3.5. Станкоемкость механической обработки

Станкоемкость представляет собой время, затрачиваемое станком (или станками) для выполнения данной операции или всех машинных операций при изготовлении детали, узла или изделия в целом.

При проектировании механического цеха станкоемкость обработки деталей определяют следующими методами:

по технологическому процессу;

методом сравнения;

по заводским нормам или материалам ранее выполненных проектов;

по технике экономическим показателям.

Использование того или иного метода определяется в зависимости от стадии проектирования, типа производства, характер номенклатуры программы и других факторов.

По технологическому процессу техническая норма времени устанавливается расчетно-аналитическим методом.

Норма времени на операцию, мин: для массового производства

, (2.00)

для единичного и серийного производств

, (2.00)

где - штучное время, мин;

- штучно-калькуляционное время, мин;

- основное (технологическое или машинное) время;

- вспомогательное время на операцию;

- время на обслуживание рабочего места (техническое и организационное);

- время на перерывы для отдыха и естественные надобности;

- подготовительно-заключительное время;

- число деталей в партии.

В этих формулах только основное время определяется расчетом в зависимости от длины обрабатываемой поверхности, режимов резания и типа станка. Все остальные составляющие определяются по нормативам.

Определив нормы времени на каждую операцию технологического процесса, подсчитывают трудоемкость обработки детали:

для массового производства ,

для единичного и серийного .

Трудоемкость обработки всех деталей, входящих в изделие, определяется как сумма трудоемкостей изготовления каждой из деталей.

Трудоемкость работ методом сравнения определяют при проектировании цехов по приведенной программе. При серийном производстве трудоемкость обработки детали-представителя группы технологически подобных деталей определяют по технологическому процессу, а трудоемкость обработки всех других деталей группы - путем сравнения, пользуясь коэффициентом приведения, т.е.

, (2.00)

где - трудоемкость обработки приводимой детали;

- трудоемкость обработки детали-представителя;

- общий коэффициент приведения.

Аналогично можно сравнивать трудоемкость изготовления узлов и целых изделий.

При проектировании цехов единичного и мелкосерийного производства метод сравнения применяют в упрощенном виде: учитывают только различие по массе геометрически подобных деталей, т. е.

, (2.00)

где и- трудоемкость и масса детали-представителя;

и - трудоемкость и масса приводимой детали.

При сравнении трудоемкости целых изделий в приведенной выше формуле масса деталей заменяется на массу изделий.

Трудоемкость обработки по нормам заводов или материалам ранее выполненных проектов определяют для укрупненных расчетов в серийном и единичном производствах, а также при реконструкции цехов. В этом случае известные заводские или проектные нормы ужесточают, учитывая переработку норм на действующем заводе и улучшение технологического процесса в новом проекте, т.е.

, (2.00)

где - трудоемкость, используемая для расчетов в новом проекте;

- заводская трудоемкость (станкоемкость) механической обработки детали, узла или изделия;

- средний коэффициент перевыполнения норм на заводе;

- коэффициент ужесточения, учитывающий снижение норм времени.

Средний коэффициент перевыполнения норм

, (2.00)

где средний коэффициент выполнения норм на заводе, %.

Определение коэффициента ужесточения , учитывающего снижение норм времени за счет внедрения более прогрессивной технологии, нового оборудования, приспособлений и инструмента, может быть выполнено следующим образом. Для деталей-представителей групп рассчитывается норма времени на каждую операцию в соответствии с новым техническим процессом. Полученные данные сопоставляются с действующими на предприятии при обработке аналогичных деталей. Сопоставление ведется по видам работ, т.е. отдельно для токарных, фрезерных, сверлильных и других работ.

В результате определяют коэффициенты ужесточения по отдельным видам работ, например

,

где – коэффициент ужесточения для токарных работ;

- фактическая заводская трудоемкость токарных работ, т. е. заводская трудоемкость, поделенная на коэффициент переработки норм;

- проектная трудоемкость токарных работ.

Полученные коэффициенты ужесточения распространяются на остальные детали и изделия.

При укрупненном определении трудоемкости изделий по технико-эконо-мическим показателям используются удельные показатели, взятые из отраслевых нормалей или из реализованных проектов аналогичных производств. К таким удельным показателям относятся трудоемкость обработки одного комплекса деталей изделия, трудоемкость одной тонны массы или единицы мощности изделия. Например, при известной удельной трудоемкости 1 т массы аналогичного изделия трудоемкость обработки деталей изделия проекта

,

- удельная трудоемкость 1 т деталей известного изделия;

- масса приводимого изделия.

Если сравниваемые аналогичные изделия отличаются массой, то удельная трудоемкость корректируется по массе

,

где - удельная трудоемкость 1 т массы приводимого изделия;

- масса известного изделия.

Для расчетов трудоемкости составляют расчетные ведомости. В зависимости от способа расчета ведомости составляют подетально, по узлам или на изделие в целом.

Сборочный цех. Общую трудоемкость сборки изделия определяют как сумму трудоемкостей всех сборочных операций общей и узловой сборки.

Структура норм времени на выполнение сборочных операций аналогична структуре норм времени на операции механической обработки.

Так как при сборке основное и вспомогательное время обычно является ручным, то их объединяют в оперативное время (), затрачиваемое на непосредственное выполнение сборочной операции. Дополнительное время, учитывающее затраты на организационно-техническое обслуживание рабочих мест и отдых, принимается по нормативам в процентах от оперативного.

Таким образом, штучное время на сборочную операцию

,

где - коэффициент, характеризующий затраты времени на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности, % от оперативного времени.

При проектировании сборочных цехов крупносерийного и массового производств определение трудоемкости сборки изделия осуществляется путем нормирования всех отдельных переходов, включающих в себя различные приемы сборочных работ. Штучное время на операцию будет равно сумме трудоемкостей всех составляющих ее переходов (оперативное время) плюс дополнительное время.

Для цехов единичного, мелкосерийного и серийного производств, когда подробная технология сборочных работ не разрабатывается, общая трудоемкость сборки может быть определена по показателям трудоемкости сборочных работ на 1 т массы изделия, в процентном отношении к трудоемкости механической обработки собираемых деталей и путем сравнения с трудоемкостью сборки аналогичных изделий по ранее выполненным проектам или данным заводов введением коэффициента ужесточения норм.

Соотношение времени, затрачиваемого на сборку изделия и механическую обработку деталей этого изделия, зависит от вида производства, сложности изделия и метода сборки. Для изделий средней сложности время на сборочные работы примерно равно:

при единичном и мелкосерийном производствах 40-50 %;

при среднесерийном 30-35%, при крупносерийном 20-25 %;

при массовом производстве менее 20 % от времени на механическую обработку.

Общую трудоемкость сборки машины делят на трудоемкость слесарно-пригоночных работ, узловой сборкии общей сборки.Для укрупненных расчетов по видам работ используют примерную трудоемкость по табл. 2.4.

Таблица 2.4