浅析机械加工时间计算

工业生产中机械加工时间定额与其组成-切削用量的计算与选择原则-车削-刨削、插削-钻削或铰削-齿轮加工-铣削-用板牙或丝锥加工螺纹-拉削磨削加工生产供应技术 机械加工时间定额与其组成-切削用量的计算与选择原则-车削-刨削、插削-钻削或铰削-齿轮加工-铣削-用板牙或丝锥加工螺纹-拉削磨削加工生产供应技术 机械加工时间定额与其组成1、什么是机械加工时间定额？它是指完成一个零件或零件某一工序加工所规定的时间。2、时间定额的组成：(1)、机动时间(也称基本时间)(Tj)是指直接改变工件尺寸、形状和表面质量所需要的时间。它包括刀具趋近、切入、切削和切出的时间。(2)、辅助时间(Tf)用于某工序加工每个工件时，进行各种辅助动作所消耗的时间。包括装卸工件和有关工步的时问。如启动与停止机床、改变切削用量、对刀、试切、测量等有关工步辅助动作所消耗的时间。(3)、布置工作地、休息和生理需要的时间(Tbx)指工人在工作时间内清理工作地点以及保证正常工作时所消耗的时间。其中包括阅读交接等，检查工件，机床，对机床进行润滑和空运转，更换与修磨刀具，检具和刃具，清理切屑，工作前取出和工作后归还工具，交班前擦拭机床，清理工作场地，填交接班纪录及工作时间内允许必要的休息和生理需要的时问。为了计算方便，根据加工复杂程度的难易，按操作时间的百分比来表示。(4)、准备终结时间(Tzz)是指工人在加工一批工件的开始和结束时间所做准备工作和结束时所消耗的时间。包括熟悉图纸，工艺文件，进行尺寸换算，借还工具、夹具、量具、刃具，领取毛坯，安装刀杆、刀具、夹具，转动刀架，修整砂轮，点收零件，调整机床，首件检查，加工结束时清理机床，发送成品等。一般情况，准备与终结时间分固定部分和另加部分。固定部分是指一批零件加工前必须发生的时间。另加部分是根据实际工作需要做某些准备与结束工作所需时间。加工一批零件只给一次准备与终结时间。3、机械加工时间定额的计算(1)、中批以上td=(tj+tf)(1+K)+tzz/N(2)、单件小批td=tj(1+K)+tbx+tzz式中，td单件加工时间定额(min)tj机动时间(min)tbx布置场地与休息和生理需要时间(min)tzz准嵛与终结时间(min)Ktbx和tzz占tj的百分比N生产纲领相同一批零件数 辅助时间的确定1、确定原则(1)、辅助时问的长短和工件与机床规格大小、复杂程度成正比。(2)、单件小批生产类型的其他时问，包括tf、tbx、tzz时间占tj的百分比(K)及装卸时间。tzz时间按N=10考虑，直接计入单件时间定额中。2、确定(1)、卧车：工步辅助时间：515(min)一般装卸时问：0.515(min)tbx时间tj的16(min)tzz时间为5090(min)(2)、立车：工步辅助时间为1550(min)装卸时间为1050(min)tbx时间为tj的1416tzz时间为70120(min)(3)、镗床：工步辅助时间为515(min)装卸时间为20240(min)tbx时间为tj的1517(min)tzz时间为90120min)(4)、钻床：工步辅助时间为35(min)装卸时间为1530(min)tbx时间为tj的1113(min)tzz时间为3060(min)(5)、铣床：工步辅助时间为515(min)装卸时间为112(min)tbx时间为tj的1315(min)tzz时间为30120(min)(6)、刨、插：工步辅助时间为610(min)装卸时间为1120(min)tbx时间为tj的1314(min)tzz时间为30120(min)(7)、磨床：工步辅助时问为28(min)装卸时间为0.38(min)tbx时间为tj的1213(min)tzz时间为15120(min)(8)、齿轮机床：工步辅助时间为25(min)装卸时间为28(min)tbx时间为tj的1112(min)tzz时间为50120(min)(9)、拉床：工步辅助时间为12(min)装卸时间为0.51(min)tbx时间为tj的12(min)tzz时间为25(min) 切削用量的计算与选择原则1、计算：(1)、切削速度Vc车、铣、钻、镗、磨、铰：Vc=dn/1000(m/min)Vc=(dn)/(100060)(m/s)式中，d工件或刀具(砂轮)直径(mm)n工件或刀具(砂轮)每分钟转数(r/min)刨、插Vc=L(1+V刨程/V空程)n/1000=(5/3)Ln/1000=0.0017Ln(n/min)或用下公式：VC=nL(1+m)/1000(n/min)式中，L刨程行程长度(mm)n每分钟往复次数(次/min)m一般取0.7(因为返程必须速度快)(2)、每分钟转数或每分钟往返次数nn=Vc1000/(d)=(Vc3)1000/d(r/min)n=Vc10003/(5L)=Vc/(0.0017L)(双程数/min)式中：d工件或刀具直径(mm)L行程长度(mm)(3)、进给速度VfVf=afZn(mm/min)式中：af每齿进给量(mm/z)Z刀具齿数n每分钟转数(r/min)(4)、进给量ff=vf/n(mm/r)af=f/Z(mm/z)(5)、切削深度apap=(dw-dm)/2 钻削ap=dw/2式中：dw待加工直径(mm)dm已加工面直径(mm)2、切削用量选择原则(1)、在粗切时，在选用较大的切削深度和进给量时，应选用较低的切削速度。(2)、在精切时，在选用较小的切削深度和进给量时，应选用较高的切削速度。(3)、在制定机械加工时问定额时，应选用中等偏上的切削用量来计算。(4)、当毛坯形状复杂、硬度较高、工件刚性差时，应选用较低的切削用量。(5)、同一种材质，热处理状态(表现为硬度和强度)改变时，切削用量和他们的力学性能成反比，和他的导热系数成正比。(6)、同一材质，切削铸件应选用较低的切削速度；锻与热轧件应选用较高的切削速度。(7)、切削硬化现象严重的材料时，切削深度和进给量应大于硬化深度。常用材料切削用量推荐表附后；各种切削加工的切削用量，参阅机械加工工艺手册北京出版社出版。 机动时间的计算1、车削所用符号：tj机动时间(min)L切刀行程长度(mm)1加工长度(mm)11切刀切入长度(mm)12切刀切出长度(mm)13试刀用附加长度(mm)i走刀次数ap切削深度(mm)f进给量(mm/r)n主轴每分钟转数(r/min)d工件毛坯直径(mm)d1工件孔径或特形面最小直径(mm)d2工件外径(mm)Vc切削速度(m/min)P螺纹的导程或螺距(mm)D锥体大端直径(mm)d3锥体小端直径(mm)Lk锥体侧母线长度(mm)g螺纹头数(1)、外圆或内孔车削通轴或通孔tj=(1+11+12+13)i/(fn)=(Ldi)/(fVc1000) (min)阶台轴或阶台孔tj=(1+11+13)i/(fn)=(1+11+13)di/(fVc1000) (min)(2)、车端面实体tj=(d/2+11+12)i/(fn)=(d/2+11+12)id/(fVc1000) (min)环形tj=(d-d2)/2+11+12i/(fn)=(d-d2)/2+11+12id/(fVc1000) (min)带阶台的端面tj=(d-d2)/2+11i/(fn)=(d-d2)/2+11id/(fVc1000) (min)(3)、切断实体tj=(d/2+11)i/(fn)=(d/2+11)id/(fVc1000) (min)环形tj=(d-d2)/2+11+12i/(fn)=(d-d2)/2+11+12id/(fVc1000) (min)(4)、车特形面tj=(d-d1)/2+11i/(fn)=(d-d1)/2+11id/(fVc1000) (min)(5)、车螺纹tj=2(1+11+13)i/(pn)=2(1+11+13)di/(pVc1000) (min)tj=2(1+11+13)ig/( pn) (min)(6)、切槽tj=(d-d1)/2+1i/(fn)=(d-d1)/2+11id/(fVc1000) (min)(7)、车锥体tj=Lki/(fn)=Lkid/(fVc1000) (min) 2、刨削、插削所用符号tj机动时间(min)L切刀或工作台行程长度(mm)1被加工工件长度(mm)11切入长度(mm)12切出长度(mm)13附加长度(mm)14行程开始超出长度(mm)15行程结束时超出长度(mm)B刨或插工件宽度(mm)h被加工槽的深度或台阶高度(mm)U机床平均切削速度(m/min)f每双行程进给量(mm)i走刀次数n每分钟双行程次数n=(1000VC)/L(1+K)注：龙门刨：K=0.4-0.75插床：K=0.65-0.93牛头刨：K=0.7-0.9单件生产时上面各机床K=1插或刨平面tj=(B+12+13)i/(fn)=2(B11+12+13)i/(fUm1000) (min)刨或插槽tj=(h+1)i/(fn)=(h+1)iL/(fUm1000) (min)注：龙门刨：14+15=350mm 牛头刨：14+15=60mm (各取平均值)刨、插台阶tj=(B+3)i/(fn) (横向走刀刨或插) (min)tj=(h+1)i/(fn) (垂直走刀刨或纵向走刀插) (min) 3、钻削或铰削所用符号tj机动时间 (min) 1加工长度 (mm)11切入长度 (mm) 11切出长度 (mm)f每转进给量 (mm/r) n刀具或工件每分钟转数 (r/min)顶角 (度) D刀具直径 (mm)L刀具总行程=1+11+12(mm)钻削时：11=1+D/2tg(/2)或110.3P(mm)一般情况tj=L/fn(min)钻盲孔、铰盲孔tj=(1+11)/(fn)(min)钻通孔、铰通孔tj=(1+11+12)/(fn)(min)4、齿轮加工所用符号tj机动时间(min)B齿轮宽度(mm)m齿轮模数(mm)Z齿轮齿数B螺旋角(度)h全齿高(mm)f每转进给量(mm/r)vf进给速度(mm/r)g铣刀线数n铣刀每分钟转数(r/min)i走刀次数11切入长度(mm)12切出长度(mm)D0铣刀直径(mm)d工件节圆直径(mm)f1工件每转径向进给量(mm)f2每双行程圆周进给量(mm)t每齿加工时间(min)nz加工每齿双行程次数n分每分钟双行程次数用齿轮铣刀铣削圆柱齿轮1)铣直齿轮tj=(B+11+12)Zi/vf(min)注：(11+12)=d0/(34)(mm)2)铣螺旋齿轮tj=(B/cos+11+12)Zi/vf(min)注:(11+12)=d0/(34)(mm)用齿轮滚刀滚削圆柱齿轮(1)滚切直齿轮tj=(B+11+12)Z/(gfn)(min)注：(11+12)=d0/(34)(2)滚切螺旋齿轮tj=(B/cos+11+12)Z/(gfn)(min)注：(11+12)= d0/(34)用模数铣刀铣蜗轮tj=(h+11)Z/f(min)用蜗轮滚刀径向滚切蜗轮tj=3mZ/(gnf)(min)用指状铣刀成形铣齿轮tj=(B+0.5d0+12)/(fn)=(B+0.5d0+12)/vf(min)注：12=25(mm)插圆柱齿轮tj=h/(f1n)+di/(f2n)(min)刨齿机刨圆锥齿轮tj=tZi注：式中，t=nZ/n分(min)n分=1000Vc/2L L刀具行程长度(mm)磨齿tj=ZL/n0(i/f1+212/f2+213/f)+i1+2i22+2i33将上式查表简化并取平均值为下式tj=ZL/n03.18+0.33(min)式中，L=1+2h(D-h)+101/2砂轮行程长度(mm)n0每分钟范成次数D砂轮直径(mm)h全齿高i1、i2、i3粗、半精、精行程次数f1、f2、f3粗、半精、精每次范成纵向进给量 5、铣削所用符号tj机动时间(min)L=1+11+12工作台行程长度(mm)1加工长度(mm)11切入长度(mm)12切出长度(mm)Vf工作台每分钟进给量(mm/min)n铣刀每分钟转数(r/min)B铣削宽度(mm)i走刀次数d0铣刀直径(mm)D铣削圆周表面直径(mm)p切削深度(mm)螺旋角或斜角(度)圆柱铣刀、圆盘铣刀铣平面、面铣刀铣平面tj=(1+11+12)i/Vf(min)注：(11+12)=d0/(34)(mm)铣圆周表面tj=Di/vf(min)铣两端为闭口的键槽tj=(1-d0)i/vf(min)铣一端为闭口键槽tj=(1+11)i/vf(min)铣两端为开口的槽tj=(1+11+12)i/vf(min)注：11=d0/2+(0.5-1)(mm) 12=1-2(mm)铣半圆键槽tj=(1+11)/vf(min)注：1=h键槽深度(mm) 11=0.5-1(mm)按轮廓铣tj=(1+11+12)i/vf(min)注：1铣削轮廓长度(mm)11=p +(0.5-2)12=0-3(mm)铣齿条1)铣直齿条tj=(B+11+12)i/vf(min)2)铣斜齿条tj=(B/cos+11+12)i/vf(min)注：以上两式中11+12=d0/(34)(mm)铣螺纹1)铣短螺纹tj=L/V周(min)注：式中，L=7d/6(mm)V周圆周进给速度(mm/min)d螺纹外径(mm)2)铣长螺纹tj=dLgi/(V周P)(min)注：式中，L螺纹长度(mm) g螺纹头数(mm) p螺纹升程(度)3)外螺纹旋风铣削tj=Li/(nWp)(min)4)内螺纹旋风铣削tj=Li/(nWp)(min)注：上两式式中L被加工螺纹长度(mm) i走刀次数nW=fZn/(d)工件转数 P螺纹升程(mm)fZ每齿(刀头)的圆周进给量(mm/z)n铣刀转数(r/min) d螺纹外(mm) 6、用板牙或丝锥加工螺纹tj=(1+11+12)/pn+(1+11+12)pn1i=2(1+2p)i/(pn)(mm)式中，tj机动时间(mm) 1加工长度(mm) 11切入长