隨著科學技術(shù)的進步和生產(chǎn)的發(fā)展,數(shù)控加工設(shè)備的應(yīng)用越來越多。由于數(shù)控加工設(shè)備具有:加工精度高、重復(fù)一致性好、加工效率高、便于加工形狀復(fù)雜的工件和柔性好等特點,目前被機械工業(yè)企業(yè)廣泛應(yīng)用。本文擬從數(shù)控加工過程中影響工時消耗諸要素出發(fā),通過對數(shù)控加工過程的工時消耗分析,研究數(shù)控加工時間消耗規(guī)律,旨在給人以共性和規(guī)律性的認識,為企業(yè)數(shù)控加工工時定額制定提供一個可借鑒的視角和做法。
1 數(shù)控加工過程的工時消耗分析
1.1 數(shù)控加工工時消耗分類
(1)準備與結(jié)束時間。準備與結(jié)束時間包括固定項目準備與結(jié)束時間和可選項目準備與結(jié)束時間。固定項目準備與結(jié)束時間是指數(shù)控加工工序普遍發(fā)生的準備與結(jié)束項目的工時消耗。例如熟悉產(chǎn)品圖紙和加工工藝、準備刀、卡、量具等??蛇x項目準備與結(jié)束時間是指根據(jù)數(shù)控加工工序的需要有選擇的進行準備與結(jié)束項目的工時消耗。例如程序編寫、程序調(diào)試、加工中心刀具的準備與調(diào)整等。
?。?)裝卸工件輔助操作時間。裝卸工件輔助操作時間是指為執(zhí)行基本作業(yè)而進行的各項輔助操作所消耗的時間。例如:裝卸工件、校正工件等。
?。?)手動輔助操作時間。手動輔助操作時間是為執(zhí)行基本作業(yè)而進行的各項輔助操作所消耗的時間。例如:裝卸工件、開車、停車、進刀、退刀、加工過程中的更換不同刀具、測量工件等。
?。?)系統(tǒng)執(zhí)行程序作業(yè)時間。系統(tǒng)執(zhí)行程序作業(yè)時間是指數(shù)控加工設(shè)備在程序控制下自動完成工步、工序的全部加工所消耗的時間,包括數(shù)控加工設(shè)備對工件進行切削加工以及為此自動完成各個機構(gòu)的輔助操作時間。
?。?)作業(yè)寬放時間。作業(yè)寬放時間是指完成生產(chǎn)作業(yè)和零件加工過程中,由于工作現(xiàn)場組織管理和工藝裝備的技術(shù)需要所發(fā)生的間接工時消耗,它包括組織性寬放時間和技術(shù)性寬放時間。
?。?)個人需要與休息寬放時間。個人需要與休息寬放時間是指工作班內(nèi)滿足個人需要,以及為消除過分緊張和勞累所必須的短暫休息時間。
1.2 數(shù)控加工工時消耗分析
(1)準備與結(jié)束時間的分析。準備與結(jié)束時間是指為執(zhí)行一項作業(yè)或加工一批產(chǎn)品,事前準備和事后結(jié)束工作所消耗的時間。準備結(jié)束時間是加工一批工件(可以是一件,也可以是多件),僅發(fā)生一次,其時間值的大小與工件數(shù)量無關(guān),而與工件加工所需要的準備與結(jié)束工作的多少和復(fù)雜程度有關(guān)。
?。?)作業(yè)時間的分析。作業(yè)時間是直接用于生產(chǎn)作業(yè)或加工所消耗的時間。包含基本時間和輔助時間?;緯r間即系統(tǒng)執(zhí)行程序作業(yè)時間是指改變加工對象(工件)形狀、尺寸、性能、表面狀況和組合狀況所消耗的時間。輔助時間是為執(zhí)行基本作業(yè)而進行的各項輔助操作所消耗的時間。輔助操作雖然不能直接改變被加工工件的物理和化學性質(zhì),但是如果沒有輔助操作,基本作業(yè)就不能完成。輔助操作一般都是手工操作,但是在數(shù)控加工中一部分輔助操作是由設(shè)備完成的。例如:進刀、退刀、更換不同刀具和自動裝夾(某些數(shù)控設(shè)備)等。所以數(shù)控加工的作業(yè)時間中,設(shè)備工時所占比例較大。
?。?)作業(yè)寬放時間的分析。作業(yè)寬放時間是完成生產(chǎn)作業(yè)和工件加工過程中,由于工作現(xiàn)場管理和工藝設(shè)備技術(shù)需要所發(fā)生的間接工時消耗。作業(yè)寬放時間是每個工作班均要發(fā)生的,其時間的多少是與加工的復(fù)雜程度和設(shè)備的復(fù)雜程度有關(guān)。根據(jù)內(nèi)容和性質(zhì)分類,可分為組織性作業(yè)寬放時間和技術(shù)性作業(yè)寬放時間。
(4)個人需要與休息寬放要素時間的分析。個人需要與休息寬放時間是在作業(yè)過程中考慮操作者因個人生理需要(如喝水、上廁所等)和作業(yè)的過分緊張,勞累所必需的短暫休息時間。這類時間通常是根據(jù)作業(yè)的類型按作業(yè)時間的一定比例給予。由于數(shù)控加工是半自動化加工,操作者體力消耗不大,休息時間可少給,甚至不需要。有時個人需要和休息時間可與作業(yè)時間交叉,因此數(shù)控加工過程中個人需要和休息寬放時間比普通機械加工少些。
2 數(shù)控加工工時消耗的測定
2.1 準備與結(jié)束時間的測定
數(shù)控加工準備與結(jié)束時間更多的消耗于熟悉圖紙和加工路線以及按照加工程序單上內(nèi)容要求和數(shù)控加工相關(guān)工藝文件規(guī)定的內(nèi)容進行數(shù)控機床的調(diào)整和工夾量具的調(diào)整和安裝。因此,根據(jù)數(shù)控加工特點,用寫實和測時相結(jié)合的方式測定。
2.2 裝卸工件輔助操作時間的測定
裝卸工件輔助操作時間是數(shù)控加工中裝卸工件和校正工件的時間。對于不同形狀、尺寸、重量、裝夾精度和夾具類別,裝卸和校正工件的時間是不同的。因此只有根據(jù)具體工件,測定其裝卸和校正工件的時間,采用測時方法收集原始數(shù)據(jù),作圖分析并建立回歸時間定額數(shù)學模型的方法進行時間測定。
2.3 手動輔助操作時間的測定
手動輔助操作時間是為完成數(shù)控基本作業(yè)所形成的時間消耗。如試切、工步間更換刀具、利用操作版面完成各種輔助活動、工件測量等。一般情況下可單獨或與數(shù)控基本作業(yè)交叉進行,因此可采用測時和預(yù)定時間標準的方法測定。
2.4 系統(tǒng)執(zhí)行程序作業(yè)時間的測定
系統(tǒng)執(zhí)行程序作業(yè)時間是數(shù)控加工的基本時間和一部分輔助時間,它是由設(shè)備按照程序事先確定。通常程序編完后系統(tǒng)執(zhí)行程序作業(yè)時間也就確定了,可以從程序中獲得。但是不同的編程人員對同一設(shè)備編程所得系統(tǒng)執(zhí)行程序作業(yè)時間可能是有差異的,因為所選擇的切削用量不同,這就需要定額技術(shù)員通過研究分析確定較先進合理的系統(tǒng)執(zhí)行程序作業(yè)時間。
2.5 作業(yè)寬放時間的測定
根據(jù)數(shù)控加工的特點,其作業(yè)寬放時間要比普通機械加工所需的時間要多些,因為數(shù)控設(shè)備較精密、復(fù)雜,設(shè)備維護和保養(yǎng)時間較多,用寫實和測時相結(jié)合的方式測定。
2.6 個人生理需要與休息寬放時間的測定
個人生理需要與休息寬放時間比普通機械加工所需時間要少些,因為屬于半自動化加工,這部分時間通過寫實測時方式來確定。
3 數(shù)控加工工時消耗數(shù)據(jù)的采集與分析
3.1 數(shù)控加工數(shù)據(jù)采集的方法
數(shù)控加工數(shù)據(jù)采集的方法為寫實測時法,即以數(shù)控加工的某項工序作業(yè)為對象,對構(gòu)成該項工序作業(yè)的各個要素時間消耗進行周期性重復(fù)的測定,并測定其工時消耗的一種方法。一般以秒表、錄像和機床顯示(CRT)的工時消耗為時間記錄依據(jù)。
數(shù)據(jù)采集內(nèi)容分為以下各部分:準備與結(jié)束時間、裝卸工件輔助操作時間、手動輔助操作要素時間、系統(tǒng)執(zhí)行程序作業(yè)時間、技術(shù)性組織性寬放時間、生理需要與休息寬放要素時間。根據(jù)數(shù)控加工工時涵蓋內(nèi)容和數(shù)據(jù)采集方法進行分類歸納,并制定各部分相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集表格。
3.2 采集數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析
對所采集的數(shù)據(jù),均需要經(jīng)過整理分析步驟,通過整理與分析,消除原始數(shù)據(jù)中不正常和偶然因素的影響,找出工時消耗的一般規(guī)律,通常采用以下方法:其一,對數(shù)據(jù)樣本的顯著性進行分析,確定數(shù)據(jù)樣本的合理性;其二,對數(shù)據(jù)樣本進行擬合,一般采用EXCEL方法進行數(shù)據(jù)擬合,具體步驟如下:第一,做散點圖,判斷圖形趨勢;第二,添加趨勢線,求出函數(shù)表達式(線性或乘冪);第三,對擬合后的線性或乘冪方程進行回歸分析。
通過以上論述與分析,我們可以清楚的看到,在數(shù)控加工過程中,仍有一些具體的問題需要我們不斷的探索與研究,相信將會有更多、更科學的方法在數(shù)控加工工時定額制定中不斷被應(yīng)用和完善。
(審核編輯: 智匯胡妮)
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