9 Нормирование технологического процесса

Пронормировать технологический процесс изготовления детали – значит определить техническую норму времени на выполнение каждой операции и на весь процесс в целом. Для серийного и единичного производства определяется штучно-колькуляционное время на операцию

Т_штк = Т_шт+Т_пз/n, (9.1)

где Т_штк - штучное время на операцию, мин;

Т_шт – подготовительно-заключительное время, мин;

Т_пз - количество изготовляемых деталей в партии за месяц

Т_шт = Т_о+Т_в+Т_обсл+Т_отд, (9.2)

где Т_о - основное время, мин;

Т_в - вспомогательное время, мин;

Т_обсл – время на обслуживание рабочего места (организационное и техническое), мин;

Т_отд - время на отдых и личные потребности.

Основное время вычисляется для каждого перехода по соответствующим формулам в зависимости от кинематики процесса и параметров режима обработки и инструмента.

Основное время при точении (сверлении, зенкеровании, развертывании)

t_o= (l+l₁+l₂)i/S_on, (9.3)

где l – длина обрабатываемой поверхности, мм;

l₁ – величина врезания инструмента, мм;

l₂ – величина перебега инструмента, мм;

i – число проходов;

S_o – подача, мм/об;

n – частота вращения шпинделя, мин^-1.

Основное время при цилиндрическом и торцевом фрезеровании

t_o= Li/S_м=Li/S_zzn, (9.4)

где L – расчетная длина обработки, мм;

i – число проходов;

S_м – минутная подача, мм/мин;

S_z – подача на зуб фрезы, мм/зуб;

z – число зубьев фрезы;

n – частота вращения фрезы, мин^-1.

При зубофрезеровании

t_o= (l+l₁+l₂)zi/Sng, (9.5)

где l – длина нарезаемого зуба, мм;

l₁ – величина врезания фрезы, мм;

l₂ – величина перебега фрезы, мм;

z – число зубьев нарезаемого колеса;

i – число ходов;

S – подача на один оборот колеса, мм/об;

n – частота вращения фрезы, мин^-1.

g – число заходов червячной фрезы.

При зубодолблении

t_o= h/S_pn + tzi/S_kn, (9.6)

где h - глубина нарезаемой впадины между зубьями, мм;

S_p – радиальная подача на один двойной ход, мм/дв.ход;

n – число двойных ходов долбяка, мин^-1;

t – шаг нарезаемого колеса, мм;

z – число зубьев нарезаемого колеса;

i – число ходов, необходимое для нарезания колеса;

S_k –круговая подача зубчатого колеса на один двойной ход долбяка, мм/зуб.

Для круглого наружного шлифования с продольной подачей

t_o= L/nSS_pK, (9.7)

где L – длина продольного хода стола. мм;

 – припуск на сторону, мм;

n – частота вращения детали, мин^-1;

S – продольная подача на один оборот детали, мм;

S_p – радиальная подача круга за один проход (глубина резания), мм;

K – коэффициент, учитывающий точность шлифования.

Основное время для круглого наружного и внутреннего шлифования с радиальной подачей круга (врезное шлифование) определяется по формуле

t_o = /nS_pK, (9.8)

Вспомогательное время на операцию расходуется на приемы, необходимые для выполнения основной работы. Сумма основного и вспомогательного времени составляет оперативное время

Т_оп = Т_о+Т_в, (9.9)

Определяется Т_в как сумма t_в для каждого перехода по нормативным таблицам из справочной литературы [13].

t_в = t_уст+t_пер+t_изм, (9.10)

где t_уст – вспомогательное время на установку и снятие заготовки;

t_пер – вспомогательное время, связанное с переходом, состоящее из времени выполнения приемов на переход и дополнительного времени на перемещение частей станка, смену инструмента, изменения подачи, частоты вращения шпинделя станка;

t_изм – время на контрольное измерение.

Т_обсл – время на обслуживание рабочего места, которое состоит из организационного (Т_орг) и технического (Т_техн) времени.

Т_орг – время на подготовку, раскладку инструмента в начале смены и уборку его в конце смены, время на уход за рабочим местом, смазку, чистку его в течении смены, уборку в конце смены.

Т_техн – время на смену затупившегося режущего инструмента, переточку его, правку шлифовального круга, на регулировку и подналадку станка, уборку стружки во время работы в течении смены.

Т_орг и Т_техн определяется в процентах от оперативного времени.

Время на отдых и личные потребности (Т_отд) принимается в процентах от оперативного времени.

Таким образом, норму штучного времени можно записать

Т_шт = (Т_о+Т_в)(1+_обсл+_отд/100), (9.11)

где _обсл – коэффициент, выражающий в процентах долю оперативного времени на обслуживание рабочего места;

_отд – коэффициент, выражающий в процентах долю оперативного времени на отдых (приложение Ж).

Подготовительно-заключительное время (Т_пз) затрачивается на получение на рабочем месте наряда, технической документации и необходимого инструмента; ознакомление с работой и чертежами; подготовку рабочего места; наладку оборудования, инструмента, приспособления; пробную обработку детали; снятие инструмента и приспособления после обработки всей партии деталей и сдачи инструмента и приспособления в кладовую.

Величину Т_пз можно взять из приложения И или из справочной литературы.

Таким образом, Т_о и Т_в определяются как сумма основного и вспомогательного времени по отдельным переходам каждой операции

,, (9.12)

Все расчеты, связанные с нормированием технологического процесса, целесообразно выполнять в такой последовательности (для каждой операции):

- рассчитать t_о для каждого перехода операции по соответствующим формулам и в зависимости от параметров принятого режима обработки и обрабатываемой поверхности. Определить суммарное основное время на операцию;

- определить t_в для каждого перехода по операции и Т_в для каждой операции и оформить в таблице 9.1;

- рассчитать Т_шт для каждой операции по формуле (9.11) и заполнить таблицу 9.2.

Таблица 9.1 – Расчет вспомогательного времени по переходам и операциям

В минутах

№ операции	№ перехода	Содержание перехода	Вспомогательное время
			tуст	tпер					tизм	Всего
			установка и снятие заготовки	связанное с переходом	перемеще-ние частей станка	смена инст-румента	Изменение		Контрольные измерения	tуст+tпер+tизм
							подачи	число оборотов
005	1
	2
	3
	…
Всего на операцию 05 - Тв=

Продолжение таблицы 9.1

№ операции	№ перехода	Содержание перехода	Вспомогательное время
			tуст	tпер					tизм	Всего
			установка и снятие заготовки	связанное с переходом	перемеще-ние частей станка	смена инст-румента	Изменение		Контрольные измерения	tуст+tпер+tизм
010	1
	2
	3
	…
Всего на операцию 10 - Тв=

Таблица 9.2 – Расчет штучного времени по операциям

№ опера-ции	Наименование операции	То, мин	Тв, мин	обсл+отд, %	Тшт, мин
005 010 015 …
Всего на изготовление детали

Литература

1 Справочник металлиста / А.Ю. Акимова [и др.]: под ред. А.Г. Рахштадта и В.А. Брострема. М.: машиностроение, 1976. 720 с.

2 Тылкин М.А. Справочник термиста ремонтной службы. М.: Металлургия, 1981.

3 Чекмарев А.А., Осипов В.К. Справочник по машиностроительному черчению. М.: Высшая школа, 20003. 493 с.

4 Технологичность конструкции изделия: Справочник / Ю.Д. Амиров [и др.]: под общ. ред. Ю.Д. Амирова. М.: Машиностроение, 1990. 768 с.

5 Справочник технолога-машиностроителя / А.М. Дальский [и др.]: под ред. А.М. Дальского. М.: Машиностроение, 2001 Т.1. 912 с.

6 Торопов Ю.А. Припуски, допуски и посадки гладких цилиндрических соединений. Припуски и допуски отливок и поковок: справочник. СПб.: Изд-во «Профессия», 2007. 688 с.

7 Технология машиностроения (специальная часть): учебник для машиностроительных специальностей вузов / А.А. Гусев [и др.]. М.: Машиностроение, 1986. 480 с.

8 Некрасов С.С. Практикум и курсовое проектирование по технологии сельскохозяйственного машиностроения. М.: Мир, 2004. 240 с.

9 Звонарева Л.М., Олейник Н.И., Кульневич В.Б. Проектирование технологической оснастки. Челябинск: ЦНТИ,2010. 64 с.

10 Обработка металлов резанием: справочник технолога / Под. Ред. Г.А.Монахова. М.: Машиностроение,1974. 600 с.

11 Звонарева Л.М. Режимы резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках: учебное пособие. Челябинск: УОП ЧГАУ, 2004. 94 с.

12 Звонарева Л.М., Олейник Н.И. Режимы резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках: учебное пособие. Челябинск: УОП ЧГАУ, 2006. 65 с.

13 Звонарева Л.М., Олейник Н.И. Техническое нормирование при работе на металлорежущих станках: учебное пособие. Челябинск: ЧГАУ, 2007. 32 с.

Приложение А

Припуски и допуски по ГОСТ 7505-89

Выбор класса точности поковок представлены в таблице А.1.

Таблица А.1 – Выбор класса точности поковки

Основное деформирующее оборудование, технологические процессы	Класс точности
	Т1	Т2	Т3	Т4	Т5
Кривошипные горячештамповочные прессы:
- открытая (областная) штамповка				+	+
- закрытая штамповка		+	+
- выдавливание			+	+
Горизонтально – ковочные машины				+	+
Прессы винтовые, гидравлические				+	+
Штамповочные молоты				+	+
Калибровка – объемная (горячая и холодная)	+	+

Группа стали поковок определяется по содержанию углерода и легирующих элементов:

- М1 – сталь с массовой долей углерода до 0,35% включительно и суммарной массовой долей легирующих элементов до 2.0% включительно;

- М2 – сталь с массовой долей углерода свыше 0,35 до 0.65% включительно или суммарной массовой долей легирующих элементов свыше 2,0 до 5,0% включительно;

- М3 – сталь с массовой долей углерода свыше 0.65% или суммарной массовой долей легирующих элементов свыше 5,0%.

Определяющими легирующими элементами являются S_i, M_n, C_r, N_i, M_o, W, V.

Степень сложности С определяют путем вычисления отношения массы G_n поковки к массе G_ф геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки

C=G_n/G_ф , (А.1)

Геометрическая фигура может быть шаром, параллелепипедом, цилиндром с перпендикулярными к его оси торцами или прямой правильной призмой. При определении размеров описывающей поковку геометрической фигуры допускается исходить из увеличения в 1,05 раза габаритных линейных размеров детали, определяющих положение ее обработанных поверхностей. Примеры поковок и геометрических фигур представлены на рисунке А.1.

Рисунок А.1 – Примеры поковок и геометрических фигур

Классификация штампованных поковок по степени сложности приведена в таблице А.2.

Таблица А.2 – Классификация штамповочных поковок по степени сложности

Степень сложности
С1	С2	С3	С4
Значение отношения Gn/Gф
Св.0,63 до 1,00	Св.0,32 до 0,63	Св.0,16 до 0,32	До 0,16

Коэффициент К_р для определения расчетной массы поковки представлен в таблице А.3.

Таблица А.3 – Коэффициент К_р

Характеристика детали	Типовые представители	Кр
Удлиненной формы: - с прямой осью - с изогнутой осью	Валы, оси, цапоры, шатуны Рычаги, сошки рулевого управления	1,3-1,6 1,1-1,4
Круглые	Шестерни, ступицы, фланцы	1,5-1,8
Квадратные, прямоугольные, многоугольные	Фланцы, ступицы, гайки	1,3-1,7
С отверстиями, углублениями, поднутрениями, не оформляемыми в поковке при штамповке	Полые валы, фланцы, блоки шестерен	1,8-2,2

По стандарту при определении припусков и допусков штампованной поковки используют исходный индекс, который определяют в зависимости от массы, группы стали, степени сложности и класса точности поковки. Исходный индекс определяется по таблице А.4.

Таблица А.4 – Определение исходного индекса

Таблица А.5 – Основные припуски на механическую обработку (на сторону)