Расчет норм времени при обработке деталей на станках

Зарегистрируйтесь, чтобы просмотреть полный документ!

Расчет норм времени при обработке деталей на станках с ЧПУ Дисциплина: «Проектирование технологических процессов для современных многоцелевых станков» Выполнил студент группы М 03 -721 -1 Пинегин С. Н.

Нормативы времени предназначены для технического нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с числовым программным управлением (ЧПУ). Норма времени (норма штучно-калькуляционного времени, Тшт-к ) для выполнения операций на станках с ЧПУ при работе на одном станке Нвр состоит из нормы подготовительно-заключительного времени Тпз и нормы штучного времени Тшт и определяется по формуле (1): , (1) где n – количество деталей в партии запуска.

Норма штучного времени определяется по формуле (2): , (2) где Тца – время цикла автоматической работы станка по программе, мин; , (3) где То – основное (технологическое) время на обработку одной детали, мин;

, (4) где Li – длина пути, проходимого инструментом или деталью в направление подачи при обработке i – го технологического участка (с учетом врезания и перебега), мм; Sмi – минутная подача на данном технологическом участке, мм/мин; i =1, 2, …, n – число технологических участков обработки; Тмв – машинновспомогательное время (на подвод детали инструмента от исходных точек в зоны обработки и отвод; установку инструмента на размер, смену инструмента, изменение величин и направления подачи, время технологических пауз и т. п. ), мин;

, (5) , (6) где L – длина пути (или траектории), проходимого инструментом или деталью в направлении подачи, мм; l 1, l 2, l 3 – длина подвода, врезания и перебега инструмента соответственно, мм. Величина L определяется исходя из параметров траектории детали. Так, при обработке участков детали с перемещением инструмента по двум координатам длину L определяют по формуле (7) , (7)

где Δх, Δу – приращения соответствующих координат на данном участке обработки. При перемещении инструмента по дуге окружности длину L определяют по формуле (8) или (9) , (9) где R – радиус дуги окружности, мм; а – длина хорды дуги окружности, мм; φ – центральный угол, опирающийся на конечные точки дуги окружности, рад; Тмв. и – машинновспомогательное время на автоматическую смену инструмента, мин; Тмв. х – машинно-вспомогательное время на выполнение автоматических вспомогательных ходов и технологические паузы, мин.

Для станков с револьверными головками время Тмв. и можно определить по формуле (10) , (10) где Тип – время поворота револьверной головки на одну позицию, мин; Кп – количество позиций, на которое необходимо повернуть револьверную головку для установки требуемого инструмента; Тиф – время фиксации револьверной головки, мин. Для станков с контурными системами управления время Тмв. х можно определить по формуле (11) , (11)

где Lxxj – длина пути j – го участка автоматического вспомогательного хода, мм; j=1, 2, …, т – число участков автоматических вспомогательных ходов; Sму – минутная подача ускоренного хода. Для станков с позиционными и универсальными (контурно-позиционными) системами управления станками, в которых программирование обработки ведется стандартными циклами, аналитическим путем время Тмв. х определить трудно в связи с тем, что конкретные станки в зависимости от их наладки имеют значительные разбросы значений Sмхх и Lхх (связанные с установками позиционирования). Для более точного определения времени Тмв. х на этих станках рекомендуется проводить предварительный хронометраж с целью определения фактического времени Тмв. х при перемещении стола или инструмента на мерное расстояние в направлении различных координат.

В том случае, когда нормирование ведется для уже спроектированного технологического процесса и имеется управляющая программа, время Тц. а определяют прямым хронометрированием цикла обработки детали. Вспомогательное время на операцию рассчитывается по формуле (12) , (12)

где Тв. у – время на установку и снятие детали вручную или подъемником, мин; Тв. оп – вспомогательное время, связанное с операцией (не вошедшее в управляющую программу), мин; Тв. изм – вспомогательное неперекрываемое время на измерения, мин; Ктв – поправочный коэффициент на время выполнения ручной вспомогательной работы в зависимости от партии обрабатываемых деталей [1, с. 50, карта 1]; атех, аорг, аотл – время на технологическое и организационное обслуживание рабочего места, на отдых и личные потребности при одностаночном обслуживании, процент от оперативного времени [1, с. 90, карты 16 -18].

Нормативы вспомогательного времени на установку и снятие детали Тв. у [1, с. 52, карты 3 -13] даются по видам приспособления вне зависимости от типов станков и предусматривают наиболее распространенные способы установки, выверки и крепления деталей в универсальных и специальных зажимных приспособлениях. В качестве главных факторов, влияющих на время установки и снятия детали, принимаются массы детали, способ установки и крепления заготовки, характер и точность выверки.

Нормативы времени на установку и снятие деталей предусматривают выполнение следующей работы: - при установке и снятии вручную: взять и установить деталь, выверить и закрепить; включить и выключить станок; открепить и снять деталь, уложить в тару; очистить приспособление от стружки, протереть базовые поверхности салфеткой; - при установке и снятии мостовым краном: вызвать кран; застропить деталь; транспортировать деталь к станку; установить деталь, выверить и закрепить; включить и выключить станок; открепить деталь; вызвать кран; застропить деталь; снять со станка, транспортировать ее на место хранения; отстропить деталь; очистить приспособления или поверхность стола от стружки, протереть базовые поверхности салфеткой.

При установке и снятии детали подъемником при станке (или группе станков) выполняют ту же работу, что и при снятии детали мостовым краном, за исключением вызова крана. При установке в специальных приспособлениях вспомогательное время определяют как сумму времени: на установку и снятие одной детали; на установку и снятие каждой последующей детали свыше одной в многоместных приспособлениях; на закрепление детали с учетом количества зажимов; на очистку приспособления от стружки и протирку базовых поверхностей салфеткой. В случае применения для установки и снятия детали роботов, манипуляторов и столов-спутников вспомогательное время определяется с учетом их конструктивных особенностей.

Нормативы вспомогательного времени, связанного с операцией Тв. оп. [1, с. 79, карта 14]. Вспомогательное время, связанное с операцией, не вошедшее во время цикла автоматической работы станка по программе предусматривает выполнение следующей работы: включить и выключить лентопротяжной механизм; установить заданное взаимное положение детали и инструмента по координатам Х, Y, Z и в случае необходимости произвести поднастройку; открыть и закрыть крышку лентопротяжного механизма, перемотать и заправить ленту в считывающее устройство; продвинуть перфоленту в исходное положение; проверить приход детали инструмента в заданную точку после обработки; установить щиток от разбрызгивания эмульсией и снять его.

Машинно-вспомогательное время, связанное с переходом, включенное в программу и относящееся к автоматической вспомогательной работе станка, предусматривает: подвод детали инструмента от исходной точки в зону обработки и отвод; установку инструмента на размер обработки; автоматическую смену инструмента; включение подачи; холостые ходы при переходе от обработки одних поверхностей к другим; технологические паузы, предусмотренные при резком изменении направления подачи, для проверки размеров, осмотра инструмента и переустановки или перезакрепления детали. Машинно-вспомогательное время, связанное с переходом, определяется по паспортным данным станков и входит в качестве составляющих элементов во время автоматической работы станка.

Нормативы вспомогательного времени на контрольные измерения Тв. изм. [1, с. 80, карта 15]. Необходимые размеры деталей, обрабатываемых на станках с числовым программным управлением, обеспечиваются в автоматическом цикле обработки. В связи с этим время на контрольные измерения (после окончания работы по программе) должно включаться в норму штучного времени только в том случае, если это предусмотрено технологическим процессом и с учетом необходимой периодичности таких измерений в процессе работы, и только в тех случаях, когда оно не может быть перекрыто временем цикла автоматической работы станка по программе.

Нормативы времени на обслуживание рабочего места [1, с. 90, карты 16 -18]. Время на обслуживание рабочего места дается по типам и размерам оборудования с учетом одностаночного и многостаночного обслуживания в процентах от оперативного времени. Технологическое обслуживание рабочего места предусматривает выполнение следующих работ: - смену инструмента (или блока с инструментом) вследствие его затупления; - регулировку и подналадку станка в процессе работы (изменение величины коррекции инструмента); - сметание и периодическую уборку стружки в процессе работы (кроме сметания стружки с базовых поверхностей установочных приспособлений, время, на которое учтено во вспомогательном времени на установку и снятие детали).

Организационное обслуживание рабочего места включает работу по уходу за основным и вспомогательным оборудованием, технологической и организационной оснасткой, тарой, относящимся к рабочей смене в целом: - осмотр и опробование оборудования в процессе работы; - раскладку инструмента в начале и уборку его в конце смены; - смазку и чистку станка в течение смены; - уборку станка и рабочего места в конце смены.

Нормативы времени на отдых и личные потребности [1, с. 90, карты 16 -18]. Время на отдых и личные потребности для условий обслуживания одним рабочим одного станка отдельно не выделяется и учтено во времени на обслуживание рабочего места. Для многостаночного обслуживания предусматривается время перерывов на отдых и личные потребности в зависимости от характеристики работ.

Нормативы подготовительно-заключительного времени [1, с. 96, карты 21 -34]. Норма времени на наладку станка представляется как время на приемы подготовительно-заключительной работы на обработку партии одинаковых деталей независимо от партии и определяется по формуле (13) , (13) где Тпз – норма времени на наладку и настройку станка, мин; Тпз 1 – норма времени на организационную подготовку, мин; Тпз 2 – норма времени на наладку станка, приспособления, инструмента, программных устройств, мин; Тпр. обр – норма времени на пробную обработку.

Время на приемы подготовительно-заключительной работы устанавливается в зависимости от вида и размерной группы оборудования, а также с учетом особенностей системы программного управления. Состав работ по организационной подготовке является общим для всех станков с ЧПУ независимо от их группы и модели. Время на организационную подготовку предусматривает: - получение наряда, чертежа, технологической документации, программоносителя, режущего, вспомогательного и контрольно-измерительного инструмента, приспособлений, заготовок до начала и сдачу их после окончания обработки партии деталей на рабочем месте или в инструментальной кладовой; - ознакомление с работой, чертежом, технологической документацией, осмотр заготовки; - инструктаж мастера.

При бригадной форме организации труда, когда производится межсменная передача обрабатываемых деталей, организационная подготовка учитывает только время на ознакомление с работой, чертежом, технологической документацией, осмотр заготовок и инструктаж мастера. В состав работ по наладке станка, инструмента и приспособлений включаются приемы работы наладочного характера, зависящее от назначения станка и конструктивных особенностей: установка и снятие крепежного приспособления; установка и снятие блока или отдельных режущих инструментов; установка исходных режимов работы станка; установка программоносителя в считывающее устройство и снятие его; настройка нулевого положения и др.

Время на пробную обработку деталей на станках токарной и револьверной групп включает затраты времени на обработку детали по программе и вспомогательное время на выполнение дополнительных приемов, связанных с измерением детали, вычислением коррекции, введением величин коррекции в систему ЧПУ, и вспомогательное время на приемы управления станком и системой ЧПУ. Время на пробную обработку деталей на станках карусельной, фрезерной, расточной групп, многоцелевых станках включает затраты времени на обработку деталей методом пробных стружек и вспомогательное время на выполнение дополнительных приемов, связанных с измерением детали, вычислением величины коррекции, введением величин коррекций в систему ЧПУ, и вспомогательное время на приемы управления станком и системой ЧПУ.

Для расчета основного времени необходимо определить режимы резания для обработки каждой поверхности детали. Они определяются по общемашиностроительным нормативам: - Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с числовым программным управлением. Часть 2 – Нормативы режимов резания. – М. : Экономика, 1990. - Режимы резания металлов: справочник / Под ред. Ю. В. Барановского. – 3 -е изд. , перераб. и доп. – М. : Машиностроение, 1972. – 407 с. - Справочник технолога-машиностроителя. В 2 -х т. Т. 2 / Под. ред. А. Г. Косиловой и др. – 5 - е изд. , испр. – М. : Машиностроение, 2003. – 944 с. , ил.

Пример расчета норм времени Для расчета норм времени приведем исходные данные: чертеж детали «Ролик» , материал заготовки сталь 45 ГОСТ 1050 -88, партия деталей 100 шт, заготовка – круглый прокат диаметром 125 х54. Расчет будем вести по трем случаям: 1. 1) Обработка на двух станках с ЧПУ – токарном (16 К 20 Ф 3) и фрезерном (6 Р 13 РФ 3). На токарном станке с ЧПУ обрабатываются две шейки диаметром 30 h 12 с подрезкой торцев. В операции предусмотрен переустанов заготовки в самоцентрирующемся патроне с пневматическим зажимом. На фрезерном станке с ЧПУ осуществляется обработка паза 4 х10 и 4 отверстий диаметром 16 мм в самоцентрирующихся призматических тисках с пневматическим зажимом. 2) Обработка на 5 -осевом токарном обрабатывающем центре. Обработка происходит в самоцентрирующемся патроне с пневматическим зажимом за одну операцию с переустановкой заготовки. Выполняются те же самые переходы, что и на обычных станках с ЧПУ – точение, фрезерование и сверление.

Чертеж детали

3) Обработка на обрабатывающем центре с контршпинделем. Обработка происходит в самоцентрирующемся патроне с пневматическим зажимом за одну операцию с переустановкой заготовки. На таких ОЦ имеются два патрона с пневматическим зажимом и две инструментальные головки. Роль второго патрона исполняет контршпиндель, который производит переустановку заготовки и, в котором происходит дальнейшая обработка заготовки. Цикл обработки заготовки следующий: заготовку устанавливают и закрепляют в патрон; производят точение шейки диаметром 30 h 12 с подрезкой торца; производится автоматическая смена инструмента, поворотом револьверной головки; сверление 4 отверстий диаметром 16 мм; первая револьверная головка отходит в исходную точку; включается контршпиндель и подводится автоматически к патрону, который продолжает вращаться с заданной частотой; контршпиндель разгоняется до частоты вращения патрона и автоматически зажимает заготовку; патрон автоматически разжимает кулачки и контршпиндель с заготовкой отходит в свою заданную исходную точку; подводится вторая револьверная головка и производит точение шейки диаметром 30 h 12 с подрезкой торца; производится автоматическая смена инструмента и фрезерование паза 4 х10; отход револьверной головки в исходную точку и выключение контршпинделя.

Основное время То Основное время для всех трех случаев рассчитываем по общемашиностроительным нормативам и принимаем как постоянную величину, т. е. То = const. На операции точения, фрезерования и сверления основное время можно найти по таблицам и эмпирическим зависимостям [3, с. 358]. Основное время определяем по формуле В результате получаем: мин; мин.

Тмв – машинно-вспомогательное время (на подвод детали инструмента от исходных точек в зоны обработки и отвод; смену инструмента), мин. Определяем по паспортным данным станков и технологией обработки. мин; мин. Тца – время цикла автоматической работы станка по программе, мин. Определяем по формуле мин;

атех, аорг, аотл – время на технологическое и организационное обслуживание рабочего места, на отдых и личные потребности при одностаночном обслуживании, процент от оперативного времени [1, с. 90, карты 16 -18]. Для станков с ЧПУ и ОЦ эта величина составляет 14% от оперативного времени.

Вспомогательное время Тв Вспомогательное время на операцию рассчитывается по формуле Нормативы вспомогательного времени на установку и снятие детали Тв. у [1, с. 52, карты 3 -13]. Для первого случая вспомогательное время на установку и снятие определяется для двух операций в зависимости от вида приспособления, способа установки и крепления детали и массы детали. При операции точения заготовка устанавливается в самоцентрирующемся патроне с пневматическим зажимом [1, с. 52, карта 3], а при фрезерной операции в самоцентрирующихся призматических тисках с пневматическим зажимом [1, с. 64, карта 10]. Во время токарной операции происходит переустановка заготовки. мин; мин. При обработке на токарном ОЦ заготовка устанавливается в патроне с пневматическим зажимом при одной переустановке заготовки [3, с. 52, карта 3]. мин.

При обработке на ОЦ с контршпинделем заготовка устанавливается в патроне с пневмозажимом при одной переустановке заготовки с помощью автоматической установки заготовки в контршпиндель [3, с. 52, карта 3]. мин. Нормативы вспомогательного времени, связанного с операцией Тв. оп. [1, с. 79, карта 14]. мин; мин. Нормативы вспомогательного времени на контрольные измерения Тв. изм. [1, с. 80, карта 15]. Во всех 3 случаях равна 0. Время на контрольные измерения (после окончания работы по программе) должно включаться в норму штучного времени только в том случае, если это предусмотрено технологическим процессом и с учетом необходимой периодичности таких измерений в процессе работы, и только в тех случаях, когда оно не может быть перекрыто временем цикла автоматической работы станка по программе.

Вспомогательное время Тв мин; мин. Ктв – поправочный коэффициент на время выполнения ручной вспомогательной работы в зависимости от партии обрабатываемых деталей [1, с. 50, карта 1].

Норма штучного времени определяем по формуле мин; мин. Нормативы подготовительно-заключительного времени [1, с. 96, карты 2134]. где Тпз – норма времени на наладку и настройку станка, мин; Тпз 1 – норма времени на организационную подготовку, мин; Тпз 2 – норма времени на наладку станка, приспособления, инструмента, программных устройств, мин; Тпр. обр – норма времени на пробную обработку.

мин; мин. Норма времени (норма штучно-калькуляционного времени, Тшт-к ) для выполнения операций на станках с ЧПУ при работе на одном станке Нвр состоит из нормы подготовительно-заключительного времени Тпз и нормы штучного времени Тшт и определяется по формуле

мин; мин; мин. Рационально изготавливать такого типа детали на обрабатывающем центре с контршпинделем.

Спасибо за внимание!

Скачать презентацию Расчет норм времени при обработке деталей на станках

Расчет норм времени.ppt

Количество слайдов: 38