию.

10.По справочнику найти величину подготовительно-заключи­ тельного времени и .по формуле (см. § 166) подсчитать штучное и штучно-калькуляционное время. Полученные данные внести в бланк

технологической карты.

стинкой из сплава Т5К.Ю при продольной грубой обточке изделия диаметром до 100 мм с глубиной резания до 8 мм рекомендуется по­ дача s=0,5-j-0,7 мм/об.

ния будет о = 77 м/мин.

.Выбранный режим проверяем по мощности станка, для чего вы­ числяем силу резания

p z = Ср А / р Кр = 285-6-0,7°’7б-0,44.= 585 кгс, или 5733Н.

439

Тогда мощность резания

Р*« 585-7 Л1рез — 60-102 60 • 102 = 7,38 кВт.

По паспорту станка мощность на шпинделе равна 5,8 кВт, т. е. меньше -мощности резания; поэтому выбранный режим неосущест­ вим. Снизим скорость резания так, чтобы мощность не превышала 5,8 йВт, т. е. в .1,3 рада. .Выберем л =230 об/мин (о = 5 8 м/мин).

-Подсчитав мощность резания, находим, что она равна 5,7 кВт. Режим'по мощности осуществим. В паспорте станка находим указа­

выбран нормальный инструмент, дальнейшей проверки не проводим и принимаем для первого прохода 1= 6 мм, s = 0,7 мм/об, v =

= 5 8 м/мин, л =230 об/мин.

Назначение режимов резания по справочным таблицам (расчет заимствован из Справочника нормировщика-машиностроителя, т, II, Мзшгиз, 1961). По карте 4 определяем значение подачи для черно­ вого точения. Для державки резца сечением 25X25 мм и диаметра обработки от 60 до 100 мм при глубине резания от 5 до 8 мм реко­ мендуется подача s = 0,54-0,7 мм/об. Выбираем большее из рекомен­ дуемых значений подачи: s —0,7 мм/об.

По карте 13 для глубины резания 1= 6 мм определяют мощ­ ность электродвигателя (карта 13), прочность державки резца (кар­

Из сопоставления найденных подач видим, что величину пода­ чи лимитирует мощность электродвигателя.

Поэтому выбираем подачу s = 0,7 м-м/об. Эта подача имеется на станке.

440

Следовательно, для заданных условий v =,100.,1,18 =1118 об/мин;

Pz = 663-0,92 = 610 кгс; ЛГЭ= 10,7-1,09 = 11,6 кВт.

Найденный режим не .может быть принят, так как мощность резания (ilil,6 кВт) выше мощности, развиваемой электродвигателем станка (5,8 кВт), и прочности слабых звеньев кинематической цепи (7,8 мВт). Необходимо уменьшить скорость резания. Коэффициент изменения завиоит от отношения мощности на шпинделе, допусти-

1П0 карте 45 (лист 7) для этого отношения находим коэффи­ циент изменения окорости резания &=0,44, тогда v = 118-0,44= = 52 м/мин.

Находим число оборотов шпинделя:

я=11®4 и я=ЙЗО об/мин.

1Выбираем я =030, тогда скорость резания

я D n 3,14-80.230

= 58 м/мин.

1000 1000

2. Определение основного технологического времени производи ся но формуле

Аналогично находим режимы резания и -основное время для осталь­ ных переходов. Результаты расчета внесены в карту (ом. приложе­ ние И ).

3. Нахождение вспомогательного времени на операцию произв дится суммированием вспомогательного времени на выполнение от­

дельных приемов.

Так, для установки А время на установку и снятие детали мас­ сой 27,2 кг (с помощью подъемных механизмов) при обработке в самоцентрирующем патроне с поджатием задним центром составит

2,9 мин.

Вспомогательное время, связанное с первым переходом, при тру­ бой -работе по лимбу на станке с высотой центров ЙЭ0 май и ручным подводом суппорта равно 0,45 ми-н.

iK этому времени прибавляем время на изменение чисел оборо­ тов шпинделя двумя рычагами 0,06 мин, время на изменение подачи одной рукояткой 0,04 мин и время «а продольное перемещение суп­ порта 0,-02 мин.

441