Оперативное время затрачивается на выполнение каждой операции и представляет собой основную часть технической нормы.
Время обслуживания рабочего места tоб включает затраты времени на уход за рабочим местом в течение смены (смазка и чистка механизмов, раскладка и уборка инструмента в начале и в конце смены, уборка рабочего места).
Время обслуживания рабочего места устанавливают на основании нормативов и во многих случаях определяют в процентах (до 4—8 %) к оперативному времени tоп.
Время на личные потребности tп на отдых, производственную гимнастику регламентируют законодательством и исчисляют в процентах к оперативному времени. Для механических цехов tп ≈ 2,5 % от оперативного времени.
В серийном производстве при расчете норм времени на партию необходи-
мо учитывать подготовительно-заключительное время.
Подготовительно-заключительное время tп.з затрачивается рабочим перед началом обработки партии заготовок и после окончания задания. К подготовительной работе относится: получение задания, ознакомление с работой, наладка оборудования, в том числе установка инструмента, специального приспособления; к заключительной работе относится: сдача выполненной работы, снятие специального приспособления и режущего инструмента, приведение в порядок оборудования и т. д. Подготовительно-заключительное время зависит от сложности задания, в частности от сложности налаживания оборудования, и не зависит от размера партии.
В массовом производстве, в силу повторяемости одной и той же операции, необходимость в работах, выполняемых в подготовительно-заключительное время, отпадает.
В единичном производстве подготовительно-заключительное время включается в штучное время.
В серийном производстве норму времени на обработку партии заготовок или сборку партии сборочных единиц рассчитывают по формуле
где п — размер партии.
Штучное время и подготовительно-заключительное время на выполнение операции над одной деталью образуют норму штучно-калькуляционного времени
tш-к= tш + (tп-з /n)
На основе норм времени определяют расценки выполняемых операций, рассчитывают необходимое количество оборудования для выполнения программы, осуществляют планирование производственного процесса.
1.5.1 Принцип технологичности конструкции заключается в том, что при разработке конструкции детали учитываются как условия ее эксплуатации в машине, так и технологические требования при ее производстве.
После разработки изделия технологами производится анализ технологичности деталей, входящих в это изделие.
Ниже приведены некоторые критерии технологичности машины в целом:
– отношение количества стандартных деталей к общему количеству;
– наличие в машине унифицированных узлов;
– преемственность конструкции;
– возможность осуществления сборки машины из отдельных узлов;
– соответствие применяемых методов изготовления заготовки условиям данного производства (выбор метода сборки для данного объема выпуска и типа производства должен производиться на основании расчета и анализа размерных цепей; расчет размерных цепей следует проводить используя методы max — min или вероятностный [max — min при количестве звеньев n ≤ 5, при п > 5 — вероятностный]);
– конструкция детали должна обеспечивать возможность применения типовых и стандартных технологических процессов ее изготовления.
1.5.2 Принцип деления обработки на стадии. При черновой обработке основной задачей является быстрое удаление максимально возможного припуска, при этом деталь подвергается значительным силовым и тепловым деформациям.
На стадии чистовой обработки закладывается, в основном, требуемая точность детали.
Отделочная обработка обеспечивает получение требуемых шероховатости и физико-механических свойств поверхностного слоя.
В настоящее время отступают от этого принципа на основе использования жесткого и точного оборудования, жестких и точных заготовок, позволяющих за один ход получать высокую точность.
1.5.3 Принцип независимости обработки, требующий такого построения технологического процесса, при котором исключается необходимость дополнительной обработки при сборке. Это не всегда выполнимо. Бывает, что взаимозаменяемость неэкономична и тогда прибегают к неполной (ограниченной) взаимозаменяемости: а) обработка в сборе; б) работа по формуляру и пр.
1.5.4 Принцип концентрации технологических операций предусматривает концентрацию операций, объединение простых операций в одну сложную, выполнение всех операций на одном рабочем месте.
Это усложнение операции может производиться за счет повышения квалификации рабочего (в единичном и мелкосерийном производствах); усовершенствования, автоматизации станков, использования многошпиндельных автоматов и полуавтоматов, агрегатных, многопозиционных и многорезцовых станков (в массовом и крупносерийных производствах).
Концентрация операций упрощает планирование, резко повышает производительность труда за счет сокращения времени обработки.
1.5.5 Принцип дифференциации операций.
Технологический процесс дифференцируется (расчленяется) на элементарные операции. Естественно простые операции требуют более низкой квалификации рабочего, упрощают возможность механизации и автоматизации их. Дифференциация экономически целесообразна в массовом производстве.
В современном производстве машин эти две тенденции концентрация и дифференциация существуют параллельно. Используются также и комбинированные решения.
Под точностью в технологии машиностроения понимается степень соответствия производимых изделий их заранее установленным параметрам. Она в большей мере определяется точностью изготовления отдельных деталей и сборочных единиц.
Точность в машиностроении – понятие комплексное. Оно характеризует не только геометрические параметры машин и их элементы, но и единообразие различных свойств изготовляемых изделий (упругих, динамических, магнитных, электрических и др.).
Понятие точности детали включает в себя следующие параметры:
– точность размеров; точность формы поверхностей;
– точность относительного расположения поверхностей; шероховатость поверхностей;
– волнистость;
– физико-механические свойства поверхностного слоя.
Количественные показатели точности и допускаемые отклонения регламентируются Единой системой допусков и посадок и ее стандартами. Задачи обеспечения необходимой точности изделия решаются на этапах их конструирования, разработки и внедрения технологии изготовления.
Любой технологический процесс реализуется в определенной технологической системе (системе СПИД – станок, приспособление, инструмент, деталь), включающей в себя средства технологического оснащения и заготовку.
С момента начала механической обработки заготовки технологическая система действует как многофакторная автоматическая система.
Входными параметрами этой системы являются:
характеристики металлорежущего станка – тип, модель, мощность, диапазоны частот вращения и подач, точность, жесткость, виброустойчивость; характеристики технологической оснастки – приспособлений, устройств механизации и автоматизации, промышленных роботов;
характеристики заготовки – материал, его химический состав, механические свойства, погрешность размеров, формы, взаимного расположения, качество поверхностного слоя;
технологическая схема обработки поверхности;
эксплуатационные свойства режущего инструмента – прочность, стойкость, размерный износ;
режимы резания – V, S, t; начальный размер наладки.
К возмущающим воздействиям, нарушающим начальные условия обработки, относятся:
упругие деформации элементов технологической системы; размерный износ режущего инструмента;
тепловые деформации элементов технологической системы; погрешность установки заготовок;
погрешность корректирования первичного наладочного размера;
погрешность измерений;
погрешности профильного и мерного режущего инструмента; погрешность от перераспределения внутренних остаточных напряжений; колебания элементов технологической системы.
Выходными параметрами являются:
качество механической обработки — точность размеров, формы, взаимного расположения и качество обработанной поверхности; производительность механической обработки;
экономические критерии процесса обработки.
Из этого видны возможные пути управления технологическими процессами:
управление по выходным параметрам;
управление по внешним возмущающим воздействиям.
На общую суммарную погрешность обработки может оказывать влияние совокупность любых из перечисленных выше параметров (входных, возмущающих и выходных). К элементарным составляющим суммарной погрешности относятся:
неточность технологической схемы обработки; геометрическая погрешность станков; погрешность приспособлений;
погрешность мерного и профильного режущего инструмента; погрешности
измерений; погрешность от упругих деформаций элементов технологической системы; тепловые деформации элементов технологической системы; размерный из-
нос режущего инструмента; погрешность начальной размерной наладки; погрешность подналадки; погрешность установки заготовок;
погрешность от перераспределения остаточных внутренних напряжений; шероховатость обработанной поверхности;