Techniki Wytwarzania i Procesy Technologiczne
czas główny - określanie

Określanie czasu obróbki – czas główny

Czas główny (tgczas główny maszynowy lub czas główny ręczny) jest składową normy czasów technologicznych. Jego określenie jest jednym z kluczowych składowych harmonogramu procesu produkcyjnego. Im efektywniejsze określenie czasu głównego tym dokładniejsze oszacowania kosztów produkcji. Harmonogramowanie stanowi podstawę każdego procesu, w tym procesu produkcyjnego i zależy od wielu czynników. Czas główny, czy to maszynowy, czy to ręczny jest tylko składową w ramach technologicznej normy czasów.

Icon

Karta normowania czasu operacji technologicznej 23.71 KB 2150 downloads

Karta normowania czasu operacji technologicznej. Karta ta stanowi przykład i jeżeli...

Określenie czasu głównego zależy od tego na jakiego rodzaju obrabiarce wykonywana jest obróbka (obrabiarki konwencjonalne i CNC – ilustracja 1 i 2). W przypadku obrabiarek sterowanych numerycznie czas główny można określić w oprogramowaniu CAM. Przedstawiony na zdjęciu wyróżniającym artykuł układ sterowania Mazatrol wyposażony w technologię Smooth firmy Yamazaki Mazak z racji własnej konstrukcji i struktury elektronicznej wspartej technologią informatyczną umożliwia skrócenie czasu jednostkowego. Tym samym określenie czasu wyłącznie na podstawie oprogramowania CAM nie jest wystarczająco miarodajne.

czas główny - określanie

Ilustracja 1. Konwencjonalne frezarka pozioma wyposażona w liniału i odczyt pozycji.

czas główny - określanie

Ilustracja 2. Centrum tokarsko-frezarskie CNC Nakamura-Tome – stoisko firmy Abplanalp – STOM 2019.

W obu przypadkach weryfikacja następuje doświadczalnie poprzez pomiary czasów technologicznych. Wielokrotne doświadczalne określenie poszczególnych czasów umożliwia określenie poszczególnych składowych czasów (np. pomocniczych i uzupełniającego) charakterystycznych dla danego zakładu obróbkowego. Stosowanie danych tabelarycznych zebranych i spisanych ponad 50 lat temu nie jest do końca pozbawione sensu. Jednak jak najprecyzyjniejsze oszacowanie kosztów wymaga jak najbardziej dokładnego oszacowania czasów normy technologicznej. Indywidualne podejście wydaje tu być najskuteczniejsze.

W dalszej części przedstawiono określanie czasu głównego dla operacji przeprowadzonej na obrabiarce konwencjonalnej

Karta normowania czasu

Karta normowania czasu dla operacji technologicznej zawiera czasy pomocnicze tp (dane tabelaryczne), czas uzupełniający tu (przyjmuje się 12% czasu wykonania tw=tg+tp). Czas jednostkowy to suma czasy wykonania i czasu uzupełniającego. Kartę normowania czasu stosuje się przede wszystkim dla operacji technologicznej realizowanej na obrabiarce konwencjonalnej. Wyczerpujące opracowanie procesu technologicznego w produkcji seryjnej może wykorzystywać karty normowania czasu do każdej operacji technologicznej. Dzięki temu określa wszystkie czasy w ramach normy czasów technologicznych.

Karta normowania czasu, którą udostępniono w ramach tego artykułu jest kartą przykładową. W zależności od zakładu produkcyjnego dokumentacja różni się między sobą. Przede wszystkim jest dopasowana do indywidualnych potrzeb danego zakładu. W dobie powszechnej informatyzacji i wykorzystywania różnego rodzajów systemów informatycznych obsługa dokumentacji technologicznej jest również zróżnicowana. Niezależnie jednak od formy dokumentacji i sposobu zarządzania nią nie zmieniają się dane jakie należy obsłużyć.

Poniżej zamieszczono dwa przykłady określania czasów głównych maszynowych. Stanowią one jedynie ułamek zawartych w normatywach danych tabelarycznych, szkiców i rysunków [1, 5].

Czas główny – toczenie wzdłużne przelotowe

Na ilustracji 3 przedstawiono poglądowo przebieg toczenia wzdłużnego zewnętrznego przelotowego.

czas główny - określanie

Ilustracja 3. Poglądowy szkic technologiczny przedstawiający toczenie wzdłużne przelotowe zewnętrzne gdie: ld – droga dojścia, l – długość obrabiana, lw – droga wyjścia, ap – głębokość skrawania kr – kąt przystawienia ostrza narzędzia.

Parametry obróbkowe (skrawania) są dobierane oddzielnie. Z parametrów obróbkowych potrzebujemy posuwu roboczego f [mm/obr]. W przypadku toczenia wzdłużnego zewnętrznego przelotowego czas główny tg [min] określa się na podstawie wzoru 1:

czas główny - określanie

Wzór 1.

Wartość L [mm] czyli długość jaką przebywa narzędzie z parametrami obróbkowymi w omawianym przypadku obejmuje długość na jakiej następuje usunięcie materiału z przedmiotu obrabianego oraz drogi dojścia i wyjścia. Długość dojścia ld zaleca się wyznaczać na podstawie wzoru 2, gdzie ap– głębokość skrawania [mm], a κr – kąt przystawienia ostrza narzędzia.

czas główny - określanie

Wzór 2.

Długość wyjścia lw narzędzia przyjmowana jest uznaniowo między 1 a 5 mm. W przypadku innego rodzaju obróbki jakim dla przykładu jest toczenie zewnętrzne i wewnętrzne wzdłużne do odsadzenia nie występuje odległość wyjścia.

Czas główny – wiercenie otworu przelotowego
czas główny - określanie

Ilustracja 4. Wiercenie otworu przelotowego.

Na ilustracji 4 przedstawiono poglądowo przebieg wiercenia otworu przelotowego. Podobnie jak w przykładzie poprzednim także i tu mamy do czynienia z drogą dojścia i wyjścia.  Wartość czasu głównego tg [min] wyznacza się również na podstawie wzoru 1. Odmienne są zalecane wartości drogi dojścia ld (wzór 3) i wyjścia lw. Drogę wyjścia przyjmuje się w granicach od 1 do 3 mm.

Wzór 3 uwzględnia kąt stożka wiertła, który jest różny dla różnych materiałów obrabianych. W obróbce metali najczęściej kąt φ wynosi 120°. W przypadku obrabiarek sterowanych numerycznie CNC wykorzystuje się m.in. tzw. sondy narzędziowe pozwalające na pomiar i jego interpretację (określenie długości narzędzia oraz weryfikacja stopnia zużycia ostrza). Pomiar narzędzia przy wierceniu otworów daje nam informację o ww. długości narzędzia. Czy to oprogramowanie CAM czy samodzielnie względem tej długości określamy drogę dojścia, bez uwzględniania kąta φ stożka wiertła. Sprowadza się to zatem do podobnego uznaniowego określenia długości dojścia, tak jak przy wyznaczaniu długości wyjścia.

Jeżeli jednak postanowimy bazować na normatywach [1, 5] to wzór 3 (d – średnica wiertła, φ – kąt stożka wiertła) jest następujący:

czas główny - określanie

Wzór 3.

W [5] 51 różnego rodzaju metod obróbki skrawaniem zostało dokładnie opisane pod kątem obliczania czasu głównego maszynowego. Powyżej przedstawiono jedynie dwa wybrane spośród tych 51. Określenie czasu głównego maszynowego, czy czym bardziej ręcznego nie jest zadaniem prostym i wymaga w ramach danego zakładu produkcyjnego jednoznacznego i przede wszystkim konsekwentnego stosowania własnych wewnętrznych norm.

Zapraszam do lektury artykułu: Norma czasów technologicznych.

Źródła
  1. Wołk R., Normowanie czasu pracy na obrabiarkach do obróbki skrawaniem, WNT 1972
  2. Karpiuk M., Szacowanie kosztu wytwarzania metodą obróbki skrawaniem na podstawie modelu 3D CAD, Politechnika Krakowska, 2014
  3. Feld M., Podstawy projektowania procesów technologicznych typowych części maszyn, WNT 2000
  4. Durlik I., Inżynieria zarządzania. Strategia i projektowanie systemów produkcyjnych. Strategie organizacji i zarządzania produkcją, Placet 1993
  5. Górski E. (koordynator), Poradnik inżyniera. Obróbka Skrawaniem, tom II, WNT 1993
  6. Notatki własne autora.

About author

morek

Rocznik 1973. W 1993 skończyłem Technikum Elektryczne Nr 1. W 1998 roku Wydział Mechaniczny Technologiczny i Automatyzacji (obecnie WIP) PW. 1997-2000 konstruktor narzędzi skrawających w F.W.P. VIS S.A. 2004. Doktorat z technologii kół zębatych. Technologie wytwarzania i procesy technologiczne to moja pasja.

Related Articles

Leave a reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Kategorie

YouTube



Statistics

  • 46 911
  • 7 014 903
  • 530 687
  • 188
%d bloggers like this: