Основы технологии машиностроения. Учебное пособие для вузов
.pdf7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОИВОДСТВЕННЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
7.1. Понятие о технических нормах времени и выработки
Технически обоснованной нормой времени - tшт (штучное время) называется время, необходимое для выполнения техно- логической операции в определенных организационно- технических условиях, наиболее благоприятных для данного производства.
Под наиболее благоприятными условиями понимается:
-правильная разработка операции с точки зрения выбора станка, приспособления и инструмента;
-соответствие свойств обрабатываемого материала рабочему
чертежу детали и размеров припуска данному виду операции и размерам детали;
-наивыгоднейшие в данных условиях режимы резания;
-соответствующая данной работе квалификация рабочего;
-исправный станок и приспособление;
-кондиционное качество инструмента;
-своевременное и бесперебойное снабжение рабочего места всем необходимым для выполнения работы.
На основе технических обоснованных норм времени устанав- ливаются расценки, определяется производительность оборудо- вания, осуществляется календарное планирование производства, выявляется возможность организации многостаночного обслу- живания.
Технической нормой выработки называется величина обрат- ная норме времени; выражают ее количеством изделий в еди- ницу времени.
QH = |
7 |
(при семи часовой рабочей смене). |
|
||
|
tшт |
|
101
Существуют три метода нормирования:
-метод технического расчета норм времени по нормативам.
Определение длительности нормируемой операции производят расчетным путем по элементам, используя нормативы, пред- ставляющие собой расчетные величины продолжительности вы- полнения отдельных элементов работы. Норму времени уста- навливают в результате анализа последовательности и содержа- ния действий рабочего и машины;
-метод расчета норм времени на основе изучения затрат ра- бочего времени наблюдением - норму времени устанавливают наблюдением в производственных условиях. Этот метод имеет
особое значение для изучения и обобщения передовых приемов труда, а также для разработки нормативов, необходимых для установления технически обоснованных норм времени;
-метод сравнения и расчета по укрупненным типовым нор- мам - нормы времени, определяемой более приближенно по ук- рупненным типовым нормам, которые разрабатываются на ос-
нове сопоставления и расчета типовых операций и процессов по отдельным видам работ. Этот метод нормирования применяется при единичном и мелкосерийном производстве.
7.2. Основы технического нормирования
Для неавтоматизированного производства штучное время оп-
ределяется по формуле: |
(7.1) |
tшт = tо + tв + tобс. + tn , |
где tо - основное (технологическое) время, tв - вспомогатель-
ное время, tобс. - время обслуживания (организационного и тех-
нического), tn - время перерывов в работе.
Основное время t0 - время, в течение которого происходит из-
менение формы, размеров или состояния поверхности обраба- тываемой детали (при сборке - время, в течение которого про-
102
исходит изменение взаимного расположения и связи отдельных деталей).
При станочной обработке обычно вместо основного времени t0 пользуются термином «машинное» время tм , понимая под
этим время, затрачиваемое на работу станка по снятию стружки с обрабатываемой поверхности.
При всех станочных работах машинное время представляет собой отношение произведения пути рабочего хода инструмента и числа рабочих ходов к произведению его минутной подачи и числа оборотов шпинделя. Для токарных, сверлильных, резьбо- нарезных работ, для сверления, зенкерования, развертывания и фрезерования машинное время выражается в общем виде фор- мулой:
tм = |
L × i |
, |
(7.2) |
n ×S |
где L - длина рабочего хода в направлении подачи (длина обра- ботки); i - число проходов для снятия припуска; S - подача на один оборот или двойной ход (изделия или инструмента); n - число оборотов (изделия или инструмента) или двойных ходов в одну минуту.
Длина обработки ( L ) определяется, исходя из схемы обра- ботки. Например, для токарной обработки наружной цилиндри- ческой поверхности она определяется суммой длин обрабаты- ваемой поверхности детали (l), врезания ( l1 ), перебега ( l2 ) и
взятия пробной стружки ( l3 ) при обработке методом последова-
тельного приближения к заданному размеру (рис.7.1). Таким об- разом,
L = l + l1 + l2 + l3 . |
(7.3) |
Вспомогательное время tв - время, затрачиваемое на выпол- нение различных действий, необходимых при каждой операции для обеспечения основной работы (время на установку, закреп- ление и снятие обрабатываемой заготовки или собираемого уз-
103
Рис.7.1 Схема для определения длины обработки детали на токарном станке
ла, на управление механизмами оборудования, на измерение об- рабатываемой заготовки и т.п.). Таким образом, вспомогатель-
ное время - время, затрачиваемое в основном на ручные дейст- вия рабочего, но в него должна входить и та часть машинного вспомогательного времени, которая не может быть включена в формулу машинного времени по ее структуре, например, на быстрое передвижение стола или станка, производящиеся не вручную, а механически от привода станка.
Время обслуживания рабочего места tобс - время, затрачи-
ваемое на подготовку рабочего места к началу работы, уборку его в конце смены, смазку и чистку станка в течение смены, смену инструмента, подналадку оборудования, заправку и регу- лировку инструмента (не при каждой операции, а при необхо- димости).
Время перерывов tn - время на необходимый отдых и есте- ственные надобности.
Сумма машинного и вспомогательного времени называется оперативным временем - tоп .
Величина tобс выбирается в пределах (2,0–4,0)% от tоп (в
зависимости от габаритов станка).
104
Величина tn выбирается по нормативам в процентах от опе-
ративного времени до 4,0% при станочных работах, при сборке до 7,0%.
Изучение рабочего времени производится двумя способами:
-хронометраж - изучаются затраты рабочего времени на вы- полнение циклически повторяющихся ручных и машинно-
ручных элементов операции для установления их нормальной продолжительности и разработка на этой основе нормативов, используемых при расчете технических норм времени;
-фотография рабочего дня - наблюдается последовательным
измерением всех затрат рабочего времени в течение одной или нескольких смен. Основное назначение фотографии рабочего дня - определение потерь рабочего времени, установление по- требного времени на обслуживание рабочего места и перерывы.
При обработке деталей партиями определяется подготови-
тельно-заключительное время - tп.з., которое затрачивается ра-
бочим на ознакомление с чертежом, на подготовку и наладку оборудования, приспособлений и инструментов, на снятие и сдачу приспособлений и инструментов после окончания работы и на сдачу выполнения работы; tп.з.зависит от оборудования, на
котором выполняется работа, характера выполняемой работы, степени сложности наладки и не зависит от размера партий.
Для оценки трудоемкости изготовления детали определяется штучно-калькуляционное время - tшт.к. по формуле:
tшт.к. = tшт + |
tп.з. |
, |
(7.4) |
n
где n - количество деталей в партии.
Трудоемкость изготовления единицы продукции - количество времени (в человеко-часах), затрачиваемое на техпроцесс изго- товления единицы продукции (деталь, узел, машина).
Основные пути снижения трудоемкости: совершенствование техпроцесса - вооружение работающих наиболее производи-
105
тельным оборудованием, приспособлениями и инструментом, лучшая организация рабочих мест, механизация ручного труда, автоматизация производства.
Затраты на средства производства и зарплату, израсходован- ные на изготовления машины называется себестоимостью. Под- счет себестоимости получил название калькуляции.
7.3.Технологические мероприятия, направленные на повы- шение эффективности производства
7.3.1. Снижение подготовительно-заключительного времени
Снижение подготовительно-заключительного времени обес- печивается за счет:
-снижения времени на получение и ознакомление рабочего с задачей, которую ему надо выполнить - четко и исчерпывающе ясно написанный техпроцесс и разработанный чертеж позволя- ют сократить это время;
-сокращения времени на установку инструмента - за счет применения быстросменных приспособлений, блоков с заранее установленными инструментами;
-сокращения времени на установку приспособлений за счет правильного его базирования на станке с использованием пра- вила шести точек;
-сокращения времени на статическую настройку размерных
икинематических цепей системы СПИД.
7.3.2. Сокращение штучного времени за счет сокращения величин слагаемых или совмещением переходов
техпроцесса
Штучное время может быть сокращено главным образом за счет машинного и вспомогательного времени. Машинное время может быть ощутимо сокращено за счет уменьшения числа ра-
106
бочих ходов путем применения более прогрессивных методов получения заготовок.
Вспомогательное время может быть сокращено за счет:
-уменьшения времени, расходуемого на замену одних обра- ботанных деталей другими путем использования методов взаи-
мозаменяемости и определенности базирования для достижения требуемой точности установки при смене деталей;
-уменьшения времени на контроль над ходом выполнения технологического процесса, путем правильного выбора методов
исредств измерения, механизации и автоматизации контроля;
-комплексной автоматизацией технологических процессов.
7.3.3. Выбор оптимальной геометрии режущих инструментов и материала для их изготовления
Рекомендации по этому направлению могут быть получены в нормативной литературе в зависимости от конструктивных осо- бенностей обрабатываемой детали и конкретных условий вы- полнения операций механической обработки [12, 15].
7.3.4. Применение многоместных приспособлений
Здесь могут быть применены две схемы обработки:
- обработка нескольких поверхностей одним инструментом
Рис. 7.2 Схема обработки нескольких поверхностей одним инструментом
107
(рис.7.2).
Рис. 7.3. Схема обработки нескольких поверхностей несколькими инструментами
- обработка нескольких поверхностей несколькими инстру- ментами (рис.7.3).
7.3.5.Применение многоинструментальной обработки
Вэтом случае применяются многорезцовые станки и автома- ты с особенностями наладки продольного и поперечного суп- порта.
Наладка продольного суппорта:
- способ деления длины обработки (рис.7.4)
Все резцы в этом случае должны быть установлены на задан- ные диаметры точения и расположены друг от друга на расстоя- ниях, определяемых длинами отдельных ступеней обрабатывае-
мой детали. Длина рабочего хода суппорта ( Lpx ) равна длине
максимальной ступени.
- способ деления длины максимальной ступени (рис.7.5) Для этой схемы обработки l1 = l1' + l1'' , l1' = l1''
108
Рис. 7.4 Схема обработки с делением общей длины обработки
Lp.x. = lmaxm ,
где m - число резцов, установленных на наиболее длинной сту- пени.
- способ деления припусков (рис.7.6) z∑ = z1 + z2 + z3 ,
Lp.x. = l1 + l2 + l3 .
Рис. 7.5 Схема обработки с делением длины мак- симальной ступени
109
Рис. 7.6 Схема обработки с делением припусков
Производительность при обработке по этому способу ниже, чем в двух предыдущих способах. Способ выгоден, когда форма заготовки не соответствует форме детали и когда большой сум- марный припуск (делится между отдельными резцами).
Наладка поперечного суппорта:
- подрезка переходов диаметров на отдельных ступенях дета- ли, торцевание и проточка узких выточек и фасок соответст- вующими резцами. Наиболее распространенный способ исполь- зования поперечного суппорта многорезцовых станков (рис.7.7);
Рис.7.7 Рис.7.8
Схемы обработки с использованием поперечного суппорта
- обработка широкими и фасонными резцами части профиля обрабатываемой поверхности. В этом случае достигается раз-
110