Технология машиностроения. Курс лекций для студентов III курса направления подготовки 35. 03. 06 Агроинженерия В. В. Чекмарев фгбоу во Саратовский гау
 Скачать 1.3 Mb.
|
|
6.5. Определение элементов штучного времени Основное технологическое время (в мин) определяется расчетом по общей формуле где L p — расчетная длина хода с учетом пути врезания и выхода инструмента, мм; i — число рабочих ходов; п — частота вращения (детали или режущего инструмента), об/мин; s — подача (детали или режущего инструмента), мм/об; ns— минутная подача или скорость перемещения инструмента в направлении подачи, мм/мин. Расчетная длина прохода состоит из трех элементов: L p = L +l 1 + l 2 , где L — длина обрабатываемой поверхности; l 1 — длина пути врезания; l 2 — длина выхода инструмента. 40 При применении метода обработки, для которого основное технологическое время не может быть определено расчетом (хонингование, притирка, шевингование, шабрение, ручное опиливание и т.п.), значение t о устанавливается экспериментально или на основание заранее подготовленных нормативов с учетом длины, диаметра или площади обрабатываемой заготовки, предъявляемых технических требований на обработку (точность, шероховатость поверхности и пр.) и припуска. Вспомогательное время — это время, затрачиваемое на установку и снятие заготовки и на действия, связанные с технологическим переходом. Время на установку, выверку, закрепление и снятие заготовки назначается с учетом объема и характера выполняемой работы, размеров станка, массы и размеров заготовки по нормативам, принятым в отрасли. Так, при выполнении токарных работ на установку и закрепление заготовки массой 3—10 кг может назначаться следующее время в зависимости от способа установки: в центрах с хомутиком 0,3—0,6 мин в трехкулачковом патроне 0,6—2,2 » в центрах с люнетом 1,4—5,5 » на планшайбе 2—7,5 » На вспомогательный ход инструмента при обработке на токарных станках с высотой центров 200 мм затрачивается такое время: обтачивание по 9 квалитету точности ... 0,8 мин обтачивание по 11 квалитету точности ... 0,5 » снятие фасок-0,07 » нарезание резьбы резцом-0,04 » нарезание резьбы метчиком или плашкой -0,2 » сверление и центрование-0,6 » При работе на сверлильных станках со сверлом диаметром до 12 мм вспомогательное время на вспомогательный ход принимается равным: сверление по разметке-0,16 мин сверление по кондуктору-0,14 » рассверливание-0,12 » развертывание-0,14 » Время на техническое и организационное обслуживание рабочего места (дополнительное время), определяемое в процентах от оперативного времени, назначается с учетом характера выполняемой работы. Для работ с большой затратой физической силы и для работ, требующих тщательного внимания, напряжения и сосредоточенности, значение t доп выше, чем для работ простых, с большой долей машинного времени, когда обработка ведется автоматически (обтачивание длинных валов, фрезерование больших площадей). При расчете t доп обычно принимают; К д =7— 10% в крупносерийном и массовом производствах; К д =6—8% в серийном и мелкосерийном производствах. Подготовительно-заключительное время назначается на партию обрабатываемых заготовок для ознакомления с предстоящей работой, на чтение чертежа и получение инструктажа от мастера, наладку оборудования (перенастройку станка), смену приспособлений, получение из инструментальной кладовой комплекта режущего инструмента, выполнение пробной работы и т.п. Подготовительно-заключительное время зависит от типа станка и характера работы. При обработке на токарных станках с высотой центров 200 мм может назначаться такое подготовительно-заключительное время: 41 простая настройка (изготовление болтов, гаек, втулок, гладких валиков) 5 мкм настройка средней сложности (изготовление ступенчатых валиков, фланцев)10 » сложная настройка (обработка корпусных деталей) 14 » Подготовительно-заключительное время при обработке на сверлильных станках и установке: в трехкулачковом патроне 4 мин, в тисках5 мин., в приспособлении с креплением к столу 8 » на столе без крепления2 » на столе с креплением4 » 6.6. Методы определения нормы времени Требования к точности определения нормы времени на операцию зависят от типа производства. Наиболее точно определяется норма времени на операцию при массовом производстве, менее точно при серийном и приближенно при единичном и мелкосерийном с широкой номенклатурой работ. Определение норм времени на операцию может производиться следующими методами: расчетно-аналитическим методом, который применяется для станочных и сварочных работ при крупносерийном и массовом производствах; технические нормы времени определяются на основе расчетных данных основного технологического времени с учетом обоснованных норм вспомогательного времени; исследовательским методом — для работ, выполняемых вручную (слесарно- сборочные, кузнечные и др.); технически обоснованные нормы времени определяются на основе данных хронометража и фотографии рабочего процесса; методом сравнения, применяемым при единичном и мелкосерийном производствах; нормы времени определяются путем сравнения с другой подобной работой, на которую имеется технически обоснованная норма времени; опытно-статистическим методом, при использовании которого норма времени определяется на основе опыта нормировщика с учетом результатов выполнения других аналогичных работ; метод является неточным и может привести к ошибкам. При разработке технологических процессов механической обработки применяется расчетно-аналитическии метод определения нормы времени, которая считается технически обоснованной. На некоторых финишных операциях (доводка, шевингование и некоторые другие) принимаются нормы времени по укрупненным показателям с использованием метода сравнения. Таким же методом определяется норма времени на работы, выполняемые при изготовлении экспериментальных образцов, сборке и разборке экспериментальных машин и т.д. Во многих случаях такие работы выполняются рабочими с повременной оплатой труда. Для уточнения некоторых элементов технологического процесса и технической нормы времени на производстве проводится исследование, включающее хронометраж, фотографию рабочего процесса и фотографию рабочего дня. Хронометраж представляет собой исследование продолжительности отдельных элементов производственного или технологического процесса и рабочего времени при многократном их выполнении. Осуществляется с целью установления технически обоснованных норм времени, их уточнения и совершенствования. При хронометраже изучаются элементы оперативного времени. 42 Фотография рабочего процесса (фотохронометраж) служит для анализа всех элементов рабочего времени — как оперативного, так и подготовительно- заключительного. Она охватывает длительное время производственного процесса без его повторения. Используется для обоснования норм рабочего времени в единичном и мелкосерийном производствах и изучения режима работы крупных агрегатов и рабочих бригад, обслуживающих эти агрегаты. Фотография рабочего дня служит для изучения структуры рабочего времени в течение рабочего дня. В результате изучения потерь рабочего времени устраняются недостатки в организации производства. Данные фотографий рабочего дня применяются для установления норм подготовительно-заключительного времени. Помимо исследовательских методов расчета норм времени, существуют также упрощенные методы с использованием технических норм времени на типовые детали и операции. Для этой цели составляются таблицы или графики норм на часто встречающиеся детали или элементы деталей (гладкие и ступенчатые валы, болты, шпильки, кольца, зубчатые колеса, поршни поршневые пальцы и пр.). Непроизводительные затраты времени рабочего, вызванные организационно- техническими неполадками, нарушениями производственной дисциплины, неудовлетворительным материально-техническим снабжением, не входят в норму времени и оформляются соответствующими документами. Вопросы для самоконтроля 1. На чем основаны принципы концентрации и дифференциации операций технологического процесса? 2. Поясните преимущества принципа типизации технологических процессов. 3. Назовите составляющие штучного времени. 4. Перечислите методы определения норм времени на операции технологического процесса механической обработки деталей. Список литературы Основная 3. Базров, Б.М. Основы технологии машиностроения : учебник / Б. М. Базров. - 2-е изд. - М. : Машиностроение, 2007. - 736 с. : ил. - (В для вузов). - ISBN 978-5-217- 03374-4 Дополнительная 7. Некрасов, С.С. Технология сельскохозяйственного машиностроения. Общий и спец. курсы : учебник / С. С. Некрасов, И. Л. Приходько, Л. Г. Баграмов. - М. : КолосС, 2005. - 360 с. : ил. - (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений). - ISBN 5-9532-0148-6 8. Горбацевич, А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. / А.Ф. Горбацевич, В.А. Шкред.- Минск : Высшая школа, 1983. 9. Ансеров, М.А. Приспособления для металлорежущих станков / М.А. Ансеров.- М. «Машиностроение, 1960. 43 Лекция №7 Технологичность конструкции деталей и машин 7.1. Понятие о технологичности конструкций Технологичность конструкций — параметр, оценивающий машину (деталь) по возможности оптимального использования материалов, средств и времени при ее изготовлении и ремонте. При оценке технологичности решаются следующие задачи: снижение массы и стоимости применяемых материалов, снижение трудоемкости обработки деталей и сборки машины, возможности использования средств механизации и автоматизации, использование стандартных и унифицированных деталей и элементов конструкций (резьб, шлицев, шпонок, и т. д.), уменьшение номенклатуры деталей, повышение ремонтопригодности, доступность узлов, агрегатов, машин для регулирования и их замены. Технологичность конструкций обеспечивается применением следующих принципов: простота конструкции, малое число составляющих деталей и узлов; простые формы деталей и минимальная материалоемкость, максимальная унификация, нормализация и стандартизация деталей и узлов; возможность применения простых заготовок с минимальными припусками, использование проката, штамповок и т.д.; применение высокопроизводительных технологических процессов механической обработки; отсутствие завышенных требований к точности изготовления деталей и шероховатости поверхности; простота и экономичная сборка узлов и машины в целом. Все эти принципы должны использоваться без снижения качества машины, ее экономичности и надежности (долговечности и безотказности). 7.2. Показатели оценки технологичности Технологичность конструкции может оцениваться с помощью основных и дополнительных показателей. К основным показателям относятся технологическая себестоимость и трудоемкость изготовления деталей и сборки машины. Технологическая себестоимость С т определяется по формуле где С м —стоимость материалов; С 3 — заработная плата производственных рабочих с начислениями; С ц.р — цеховые расходы на электроэнергию, амортизацию оборудования, инструмента, приспособлений, на смазочные, охлаждающие и другие материалы, обслуживание и ремонт. Трудоемкость изготовления изделия определяется суммой трудоемкостей составляющих элементов изделия и выражается в нормо-часах. Для оценки технологичности однотипных конструкций при наличии базовой модели можно использовать следующие относительные показатели технологичности. Уровень 44 технологичности по технологической себестоимостигде С т —технологическая себестоимость рассматриваемого изделия; С б.т — технологическая себестоимость базового изделия. Уровень технологичности по трудоемкости изделия где Т и — трудоемкость изготовления рассматриваемого изделия; Т б.и — трудоемкость изготовления базового изделия. Экономичное использование материала в машине может оцениваться двумя показателями: конструктивной материалоемкостью и технологической материалоемкостью. Первым показателем определяются затраты конструктивных материалов на единицу мощности или производительности, вторым — устанавливается степень использования материала заготовки при изготовлении детали. Конструктивная (удельная) материалоемкость машины, выраженная в кг/кВт, где М и — масса машины; N —мощность машины. Чем меньше М К , тем технологичнее конструкция. Для оценки технологической материалоемкости детали может применяться коэффициент использования материала где т А — масса детали; м 3 —масса заготовки. Технологичность конструкции зависит и от степени соответствия ее технологическим возможностям производства, степени использования стандартных, нормализованных и унифицированных деталей и сборочных единиц и др. Под стандартизацией понимается обобщение конструктивных решений, зафиксированных в государственных стандартах. Нормализация представляет собой обобщение конструктивных решений в виде внутризаводских и ведомственных нормалей. Под унификацией понимается обобщение конструктивных решений без оформления специальной документации. Использование стандартных, нормализованных, унифицированных деталей позволяет сократить объем проектирования, трудоемкость и себестоимость изготовления. Важнейшим показателем технологичности конструкции сельскохозяйственных машин является их ремонтопригодность. Ремонтопригодность оценивается доступностью для технического обслуживания, удобством разборки и сборки при ремонте, легкостью замены изнашиваемых деталей и механизмов, наличием технологических баз, необходимых для восстановления исходных координат при ремонте, ограниченностью типоразмеров крепежных деталей, подшипников и номенклатуры слесарно-сборочного инструмента, приспособленностью детали к восстановлению путем применения прогрессивной технологии. 7.3. Методы достижения технологичности конструкций Технологичность конструкций достигается оптимальными решениями на всех этапах ее разработки. Снижение себестоимости обеспечивается применением дешевых 45 исходных материалов, минимальной стоимостью получения заготовки и ее обработки. Стоимость материала заготовки можно снизить применением заготовок минимально необходимых размеров с минимальными припусками на обработку и материалов простых, доступных и дешевых марок. Для получения минимальной массы конструкций в ряде случаев используются сварные или штампосварные заготовки и конструкции, отливки по выплавляемым моделям и пр. Число сварных элементов и длина сварных швов должны быть минимальными. Снижение трудоемкости (и себестоимости) механической обработки достигается применением деталей простых форм с участками, легко доступными для механической обработки. При конструировании деталей желательно свести к минимуму необходимую площадь обрабатываемой поверхности, предусмотреть возможность обработки на про- ход, четко разграничить обрабатываемые и необрабатываемые поверхности и т.д. Везде, где это необходимо, должны быть предусмотрены проточки для выхода шлифовального круга, канавки или сбег резьбы для резьбонарезного инструмента, радиусы закруглений (галтели), фаски и т.д. Во многих случаях правильные конструктивные решения позволяют упростить обработку отдельных элементов деталей или использовать более простую заготовку. Так, наличие буртов на валах вызывает увеличение диаметра заготовок (а гладкие валы могут изготовляться из калиброванного материала). Наличие в деталях глухих отверстий большого диаметра и длины затрудняет изготовление заготовок и их обработку, применение в этом случае съемных заглушек или крышек позволяет в качестве заготовок использовать трубы. Обработку площадок и бобышек разной высоты выполнить сложнее, чем обработать те же элементы, расположенные на одном уровне. Вместо зенковки (цековки) гнезд под гайки и головки болтов на фланцах целесообразно применять проточку. Применение унифицированных деталей и их элементов позволяет удешевить обработку путем применения типовых технологических процессов и укрупнения партий обрабатываемых деталей. Себестоимость сборки и разборки целиком определяется конструкцией машины, ее сборочных единиц. Конструктивные решения, принимаемые при разработке конструкций, должны предусматривать возможность Удобной установки деталей в сборочные единицы и последующей сборки машины. Замена узлов или быстро изнашиваемых деталей должны выполняться без дополнительного снятия большого числа деталей (сборочных единиц) машины, Замена прокладок и сальниковых колец, набивка сальников, заправка смазочными материалами, регулировочные работы должны производиться без применения сложных приспособлений и инструментов и по возможности быстро и без привлечения персонала высокой квалификации. Широкое применение унифицированных, нормализованных и стандартизованных деталей и комплектующих изделий снижает себестоимость машины и делает более доступным ее техническое обслуживание и ремонт. Вопросы для самоконтроля 1. Что понимается под технологичностью детали? 2. Назовите показатели технологичности. 3. Перечислите основные методы повышения технологичности конструкций. 46 Список литературы Основная 4. Базров, Б.М. Основы технологии машиностроения : учебник / Б. М. Базров. - 2-е изд. - М. : Машиностроение, 2007. - 736 с. : ил. - (В для вузов). - ISBN 978-5-217- 03374-4 Дополнительная 10. Некрасов, С.С. Технология сельскохозяйственного машиностроения. Общий и спец. курсы : учебник / С. С. Некрасов, И. Л. Приходько, Л. Г. Баграмов. - М. : КолосС, 2005. - 360 с. : ил. - (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений). - ISBN 5-9532-0148-6 11. Горбацевич, А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. / А.Ф. Горбацевич, В.А. Шкред.- Минск : Высшая школа, 1983. 12. |