Норма времени на сверление отвечает на вопрос, сколько минут займет операция у оператора на конкретном сверлильном станке. Ниже разобраны состав нормы, формулы основного времени, числовой пример для одного отверстия и влияние размера партии. Затем показано, как нормируют зенкерование, развертывание и нарезание резьбы, какие свойства станка меняют вспомогательные затраты и почему справочный норматив не заменяет проверку на своем оборудовании.
Из чего складывается норма времени на операцию
Штучное время операции состоит из основного времени, вспомогательного, времени обслуживания рабочего места и времени на отдых. Основное время идет на резание, пока сверло снимает стружку. Вспомогательное включает установку и снятие детали, подвод инструмента, смену режима и измерение отверстия. Обслуживание и отдых обычно задают процентом от оперативного времени, то есть суммы первых двух частей.
Подготовительно-заключительное время тратится один раз на всю партию: получить чертеж и оснастку, настроить станок, поставить тиски или кондуктор, сдать первую деталь. На одну деталь оно приходится делением на размер партии.
Вертикально-сверлильные станки
Весь раздел →
E-1516BVL/400 сверлильный станок настольный
VR-6DF/230 сверлильный станок
E-1516B/400 сверлильный станок настольный
В единичном и мелкосерийном производстве технолог чаще считает основное время по формуле, а вспомогательное берет из нормативов вспомогательного времени. Чем больше серия, тем оправданнее замер на рабочем месте: он уточняет каждую составляющую по реальному станку.
Расчет норм времени на сверление отверстий по формулам
Основное время равно расчетной длине хода, деленной на минутную подачу:
То = L / (n · s),
где L в миллиметрах, n в оборотах в минуту, s в миллиметрах на оборот. Частота вращения следует из скорости резания: n = 1000 · v / (π · D), где v в метрах в минуту, D в миллиметрах.
Расчетная длина складывается из глубины отверстия l, врезания y и перебега Δ. Врезание зависит от заточки: у спирального сверла с одноплоскостной заточкой путь, на котором вершина входит в металл, равен D / (2 · tg φ), где φ обозначает половину угла при вершине. Перебег, то есть выход сверла за дно сквозного отверстия, принимают равным 2–3 мм. В глухом отверстии перебега нет.
Скорость резания и подачу выбирают по обрабатываемому сплаву, материалу сверла и диаметру. Материал сверла задает допустимую скорость: быстрорежущая сталь Р6М5 и твердый сплав группы ВК работают на разных режимах резания. Значения берут из справочника режимов резания, а станок ограничивает выбор набором ступеней частоты вращения и подачи. Как это меняет результат, видно в примере ниже.
Вертикально-сверлильные станки
Весь раздел →
B-1832G/400 сверлильный станок
B-1313B/230 сверлильный станок
E-1316B/400 сверлильный станок настольный
Подобрать оборудование под вашу задачу
Пример: расчет нормы времени на сверление отверстия
Условия заданы произвольно, чтобы показать порядок счета. Сквозное отверстие диаметром 10 мм в плите толщиной 40 мм, угол при вершине сверла 120°, то есть φ = 60°, скорость резания 25 м/мин, подача 0,2 мм/об. Подачу принимаем совпадающей со ступенью станка. При другом значении s ее так же приводят к ближайшей ступени ряда.
Чтобы рассчитать затраты на этот переход, выполняют шаги:
- врезание y = 10 / (2 · 1,732) = 2,9 мм;
- перебег Δ принят 2,5 мм;
- расчетная длина L = 40 + 2,9 + 2,5 = 45,4 мм;
- частота вращения n = 1000 · 25 / (3,1416 · 10) = 796 об/мин, на шкале станка условно есть ступени 710 и 900 об/мин, берут меньшую, 710 об/мин;
- минутная подача 710 · 0,2 = 142 мм/мин;
- То = 45,4 / 142 = 0,32 мин, около 19 с.
Ступень 900 об/мин дала бы скорость резания выше расчетной примерно на 13%, а превышение расчетной скорости сокращает стойкость сверла. Поэтому выбор меньшей ступени оправдан, хотя он удлиняет операцию.
При точной частоте 796 об/мин получилось бы 0,285 мин. Округление ступени вниз добавило 12% к машинному времени. На двенадцати отверстиях разница видна лучше: 12 · 0,32 = 3,84 мин против 3,42 мин.
Нарезание резьбы, зенкерование и развертывание: норма времени
После первого перехода отверстие часто дорабатывают. Зенкерование и развертывание добавляют переходы со своими подачами и частотами вращения, каждый переход нормируют отдельной строкой по той же схеме: путь инструмента делят на минутную подачу. Врезание и перебег у зенкера и развертки определяются их геометрией, поэтому значения берут из справочника режимов для конкретного инструмента.
При нарезании резьбы метчиком подача за оборот равна шагу резьбы. Обратный ход идет с вывертыванием метчика, поэтому прямой и обратный ход считают отдельными слагаемыми. Вспомогательное время растет за счет смены инструмента и реверса шпинделя.
Операцию с несколькими переходами нормируют суммой основных времен переходов. Время на установку детали при этом учитывают один раз, если деталь между переходами не переставляют. Такой порядок нормирования работ избавляет от двойного счета.
Подготовительно-заключительное время на операцию сверления
Характер производства задает размер партии, от единичного до крупносерийного, и на большой партии подготовка почти исчезает из расчета на деталь. Для наглядности возьмем штучное время 1,5 мин и подготовительно-заключительное 20 мин, оба значения условные.
| Размер партии, шт. | Подготовка на деталь, мин | Штучно-калькуляционное время (штучное плюс подготовка на деталь), мин |
|---|---|---|
| 1 | 20 | 21,5 |
| 10 | 2 | 3,5 |
| 100 | 0,2 | 1,7 |
| 1000 | 0,02 | 1,52 |
Таблица показывает, где искать выигрыш. В партии из десяти деталей подготовка занимает больше половины минут на деталь, и выгоднее ускорять наладку: кондуктор, быстросменный патрон, упор. Для тысячи деталей наладка уже мало что меняет, зато каждая секунда на установку и снятие детали умножается на тираж.
Норматив вспомогательного времени на сверлильном станке
Формула основного времени одинакова для всех станков этой группы при известной подаче. Различаются вспомогательные затраты и подготовка, а они задаются конструкцией.
Настольные сверлильные станки чаще работают с ручной подачей, и значение s в формуле задает оператор. Тогда норму получают хронометражем. Большинство вертикально-сверлильных станков имеет механическую подачу с набором ступеней, поэтому s для расчета берут из ряда ступеней конкретного станка. Заготовку между отверстиями перемещают вручную или на координатном столе, и это перемещение записывают во вспомогательное время.
Сверлильные станки для глубокого сверления
Весь раздел →
Станок глубокого сверления с ЧПУ ZK21160, SGSM, Китай
Станок глубокого сверления с ЧПУ ZK21200, SGSM, Китай
Станок глубокого сверления GS30*1
На токарном станке отверстие сверлят иначе: вращается деталь, а сверло подается вдоль оси из задней бабки или револьверной головки. Формула основного времени остается той же, а во вспомогательное время входит закрепление детали в патроне. Токарная обработка отверстия меняет также порядок переходов: сверление идет после подрезки торца.
Радиально-сверлильные станки оставляют крупную заготовку на месте и переводят шпиндель от отверстия к отверстию. Тяжелую деталь не переустанавливают, поэтому такой станок берут под корпусные детали с множеством отверстий. Магнитные сверлильные станки крепятся к заготовке, и каждая позиция включает время на установку самого станка.
Сверлильно-присадочные станки с несколькими шпинделями обрабатывают группу отверстий за один ход. Если у шпинделей группы совпадают диаметр, подача и глубина, основное время считают один раз на группу. При выборе оборудования сравнивают наибольший диаметр сверления, мощность, число шпинделей, вылет и тип подачи: от них зависит, сколько вспомогательных минут останется на деталь.
Сверлильно-присадочные станки
Весь раздел →
Патрон быстросменный WoodTec (Griggio/Maggi/Masterwood)
Патрон быстросменный WoodTec (Vitap)
Автоматический сверлильно-присадочный станок с ЧПУ WoodTec HSM 1230 H2
Общемашиностроительный норматив на обработку глубоких отверстий
Формула описывает идеальный ход. Она расходится с практикой в нескольких случаях.
Обработка глубоких отверстий требует выводов сверла для удаления стружки. Общемашиностроительный норматив режимов резания и времени на обработку глубоких отверстий (сверление, растачивание, развертывание, раскатывание) издавался по типам производства, и за нормой на такие операции обращаются к нему. Общая формула выводы сверла не учитывает. Подача охлаждающей жидкости вручную из масленки удлиняет вспомогательную часть, которую формула тоже не видит.
Справочный норматив времени рассчитан на типовой режим резания, поэтому расчетную норму проверяют хронометражем на своем станке и с изношенным инструментом. Если расхождение заметно, корректируют вспомогательные затраты, а режимы резания пересматривают по стойкости режущего инструмента.
