Время цикла автоматической работы станка по программе

ФГОУ
СПО Нефтекамский машиностроительный
колледж

Нормирование работ выполняемых на станках с чпу

МЕТОДИЧЕСКАЯ
РАЗРАБОТКА ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ТЕХНОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЯ»

Составитель
преподаватель: Фазлова З.М.

2013

Введение

Интенсификация
производства, успешное внедрение
новейшей техники и технологии требуют
совершенствования организации труда,
производства и управления, что возможно
только на базе технического нормирования.

Нормирование труда
— это установление меры затрат труда,
тс суммарных общественно необходимых
затрат рабочего вре­мени на производство
продукции определенной потребительской
стоимости для данного периода
производственно-технических условий.
Важнейшими задачами нормирования труда
являются последовательное улучшение
организации труда и производства,
снижение трудоемкости продукции,
поддержание экономически обоснованных
соотношений между ростом производительности
тру­да и заработной платы. Нормирование
труда должно способствовать активному
внедрению передового опыта, достижений
науки и техники.

Методическая
разработка «^{Нормирование
работ, выполняемых на станках с ЧП}У»
позволя­ет приобрести необходимые
навыки установления обоснованной нормы
времени на выполнение технологической
операции. В нем изложены теоретические
основы установления норм времени на
технологи­ческую операцию с ЧПУ. В
приложении со­держатся основные
машиностроительные нормативы по труду.

^{НОРМИРОВАНИЕ
РАБОТ,} ВЫПОЛНЯЕМЫХ
НА СТАНКАХ С ЧПУ

Основным путем
автоматизации процессов механической
обработки деталей мелкосерийного и
единичного производства является
применение станков с числовым программным
управлением (ЧПУ). Станки с ЧПУ представляют
собой полуавтоматы или автоматы, все
подвижные органы которых соверши и
рабочие и вспомогательные движения
автоматически по заранее установленной
программе. В ее состав входят технологические
команды и численные значения перемещений
рабочих органов станка.

Переналадка станка
с ЧПУ, включая смену программы, требует
незначительного времени, поэтому эти
станки наиболее пригодны для автоматизации
мелкосерийного производства.

Норма времени
на выполнение операций на
станках с ЧПУ Н_вр
состоит из нормы подготовительно-заключительного
времени Т_пз
и нормы штучного времени Т_шт:

(1)

Т_шт
= (Т_ц.а
+ Т_вК_Тв)
(2)

где
n
— количество
деталей в изготавливаемой партии;

Т_ц.а
— время цикла автоматической работы
станка по программе, мин;

Т_в
— вспомогательное время, мин;

К_Тв
— поправочный
коэффи­циент на время выполнения
ручной вспомогательной работы в
зависимости от партии обрабатываемых
деталей;

а_тех,
а_орг,
а_отл
— время на технологическое и организационное
обслуживание рабочего места, на отдых
и личные надобности при одностаночном
обслуживании, % от оперативного времени.

Время цикла
автоматической работы станка по программе
рас­считывают по формуле

Т_ц.а
= Т_о
+ Т_мв
(3)

где Т_о
— основное (технологическое) время на
обработку одной детали, мин:

Т_о
=
(4)

L_i
— длина пути, проходимого инструментом
или деталью в направлении подачи при
обработке технологического участка (с
учетом
врезания
и перебега);

s_м
— минутная подача на данном технологическом
участке, мм/мин;

Т_мв
— машинно-вспомогательное время по
программе (на подвод и отвод детали или
инструмента от исходных точек в зоны
обработки, установку инструмента на
размер, смену инструмента, изменение
величины и направления подачи, время
технологических пауз (остановок) и
т.п.), мин.

Вспомогательное
время определяют следующим образом:

Т_в
= Т_в.у +
Т_в.оп
+ Т_в.изм

(5)

где Т_в.у
— время на установку и снятие детали,
мин;

Т_в.оп
— вспомогательное время, связанное с
опера­цией (не вошедшее в управляющую
программу), мин;

Т_в.
изм —
вспомогательное не перекрываемое время
на измерение, мин.

Нормативы
времени на установку и снятие детали
определяются
по видам приспособлений в зависимости
от типов станков и предусматривают
наиболее распространенные способы
установки, выверки и крепления деталей
в универсальных и специ­альных зажимах
и приспособлениях.

Вспомогательное
время, связанное с операцией,
подразделя­ется:

а) на вспомогательное
время, связанное с операцией, не во­шедшее
во время цикла автоматической работы
станка по про­грамме;

б)
машинно-вспомогательное время, связанное
с переходом, включенное в программу,
относящееся к автоматической
вспо­могательной работе станка.

Необходимые размеры
деталей, обрабатываемых на станках с
ЧПУ, обеспечиваются конструкцией станка
или режущего ин­струмента и точностью
их настройки. В связи с этим время
на контрольные измерения должно
включаться в норму штучного времени
только в том случае, если это предусмотрено
техноло­гическим процессом, и оно не
может быть перекрыто временем цикла
автоматической работы станка по
программе.

Время на
обслуживание рабочего места определяется
по нор­мативам и типоразмерам
оборудования с учетом одностаночного
и многостаночного обслуживания в
процентах от оперативного времени.

Время на отдых
и личные надобности при
обслуживании од­ним рабочим одного
станка отдельно не выделяется и учтено
во времени на обслуживание рабочего
места.

Нормативы
подготовительно-заключительного времени
рас­считаны
на наладку станков с ЧПУ для обработки
деталей по вне­дренным управляющим
программам и не включают действия по
дополнительному программированию
непосредственно на рабо­чем месте
(кроме станков, оснащенных оперативными
система­ми программного управления).

Нормы штучного
времени на размерную настройку режущего
инструмента вне станка предназначены
для нормирования работ по настройке
режущего инструмента для станков с ЧПУ,
кото­рая производится
слесарями-инструментальщиками вне
станка в специально оборудованном
помещении с помощью специаль­ных
приборов.

ТИПОВАЯ ЗАДАЧА
С РЕШЕНИЕМ

Рассчитать режимы
резания и нормы штучного времени на
обработку заготовки вала на токарном
станке с ЧПУ.

Исходные данные:
деталь —
вал (рис.1); материал — сталь 30Г; точность
обработки поверхностей 1,2,3
— IT10;
ше­роховатость
обработки поверхностей 1,
2 Ra5;
3 — Ra10.

Заготовка: метод
получения — штамповка (обычной точно­сти
IT16);
состояние поверхности — с коркой; масса
4,5 кг; при­пуск на обработку поверхности:
1 —
6 мм; 2 —
4 мм; 3 —
5 мм.

Станок: модель
16К20ФЗ. Паспортные данные:

частота вра­щения
шпинделя п
(об./мин): 10;
18; 25; 35,5; 50; 71; 100; 140; 180; 200; 250; 280; 355; 500; 560;
630; 710; 800; 1000; 1400; 2000;

диапазон подач s_м
(мм/мин)

по оси координат
х —
0,05…2800;

по оси координат
z
— 0,1…5600;

наибольшая сила,
допускаемая механизмом продольной
подачи, — 8000 Н, меха­низмом поперечной
подачи — 3600 Н;

мощность привода
главного движения — 11 кВт;

диапазон регулирования
частоты вращения электродвигателя
постоянной мощности — 1500…4500 об./мин.

Операция: базирование
в центрах, с установкой поводка на
по­верхности.

Содержание операции
— точить поверхности 1,
2, 3.

1. Выбор
стадий обработки.

Определяются
необходимые стадии обработки. Для
получения размеров детали, соответствующих
квалитету 10, из заготовки квалитета 16
необходимо вести обработку в три стадии:
черно­вую, получистовую и чистовую.

2. Выбор
глубины резания.

Определяется
минимально необходимая глубина резания
для получистовой и чистовой стадии
обработки (прил. 5).

При чистовой стадии
обработки для поверхности 1,
диаметр
которой соответствует интервалу размеров
8…30 мм, рекомен­дуется глубина резания
t
= 0,6 мм; для
поверхности 2,
диаметр
которой соответствует интервалу размеров
30…50 мм, t=
0,7 мм; для
поверхности 3, диаметр которой соответствует
интервалу раз­меров 50…80 мм, t
= 0,8 мм.

Аналогично при
получистовой стадии обработки для
поверх­ности / рекомендуется t
= 1,0 мм; для
поверхности 2
— t
— 1,3 мм; для
поверхности 3 — t
= 1,5 мм.

Рисунок 1 — Эскиз
вала и траектория движения инструментов

Глубина резания
для черновой стадии обработки определяется
исходя из общего припуска на обработку
и суммы глубин резания чистовой и
получистовой стадии обработки: для
поверхности 1
— t
= 4,4 мм; для
поверхности 2
— t
= 2,0 мм; для
поверхности 3
— t
= 2,7 мм.
Выбранные значения заносятся в таблицу
1.

Таблица 1 –
Определение режима резания

Величина режима резания	Стадия обработки поверхностей
Черновая	Получистовая	Чистовая
1	2	3	1	2	3	1	2	3
Глубина резания t, мм	4,4	2,0	2,7	1,0	1,3	1,5	0,6	0,7	0,8
Табличная подача sот, мм/об	0,35	0,45	0,73	0,27	0,27	0,49	0,14	0,12	0,22
Принятая подача sпр, мм/об	0,29	0,38	0,61	0,23	0,23	0,41	0,13	0,11	0,20
Табличная скорость резания Vт, м/мин	149	159	136	228	228	185	380	327	300
Скорректированная скорость резания V, м/мин	127	129	133	185	185	181	258	222	240
Фактические обороты шпинделей nф, м/мин	1000	1000	400	1400	400	560	2000	2000	1000
Фактическая скорость резания Vф, м/мин	97,4	110	89	127,5	145	121,4	176	201	218
Табличная мощность резания Nт, кВт	7,2	5,8	7,1	5,7	5,7	8,2	—	—	—
Фактическая мощность резания N, кВт	4,7	4,0	4,6	3,2	3,6	5,3	—	—	—
Минутная подача sм, мм/мин	280	360	228	322	322	230	260	260	—

3. Выбор
инструмента.

На станке 16К20ФЗ
используют резцы с сечением державки
25 х 25 мм, толщина пластины 6,4 мм.

Исходя, из условий
обработки принимается трехгранная
фор­ма пластина с углом при вершине
°
из твердого сплава Т15К6 для черновой и
получистовой стадий обработки и Т30К4 —
для чистовой стадии (прил. 3).

Нормативный период
стойкости: Т
= 30 мин.

4. Выбор
подачи.

4.1. Для черновой
стадии обработки подачу выбирается по
прил. 3.

Для поверхности
1 при
точении детали с диаметром до 50 мм и
глубиной резания t
= 4,4 мм
рекомендуется подача s_от
=0,35 мм/об. Для поверхностей 2
и 3 соответственно
рекоменду­ется подача s_от
=0,45 мм/об. и s_от
=0,73 мм/об.

По прил. 3 определяются
поправочные коэффициенты на пода­чу
в зависимости от инструментального
материала К_sи
= 1,1 и способа
крепления пластины K_sp
= 1,0.

4.2. Для получистовой
стадии обработки значения подач
опре­деляются по прил. 3 аналогичным
образом: для поверхностей 1
и 2
s_от
=0,27 мм/об.,
поверхности 3 s_от
=0,49 мм/об.

Поправочные
коэффициенты на подачу в зависимости
от ин­струментального материала K_sи
= 1,1, способа
крепления плати­ны K_sp
= 1,0.

Рекомендуемые
подачи заносятся в таблицу 1.

1. По прил. 3 определяем
   поправочные коэффициенты на подачу
   черновой и получистовой стадий обработки
   для из­мененных условий обработки:
   в зависимости от сечения дер­жавки
   резца К_sд
   = 1,0; прочности
   режущей части K_sл
   = 1,05;
   механических свойств обрабатываемого
   материала К_sи
   = 1,0; схемы
   установки заготовки К_у
   =0,90; состояния
   поверхности за­готовки K_sп
   =0,85;
   геометрических параметров резца K_sp
   =0,95; жесткости
   станка K_sj
   = 1,0.

2. Окончательно
   подача черновой стадии обработки
   опреде­ляется:

• для поверхности
1

s_пр1
=0,35·1,1·1,0·1,0·1,05·1,0·0,9·0,85·0,95·1,0 = 0,29 мм/об.;

• для поверхности
2

s_пр2
=0,45·1,1·1,0·1,0·1,05·1,0·0,9·0,85·0,95·1,0 = 0,38 мм/об.;

• для поверхности
3

s_пр3
= 0,73·1,1·1,0·1,0·1,05·1,0·0,9·0,85·0,95·1,0 = 0,61 мм/об.

Аналогично
рассчитывается подача получистовой
стадии обра­ботки:

для поверхностей
1 и
2 s_пр1,2
= 0,23 мм/об.;

для поверхно­сти
3 s_пр3
= 0,41 мм/об.

4.5. Для чистовой
стадии обработки рекомендуются следую­щие
подачи (прил. 3):

• для поверхности
  1
  s_от1
  =0,14 мм/об.,

• для поверхности
  2
  s_от2
  =0,12 мм/об.,

• для поверхности
  3 s_от3
  =0,22 мм/об.

По прил. 3 определяются
поправочные коэффициенты на по­дачу
чистовой стадии обработки для измененных
условий: в за­висимости от механических
свойств обрабатываемого материала К_s
= 1,0; схемы
установки заготовки К_у=0,9;
радиуса вершины резца K_st=
1,0; квалитета
точности обрабатываемой детали l₄
= 1,0. Окончательно
подача чистовой стадии обработки
определяется:

• для поверхности
  1 s_пр
  = 0,14·1,0·0,9·1,0·1,0 = 0,13 мм/об.,

• для поверхности
  2 s_пp
  = 0,12·1,0·0,9·1,0·1,0 = 0,11 мм/об.,

• для поверхности
3 s_пp
= 0,22·1,0·0,9·1,0·1,0 = 0,20 мм/об

Рассчитанные
значения подач чистовой стадии обработки
по­верхностей заносятся в табл. 1.

5. Выбор
скорости резания.

5.1. Рекомендуемые
значения скорости резания для черновой
и получистовой стадий обработки выбираем
из прил. 8.

При черновой стадии
обработки легированной стали с кор­кой
с глубиной резания t
= 4,4 мм и
подачей s_пр
= 0,29 мм/об. скорость резания для поверхности
1 V_т=
149 м/мин; с глубиной резания t
= 2,0 мм и
подачей s_пp=0,38
мм/об. скорость резания для поверхности
2 V_т=
159 м/мин; с глубиной резания t
= 2,7 мм и
подачей s_пр
= 0,61 мм/об. скорость резания для поверхности
3 V_т=
136 м/мин.

По прил. 8, 9 выбираются
поправочные коэффициенты для черновой
стадии обработки в зависимости от
инструментального материала: для
поверхности 1
К_ин
= 1,0, для
поверхностей 2 и 3 К_ин
=0,95.

Окончательно
скорость резания для черновой стадии
обра­ботки составит:

• для поверхности
  1 V₁=
  149·0,85= 127
  м/мин;

• для поверхности
  2 V₂
  = 159·0,81 = 129
  м/мин;

• для поверхности
  3 V₃
  = 136·0,98 = 133
  м/мин.

5.2. При получистовой
стадии обработки стали легированной
без
корки с глубиной резания t
до 3,0 мм и
подачей s_пp=
0,23 мм/об. скорость резания для поверхностей
1 и
2 — V_T=228м/мин;
с глуби­ной резания t
= 1,5 мм и
подачей s_пр=0,41мм/об.
скорость резания для поверхности 3 — V_т
= 185 м/мин.

Поправочный
коэффициент для получистовой стадии
обра­ботки в зависимости от
инструментального материала K_v
= 0,95.

По прил. 8, 9 выбираются
остальные поправочные коэффициен­ты
на скорость резания при черновой и
получистовой стадиях обработки для
измененных условий:

в зависимости от
группы обрабатываемости материала К_vс
= 0,9;

вида обработки
K_vo
= 1,0;

жесткости станка
K_vo
= 1,0;

механических
свойств обрабатывае­мого материала
К_vм
= 1,0;
геометрических параметров резца:

для поверхностей
1 и
2 К_vф
=0,95, для
поверхности 3
К_vф
= 1,15; пе­риода
стойкости режущей части К_vТ
= 1,0;

наличия охлаждения
К_vж
= 1,0.

Окончательно
скорость резания при черновой стадии
обработки определяется:

• для поверхности
  1 и
  2 V_1,2
  = 228 ·
  0,81 = 185 м/мин;

• для поверхности
  3 V₃
  = 185 · 0,98 =
  181 м/мин.

5.3. Скорость резания
для чистовой стадии обработки опре­деляется
по прил. 8, 9:

при t
= 0,6 мм и s_пp
=0,13 мм/об. для по­верхности 1
V_T
=380 м/мин;

при t
= 0,7мм и
s_пp=0,11
мм/об. для поверхности 2
V_T
=327 м/мин;

при t
= 0,8 мм и s_пp
=0,2 мм/об. V_Т
=300 м/мин.

По прил. 8, 9
определяется поправочный коэффициент
на скорость резания для чистовой стадии
обработки в зависимости от инструментального
материала; K_Vн
=0,8. Поправочные
коэф­фициенты для чистовой стадии
численно совпадают с коэффи­циентами
для черновой и получистовой стадий.

Общий поправочный
коэффициент на скорость резания при
чистовой стадии обработки: K_v
= 0,68 — для
поверхностей 1
и 2;
K_v
= 0,80 — для
поверхности 3.

Окончательно
скорость резания на чистовой стадии:

• для поверхности
  1 V₁
  = 380·0,68 = 258
  м/мин;

• для поверхности
  2 V₂
  = 327·0,68 = 222
  м/мин;

• для поверхности
  3 V₃
  = 300·0,80 = 240
  м/мин.

Табличные и
скорректированные значения скорости
резания заносятся в табл. 1.

5.4. Частота вращения
шпинделя по формуле

n=

При черновой стадии
обработки поверхности 1

n
= =1263
об./мин.

Принимается частота
вращения, имеющуюся на станке, n_ф
= = 1000 об./мин. Тогда фактическая скорость
резания определяется по формуле:

V_ф
=
= 97,4 м/мин.

Расчет частоты
вращения шпинделя, корректировку ее по
пас­порту станка и расчет фактической
скорости резания для осталь­ных
поверхностей и стадий обработки
проводятся аналогично. Результаты
расчетов сведены в табл. 1.

Так как станок
16К20ФЗ оснащен автоматической коробкой
скоростей, то принятые значения частот
вращения шпинделя задаются непосредственно
в управляющей программе. Если ис­пользуемый
станок имеет ручное переключение частоты
враще­ния шпинделя, в управляющей
программе необходимо преду­смотреть
технологические остановки для переключения
или за­давать для всех поверхностей
и стадий обработки наименьшую из
рассчитанных частоту вращения.

5.5. После расчета
фактической скорости резания для
чисто­вой стадии обработки корректируется
подача в зависимости от ше­роховатости
обработанной поверхности.

По прил. 8, 9 для
получения шероховатости не более Ra5
при обработке
конструкционной стали со скоростью
резания V_ф
= 100 м/мин
резцом с радиусом при вершине r_в
= 1,0 мм реко­мендуется подача s_от
=0,47 мм/об.

По прил. 8, 9
определяются поправочные коэффициенты
на подачу, шероховатости обработанной
поверхности для измененных условий: в
зависимости от:

механических
свойств обрабатываемого материала
К_s=1,0;

инструментального
материала К_sи
= 1,0;

вида обработки
К_sо
=1,0;

наличия охлаждения
К_sж
=1,0.

Окончательно
максимально допустимая подача по
шероховатости для чистовой стадии
обработки поверхностей 1 и 2 определяется
по формуле

s_о=0,47·1,0·1,0·1,0·1,0=0,47
мм/об.

Подачи для чистовой
стадии обработки поверхностей 1 и 2,
рассчитанные выше, не превышают этого
значения.

Ни одно из
рассчитанных значений не превышает
мощности привода главного движения
станка. Следовательно, установленный
режим резания по мощности осуществим
(расчет не приводится).

6. Определение
минутной подачи.

Минутную подачу
по формуле

s_м
= n_ф
s_о

При черновой стадии
обработки для поверхности 1

s_м
= 1000 · 0,28 =
280 мм/мин.

Значения минутной
подачи для остальных поверхностей и
стадий обработки рассчитываются
аналогично и наносим в табл. 1.

7. Определение
времени автоматической работы станка
программе.

Время автоматической
работы станка по программе по общей
части.

Для станка I6ВТ2ОФЗ
время фиксации револьверной головки
Т_иф
= 2 с и время поворота револьверной
головки на одну позицию Т_ип
= 1.

Результаты расчета
приведены в табл. 2.

8. Определение
нормы штучного времени.

8.1. Норма штучного
времени определяется по формуле (2)

8.2. Вспомогательное
время складывается из составляющих,
выбор которых осуществляется по 1-й
части нормативов (формула(5)). Вспомогательное
время на установку и снятие детали Т_в.у
= 0,37 мин (прил.12).

Вспомогательное
время, связанное с операцией, Т_в.оп
содержит
в себе время на включение и выключение
станка, на проверку возврата инструмента
в заданную точку после обработки, на
установку и снятие щитка, предохраняющего
от забрызгивания эмульсией (прил. 12,
13):

Т_в.оп
= 0,15+0,03=0,15 мин.

Вспомогательное
время а контрольные измерения содержит
время на два замера односторонней
предельной скобой, четыре замера
штангенциркулем и одно измерение простым
фасонным шаблоном (прил. 18):

Т_в.из
=(0,045+0,05)+(0,11+0,13+0,18+0,21)+0,13=0,855 мин.

8.3. Время автоматической
работы станка по программе рассчитано
на каждом участке траектории инструментов
и сведено в табл. 2.

Таблица 2 – Время
автоматической работы станка по программе

Участок траектории (номера позиций инструментов предыдущего и рабочего положений)	Перемещение по оси Z, мм	Перемещение по оси X, мм	Длина i-го участка траектории инструмента	Минутная подача на i-м участке	Основное время автоматической работы станка по программе	Машинно-вспомогательное время
Инструмент № 4 – инструмент № 1 0–1 1–2 2–3 3–4 4–5 5–6 6–7 7–8 8–9 9–10 10–11 11–12	– -149,0 -51,0 0,0 -100,0 0,0 -151,0 0,0 -51,0 0,0 -100,0 0,0 -151,0	– -184,5 0,0 2,0 0,0 5,0 0,0 -8,0 0,0 2,0 0,0 6,0 0,0	– 237,20 51,00 2,00 100,00 5,00 151,00 8,00 51,00 2,00 100,00 6,00 151,00	– 4000 280 280 360 360 2000 2000 322 322 322 322 2000	– – 0,182 0,007 0,270 – – 0,158 0,060 0,310 – – –	0,083 0,059 – – – 0,013 0,076 0,004 – – – 0,019 0,076
Инструмент № 1 – инструмент № 2 12–13 13–14 14–15 15–16 16–17 17–18	– 0,0 -51,0 0,0 -100,0 0,0 3,4	– -9,5 0,0 2,0 0,0 7,0 0,0	– 0,50 51,00 2,00 100,00 7,00 3,50	– 2000 260 260 260 260 400	– – 0,196 0,008 0,385 0,027 –	0,050 0,005 – – – – 0,009

Продолжение таблицы
2

Участок траектории (номера позиций инструментов предыдущего и рабочего положений)	Перемещение по оси Z, мм	Перемещение по оси X, мм	Длина i-го участка траектории инструмента	Минутная подача на i-м участке	Основное время автоматической работы станка по программе	Машинно-вспомогательное время
Инструмент № 2 – инструмент № 3 18–19 19–20 20–21 21–22 22–23 23–24 24–25 25–26	– 0,0 – 0,0 61,5 0,0 – 0,0 59,5	– -6,0 – 20,0 0,0 20,0 – 19,0 0,0	– 6,00 77,00 20,00 61,50 20,00 72,70 19,00 59,50	– 1000 228 2000 2000 2000 230 2000 2000	– – 0,377 – – – 0,316 – –	0,050 0,006 – 0,010 0,031 0,010 – 0,009 0,030
Инструмент № 3 – инструмент № 4 26–27 27–28 28–29 29–30 31–32 32–33 33–34 34–35 35–36 36–37 37–38 38–39 39–0	– 0,0 – – – – – – – – – – 0,0 30,5	– -19,1 – – – – – – – – – – 10,1 164,0	– 10,10 11,90 5,95 5,95 5,95 5,95 5,95 5,95 5,95 5,95 5,95 12,10 343,20	– 2000 110 130 140 150 170 180 200 220 230 200 170 2000 4000	– – 0,108 0,045 0,042 0,039 0,035 0,033 0,029 0,027 0,025 0,029 0,035 – –	0,009 – – – – – – – – – – – – 0,010 0,086
	То = 2,743	Тмв=0,645

8.4. Окончательное
время цикла автоматической работы
станка по программе

Т_ц.а
=2,743+0,645 = 3,39 мин.

8.5. Суммарное
вспомогательное время

_в
=0,37+0,18+0,855 = 1,405 мин.

8.6. Время на
организационное и техническое
обслуживание
рабочего места, отдых и
личные надобности составляет 8 % от
оперативного времени (прил. 16).

8.7. Окончательно
норма штучного времени:

Т_шт
= (3,39+ 1,405)
(1+0,08) = 5,18 мин.

9. Подготовительно-заключительное
время.

Подготовительно-заключительное
время определяем по формуле

Т_пз
= Т_пз1+
Т_пз2+
Т_пз3+
Т_п.обр.

Время на
организационную подготовку: Т_пз1
= 13 мин,

время на наладку
станка, приспособления, устройства
числового программного управления

Т_пз2
= 4,0 + 1,2
+0,4+0,8+0,8 + 1,0 + 1,2 + 1,2 + 2,5+0,3 =13,4 мин;

время на пробную
обработку детали

Т_пр.обр
= 2,2 + 0,945 = 3,145 мин.

Общее
подготовительно-заключительное время

Т_пз
= 13
+ 13,4 + 3,145 = 29,545 мин.

10. Размер
партии деталей

n
= N/S,

где S
— число запусков в год.

Для среднесерийного
производства S
= 12,
следовательно,

n
= 5000/12=417.

11. Штучно-калькуляционное
время

Т_шт.к
= Т_шт +
Т_пз/
n
= 5,18+29,545/417 = 5,25мин.

При расчете норм времени на технологические операции, выполняемые на оборудовании с числовым программным управлением (ЧПУ), нормировщику необходимо определить время цикла автоматической работы станка. Для этого нужно знать, что оно в себя включает. Предлагаем изучить вопрос, рассмотрев порядок установления штучно-калькуляционного времени на выполнение операций на станках с ЧПУ.

Время цикла автоматической работы станка с числовым программным управлением является составной частью штучно-калькуляционного времени на выполнение технологической операции. Рассмотрим порядок ее установления.

Норма штучно-калькуляционного времени на выполнение операций на станках с ЧПУ состоит из нормы подготовительно-заключительного времени и нормы штучного времени:

Тштк = Тпз + Тшт / n,

где n – количество деталей в партии (шт.).

Расчет штучного времени (Тшт), в свою очередь, можно представить следующим образом:

Тшт = (Тца + Тв × Ктв) × (1 + (ато + аоо + аотл) / 100),

где Тца – время цикла автоматической работы станка по программе (мин). Его расчет следующий:

Тца = То + Тмв,

где То – основное (технологическое) время, на обработку одной детали (мин), которое исчисляется так:

То = ∑Li/Smi,

где Li – длина пути, проходимого инструментом или деталью в направлении подачи при обработке i-го технологического участка (с учетом врезания и перебега), мм;

Smi – минутная подача на данном технологическом участке, мм/мин.

<…>

12.7. Нормирование работ, выполняемых на станках с числовым программным управлением

Применение станков с числовым программным управлением (ЧПУ) является одним из главных направлений автоматизации обработки металлов резанием, позволяет высвободить большое число универсального оборудования, а также улучшить качество продукции и условия труда станочников. Принципиальное отличие этих станков от обычных заключается в задании программы обработки в математической форме на специальном программоносителе.

Норма времени на операции, выполняемые на станках с ЧПУ при работе на одном станке, состоит из нормы подготовительно-заключительного времени и нормы штучного времени:

Подготовительно-заключительное время определяется по формуле

Т_пз = Т_пз1 + Т_пз2 + Т_пр.обр

Норма штучного времени рассчитывается по формуле

Т_{ц. а} = Т_о + Т_мв,

Основное (технологическое) время рассчитывается исходя из режимов резания, которые определяются по Общемашиностроительным нормативам времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с числовым программным управлением. Согласно этим нормативам конструкцию и материал режущей части инструмента выбирают в зависимости от конфигурации обрабатываемой детали, стадии обработки, характера снимаемого припуска, обрабатываемого материала и др. Предпочтительно применение инструмента, оснащенного пластинками из твердого сплава (если нет технологических или других ограничений по их применению). К таким ограничениям относятся, например, прерывистая обработка жаропрочных сталей, обработка отверстий малых диаметров, недостаточная скорость вращения детали и др.

Глубина резания для каждой стадии обработки выбирается таким образом, чтобы обеспечить устранение погрешностей обработки и дефектов поверхности, появившихся на предыдущих стадиях обработки, а также компенсировать погрешности, возникающие на выполняемой стадии обработки.

Подача для каждой стадии обработки назначается с учетом размеров обрабатываемой поверхности, заданной точности и шероховатости обрабатываемого материала и выбранной на предыдущем этапе глубины резания. Выбранная для черновой и получистовой стадии обработки подача проверяется по прочности механизма станка. Если она не удовлетворяет этим условиям, ее снижают до величины, допустимой прочностью механизма станка. Подача, выбранная для чистовой и отделочной стадий обработки, проверяется по условию получения требуемой шероховатости. Окончательно выбирается меньшая из подач.

Скорость и мощность резания выбираются в соответствии с ранее определенными параметрами инструмента, глубиной резания и подачей.

Режим резания на черновых и получистовых стадиях проверяется по мощности и крутящему моменту станка с учетом его конструктивных особенностей. Выбранный режим резания должен удовлетворять условиям:

N <= N_э и 2М <= 2М_ст,

Двойной крутящий момент при резании определяется по формуле

Если выбранный режим не отвечает указанным условиям, необходимо установленную скорость резания снизить соответственно величине, допустимой мощности или крутящим моментом станка.

Вспомогательное время, связанное с выполнением операции на станках с ЧПУ, предусматривает выполнение комплекса работ:

1. связанных с установкой и снятием детали: «взять и установить деталь», «выверить и закрепить»; «включить и выключить станок»; «открепить, снять деталь и уложить в тару»; «очистить приспособление от стружки», «протереть базовые поверхности салфеткой»;
2. связанных с выполнением операций, не вошедших во время цикла автоматической работы станка по программе: «включить и выключить лентопротяжный механизм»; «установить заданное взаимное положение детали и инструмента по координатам X, Y, Z и в случае необходимости произвести подналадку»; «проверить приход инструмента или детали в заданную после обработки точку»; «продвинуть перфоленту в исходное положение».

В общем виде вспомогательное время определяется по формуле

Т_в = Т_в.у + Т_в.оп + Т_в.изм,

Вспомогательное время на контрольные измерения включается в норму штучного времени только в том случае, если это предусмотрено технологическим процессом, и только тогда, когда оно не может быть перекрыто временем цикла автоматической работы станка.

Поправочный коэффициент (К_tв) на время выполнения ручной вспомогательной работы в зависимости от партии обрабатываемых деталей определяется из табл. 12.7.

Техническое обслуживание рабочего места предусматривает выполнение следующих работ:

• смену инструмента (или блока с инструментом) вследствие его затупления;
• регулировку и подналадку станка в процессе работы;
• сметание и периодическую уборку стружки в процессе работы.

Организационное обслуживание рабочего места включает работы по уходу за рабочим местом, относящиеся 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.

Время на обслуживание рабочего места устанавливается в процентах от оперативного времени.

Время на отдых и личные надобности при условии обслуживания одним рабочим одного станка отдельно не выделяется и учитывается во времени на обслуживание рабочего места. В случае многостаночного обслуживания его нормируют отдельно в зависимости от характеристики работ с рекомендациями по содержанию отдыха.