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,

где N - мощность, требуемая при резании, кВт;
N э - эффективная мощность станка, кВт;
2М - двойной крутящий момент при резании, Нм;
2М ст - двойной крутящий момент на шпинделе станка, допустимый станком по прочности механизма или мощности электродвигателя, Нм.

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 t в) на время выполнения ручной вспомогательной работы в зависимости от партии обрабатываемых деталей определяется из табл. 12.7.

Таблица 12.7. Поправочные коэффициенты на вспомогательное время в зависимости от размера партии обрабатываемых деталей в серийном производстве. Карта №1
№ позиции Оперативное время (Т ц.а + Т в) мин., до Тип производства
Мелкосерийное Среднесерийное
Количество деталей в партии, шт.
6 10 16 25 40 63 100 160 250
1 4 1,52 1,40 1,32 1,23 1,15 1,07 1,00 0,93 0,87
2 8 1,40 1,32 1,23 1,15 1,07 1,10 0,93 0,87 0,81
3 30 и более 1,32 1,23 1,15 1,07 1,00 0,93 0,87 0,81 0,76
Идекс а б в г д е ж з и

Техническое обслуживание рабочего места предусматривает выполнение следующих

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ»

Составитель преподаватель: Фазлова З.М.

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 в К 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

Исходные данные: деталь - вал (рис.1); материал - сталь 30Г; точность обработки поверхностей 1,2,3 - IT 10; ше­роховатость обработки поверхностей 1, 2 Ra 5; 3 - Ra 10.

Заготовка: метод получения - штамповка (обычной точно­сти IT 16); 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.

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

Глубина резания t, мм

Табличная подача s от, мм/об

Принятая подача s пр, мм/об

Табличная скорость резания V т, м/мин

Скорректированная скорость резания V, м/мин

Фактические обороты шпинделей n ф, м/мин

Фактическая скорость резания V ф, м/мин

Табличная мощность резания N т, кВт

Фактическая мощность резания N, кВт

Минутная подача s м, мм/мин

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 s и = 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 s и = 1,1, способа крепления плати­ны K sp = 1,0.

    По прил. 3 определяем поправочные коэффициенты на подачу черновой и получистовой стадий обработки для из­мененных условий обработки: в зависимости от сечения дер­жавки резца К s д = 1,0; прочности режущей части K s л = 1,05; механических свойств обрабатываемого материала К s и = 1,0; схемы установки заготовки К у =0,90; состояния поверхности за­готовки K s п =0,85; геометрических параметров резца K sp =0,95; жесткости станка K sj = 1,0.

    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.

    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 l 4 = 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 п p = 0,12·1,0·0,9·1,0·1,0 = 0,11 мм/об.,

Для поверхности 3 s п p = 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.

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 п p =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 V 1 = 149·0,85= 127 м/мин;

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

    для поверхности 3 V 3 = 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 п p = 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 v с = 0,9;

вида обработки K vo = 1,0;

жесткости станка K vo = 1,0;

механических свойств обрабатывае­мого материала К v м = 1,0; геометрических параметров резца:

для поверхностей 1 и 2 К v ф =0,95, для поверхности 3 К v ф = 1,15; пе­риода стойкости режущей части К v Т = 1,0;

наличия охлаждения К v ж = 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 V 3 = 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 п p =0,13 мм/об. для по­верхности 1 V T =380 м/мин;

при t = 0,7мм и s п p =0,11 мм/об. для поверхности 2 V T =327 м/мин;

при t = 0,8 мм и s п p =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 V н =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 V 1 = 380·0,68 = 258 м/мин;

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

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

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

5.4. Частота вращения шпинделя по формуле

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 Ra 5 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 s и = 1,0;

вида обработки К s о =1,0;

наличия охлаждения К s ж =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

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

Инструмент № 3 –

инструмент № 4

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 разработке технологического процесса обработки деталей и управляющих программ для станков с ЧПУ одним из основных критериев для оценки совершенства выбранного процесса или его оптимизации является норма времени, затрачиваемого на обработку детали или партии деталей. Она же является основой для определения зарплаты станочника-оператора, расчета коэффициента загрузки оборудования и определения его производительности.

Расчетная норма времени (мин) на обработку одной детали (трудоемкость) определяется из общеизвестных формул:

штучное время Т шт =Т о + Т м.в + Т в.у + Т обс,

штучно-калькуляционное время

Суммарная величина времени операции со всеми перемещениями может быть названа условно временем ленты Т л = Т о + Т м.в,

где Т о - суммарное технологическое время на всю операцию по переходам, мин; Т м.в - поэлементная сумма машинного вспомогательного времени обработки данной поверхности (подводы, отводы, переключения, повороты, смены инструмента и т. д.), берут из паспорта станка в зависимости от его технических данных и размеров, мин.

Величины этих двух составляющих нормы времени на обработку определяются технологом-программистом при разработке управляющей программы, записываемой на перфоленту.

Величина Т л практически легко проверяется при работающем станке с помощью секундомера как время от момента начала обработки в автоматическом режиме пуска ленты до окончания обработки детали по программе.

Таким образом, получаем: оперативное время Т оп =Т л + Т в.у;

штучное время Т шт = Т л + Т в.у + Т обс,

где Т в.у - время установки детали на станок и снятия ее со станка, принимаемое в зависимости от массы заготовки, мин;

Т обс = Т оп *a%/100 - время на техническое обслуживание рабочего места, личные надобности и отдых оператора (принимается в процентах от оперативного времени), мин. Для одностоечных токарно-карусельных станков принимают а=13%, т. е. Т обс = =0,13 Т оп, а для двухстоечных Т обс = 0,15 Т оп; тогда Т шт = Т оп X (1 + a%/100) мин.

Состав работ по обслуживанию рабочего места.

1. Организационное обслуживание - осмотр, разогрев и обкатка устройства ЧПУ и гидросистемы станка, опробование оборудования; получение инструмента от мастера или наладчика; смазка и очистка станка в течение смены, а также уборка станка и рабочего места по окончании работы; предъявление ОТК пробной детали.

2. Техническое обслуживание - смена затупившегося инструмента; ввод коррекции на длину инструмента; регулирование и подналадка станка в течение смены; удаление стружки из зоны резания в процессе работы.

Если число деталей получаемых из одной обрабатываемой заготовки на токарно-карусельном станке, превышает единицу и равно q, то при определении Т шт необходимо Т оп делить на число получаемых деталей q.

Т п.з - подготовительно-заключительное время (определяют на всю партию запускаемых в обработку деталей П з). Оно состоит из двух частей.

1. Затраты на комплекс организационных работ, которые осуществляются постоянно: получение станочником задания на работу (наряд, чертеж, программоноситель) в начале работы и сдача их в конце работы; инструктаж мастера или наладчика; установка рабочих органов станка и зажимного приспособления в исходное (нулевое) положение; установка программоносителя - перфоленты в считывающее устройство.

На все эти работы нормативами для токарно-карусельных станков отводится 12 мин. Если конструктивные особенности станка или системы ЧПУ требуют, кроме перечисленных, еще и дополнительные работы, то опытно-статистическим путем определяют их продолжительность и вводят соответствующую поправку.

2. Затраты времени на выполнение работ наладочного характера, зависящие от конструктивных особенностей станка с ЧПУ. Например, для одностоечных токарно-карусельных станков с ЧПУ принимают следующие нормы времени: на установку четырех кулачков на планшайбу станка или их снятие - 6 мин; на установку приспособления на планшайбу станка вручную - 7 мин, подъемником - 10 мин; на установку одного режущего инструмента в резцедержателе 1,5 мин, снятие его - 0,5 мин; на установку одного резцедержателя в револьверную головку 4 мин, снятие его - 1,5 мин; на установку в начале работы в нулевое положение поперечины и суппортов - 9 мин.

Если корректировку положения инструментов производят при обработке пробной детали, то время на обработку пробной детали также включают в состав подготовительно-заключительного.

2.2 Нормирование труда основного персонала организации

Рассмотрим нормирование труда основного персонала на конкретных примерах.
1. Организация, нормирование и оплата труда станочных работ.
Многостаночное обслуживание - это такой вид обслуживания, при котором одним рабочим обслуживается несколько станков. Многостаночное обслуживание может быть индивидуальными и бригадным. Разделение труда в многостаночных бригадах бывает квалификационным или функциональным; в ряде случаев применяется так называемое парное обслуживание, когда, например, двое рабочих одинаковой профессии и квалификации обслуживают несколько машин. Наиболее выгодно многостаночное обслуживание, если неперекрываемое машинное время больше времени ручных операций, активного наблюдения и переходов. Однако нередко многостаночное обслуживание экономически целесообразно и при нарушении этого баланса времени, в частности при дефиците рабочей силы, когда имеется свободное оборудование.
Для установления норм времени по каждому элементу производственной операции, независимо от формы организации труда, отдельно проводится аналитическая и расчетная работа. При этом руководствуются положением, что норма времени на операцию должна удовлетворять следующим основным условиям:
1) технологический процесс предусматривает рациональное и полное использование технических средств: оборудования, приспособлений, инструмента и механизмов, участвующих в работе;
2) режим обработки устанавливается на основе передового опыта;
3) предусматривается полная загрузка рабочего дня производительной работой.
Рассмотрим порядок нормирования основного и вспомогательного времени.
Режимы обработки на станке выбираются технологом в зависимости от материала, инструмента и оборудования. Основное время определяется по формулам в зависимости от вида работ (токарные, фрезерные) на каждый переход в отдельности.
При работе на металлообрабатывающих станках норма затрат основного машинного времени может быть определена по формуле (9):

to = li / n * S, (9)

где to- норма основного времени, мин;l- расчетная длина обработки, мм;i- число проходов;n- число оборотов или двойных ходов, имеющихся на станке, за одну минуту;S- величина подачи режущего инструмента за один оборот или двойной ход, мм.
Нормирование вспомогательного времени производится с помощью нормативов, которые устанавливаются в зависимости от типа производства: более дифференциальные - в массовом производстве, наиболее укрупненные - в единичном. При этом сначала определяются комплексы трудовых вспомогательных приемов. Так, в серийном производстве вспомогательное время на операцию нормируют по следующим комплексам приемов:
1) Время на установку и снятие детали. Нормативы времени на установку и снятие детали в общемашиностроительных нормативах вспомогательного времени даны на типовые способы установки и крепления с учетом расположения их при установке вручную на расстоянии 0,5-1 м от станка.
2) Время, связанное с переходом, состоит из времени на подвод инструмента к заготовке или обрабатываемой поверхности, установку инструмента на размер, включение подачи и вращение шпинделя для взятия пробной стружки, измерение при взятии пробной стружки, включение вращения шпинделя и подачи, отвод инструмента и т. д.
3) Время, связанное с изменением режима работы станка и сменой инструмента, состоит из времени приемов на изменение частоты вращения шпинделя или ходов стола, величины подачи, смены инструмента, перемещение частей станка и приспособлений.
4) Время на контрольные операции включает затраты времени на контрольные измерения, которые производятся после окончания обработки поверхности.
Особенности оплаты труда многостаночника определяются, прежде всего, необходимостью учета степени его занятости в течение рабочей смены и установления соответствующих доплат к тарифным ставкам. Они устанавливаются в зависимости от соотношения между нормативной и проектной занятостью рабочего. Максимальный уровень доплат, как правило, не должен превышать 30 % тарифной ставки. Этот уровень соответствует равенству проектного и нормативного уровней занятости, то есть доплаты повышаются по мере увеличения проектной занятости, но лишь до тех пор, пока у рабочего остается время на отдых в течение смены.
2. Организация, нормирование штамповочных и литейных работ.
При нормировании кузнечно-штамповочных работ, к которым относятся горячая штамповка под молотами и прессами, высадка на горизонтально-ковочных машинах и свободная ковка, следует учитывать следующие особенности данного вида обработки металла:
1) Наличие двух параллельно происходящих процессов - нагрев заготовок, деформация металла и необходимость раздельного определения времени на нагрев заготовок, штамповку (ковку) и обрезку деталей.
2) Бригадный характер работ и необходимость обеспечения равномерной нагрузки каждого члена бригады.
3) Незначительный удельный вес времени деформации металла в норме штучного времени.
4) Необходимость определения вспомогательного времени по отдельным операциям и приемам.
5) Необходимость применения дифференцированного метода нормирования для расчета ручного и машинного времени.
6) Установление нормы времени на кузнечно-штамповочные работы по наибольшему оперативному времени из всех членов бригады, так как при параллельном ведении процесса нагрева заготовок с процессом деформации металла работа организуется таким образом, чтобы время нагрева заготовок перекрывалось временем ковки и частично временем обслуживания рабочего места, поэтому время нагрева в состав норм обычно не включается.
Норма штучного времени на ковку на молотах и прессах в зависимости от масштаба выпуска заготовок рассчитывается по формуле (10):

tшт = (∑(to * Ky+ tв) * (1 + (αобс + αотл) / 100) * Км + tнштв) * Кn, (10)

где to- основное время одного удара молота;Ky- число ударов, необходимых для деформации металла;Км- поправочный коэффициент на ковку различных марок сталей;tнштв- вспомогательное время на свободную ковку, связанное с изделием;Кn- поправочный коэффициент, учитывающий изменение темпа работы в зависимости от размера партии.
Значения поправочного коэффициента даны в таблице 28.

Таблица 28

Значения поправочного коэффициента К n

В «Общемашиностроительных нормативах времени на ковку на молотах и прессах» вспомогательное время дается с учетом времени перерывов на отдых и личные надобности и времени перерывов, связанных с организацией технологического процесса.
3. Организация, нормирование слесарно-сборочных и сварочных работ.
Слесарные работы по обработке заготовок представляют собой холодную обработку металлов резанием, выполняемую ручным или механизированным инструментом. Такая обработка имеет целью придать детали требуемую форму, размеры и шероховатость поверхности путем обрезания ножовкой, обрубания, опиливания, шабрения, сверления, нарезания резьб и снятия фасок, заусенцев
и т. п.
Технологические особенности перечисленных процессов характеризуются применяемым для данной работы инструментом и оборудованием. В сборочных работах операции могут производиться непосредственно на сборочных местах без установки изделия в тиски или на верстак.
Нормирование слесарно-сборочных работ осуществляется в следующей последовательности:
1) установление объекта, цели и метода нормирования;
2) анализ фактических операций слесарной обработки и сборки, выявление соответствия организации труда на рабочем месте требованиям НОТ, выбор рационального варианта ее технологического содержания, обеспечивающего наименьшие затраты рабочего времени при соблюдении предъявленных к обработке технических требований;
3) выбор нормативов для нормирования в соответствии с типом производства, характером работы;
4) проектирование содержания работы по приемам работы и выявление соответствия фактических условий труда нормативным;
5) расчет оперативного времени на операцию на основе определения продолжительности отдельных элементов работы по нормативным материалам. Оперативное время определяется по формуле (11):

Tоп = ∑tопi * k, (11)

где tопi- оперативное время выполнения i-го расчетного комплекса работ, мин;k- суммарный поправочный коэффициент на изменение условий работы при выполнении i-го расчетного комплекса.
В условиях мелосерийного и единичного производства оперативное время не выделяется при нормировании слесарно-сборочных работ, и расчет осуществляется укрупненно по штучному времени для каждого i-го расчетного комплекса.
6) Расчет времени на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности.
Слесарно-сборочные работы в основном являются ручными, поэтому трудно выделить вспомогательное время. В сборниках нормативов для слесарно-сборочных работ (при нормировании по оперативному времени) имеются два вида таблиц.
В первом виде таблиц в норму времени укрупненно включено основное и вспомогательное время, кроме подготовительно-заключительного времени, времени на обслуживание рабочего места и времени на отдых и личные надобности. Норма времени устанавливается на единицу измерения.
Во втором виде таблиц оперативное время дается с включением вспомогательного времени, относящегося только к инструменту или обрабатываемому материалу, но не включено время, связанное со всей деталью или узлом.
Что касается нормирования сварочных работ, то можно сказать, что в машиностроении применяют электросварку, газовую, контактную и электронно-лучевую сварку.
Здесь основное время - это время, в течение которого происходит образование сварного шва путем расплавления основного и присадочного материала (электрода, электродной или присадочной проводки).
Основное время на сварку 1 м шва определяется по формуле (12):

to1I = (60 * F * Þ) / (J * αн), (12)

где F- площадь поперечного сечения шва, мм2; Þ - удельный вес наплавленного металла, г/см3;J- сварочный ток, а;αн - коэффициент наплавки, г/а * ч.
К наиболее распространенным элементам вспомогательного времени, зависящим от изделия и типа оборудования для всех видов дуговой сварки относится время на установку, поворот, снятие изделия, закрепление и открепление деталей, перемещение сварщика. Для всех видов дуговой сварки его устанавливают по нормативам.
При автоматической и полуавтоматической (кассетной) сварке отдельно выделяются затраты времени на заправки одной кассеты. Перечень затрат приведен в таблице 29.

Таблица 29

Время на одну заправку кассеты

Способ заправки

Характеристика кассеты

Время на одну
заправку кассеты, мин.

масса, кг

Закрытый

Механизированный

Открытый

Закрытый

4. Особенности нормирования операций автоматизированного производства.
Автоматизированный производственный процесс показывает, что при организации труда на ее формы влияют присутствие автоматических систем и аппаратов.
Основным путем автоматизации процессов механической обработки деталей мелкосерийного и единичного производ-ства является применение станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Станки с ЧПУ представляют собой полу-автоматы или автоматы, все подвижные органы которых со-вершают рабочие и вспомогательные движения автоматиче-ски по заранее установленной программе. В состав такой программы входят технологические команды и численные значения перемещений рабочих органов станка. Переналадка станка с ЧПУ, включая смену программы, требует незначи-тельного времени, поэтому эти станки наиболее пригодны для автоматизации мелкосерийного производства.
Особенностью нормирования операций механической об-работки деталей на станках с ЧПУ является то, что основное время (машинное) и время, связанное с переходом, состав-ляют единую величину Та- время автоматической работы станка по программе, составленной технологом-программи-стом, которое складывается из основного времени автоматической работы станка Тоа и вспомогательного времени работы станка по программеТва, то есть(13), (14), (15):

Та = Тоа + Тва, (13)

Тоа = ∑ (Li / sмi), (14)

Тва = Твха + Тост, (15)
где Li- длина пути, проходимого инструментом или де-талью в направлении подачи при обработке i-го технологи-ческого участка (с учетом врезания и перебега); sмi- ми-нутная подача на данном участке;i = 1, 2, ..., n- число технологических участков обработки; Твха- время на выполнение автоматических вспомогательных ходов (под-вод детали или инструментов от исходных точек в зоны об-работки и отвод, установка инструмента на размер, изме-нение численного значения и направления подачи); Тост- время технологических пауз-остановок подачи и вращения шпинделя для проверки размеров, осмотра или смены инструмента.
Гибкая автоматизированная система (ГПС) - это система станков и механизмов, предназначенных для обработки различных конструктивно и технологически сходных деталей небольшими партиями поштучно без непосредственного участия человека. Составными частями ГПС являются подсистемы: технологическая, транспортная, накопительная, инструментального обслуживания и автоматизированного управ-ления с помощью ЭВМ.
Центральным элементом ГПС является гибкая технологическая система (ГТС), которая представляет собой совокупность многооперационных станков с ЧПУ (типа обрабатывающего центра), непосред-ственно осуществляющих обработку предметов.
В зависимости от количества станков в ГПС различают: гибкий производственный модуль (ГПМ); гибкую производственную линию (ГПЛ); гибкий производственный участок (ГПУ); гибкое производство цеха (ГПЦ) и завода (ГПЗ).
Гибкий производственный модуль - это технологическая единица оборудования (станок с ЧПУ), оснащенная манипуляторами или роботами для загрузки - выгрузки деталей и магазином для инструмента. Главная особенность ГПМ - возможность работы без участия челове-ка и способность встраиваться в систему более высокого ранга. Гибкая линия состоит из нескольких модулей, оборудованных транспортной и инструментальной системами и управляемых микроЭВМ. Гибкий участок - разновидность ГПЛ; он отличается составом и взаимозаменяе-мостью технологического оборудования и видом транспорта.
Транспортно-накопитепьная подсистема представляет со-бой совокупность автоматизированных складов заготовок и деталей, накопителей у станков с автоматической загрузкой - выгрузкой и автоматических транспортных средств, служащих для перемещения обраба-тываемых предметов со склада к станкам и обратно (роботы-тележки, конвейеры, рольганги и т.д.).
Подсистема инструментального обслуживания включает склады инструментов и приспособлений, отделение подготовки инст-румента к работе (заточки, сборки, комплектации магазинов и т.д.) и гибкую автоматизированную систему установки, снятия и перемеще-ния инструмента со складов и обратно.
Подсистема автоматизированного управления - это ком-плекс технологических средств с ЭВМ, способных воспринимать инфор-мацию от автоматизированных систем предприятия: АСУП (календарные планы-графики), САПР (чертеж детали), АСТПП (технологический процесс обработки и контроля детали), преобразовывать ее с помощью управляющих программ, передавать команды непосредственно исполнительным органам оборудования всех подсистем ГПС.
Таким образом, в ГПС функционируют два потока ресурсов: материальный и информационный. Материальный поток обеспечива-ет выполнение всех основных и вспомогательных операций процесса обработки предметов: подачу заготовок, инструмента и установку их на станках; механическую обработку деталей; снятие готовых деталей и перемещение их на склад; замену инструмента и его перемещение; контроль обработки и состояния инструмента; уборку стружки и пода-чу смазочно-охлаждающей жидкости. Информационный поток обеспечивает: очередность, сроки и количество обрабатываемых пред-метов, предусмотренные планами работы ГПС; передачу программ об-работки непосредственно исполнительным органам станков, программ работы роботов, установочных и перекладочных механизмов, программ обеспечения заготовками, инструментом, вспомогательными материа-лами, программ управления всем комплексом и учета его работы, а также групповое управление станками, транспортно-накопительными механизмами, системой инструментального обслуживания.
Основные особенности гибких производственных систем состоят в следующем:
1) Работники ГПС непосредственно не участвуют в воздей-ствии на предмет труда. Их основная задача состоит в том, что-бы обеспечить эффективную эксплуатацию оборудования. С из-менением функций работников изменяется структура затрат их рабочего времени. Основная его часть затрачивается на наладку, профилактическое обслуживание и ремонт оборудования.
2) Количество единиц технологического оборудования ГПС превышает численность работников каждой группы: наладчи-ков, слесарей-ремонтников, электронщиков и т. д. Поэтому необходимо установить оптимальные соотношения между количеством единиц оборудования и численностью работников каж-дой группы, нормировать затраты времени в двух разрезах: по отношению к оборудованию и к работникам.
3) Чтобы повысить, уровень надежности функционирования ГПС, следует создавать комплексные сквозные бригады с опла-той труда по конечной продукции. При этом надо учитывать, что простои оборудования во время и в ожидании обслужива-ния тем меньше, чем шире профиль каждого работника в отно-шении выполняемых функций и зон обслуживания оборудова-ния.
Теория и опыт эксплуатации действующих ГПС показывают, что в настоящее время наибольшее практическое значение име-ют нормы длительности операций по отношению к оборудова-нию (нормы станкоемкости операций), нормы трудоемкости, нормы численности и обслуживания.
Для практических расчетов норм длительности необходимо исходить из деления нормированных затрат времени на прямые и косвенные. Первые могут быть достаточно точно рассчитаны непосредственно на единицу продукции данного вида. Вторые относятся ко всей продукции, изготовляемой на данном рабо-чем месте или участке, и поэтому включаются в нормируемую длительность операции пропорционально величине прямых за-трат.
Порядок расчета норм труда в ГПС следующий:
1) находится коэффициент использования оборудования по времени автоматической работы, необходимый для выполнения производственной программы;
2) определяются нормативы коэффициента занятости работников каждой группы;
3) исходя из соответствующих нормативов, рассчитывается предварительный вариант трудоемкости работ каждого вида и норм численности для каждой группы работников;
4) определяются коэффициенты загрузки работников каждой группы, соответствующие принятому варианту норм численности;
5) устанавливается коэффициент времени автоматической работы, соответствующей принятому варианту норм численности;
6) коэффициенты загрузки работников каждой группы и времени автоматической работы сравниваются с их заданными значениями;
7) определяется сумма затрат на работников всех групп;
8) для варианта норм численности, признанного оптимальным находятся величины норм длительности выполнения технологических операций по каждой детали;
9) исходя из норм численности и длительности, устанавливаются нормы трудоемкости (времени) для каждой детали, каждой группы работников и в целом для бригады.
В условиях автоматизированных производств, в том числе гибких производственных систем, к прямым, как правило, от-носятся лишь затраты времени автоматической работы оборудо-вания. Косвенные затраты времени целесообразно включать в состав нормы длительности выполнения операций,исходя из следующей формулы (16):

Нд = tа * (Тпл / (Тпл - Тнп)), (16)

где tа- время работы станка в автоматическом режиме при изготовлении единицы продукции на данной операции;Тпл- плановый суточный фонд времени работы ГПС;Тнп- длительность нормированных перерывов в работе технологического оборудования, связанных с обслуживанием и ожиданием обслуживания рабочими всех групп в течение Тпл.
Величина Тнп должна включать только те реальные перерывы в работе оборудования, которые объективно неизбежны в условиях конкретной ГПС, исходя из оптимального регламента об-служивания оборудования, установленного режима труда и от-дыха работников. Состав Тнп определяется конструктивными осо-бенностями анализируемой системы и условиями эксплуатации. Как правило, величина Тнп включает неперекрыва-емую машинным временем длительность наладочных, регулиро-вочных, проверочных работ, время простоев оборудования, свя-занных с регламентированным обслуживанием механических, электрических, электронных и других подсистем, время изготов-ления и контроля пробных деталей и т. д. При установлении со-става Тип следует стремиться к тому, чтобы максимально возмож-но перекрыть одни работы другими, выполнять их параллельно, совмещать функции работников ГПС, использовать преимуще-ства бригадной организации труда, коллективного подряда.
Во всех ГПС оборудование не выключается во время отдыха рабочих, которое должно устанавливаться по скользящему гра-фику. Поэтому время на отдых и личные надобности в состав Тнп не включается. Оно учитывается при расчете оптимальных норм обслуживания и численности, которые устанавлива-ются на уровне, позволяющем реализовать нормативное время на отдых за счет взаимных подмен рабочих.
Второй сомножитель можно выразить че-рез коэффициент использования оборудования по времени ав-томатической работы (17):

Тпл / (Тпл - Тнп) = Тпл / Та = 1 / Ка, (17)

где Та- время автоматической работы оборудования за плановый период его эксплуатации Тпл.
Среднее нормированное время изготовления продукции (норма длительности) определяется формулой (18):

Нд = tа / Кап, (18)

где Кап- планируемый коэффициент использования оборудования по времени автоматической работы.
Формула (18) наиболее удобна для практического нормирования длительности операций, так как включает два параметра, используемых во всех основных технологических и организационно-плановых расчетах ГПС.
Для практических расчетов удобна следующая формула трудоемкости операций (19):

Нт = (Нч / N * C * Kи) * Нд, (19)

где N- общее количество модулей ГПС;С - количество смен работы оборудования;Ки- плановый коэффициент использования оборудования.
При расчете суммарной занятости работников ГПС целесообразно отдельно учитывать их занятость основными функциями - выполнение продукционных работ и дополнительными - выполнение обеспечивающих работ (20):

Кз (Х) = Кп (Х) + Ко (Х), (20)

где Кп(Х) и Ко(Х) - коэффициент занятости работников данной группы выполнением соответствующих продукционных и обеспечивающих работ.
Оптимальная численность персонала ГПС устанавливается на основе соотношений (21), (22):

Кз (Х) ≤ Кзн, (21)

Ка (Х) ≥ Кан, (22)

Коэффициент Ка(Х) определяется для каждого варианта норм численности работников по формуле (23):

Ка (Нч) = Тпл - Тнп (Нч), (23)

где Тнп (Нч) - длительность нормированных перерывов в работе оборудования в зависимости от принятого варианта численности работников, формы разделения и кооперации труда, регламента обслуживания оборудования, режима труда и отдыха.

В условиях автоматических линий (в том числе роторных и роторно-конвейерных) для нормирования труда используются: нормы численности персонала; нормы длительности выполне-ния производственных операций; нормы времени (трудоемкос-ти операций) для отдельных групп рабочих и в целом по брига-де, обслуживающей линию; нормы выработки; нормированные задания.
Основную роль играют нормы численности персонала (наладчиков, слесарей-ремонтников, электромонтеров, электрон-щиков), обслуживающего линию в соответствии с установлен-ным регламентом и обеспечивающего выполнение производ-ственной программы.
Основой расчета нормы времени и выработки в условиях автоматических линий является техническая (паспортная) производительность линии rm,определяющая количество единиц продукции, которое может быть получено с данного оборудования в час или в другую единицу времени при работе в автоматичес-ком режиме.
Норма выработки устанавливается исходя из технической производительности агрегата и коэффициента использования линии по времени автоматической работы (24):

Нв = rm * Kaн, (24)
После определения нормы выработки находится норма трудоемкости (времени) для i-й группы (профессии) рабочих (25):

Нтi = Тпл * (Нчi / Нв), (25)

На основе нормы численности, времени и выработки устанав-ливают нормированное задание. В нем указывается состав работ по регламентированному обслуживанию линии в плановом пе-риоде, время на выполнение этих работ, нормативная числен-ность рабочих, плановый объем продукции линии.
Если на автоматической линии изготавливаются изделия нескольких наименований, то расчеты норм времени и выра-ботки могут проводиться по комплектам изделий. Наряду с этим для многопредметных линий может оказаться более целесооб-разным расчет норм длительности Нд и трудоемкости Нт по методике для ГПС. В этом случае расчеты выполняются по формулам (26), (27):

Ндк = tак / Кан, (26)

Нтk = Нч * (Ндк / Но), (27)

где tак- время автоматической работы оборудования при изготовлении деталей k-го вида.

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 со­вершают рабочие и вспомогательные движения автоматически по заранее установленной программе. В состав такой программы 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.

Особенностью нормирования операций механической обработки деталей на станках с ЧПУ является то, что основное время (машинное) и время, связанное с переходом, составляют единую величину Т а - время автоматической работы.станка по программе, составленной технологом-программистом, которое складывается из основного времени автоматической работы станка Т о.а и вспомогательного времени работы станка по программе Т в.а т. е,

Т а = Т о.а + Т в.а;

Т в.а = Т в.х.а + Т oc т

где Li - длина пути, проходимого инструментом или деталью в направлении подачи при обработке 1-го технологического участка (с учетом врезания и перебега); s м - минутная подача на данном участке; i == 1, 2, ..., п - число технологических участков обработки; Т в.х.а - время на выполнение автоматических вспомогательных ходов (подвод детали или инструментов от исходных точек в зоны обработки и отвод, установка инструмента на размер, изменение численного значения и направления подачи); Т ост - время технологических пауз - остановок подачи и вращения шпинделя для проверки размеров, осмотра или смены инструмента.

Время вспомогательной ручной работы Т в не перекрываемое временем автоматической работы станка,

Т в = t уст + t в.оп + t контр,

где t уст - вспомогательное время на установку и снятие детали; t в.оп - вспомогательное время, связанное с выполнением операции; t контр - вспомогательное неперекрываемое время на контрольные измерения детали..

Вспомогательное время на установку и снятие детали массой до 3 кг на токарных и сверлильных станках в самоцентрирующем патроне или оправке. определяется по формуле

t уст = аQ x

для определения вспомогательного времени на установку и снятие деталей в центрах или на центровой оправке токарного станка

t уст = аQ x

для определения вспомогательного времени на установку и снятие деталей в самоцентрирующем или цанговом патроне на токарных и сверлильных станках

t уст = аD в x l у в ы л

для определения вспомогательного времени на установку и снятие деталей на столе или угольнике сверлильного и фрезерного станка

t уст = аQ x N y дет + 0,4(n б -2)

Коэффициенты и показатели степени для определения вспомогательного времени на установку и снятие деталей в тисках сверлильного и фрезерного станка

t уст = аQ x

Вспомогательное время управление станком. (токарные, сверлильные и фрезерные станки)

t в.оп = а + bSХ о, Y о, Z o + сК + dl пл +aT a

Вспомогательное время на контрольные намерения.

t контр =SkD z изм L u

Подготовительно-заключительное время определяется

Т п-з =а+bn н +cP p +dP пп

После расчета Т в производят его корректировку в зависимости от серийности производства. Поправочный коэффициент

k c ер = 4,17 [(Та + Тв) n п + Т п-з ] -0.216 ,

где n п - число обрабатываемых деталей в партии.

Подготовительно-заключительное время определяют как сумму времени: на организационную подготовку; установку, подготовку и снятие приспособлений; наладку станка и инструмента; пробный проход по программе. Основными характеристиками, определяющими подготовительно-заключительное время, являются тип и основной параметр станка, число инструментов, используемых в программе, корректоров, используемых в операции, тип приспособления, число исходных режимов работы станка.

Норма штучного времени на операцию

Т ш = (Т а + Т сер) (1 + (а обс + а от.л)/100].

Время на организационное и техническое обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности, % от оперативного времени, устанавливают в зависимости от основных параметров станка и детали, занятости рабочего и интенсивности труда. Оно может частично перекрываться временем автоматической работы станка; штучное время в этом случае должно уменьшиться на 3 %.

Автоматизация процесса обработки и вспомогательной работы на станках с ЧПУ создает предпосылки для одновременного обслуживания рабочим-оператором нескольких станков. Выполнение рабочим-оператором функций обслуживания рабочего места на одном из станков обычно приводит к перерывам в работе других обслуживаемых станков. Увеличивается время на отдых в связи с более высокой интенсивностью труда в условиях многостаночного обслуживания. Время оперативной работы в норме штучного времени увеличивается за счет вспомогательного времени на переходы от станка к станку.