![](/user_photo/_userpic.png)
книги / Основы технологии машиностроения
..pdf372 Построение технологических процессов в машиностроении
Оперативное время состоит из основного и вспомогательного времени.
Основное (технологическое) время является временем, в течение которого происходит изменение состояния продукта производства (его формы и размеров, структуры и свойств материала и т. п.), что и является целью данной технологической операции.
Вспомогательное время охватывает действия, обеспечивающие выполнение основной работы. Оно включает время на установку, закрепление и снятие обрабатываемой заготовки или собираемого узла, на управление механизмами оборудования, на промеры и т п.
Вспомогательное время подразделяется на время, перекрываемое, и время, не перекрываемое основным машинным временем. В опера тивное время не включаются затраты времени на те элементы вспо могательных действий и вообще ручной работы, которые могут быть выполнены во время автоматической работы оборудования; таким образом, в оперативное время включается лишь вспомогательное время, не перекрываемое основным машинным временем.
При обработке на автоматах вспомогательное время, являющееся машинным, часто называют временем холостых ходов, включая в него автоматический подвод и отвод суппортов, подвод режущего инстру мента к обрабатываемой заготовке от момента автоматического вклю чения его на рабочую подачу и т. п.; таким образом, считают для неав томатизированных операций
|
Т0П= То + Тв, |
(160) |
|
и для автоматизированных операций |
|
161) |
|
|
т оп = т 0 + |
т г, |
|
где Т0 — основное (технологическое) |
время; |
|
|
Тв — вспомогательное |
время; |
|
|
Тх — время холостых |
ходов. |
|
|
Холостые ходы осуществляются либо при тех же минутных пода чах, как и основная работа, либо с ускоренными подачами. У неко торых автоматов вспомогательные действия и холостые ходы осущест вляются с постоянными скоростями, независимо от режимных усло
вий обработки. |
время |
При станочной обработке основное (технологическое) |
на каждый переход или проход рабочего инструмента (^0) опреде
ляется по формуле |
|
|
|
|
|
t0 = - ^ мин., |
(162) |
где Lp — расчетная |
длина |
обработки (путь инструмента или |
заго |
товки в направлении подачи) в мм; |
|
||
sM— величина |
подачи |
(скорость подачи) в мм/мин. |
|
Расчетная длина обработки складывается из длины обрабаты ваемой поверхности в направлении подачи, прибавки на подвод
Технико-экономический анализ механо-сборочного производства |
375 |
где Т — стойкость инструмента, т. е. продолжительность его работы
до затупления, в мин.; |
работы инструмента в мин. |
ta — основное штучное время |
|
Таким образом, получаем |
|
= |
(166) |
что указывает на определенную взаимосвязь времени технического обслуживания с основным временем.
При некоторых станочных работах время технического обслужи вания равно нулю или ничтожно мало; например, при калибровании шариком или оправкой, при протягивании и прошивании отверстий, когда оно затрачивается только на очистку инструмента от стружки, оставшейся между зубьями протяжки.
При слесарно-сборочных работах время технического обслужи вания либо равно нулю (работа молотком, гаечным ключом), либо имеет некоторую величину; например при опиливании (чистка напиль ника щеткой), пришабривании (заправка шабера), клепке (смена бойка).
Норма выработки определяется как частное от деления единицы
времени на норму штучного |
времени: |
|
|
|||
|
а«н = - г - \ |
|
(167) |
|||
|
|
= |
1 ш |
|
|
(168) |
|
|
|
|
|
|
|
где Nчас — норма |
выработки |
за |
1 час; |
|
|
|
Nсм — норма |
выработки |
за |
рабочую смену; |
|
||
Тсм — продолжительность рабочей |
смены в час.; |
|
||||
Тш — норма |
штучного |
времени |
в |
мин. |
труда; |
|
Норма выработки характеризует |
производительность |
определив нормы штучного времени для различных вариантов техно логической операции, получаем возможность сопоставить их по про изводительности труда.
При обработке заготовок партиями производятся затраты подго товительно-заключительного времени Тпэ, которое затрачивается рабочим на ознакомление с работой и чертежом, на подготовку и наладку оборудования, приспособлений и инструментов для обра ботки заданной партии заготовок или сборки заданной партии узлов, на снятие и сдачу оснастки (приспособлений, инструмента) после окончания работы по заданной партии и на сдачу выполненной работы. В крупносерийном производстве при периодически повто ряющихся операциях, а также на переналаживаемых групповых автоматических станочных линиях подготовительно-заключительное время затрачивается главным образом на наладку оборудования.
376 Построение технологических процессов в машиностроении
Подготовительно-заключительное время зависит от оборудова ния, на котором выполняется работа, характера выполняемой работы, степени сложности наладки и не зависит от размера партии.а поэтому нормируется отдельно от штучного времени.
Таким образом, при выполнении работ партиями определяется норма времени на заданную партию (Тпарт):
Тпарт = Т пз+ Т шПа, |
(169) |
где Тпз — норма подготовительно-заключительного времени неза висимо от размера партии;
Тш— норма штучного времени;
пп— число штук в партии.
Значения ряда величин, входящих в нормы штучного и партион ного времени, определяются по нормативам, которые разрабаты ваются на основе изучения рабочего времени наблюдением. Норма тивы времени, т. е. расчетные продолжительности элементов работы, разрабатываются на типовые элементы и предназначаются для рас чета технических норм времени. Применение расчетно-аналитиче ского метода нормирования возможно только при наличии нормати вов времени.
Различают два основных способа изучения рабочего времени наблюдением: хронометраж и фотографию рабочего времени.
С помощью хронометража изучают затраты времени на выполне ние циклически повторяющихся ручных и машинно-ручных элемен тов операции для установления их нормальной продолжительности и разработки на этой основе нормативов, используемых при расчете технических норм времени.
Фотографией рабочего времени называют наблюдения с после довательными замерами всех затрат рабочего времени в течение рабочего дня, в том числе и потерь времени.
Основным назначением фотографии рабочего времени является определение потерь рабочего времени, установление времени на обслуживание рабочего места, на отдых и другие перерывы.
При выборе вариантов технологических процессов весьма важно найти показатели объективной оценки сравниваемых вариантов, характеризующие их преимущества хотя бы в некоторой степени.
Такими показателями могут служить коэффициенты, характери зующие удельное значение отдельных слагаемых трудоемкости, коэффициенты использования материалов при изготовлении деталей и использования оборудования.
Остановимся на содержании и существе некоторых показателей и областях их применения.
Используя расчеты, произведенные для определения нормы штучного времени, можно установить соотношение между ее элемен тами, определив коэффициент основного времени т)0, как отношение основного времени Т0 к штучному времени Т ш.
3 7 8 |
Построение технологических процессов в машиностроении |
В некоторой степени характеризует сравниваемые варианты тех нологических процессов в серийном производстве коэффициент под готовительно-заключительного времени:
^ п э = Т ^ > |
(171) |
где пп — число заготовок в партии.
Этот коэффициент зависит от размера партии и находится в пре делах 0,04 — 0,25, в зависимости от серийности производства [501; при этом чем крупнее серия, тем меньшее значение имеет т]лз. Этим коэффициентом можно пользоваться при оценке аналогичных опера ций.
Коэффициент использования материала у определяется отноше
нием веса готовой детали g к весу |
заготовки |
Gi |
! = - § - . |
|
(172) |
Этот коэффициент характеризует |
процесс |
производства детали |
в целом, включая и выбор метода выполнения заготовки. Он может быть определен как относительно веса заготовки, поступившей из заготовительного цеха на механическую обработку,так и относи тельно веса исходной заготовки. Им можно пользоваться для решения вопроса о целесообразности замены цельной детали сварной конструк цией или сборного узла деталью с точки зрения экономии металла, так’как не всегда относительно меньший вес деталей или узлов соот ветствует меньшей затрате на них исходных материалов.
Приведем некоторые практические данные о коэффициентах использования материала (металла) [30]. При чугунном литье в зем ляные формы машинной формовки по металлическим моделям: для
корпусных деталей у = 0,8 ч- 0,9; |
для |
втулок |
и |
гильз |
|
у = |
0,5 |
ч- |
||||
ч- 0,6; для небольших шкивов и маховиков у = |
0,7 |
ч- |
0,9. |
При штам |
||||||||
повке стальных заготовок на молотах: |
для |
рычагов |
и вилок |
у |
= |
|||||||
= 0,80 |
ч- 0,95; для валов ступенчатых |
и с фланцами |
у |
= |
0,70 |
ч- |
||||||
ч- 0,85; |
для зубчатых колес с обрабатываемым |
зубом |
у |
= |
0,35 |
ч- |
||||||
ч- 0,55; |
для валиков гладких с |
центральными |
|
отверстиями |
у = |
=0,35 ч- 0,55.
Вусловиях поточного производства показателем, характеризую щим разработанный технологический процесс, являются так назы ваемые технологически неизбежные простои оборудования поточной линии, появляющиеся вследствие отклонения действительных штуч ных времен станочных или сборочных операций от темпа потока.
Этот показатель |
связан |
с |
коэффициентом |
загрузки |
оборудо |
|
вания. |
количество |
рабочих мест или станков в потоке (пгр), |
||||
Расчетное |
||||||
необходимых |
для |
выполнения |
технологической |
операции |
в объеме |
|
Технико-экономический анализ механо-сборочного |
производства |
379 |
||||||
заданной |
программы, |
определяется отношением |
штучного времени |
||||||
к темпу: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mр |
|
|
|
|
(173) |
|
где Тш — штучное |
время |
на |
выполнение операции; |
|
||||
|
t — темп |
работы. |
|
|
|
|
|
||
|
Округляя расчетное значение тр до ближайшего большего целого |
||||||||
числа т„, |
находим |
принятое |
число |
станков. Отношением расчет |
|||||
ного к принятому числу станков определяется |
коэффициент |
их |
|||||||
загрузки |
Tie |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(174) |
|
Подставляя в формулу (173) значение темпа по формуле (1), |
||||||||
получаем |
|
|
т |
Т ш |
|
T mN |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
п р = |
t |
~~ |
F |
|
|
и, |
следовательно. |
|
_ __ |
тр _ |
Т ШЫ |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
3 |
mn |
~ |
Fmn ’ |
|
|
где |
F — годовой фонд работы оборудования в |
мин.; |
|
||||||
|
N — заданный |
годовой выпуск |
в шт. |
|
сред |
||||
|
Коэффициент загрузки поточной линии определяется, как |
нее значение коэффициентов загрузки отдельных рабочих мест потока;
т
(175)
i=1
где т — число станков линии.
По практическим данным, коэффициент загрузки поточной линии колеблется обычно в пределах 0,65—0,8.
Пользуясь формулами (174) |
и (173), получаем |
Т щ , |
^ ^ ’п ’Ч з' |
При полной загрузке рабочих мест, т. е. при ii3 = 1, Тш = tmn, следовательно, технологически неизбежный простой Тнп опреде ляется разностью
Тнп tmn — *та-ns = tmn(1 — -пэ). |
(176) |
Например, при темпе t = 2,95 мин., двух рабочих местах и |
-цэ — |
= 0,8, получим |
|
Тнп = 2,95-2(1 — 0,8) =1,18 мин. |
|
В условиях серийного производства, когда на станке выполняется не одна, а несколько закрепленных за ним операций, коэффициент
380 |
Построение технологических процессов в машиностроении |
загрузки |
определяется с учетом всех операций, выполняемых |
на станке, и поэтому не может служить критерием для оценки анали зируемой операции.
Общий коэффициент загрузки станков в серийном производстве Из находится в пределах 0,70—0,85; однако он не определяется при сравнительном анализе технологических процессов, и им поль зуются как показателем при проектировании цехов серийного про изводства.
Выбор варианта обработки заготовок на станках в серийном про изводстве связан не только с сопоставлением их по штучному вре мени, но и с учетом времени, затрачиваемого на переналадку стан ков при обработке нескольких партий заготовок. Таким образом, выгодность варианта по производительности определяется в резуль тате сравнения партионных времен.
Проверим целесообразность построения технологической опера ции по принципу индивидуального или автоматического получения размеров. Способ автоматического получения размеров оправды вается с точки зрения трудоемкости при условии:
Тпз + Тшп > Тпз + Тшп,
где Тпо — подготовительно-заключительное время и
Тш— норма штучного времени—при обработке способом инди видуального получения размеров (пробными проходами и промерами);
Т'пз — подготовительно-заключительное время и
Тш— норма штучного времени—при обработке способом автома тического получения размеров (на предварительно наст
роенном станке); |
в партии. |
|
||
п — число заготовок |
|
|||
Из этого условия имеем |
|
|
|
|
Т ШП |
Т ШП |
Тпз Тпэ, |
||
откуда |
|
|
|
|
|
|
Т |
— Т |
г |
п > |
1 пз |
|
||
|
|
|
т' — т"
При размере партии меньше п применение способа автоматиче ского получения размеров не оправдывается с точки зрения тру доемкости. При числе заготовок в партии п сравниваемые варианты равноценны по суммарной затрате партионного времени.
На фиг. 240 по оси абсцисс отложены размеры партии п, а по оси ординат — время, затрачиваемое на обработку партии Тпарт и его
элементы Тпз и Тш п\ при размере партии пр оба варианта будут
равноценны, т. е. Тпарт будет равно Т"ПаРт\ в этом случае
ТUltlp ТUltlp = Тпз -- Тпз г