Нормирование операций изготовления деталей

Техническая норма времени на изготовление детали является одним из основных параметров для расчета стоимости изготовляемой детали, числа производственного оборудования, заработной платы рабочих и планирования производства.

Техническую норму времени определяют на основе технических возможностей технологической оснастки, режущего инструмента, станочного оборудования и правильной организации рабочего места.

Норма времени является одним из основных факторов для оценки совершенства технологического процесса и выбора наиболее прогрессивного варианта изготовления детали.

В крупносерийном и массовом производстве общая норма времени (мин) на операцию механической обработки одной детали определяется по формуле

Т_ш=Т_о+Т_в+Т_т.о+Т_о.п,

где Т_о - технологическое (основное) время, мин; T_в - вспомогательное время, мин; Т_т.о - время на обслуживание рабочего места, мин; Т_о.п - время на физические потребности (отдых и естественные надобности), мин.

Технологическое время для обработки в несколько проходов

Т_о=L_p.хi/(n_cтs_ст),

где L_р.х - расчетная длина рабочего хода режущего инструмента, т.е. путь, проходимый режущим инструментом в направлении подачи, мм определяется по формуле (30); i- число рабочих ходов режущего инструмента; n_ст - частота вращения шпинделя станка, принятая по паспорту станка, об/мин; s_ст - подача по паспортным данным станка, мм/об.

Вспомогательное время Т_в на обработку заготовки зависит от степени механизации, массы заготовки и других элементов, выполняемых на данной операции. Оно состоит из времени на установку и снятия детали Т_уст; времени, связанного с переходом Т_пер (установка инструмента по лимбу, упору, разметка; предварительный промер; взятия пробной стружки и тд.); времени, связанного с переходом на приемы, не вошедшие в комплексы Т_пер.к. (изменение частоты вращения шпинделя станка, изменение подачи, поворот резцовой головки и т.д.); времени на контрольные измерения Т_изм, которое устанавливают по нормативным таблицам [22,27] и таблице 47 в зависимости от точности измерения, размеров измеряемых поверхностей с учетом коэффициента периодичности. Формула для расчета вспомогательного время имеет вид

Т_в ⁼ (Т_уcт, + SТ_пер + SТ_пер.к + SТ_изм) К _tв,

где К _tв- поправочный коэффициент на вспомогательное время в зависимости от размера партии обрабатываемых изделий (табл. 45).

Время на техническое обслуживание рабочего места, затрачиваемое на установку, снятие и замену затупившихся режущих инструментов, на заправку шлифовальных кругов, смазывание и подналадку станка, уборку стружки в процессе работы и т. д. определяется следующим образом

Т_т.о = (Т_о + T_в) (а_п.о/100),

где а_п.о.- время на техническое обслуживание рабочего места в процентах к оперативному времени, которое выбирается по нормативным таблицам в зависимости от типа производства.

Время на отдых и физические потребности равно

Т_о.п ⁼ (Т_о + Т_в,) (а_т.о/100),

где а_т.о - время на отдых и физические потребности (в %) к оперативному времени, которое выбирают по нормативным таблицам (46).

В серийном и единичном производстве за техническую норму времени принимается штучно-калькуляционное время, формула для расчет которого имеет вид

Т_ш.к ⁼ Т_ш + (Т_пз/n_д),

где Т_п.з - подготовительно-заключительное время, затрачиваемое на подготовку и наладку станка для обработки данной партии деталей, получение необходимой технологической оснастки, документации, а также на сдачу обработанных деталей, документации и оснастки; n_д- число обрабатываемых деталей в партии.

Таблица 45

Среднее значение поправочных коэффициентов [29]

Пример. Определить норму штучного времени на черновую зубофрезерную операцию. Исходные данные:

Деталь - косозубое цилиндрическое колесо. Материал детали - сталь 45 ГОСТ 1050-74, s_в=600 Н/м. Масса детали 6 кг. Оборудование - зуборезный станок 5Е32. Приспособление - оправка. Охлаждение - масло. Модуль зуба m = 4 мм. Число зубьев зубчатого колеса z = 40. Ширина венца зубчатого колеса В_в = 40 _мм, b_д = 30°.

Содержание операции:.

1. Установить, закрепить, раскрепить и снять четыре заготовки.

2. Фрезеровать зубья m =4 мм, z = 40.

Решение.

1). Выбираем червячную модульную фрезу с наружным диаметром D_д = 100 мм, с модулем m = 4 мм по ГОСТ 9224-74. Червячная фреза двузаходная, класса точности С. Направление подъема витка фрезы и зуба нарезаемого колеса одноименное. Материал режущей части червячной фрезы из стали Р18 ГОСТ 19256-73. Стойкость фрезы Т_ст = 480 мин.

2). Нарезание зубьев зубчатого колеса производим за один рабочий ход. Глубина резания t_p = 9 мм.

Таблица 46

Продолжение 46

Таблица 47

3). Подачу для двузаходной червячной фрезы выбираем по нормативным таблицам: s_табл = 1,2 - 1,4 мм/об. Корректируем величину подачи, учитывая поправочный коэффициент на твердость материала стали 45 ГОСТ 1050-88 (К_м=0,9) и угол наклона зубьев и витков (К_в = 0,8):

s_расч = s_таблК_мК_в = 1,4∙0,9∙0,8 = 1,008 мм/об

Принимаем по паспорту станка: s_ст = 1 мм/об.

4). Выбираем скорость резания по табличным нормативам:

V_табл = 0,7 м/с (42 м/мин).

Корректируем скорость резания с учетом поправочных коэффициентов на сталь 45, НВ 170... 207: К_мv = 0,8 и К_b = 0,9.

Определяем расчетную скорость резания по формуле:

V_расч = s_таблК_мvК_ŋ = 0,7∙0,8∙0,9 = 0,5 м/с (30 м/мин)

5). Определяем частоту вращения червячной фрезы:

n_{фр.расч} = 95,51об/мин.

Устанавливаем частоту вращения фрезы по паспорту станка:

n_ст = 100 об/мин.

6). Действительную скорость резания определяем по формуле:

V_д = p×D_н×n_ст /(1000 × 60) = 3,14×100×100/ (1000×60) = 0,62 м/с.

7). Длину рабочего хода инструмента в процессе обработки определяем по формуле:

L_р.х = (L_paсч+ l₁ + l₂ + l₃)∙z₃ = (160+2+37,2+2)∙40 =8048 мм.

L_расч = 40 мм (принимаем по чертежу детали); l₁ = 2 мм; l₃= 2 мм.

Величину врезания l₂ определяем по формуле:

L₂ = (1,1¸1,3)∙ 37,2 мм,

где h - глубина впадины зуба мм, h= t.(h = 2,25m =2,25 × 4=9 мм.)

В связи с одновременной обработкой четырех зубчатых колес необходимо увеличить L_расч в 4 раза (L_расч = 40 × 4 = 160 мм).

8). Основное (технологическое) время на обработку зубьев четырех зубчатых колес определяем по формуле:

Т_о =

На одно нарезаемое зубчатое колесо основное время составит:

Т_о = 40,24/4 = 10,06 мин.

9). Вспомогательное время на операцию Т_в определяем по нормативным таблицам. Вспомогательное время на установку детали на оправку с массой до 5 кг равно: Т_уст = 0,7 мин. Добавочное вспомогательное время на каждую последующую установку детали Т_доб на оправку составит: Т_доб = 0,26 мин.

Т_в = 0,7+0,26 = 0,96 мин.

Время на контрольные измерения в норму вспомогательного времени не включается, так как перекрывается основным временем.

10). Время на обслуживание рабочего места для зуборезных работ определяется в процентах от основного времени, где а_{т о} = 3 %:

Т_т.о.= Т_оа_т.о./100 = 10,06×3/100 = 0,3 мин.

11). Время на отдых и естественные надобности рабочего определяют (в %) от оперативного времени, где а_отл = 4 %:

Т_отл = = 0,44 мин.

12. Штучное время на изготовление одной детали составит:

Т_шт = Т_о + Т_в + Т_т.о + Т_отл = 10,06 + 0,96 + 0,3 + 0,44 = 11,76 мин.

Подготовительно-заключительноевремя для массового производства не определяется.

12.Технико-экономическое сравнение вариантов