Как рассчитать подготовительно заключительное время. Расчет технической нормы времени

Техническая норма времени на обработку заготовки является одной 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 обработки заготовки.

В крупносерийном и массовом производстве общая норма времени (мин) на механическую обработку одной заготовки

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 отдых и естественные надобности, мин (табл. 3.39).

Технологическое время для многих видов обработки

Т о =L p .х i/(n c т s ст),

где L р.х - расчетная длина рабочего хода режущего инструмента, т.е. путь, проходимый режущим инструментом в направлении подачи, мм; 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 на обработку заготовки Т в зависит от степени механизации, массы заготовки и других элементов, выполняемых на данной операции. Вспомогательное время на контрольные измерения выбирают в зависимости от точности измерения и вида измерительного инструмента. Вспомогательное время определяют по нормативным таблицам. Оно зависит от выбранной технологической оснастки, методов обработки и станочного оборудования.

Вспомогательное время Т в состоит из времени на установку и снятия детали; времени, связанного с переходом (установки инструмента по лимбу, упору, разметке; предварительного промера; взятия пробной стружки и др.); времени, связанного с переходом на приемы, не вошедшие в комплексы (изменения частоты вращения шпинделя станка, изменения подачи, поворота резцовой головки и др.); вспомогательного времени на контрольные измерения, которые устанавливают по нормативным таблицам в зависимости от точности измерения, размеров измеряемых поверхностей с учетом коэффициента периодичности. Вспомогательное время на технологическую операцию

Т в = (Т у c т, + Т пер + Т пер.к + Т изм) К t в,

где Т уст - вспомогательное время на установку и снятие детали, мин; Т пер, - вспомогательное время, связанное с переходом, мин; Т пер.к - вспомогательное время, связанное с переходом на приемы, не вошедшие в комплексы, мин; Т изм _ - вспомогательное время на контрольные измерения, мин; К t в - поправочный коэффициент на вспомогательное время в зависимости от размера партии обрабатываемых изделий.

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.

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

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.

В серийном и единичном производстве за техническую норму времени принимается штучно-калькуляционное время

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.

Среднее значение поправочных коэффициентов

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

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

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

2. Фрезеровать зубья m =4мм, z = 40.

Решение.1. Выбираем червячную модульную фрезу с наружным диаметром D д = 100мм, 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.

3. Подачу для двузаходнойчервячной фрезы выбираем по нормативным таблицам: s табл = 1,2 - 1,4 мм/об. Корректируем величину подачи, учитываяпоправочный 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 табл К м К 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. Корректируем скорость резания с учетом поправочных коэффициентов на сталь 45, НВ 170 ... 207, где К мv == 0,8 и К  == 0,9.

Определяем расчетную скорость резания по формуле

V расч =s табл К м v К ŋ =0,7*0,8*0,9=0,5 м/с

5. Определяем частоту вращения червячной фрезы

N ф.расч =

95,51об/мин.

Устанавливаем частоту вращения фрезы по паспорту станка, где n ст = 100 об/мин.

Время на организационное обслуживание и физические потребности

Вспомогательное время на контрольные измерения

6. Действительную скорость резания определяем по формуле

v д =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 pa сч +l 1 +l 2 +l 3)z 3 = (160+2+37,2+2)40 =8048 мм.

L расч = 40 мм (принимаем по чертежу детали) l 1 = 2 мм; l 3 = 2 мм. Величину врезания l 2 определяем по формуле

L 2 =(1,11,3)

37,2 мм,

где h - глубина впадины зубамм, 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 определяют по нормативным таблицам. Вспомогательное время на установку детали на оправку с массой до 5 кг Т уст = 0,7 мин. Добавочное вспомогательное время на каждую последующую установку детали Т доб на оправку составит Т доб = 0,26 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 определяются (в %) от основного времени, где а т о = 3 %:

Т т.о. =Т о а 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 оп = 1,7 % :

Т оп =

= 0,2 мин.

12. Штучное время на изготовление одной детали составит:

Т ш =Т о +Т в +Т т.о +Т оп =10,06+0,96+0,3+0,2=12,52 мин.

Подготовительно-заключительноевремя для массового производства не определяется.

В зависимости от цели в технико-экономических и организационно-плановых расчетах могут использоваться различные технологические нормы времени на выполнение операции. Обычно в качестве нормы времени t i на выполнение i-й операции над единицей продукции принимается к расчету полная норма времени (штучно-калькуляционная норма) - t шк. Принятая в машиностроении классификация затрат рабочего времени и структура полной нормы времени на операцию (штучно-калькуляционной нормы) представлены на рис. 6.2-6.3.

Подготовительно-заключительное время - время на подготовку и завершение обработки партии продукции или смены (получение задания и знакомство с работой, изучение технической документации установка специальных приспособлений и инструмента, наладка станка и установление режима обработки, сдача работы мастеру или контролеру).

Оперативное время - время непосредственного выполнения технологической операции. Включает основное и вспомогательное время. Основное (технологическое) время - время, в течение которого реализуется технологическая цель работы (формообразование, изменение состояния, качества, свойств предмета труда). Может быть ручным, машинным, машинно-ручным. Вспомогательное время - время на действия, обеспечивающие выполнение основной работы (установка и съем детали, подвод-отвод инструмента, пуск и остановка станка, измерение детали). Может быть ручным, машинным и машинно-ручным.

Время обслуживания рабочего места - время на уход за рабочим местом на протяжении заданной работы и всей смены. Включает время технического и организационного обслуживания. Время технического обслуживания - время на смену инструмента при износе или поломке, подналадку оборудования в процессе работы. Время организационного обслуживания - время на раскладку и уборку инструмента в начале и конце смены, на смазку и чистку станка, уборку рабочего места в течение смены.

Время регламентированных перерывов - время перерывов, которые неизбежны при выполнении заданной работы. Включает время организационно-технологических перерывов, перерывов на отдых и естественные надобности.

Рис. 6.2. Классификация затрат рабочего времени:

Время организационно-технологических перерывов - время перерывов, обусловленных ходом технологического процесса и недостаточной синхронизацией операций. Время перерывов на отдых и естественные надобности - время перерывов на обед, производственную гимнастику, отдых и личные надобности. Все остальные перерывы считаются непроизводительными потерями и не нормируются. Не нормируются также затраты времени работы, перекрываемые основным временем (т. е. действиями, выполняемыми параллельно и не требующими дополнительного времени).

Рис. 6.3. Структура полной нормы времени на операцию:

Как видно из рис. 6.3, полная норма времени на операцию (штучно-калькуляционная норма) t шк определяется следующим образом:

где t ш – норма штучного времени;

t пз – норма подготовительно-заключительного времени на партию;

n – размер партии, шт.;

t o – основное время;

t * в – вспомогательное время, не перекрываемое основным;

t * то – время технического обслуживания, не перекрываемое основным;

t * oo - время организационного обслуживания, не перекрываемое основным;

t техн - время организационно-технологических перерывов;

t отд - время перерывов на отдых и естественные надобности.

Операционный цикл

Длительность операционного цикла зависит от времени выполнения операции над единицей продукции (штукой), от числа единиц продукции в партии, поступающей на операцию, от числа рабочих мест на операции (число каналов обслуживания в многоканальном устройстве).

Расчет операционного цикла. При расчете операционного цикла возможны следующие простейшие случаи.

1) Единиц продукции - 1, рабочих мест - 1. Операционный цикл ^ о в случае выполнения операции на одном рабочем месте над единицей продукции равен норме времени на операцию t i:

где t i - норма времени на выполнение i-й операции над единицей продукции данного наименования.

2) Единиц продукции - n , рабочих мест - 1. Когда на операцию c одним рабочим местом приходит партия продукции размером п штук, операционный цикл Т 0 равен суммарному времени выполнения операции над всей партией. Поскольку предметы труда одинаковы, проходят операцию последовательно и требуют затрат времени t i на единицу продукции, то операционный цикл увеличивается в п раз:

T 0 =nt i

3) Единиц продукции - n, рабочих мест - q. Когда на операции имеется q i одинаковых рабочих мест, можно запустить на них партию для параллельного выполнения операции сразу над несколькими единицами продукции. Операционный цикл Т 0 сократится в q раз:

где q i - число рабочих мест для выполнения i-й операции над партией продукции данного наименования.

Возможны различные варианты формирования принимаемой к расчету t i , когда в нее включаются или не включаются те или иные составляющие затрат времени. В частности, подготовительно-заключительное время на партию t n 3 может задаваться в виде самостоятельной составляющей операционного цикла Т 0 или включаться в состав t i в расчете на штуку - t n 3 /п.

Порядок прохождения партии через операцию. Операция может иметь сложную структуру и состоять из многих переходов, выполняемых на одном рабочем месте. Под переходом понимается часть операции, выполняемая над одной или несколькими поверхностями детали одним или несколькими инструментами одновременно при одном режиме резания. В этом случае на операционный цикл Т o влияет порядок прохождения партии через операцию, так как от этого зависят затраты времени, в частности, на установку и снятие детали в оборудовании, а также на переналадку оборудования при чередовании переходов. На рис. 6.4 показаны два возможных вида прохождения партии через операцию:

а) попереходное прохождение, при котором все количество предметов труда проходит сначала через первый переход, затем через второй переход, затем через третий и так до последнего перехода операции. Процесс выполнения операции для отдельных единиц продукции носит прерывный характер, а для партии в целом - непрерывный;

б) пооперационное прохождение, при котором сначала первый предмет труда проходит через все переходы, затем второй, третий, и так до последней единицы партии продукции. Процесс выполнения операции для единицы продукции носит непрерывный характер, а для партии в целом - прерывный.

Рис 6.4. Виды прохождения партии продукции в операции:

а - попереходное; б - пооперационное

Целесообразность выбора того или иного вида прохождения партии определяется тем, при каком из них суммарное время на выполнение операции над партией (операционный цикл Т 0)будет минимальным. При попереходном прохождении увеличивается время на установку и снятие каждой детали по каждому переходу, при пооперационном - время на переналадку рабочего места после каждого перехода. Если принять для упрощения, что время на обработку по переходам, установку и снятие детали для обоих видов прохождения одинаково, то разница в длительности операционного цикла при попереходном T оА и пооперационном T оВ прохождении, согласно цикловым графикам на рис. 6.4, будет равна:

где п - размер партии продукции;

Р - число переходов в данной операции;

t у - время на установку и снятие детали;

Т п - время переналадки рабочего места при чередовании переходов.

При положительном значении этой разницы целесообразно применение пооперационного прохождения, при отрицательном - по-переходного. Ориентировочно можно считать, что попереходное прохождение целесообразно применять в тех случаях, когда предметы труда не тяжелы и не громоздки, пооперационное - когда время на переналадку рабочего места незначительно.