数控加工要素时间分析及其定额标准制定方法研究200706

1、数控加工要素时间分析及其定额标准制定方法研究胡建民内容提要本文从数控加工时间定额标准制定的方法研究出发,提出了要素时间研究技术这一全新理论,并就如何运用这一全新的技术理论制定数控加工时间定额标准进行了深入浅出的论述。文章在对数控加工要素时间的概念、特征、构成、分类以及测定手段和计算方法等都进行了较祥尽的介绍。同时按照劳动定额标准化工作导则及标准时间构成规则，对要素时间研究技术在数控加工时间定额标准制定中的应用进行颇有实用价值的创新设计，并在此基础上结合工作实践，对工步、工序及典型零部件等数控加工时间定额标准的制定方法和实例以及其有关方面应做好的几项工作等都做了较为祥尽的阐述。关键词数控加工要素

2、时间定额标准数控加工要素时间分析及其定额标准制定方法研究胡建民要素作为构成事物的必要因素，决定了事物内在的本质特征，而数控加工中的各种要素时间作为影响时间消耗的必要因素，同样是我们研究数控加工时间消耗规律的出发点和归宿，正如我国劳动定额标准专业领域著名专家、学者孙义教授在讲述时间定额标准编制原理中的一句经典论断：“将质的影响因素作为加工条件相对固定，逐一研究量的影响因素和工时消耗的变化规律。”这句名言言简意赅的将时间定额标准编制的思路和方法清晰的展示在我们面前。因此本着这一理念，本文拟从数控加工过程中影响时间消耗诸要素的特征和归集出发，研究数控加工时间消耗规律，从而在理论和实践上对数控加工时间

3、定额标准（以下简称“数加时间”）的制定方法进行进一步的研究和探讨，旨在能为企业数加时间的制定提供一个可资借鉴的视角和做法。一、数控加工要素时间的概念，特征及其分类。、数控加工要素时间（以下简称“数加要素时间”）的概念数加要素时间是指数控加工过程中构成数控加工时间消耗的各个影响要素以时间形式所表达的劳动量总称。它包括：准备与结束要素时间Tzj(sk)。装卸操作要素时间Tzx(sk)、手动辅助操作要素时间Tsd(sk)，程序调整操作要素时间Tcd(sk)，系统功能界面操作要素时间Txg(sk)，机动作业（程序自动加工）要素时间Tjd(sk)，技术性宽放要素时间Tjk(sk)，组织性宽放要素时间Tz

4、zk(sk)以及生理需要与休息宽放要素时间Tgxk(sk)等共九大数加要素时间。上述九大要素按照作业性质和特征分为：定量作业要素时间，变量作业要素时间，重复作业要素时间和间断作业要素时间等。其中与加工对象的尺寸、重量等物理形状直接有关的称为基本作业要素时间，与加工对象尺寸、重量等间接有关（或无关）的称为辅助作业要素时间，它们共同构成零部件数控加工工步（或工序）时间消耗的总和。（参见图表）图表数控加工要素时间构成（概念）示意图数控加工要素时间手动辅助操作生理与休息宽放组织性宽放技术性宽放机动作业系统功能界面操作程序调整操作装卸工件操作准备结束操作复业素间重作要时量业素间变作要时量业素间定作要时断

5、业素间间作要时基本作业要素时间辅助作业要素时间数控加工步要素时间数控加工工序要素时间零部件数控加工要素时间、数控加工要素时间的特征分解数加要素时间具有时空化、模块化、标准化等三个基本特征。首先，数加要素时间具有时空化特征，这是由它的时间和空间位置所决定的。我们知道，任何影响数控加工时间消耗要素都是有它的时间长度和具体的工作内容的，这就是它的时间和空间位置，并且这种要素时间的时空位置又决定了它具有一定的点线运动规律。例如数控加工刀具在数控坐标系上点线运动轨迹时间以及数控加工程序调整操作时间等。其次，数加要素时间还具有模块化的特征，我们可以运用系统论的观点将数控加工中一个个具有相同或相似属性的要素

6、时间进行归集和分类，形成一个个规则有序的“时间模块”。例如，“数控加工系统功能界面操作时间模块”，“机动作业（自动加工）时间模块”等等，就像“时间集装箱”一样，将各种分散的“时间个体”分门别类的集装在一起，然后贴上“标签”，码堆起来以便“集散运输”。这种对时间概念上的分类操作，似乎更加符合“由细到粗、细做粗用”的定额标准制定原则。再次，数加要素时间更具有标准化的特征，这是由数控加工时间标准的本质特性要求所决定的。这种本质特性要求在于：第一，数加要素时间应当是在标准数加状态下具有重复性时间消耗因素的综合反映；第二、这种要素时间必须是在一定条件下要素工作量在活劳动量上所表达出的一个时间量标准。第三

7、，数加要素时间的确定必须是在科学、规范的基础上进行并符合劳动定额标准化工作的要求。、数控加工子要素及其时间分类根据写测，我们将数控加工的全部操作归集为30个基本子要素，这些基本子要素按其时间影响要素的性质可分为质的影响要素时间T(z)和量的影响要素时间T(c)两大类；按其数加工艺的操作内容可分为：准备与结束操作要素时间Tzj(sk)。装卸操作要素时间Tzx(sk)，手动辅助操作要素时间Tsd(sk)，程序调整操作要素时间Tcd(sk)，系统界面操作要素时间Txg(sk)，机动（自动加工）操作要素时间Tjd(sk)，技术宽放操作要素时间Tjk(sk)，组织性宽放操作要素时间Tzzk(sk)，个人

8、需要休息宽放要素时间Tgxk(sk)等共九大类；按定额时间T构成规则可分为：准备与结束时间Tzj，辅助作业时间Tf，基本作业时间Tj，技术性宽放时间Tjk，组织性宽放时间Tzzk，个人需要与休息宽放时间Tgxk等共六大类。（参见图表）。数加子要素的归集及其时间分类，为下一步我们进行时间值的测算和标准时间的计算提供了方便，一般情况下我们先将子要素按工艺或工步操作内容进行分类并在此基础上再按定额时间构成规则进行归类。这样我们就可以做到与标准时间结构的一一对应，使数加要素时间的制定更加符合标准化规则。图表2：数控加工子要素及其要素时间分类一览表序号子要素数据来源要素时间分类按性质分按工艺操作内容分按

9、定额时间构成分1熟悉图纸和工艺路线零部件图纸、数控加工工序卡、数控刀具卡、零部件加工程序单等质变影响要素时间准备与结束操作要素时间准备与结束时间2熟悉数控加工程序单3领取原材料（或毛坯）4工件的首件及成批交检5数控设备调整数控机床调整单量变影响要素时间6准备专用工装数控加工工件安装和零点设定卡7安装调整工夹具8数控刀具调整与更换数控刀具调整单9工件在数控机床上的定位和装卸工件安装和零点设定资料卡量变影响要素时间装卸操作要素时间辅助作业时间10机床电源开关与急停机床回零与主轴操作数控机床调整单手动辅助操作要素时间11机床手动进给数加工序卡及程序单12刀具测量及安装数加刀具调整单13工件加工间歇测

10、量零部件图纸及工序卡14数加程序调整手动数据输入（NDI）加工程序单和数据表、对刀和换刀点、刀补及加工顺序程序调整操作要素时间15面板功能操作功能按钮的选择与操作量变影响要素时间系统界面功能操作要素时间16系统功能操作操作方式、程序编辑方式以及参数17参数设置操作，刀补位置补偿以及自动换刀（ATC）R参数值、刀补零点等数据设置资料18试切对刀操作刀补、对零、试切等数据反馈19系统功能诊断操作机床报警内容修改参数等信息20切削用量的选择与操作数控加工工序卡量变影响要素时间机动操作要素时间基本作业时间21刀具的选择与操作数控加工刀具卡22进给路线的选择与操作主（子）程序单，加工路线，相关指令地址字

11、及数值字23自动及机手并动加工24刀具的调整与更换数加中必要的刀、量、夹、模具的调整与更换，数加设备功能诊断与调整，技术性宽放时间与基本作业时间的比率质变影响要素时间技术性宽放操作要素时间技术性宽放时间25工、模、量、夹具的调整与更换26数加设备的调整27数控设备的润滑与清洁数加设备操作保养规章及工作班交接记录，组织性宽放时间与作业时间的比率质变影响要素时间组织性宽放操作要素时间组织性宽放时间28数加工工作记录及交接29数加工作班中必要的喝水、上洗手间等个人生理需要与休息时间与数加作业时间的比率质变影响要素时间数加作业中生理需要及其短暂休息要素时间个人需要与休息宽放时间30数加工作班中必要的短

12、暂休息二、数控加工要素时间的构成、测算及其定额标准的制定、数控加工要素时间的构成与定额时间的关系数加要素时间是按照数加过程中各子要素的属性特征以单元要素的时间形式来表达的，并非直接以标准时间定额的形式来表达。因此，必须使数加要素时间向标准时间定额形式转换，最终要以定额时间的形式来计算各要素时间，而这种转换的关键在于数加要素时间与标准定额时间的一一对应，为了便于明确这种一一对应的关系。我们用图示法将它们的关系表达出来（参见图表）。图表3：数控加工要素时间构成与定额时间构成关系示意图准备与结束要素时间Tzj准备与结束要素时间Tzj(sk)装卸操作要素时间Tzx(sk)手动辅助操作要素时间Tzx(s

13、k)辅助时间Tf程序调整操作要素时间Tcd(sk)作业时间Tz数控加工要素时间系统功能界面操作要素时间Txg(sk)定额时间T基本时间Tj机动作业要素时间Tzx(sk)技术性宽放时间Tjk技术性宽放要素时间Tjk(sk)作业宽放时间Tzk组织性宽放时间Tzzk组织性宽放要素时间Tzzk(sk)个人需要休息宽放时间Tgxk生理与休息宽放要素时间Tgxk(sk)、数控加工要素时间的测定方法和表达式如前所述，数加要素时间的最大特征就是以要素为单元的时间归集，因此我们在测定其时间定额值的时候也必须是围绕数加过程中各个子要素所形成的要素单元时间消耗来进行。由于组成数控加工过程各个要素时间的属性不同，所以

14、我们在测定其时间消耗量的方式方法上也是不同的，例如，对于质的影响要素时间的测算，我们一般采用写实和测时或直接用标准资料数据和预定时间标准的方法以相对固定的形式表达出来；对于量的影响要素我们一般采用测时或直接计算（包括利用数控人机互动时间显示方式）用时间定额数学模型的形式来表达。各类数加要素时间的测定方法和表达形式如下（参见图表）图表4：数控加工各要素时间测定方法及其表达形式一览表序号要素时间测定方法表达形式1准备与结束要素时间写测及预定时间标准表格结构式Tzj(sk)=Tzjc+Tzjg2装卸操作要素时间测时及作图分析数学模型式Tzx(sk)=kGn+b或=k(Fl)n+b3手动辅助操作要素时

15、间测时或预定时间标准结构或数模式Tsd(sk)=Tsd1+Tsd2+.+Tsdn4程序调整操作要素时间测时或预定时间标准结构或数模式Tcd(sk)=(Tcd1+Tcd2+.+Tcdn)×(1-)5系统功能界面操作要素时间测时或预定时间标准结构或数模式Txg(sk)=(Txg1+Txg2+.+Txgn) ×(1-)6机动作业要素时间测时、作图分析、回归方程、分析计算数模结构计算式Tjd=Tjd=（系数1×变量1+系数2）×变量2×系数3+常量Tjd=Tjd1+Tjd2+.TjdnTjd=+Tjk+Tzzk+Tgxk7技术性宽放要素时间测时与比例计

16、算法数模与比例结构式Tjk(sk)=TzKzzk8组织性宽放要素时间测时与比例计算法数模与比例结构式Tzzk(sk)=TzKgzk9生理需要与休息宽放要素时间比例计算法比例结构式Tgxk(sk)=TzKgxk（）准备与结束要素时间Tzj(sk)与普通机床相比，数控加工的准备与结束时间更多的消耗于熟悉图纸和加工路线以及按照加工程序单上内容要求和数控加工相关工艺文件规定的内容进行数控机床的调整和工夹量刃具的调整和安装。因此我们根据数控加工的特点，用写实和测时相结合的方式将数控加工准结时间分两部分予以测定。即：与加工程序有关的准备与结束时间Tzjc(sk)和与工作日（或批量）有关的准备与结束时间Tz

17、jg(sk)，其时间表达式为：Tzj=Tzjc(sk)+Tzjg(sk)时间定额表现形式为表格式。（）装卸操作要素时间Tzx(sk)，装卸操作要素时间主要是指用于装夹（卸）工件操作形成的时间消耗。一般与数控机床工作台及机床坐标原点的寻找以及工件的重量、体积、工装配备以及装夹复杂程度有关。因此，采用测时方法，收集原始数据、作图分析并建立回归时间定额数学模型的方法进行时间测定，其时间表达式为：Tzx(sk)=(KGn+b)ki或Tzx(sk)=(K(FL)n+b)ki，式中：装卸变量系数，工件重量，和分别为工件底面积及长度，b为时间常量，ki装卸复杂系数。（）手动辅助操作要素时间Tsd(sk)，由

18、于手动辅助操作要素时间是为完成数控基本作业所形成的时间消耗，一般情况下可单独或与数控基本作业交叉进行，因此可采用测时和预定时间标准的方法。（注：在进行工步时间定额数学模型设计时需含入计算）。其时间表达式为：Tsd(sk)=Tsd1+Tsd2+Tsd3+Tsdn，例：式中Tsd1机床开关及回零操作时间，Tsd2机床手动进给操作时间，Tsd3刀具测量及更换时间，Tsd4工件试刀测量。（）程序调整操作要素时间Tcd(sk)，程序调整操作是通过人机对话的形式对数控加工相关的程序进行调整操作的时间消耗，例如刀补调整及手动数据输入等，因此，这部分操作要素时间同样可用测实或预定时间标准的方法进行测定，其时间

19、表达式为：Tcd(sk)=(Tcd1+Tcd2+Tcd3+Tcdn)×(1-)，例：式中,Tcd1程序编辑操作，Tcd2程序输入操作，Tcd3手动数据输入(MDI)操作，Tcd4刀补及自动换刀指令输入(ATC)操作，Np批量。（）系统功能界面操作要素时间Txg(sk)，系统功能界面操作要素时间是操作人员通过按键和控制面板（操作面板）对主轴（含多轴）控制功能、准备功能、插补和循环功能、补偿功能、进给功能、宏程序（编辑子程序）功能、辅助功能、刀具管理功能、人机对话功能以及自诊断功能等功能界面操作所形成的时间消耗，可用测时或预定时间标准（参见图表）方法来进行测定，其时间表达式为：Txg(s

20、k)=(Txg1+Txg2+Txg3Txgn)+ (1-)，例：式中，Txg1面板功能操作时间，Txg2系统使用功能操作时间，Txg3参数设置如刀补及自动换刀（ATC）操作时间，Txg4试切对刀操作时间，Txg5系统功能诊断操作时间，Np批量。图表5：数控加工系统功能界面操作要素预定时间定额标准（参考）程序段项数N功能指令点数预定时间标准(min)程序段基本时间准备功能坐标字进给功能主轴功能刀具功能辅助功能结束符号预定时间合计GXUQYVPZWRIJKRFSTMLF105020150.200.200.200.200150150150150153.72010040300.400.400.400.

21、400300300300300307.43015060450.600.600.600.6004504504504504511800.800.800.8006006006006006014.850250100751.001.001.001.0007507507507507518.560300120901.201.201.201.2009009009009009022.270350141051.401.401.401.4010510510510510525.980400161201.601.601.601.6012012012012012029.690450181351.

22、801.801.801.8013513513513513533.3100500201502.002.002.002.0015015015015015037110550221652.202.202.202.2016516516516516540.7120600241802.402.402.402.4018018018018018044.4130650261952.602.602.602.6019519519519519548.1140700282102.802.802.802.8021021021021021051.8150750302253.003.003.003.00225225225225

23、22555.5160800322403.203.203.203.2024024024024024059.2170850342553.403.403.403.4025525525525525562.9180900362703.603.603.603.6027027027027027066.6190950382853.803.803.803.8028528528528528570.32001000403004.004.004.004.00300300300300300743001500604506666450450450450450111（）机动作业要素时间Tjd(sk)，机动作业绩要素时间也可称

24、为自动加工作业要素时间，是指数控机床按照程序加工指令通过译码、刀补处理、插补计算以及PLC控制等将数据信息转换形成机床自动切削运动所形成的时间消耗。机动作业要素时间的测定方法有三种：第一，采用测时方法并利用作图及其数学模型的回归分析法建立关于T=kn+b或T=Kxn+b的时间消耗回归方程，并在此基础上建立实用型工步时间定额标准数学模型，其时间表达式为：Tdd=(系数1×变量1+系数2) ×变量2×系数3+常量，式中，Tdd为数控加工不完全单件工步时间定额标准，系数1切削要素变量调整系数，变量1切削要素变量，系数2切削系数常量，变量2加工尺寸变量，系数3工况时间调整

25、系数，常量时间调补常量。例如：数控卧式加工中心曲面镗铣工步时间定额标准数学模型：Tdd=2.95×10-5×(D+t)+0.0038 ×(L+B) ×ki+3，式中，D铣刀直径，t铣削深度,L曲线（面）展开长度，B铣削宽度；第二，由于机动作业要素时间是由数控机床按程序指令和一定的加工倍率前提下自动完成加工作业所需的时间消耗，每一个工步的时间消耗值可通过计算机数控系统（CNC）计算并在操作面板上显示出来，因此，我们可以通过数控系统的人机信息交互，直接获得每一个工步的组合结构式机动作业要素时间消耗值。第三，对于机动作业要素时间，我们还可以利用数控加工的插补功

26、能原理，通过研究刀具运动轨迹（如直线、圆弧、曲面（线）等）的时间消耗规律采用直接分析计算法制定时间定额标准。这样我们就可以用插补原理计算出刀具运动轨迹的距离为L，然后根据数控加工工序卡、数控加工刀具卡等资料找到相关切削用量变量和加工尺寸变量后业直接分析计算机动作业要素时间。例如，我们根据某零件数控加工工艺技术文件在数控加工工序卡和切削用量选取表中查找到有关切削速度Vc(m/min)、转事n(r/min)、切削深度ap(mm)、进给量（速度）vf(mm/min)等用来计算刀具在数控加工坐标系上的运动（轨迹）时间，该零件在某卧式加工中心铣削曲面的刀具运动（轨迹）距离（展开长度）为L，则：Tjd(s

27、k)= 或Tjd(sk)= Li；式中：L所有刀具在本工步中移动的距离（含曲线展开长度），i刀次，n转速，s每转走刀量，v切削速度。这样，机动作业要素中的不完全单件工步要素时间为：Tdd=+Tjk+Tzzk+Tgxk =Li+Tjk+Tzzn+Tgxk（）技术性宽放要素时间Tjk(sk)技术性宽放要素时间是指在数控加工基本时间范围内用于刀具的调整与更换、工艺装备的调整以及数控设备的调整的时间消耗，这部分的时间计算一般已含入工步时间内，但在组合结构式时间计算时则按其数加基本时间的一定比例计算，其时间表达式为：Tjk(sk)=Tj+Kjk，式中，Tj数加基本时间,Kjk技术性宽放时间与基本时间的百

28、分比。（）组织性宽放要素时间Tzzk(sk)组织性宽放要素时间是指在数控加工作业时间范围内用于与数控加工组织管理有关的一些时间消耗。例如数控加工工作记录与交接，数控设备润滑与冷却等。这部分时间在工步时间计算时已含入，但在单独计算时则可按其占数控作业时间的一定比例计算。其时间表达式为：Tzzk(sk)=TzKzzk，式中：Tz数加作业时间，Kzzk组织性宽放时间与作业宽放时间的百分比。（）生理需要与休息宽放要素时间Tgxk(sk)生理需要与休息宽放要素时间是指在数控加工工作班内用于满足个人生理需要的及必要的短暂休息所消耗的时间，这部分时间一般按数控加工的作业时间的百分比来确定，其时间表达式为：T

29、gxk(sk)=TzKgxk，式中：Tz数控加工作业时间，Kgxk个人需要与休息宽放时间与数控加工作业时间的百分比。、数控加工要素时间定额标准的核定与计算数加各要素时间的测定只是以“时间模块”的形式对各要素时间进行的表达，而我们在制定数加产品劳动定额时则必须用一种标准的时间定额形式来规范，因此我们还必须按照时间定额标准的构成形式来核定与计算数控加工产品要素时间定额。依据标准时间计算规则（GB/T1416393），数控加工产品时间定额标准应按以下时间结构进行核定与计算即：Tdn(sk)=Td(sk)+Tzj(sk) =(Tzx(sk)+Tsd(sk)+Tcd(sk)+Txg(sk)+Tjd(sk

30、)+Tjk(sk)+Tzk(sk)Tgxk(sk)+Tzj(sk)/Np，式中，Np数控加工一批产品的数量，Tzj(sk)数控加工一批产品的准备与结束时间。式中其它要素时间代号含义已在前面做过说明，这时不在赘述。三、数控加工工步要素时间构成及其定额标准制定方法和应用实例。、数控加工工步要素时间定额的构成。工步是工序的重要组成部分，以工步为单元进行其要素时间的归集与计算更有利于综合各要素时间定额数学模型的建立和应用，而工步要素内容及其时间定额的构成则成为建立工步时间数模的首要条件，为了便于理解，我们选择以下数控加工（车床类）的一般工步操作步骤为例对数控加工工步要素时间定额的构成加以说明（参见图表

31、6）图表：数控加工（车床类）工步操作及其时间定额构成表序号工步操作内容要素时间构成时间定额属性机床回零手动辅助作业要素辅助作业时间Tf手动装夹工件、刀具装卸操作要素Tzx(sk)辅助作业时间Tf试切对刀（含刀补）建工件编程坐标系程序调整要素Tcd(sk)辅助作业时间Tf在程编状态下输入程序并设置当前加工程序系统功能界面操作要素Tgc(sk)辅助作业时间Tf单段方式程序试切削机动作业要素Tjd(sk)基本作业时间Tj根据试切加工过程调整程序程序调整要素Tcd(sk)辅助作业时间Tf单段方式首件切削（自动加工）机动作业要素Tjd(sk)基本作业时间Tj通过上例工步时间构成分析我们看出，按定额时间构

32、成规则，数加工步时间除上述辅助作业时间Tf和基本作业时间Tj外，还应包括技术性、组织性的及生理与休息宽放时间以及应分摊到的准备与结束时间。、数控加工工步要素时间定额标准的制定方法工步要素时间定额标准是数加时间定额标准的基本形式，我们可以根据数控加工工步时间的特征和构成规则进行其定额标准的制定。例如，我们可以将数控工步作业时间、与工步有关的功能界面操作时间、技术性和组织性的作业宽放时间以及生理需要和休息宽放时间等要素时间综合起来，以综合工步时间定额数学模型的形式来进行其时间定额标准的制定，这种综合式的工步时间定额标准基本表达式为：Tdd(sk)=(x1Qb+x2)JbKi+C，式中，x1、x2系

33、数，Qb切削要素变量，Jb加工尺寸变量，ki修正系数，C时间调补常量。另外，我们还可以以模块组合式的方法进行数加工步时间定额标准的制定，例如：手动辅助操作要素时间模块：Tsd(sk)= Tsd1+Tsd2+Tsd3+Tsdn；程序调整操作要素时间模块：Tcd(sk)= Tcd1+Tcd2+Tcd3+Tcdn；系统功能界面操作要素时间模块：Txg(sk)= Txg1+Txg2+Txg3+Txgn；机动作业要素时间模块Tjg(sk)以及技术性、组织性和生理需要与休息宽放要素时间模块Tjk(sk)+ Tzzk(sk)+ Tgxk(sk)等。另外对于工步要素时间中的装卸要素时间Tzx(sk)和分摊到的

34、准备与结束要素时间Tzj(sk)都应单独计算并加入到工步要素时间计算中内。、数控加工工步要素时间定额标准制定和应用实例。我们以零件C（如图所示），在数控车床上进行半精车外圆工序为例，制定其时间定额标准。（）零件C半精车数控加工工步内容：将零件吊装到两顶尖间，以中心孔定位，尾座顶尖顶紧。固定主轴端拨盘。车轴颈至；根部圆弧；车防尘座至；根部圆弧，车轮座至。将工件掉头重新装夹。重复工步。车轴身至，根部圆弧、。自检加工尺寸，在“质量卡片”上作记录并将“质量卡片”卡于轴上。卸下零件。（）零件半精车数控加工操作要素时间（参见图表）。图表：零件半精车数控加工要素时间表。序号操作内容要素时间a熟悉图纸和加工步

35、骤、熟悉加工程序单，调整设备及工装、润滑和起动机床。准备与结束要素Tzj(sk)b机床回零（手动及功能指令方式）手动辅助操作要素Tsd(sk)c装夹工件（手动装夹，吊车配合）装卸操作要素Tzx(sk)d试切法对刀，建立工件编程坐标（含找对刀点及刀补设置）系统功能界面操作要素Txg(sk)e调入加工程序（在编辑状态下设置当前加工程序）程序调整操作要素Tcd(sk)f单段方式程序试切系统功能界面操作要素Txg(sk)g执行工步加工（自动加工）机动作业要素Tjd(sk)h工件掉头装夹（手动装夹，吊车配合）装卸操作要素Tzx(sk)i执行工步加工（与工步相同）机动作业要素Tzx(sk)j执行工步加工（

36、自动加工）机动作业要素Tzx(sk)k卸下工件（手动卸活，吊车配合）装卸操作要素Tzx(sk)l测量工件，交检记录。准结要素Tzj(sk) （）零件工步要素时间定额的计算准备与结束要素时间Tzj(sk)（要素a,l），根据写测及预定时间标准，本例（批量Np=100）的准结时间为：Tzjg=40，Tzjf=10,Np=100，则：Tzj(sk)=0.5min。装卸操作要素时间Tzx(sk)(要素C，h，k)，本例为二次装夹。工件重量G=510Kg，ki=1.2，图：零件C在数控车床上半精加工示意图则：Tzx(sk)=0.618G0.35ki×2=0.618×5100.35&#

37、215;1.2 ×2=13.2min。手动辅助操作要素时间Tsk(sk)(要素b)经测时及预定时间标准，本例Tsd(sk)为3min。程序调整操作要素时间Tcd(sk)（要素e），本例程序段项数46项，经测时及预定时间标准Tcd(sk)为4.5min。即：Tcd(sk)= (Tcd1+Tcd2+Tcd3+Tcdn)×(1-)=4.50×0.9=4.05min。系统功能界面操作要素时间Txg(sk)（要素d，f），本例功能指令为97项，经测时及预定时间标准。Txg(sk)为5.55min。即：Txg(sk)= (Txg1+Txg2+Txg3+Txgn)×(

38、1-) =5.55×0.9 =5min。机动作业（自动加工）要素时间Tjd(sk)(要素g，I,j)，工步（车三颈）不完全单件工步时间：D1=145，D2=179，D3=214，则：D=(D1+D2+D3)÷3=179.3，L=518，ki=1.2Tdd=(1.15×10-4D+0.0015)Lki+1.15 ×2(两头)=（1.15×10-4×179.3+0.0015）×518×1.2+1.15×2 =14.89×2 =29.8min（车三颈R角）不完全单件工步时间：H=(214-179) &

39、#247;2=17.5，R=，D=214，ki=1.2Tdd=0.04H(RD)0.20ki ×2（两头） =0.04×17.5×(×214)0.20×1.2 =5.09×2=10.18min。工步（车轴身外圆）不完全单件工步时间：D=185，L=1478，ki=1.2Tdd=(1.15×10-4D+0.0015) Lki+1.15 =(1.15×10-4×185+0.0015) ×1478×1.2+1.15 =41.54min。（车轴身R角）：不完全单件工步时间。H=(214-185

40、) ÷2=14.5，R=75，D=214，ki=1.2Tdd=0.04H(RD)0.20ki ×2（两处R） =0.04×14.5×(75×214)0.20×1.2 ×2 =4.83×2=9.66min。关于本例技术性宽放要素时间Tjk(sk)、组织性宽放要素时间Tzzk(sk)，以及生理需要与休息宽放要素时间Tgxk(sk)等宽放要素时间因已含入各不完全单件工步时间内，故不再另行计算。综上各要素时间计算零件时间定额标准为：T(C)=Tzj(sk)+Tzx(sk)+Tsd(sk)+Tcd(sk)+Txg(sk)+T

41、jd(sk)=0.5+13.2+3+4.05+5+29.8+10.18+41.54+9.66=116.93min。注：用分析计算法验证本例车三颈及车轴身外圆不完全单件工步时间(Tdd)：a、验证车三颈时间（Tdd=14.88×2=29.8min）。查定切削速度v=93m/min；转速n=185转/min；走刀量s=0.2mm/转；切削深度t=0.3mm；L=518，则Tj=14min；又查定：kjk=0.5%；kzz=4%；kgxk=4%；则车三颈时间T=(+Tjk+Tzzk+Tgxk) ×2 =+(5%+3%+4%)×2 =(14+14×12%)

42、15;2 =15.68×2=31.36min。（接近Tdd=29。8min）b、验证车轴身时间：（Tdd=41.54min）则：车轴身时间T=+Tjk+Tzzk+Tgxk =+(kik+kzz+kgxk) =+(5%+3%+4%)=44.74min(接近Tdd=41.54min)四、典型件（工序）数控加工要素时间构成及其定额标准制定方法和应用实例。、典型件（工序）数控加工要素时间定额的构成。典型件（工序）的时间定额应由工序的单件时间Td和分摊到的准备与结束时间Tzj两大部分组成，其中单件时间Td应由作业时间Tz和作业的宽放时间Tzk以及个人需要与休息的宽放时间Tgxk组成。因此典型件

43、（工序）的数加要素时间定额也应向这几方面归集，按照这一构成规则，典型件（工序）的数加要素时间定额应当由：单件的装卸要素时间Tzx(sk)；单件的手动辅助操作要素时间Tsd(sk)；单件的程序调整要素时间Tcd(sk)；单件的系统功能界面操作要素Txg(sk)；单件的宽放要素时间（Tjk、Tzzk、Tgxk）以及分摊到单件的准备与结束时间Tzj(sk)等构成。、典型件（工序）数控加工要素时间定额标准的制定方法。典型件或典型工序的数控加工是一个企业内经常性或重复性较大工件（或工序）的生产，它具有代表性或标准化零部件生产特征，因此其定额制定更宜采用“细做粗用”的原则，而用数加要素时间进行其时间定额标

44、准的制定更能体现这一优势。例如，对于数控加工典型件（工序），我们可在加工倍率为一定（100%）的前提下，利用数控机床的时间计算和显示功能来确定每一项程序加工要素的时间值，然后采用“要素时间模块”组合的方式将典型件（工序）时间定额标准制定出来。其基本方法和步骤为：a、将典型件（工序）工艺进行分解（工步形式）；b、进行工步要素时间属性归类（工步时间模块归集）；c、计算或直接从数控程序时间显示中调取各工步模块要素时间（如：Tzx(sk)、Tsd(sk)、Tcd(sk)、Txg(sk)、Tjd(sk)等）。d、确定并计算各宽放要素时间（如：Tjk、Tzzk、Tgxk等）；e、确定并分摊准备与结束时间T

45、zj、f、进行典型件（工序）要素时间定额的汇集。、典型件（工序）数控加工要素时间定额标准制定和应用实例。（）我们选取零件（如图所示），进行其典型件（工序）数控（卧式加工中心）加工要素时间定额标准的制定。图：零件数控（卧式加工中心）加工示意图（）本例是利用卧式加工中心所具有的刀库和自动更换刀具功能，在一次装夹中实现对零件所进行的镗铣平面、镗孔、钻攻螺纹等多工序加工，其界面面板操作和工步操作的要素时间属性如图表所示：图表10：零件D数控（卧加中心）加工界面操作及工步操作要素时间属性表(J)N0界面面板操作要素时间(G)N0工步操作要素时间1菜单与控制面板Txg(sk)1刀具长度、直径测定Tzj(s

46、k)2功能键选择Txg(sk)2机床原点回归Tsd(sk)3机床回原点Tsd(sk)3刀具安装及登录Tzj(sk)4当前位置显示Txg(sk)4刀具长度直径补偿量输入Tcd(sk)5从键盘输入程序Tcd(sk)5工件安装Tzx(sk)6程序头查找Tcd(sk)6工件原点确定Tf(sk)7刀具偏置量显示及输入Tcd(sk)7工作坐标系输入Tcd(sk)8程序号查找Tcd(sk)8程序输入Tcd(sk)9ATC(自动换刀控制)Txg(sk)9试运行Tjd(sk)10MDI(手动数据输入)Tcd(sk)10试切Tjd(sk)11记忆操作Txg(sk)11自动加工Tjd(sk)12显示输入工作坐标Tc

47、d(sk)12工件测量Tsd(sk)13程序编辑Tcd(sk)13卸下工件Tzx(sk)14警告阅读Txg(sk)14清理交检Tzj(sk)（）零件各部分数加要素时间定额的计算准备与结束要素时间：Tzj(sk)（要素G1、G3、G14）经写测及预定时间标准，零件批量准结时间：Tzjg=80min Tzjf=40min Np=100则：Tzj(sk)=(Tzjg+Tzjf)÷Np=(80+40) ÷100=1.2min。装卸要素时间：Tzx(sk)（要素G5、G13）零件重量G=120Kg，采用专用胎具装夹（压板螺母N=6个）(吊车配合)ki=1.2则：Tzx(sk)=(0.

48、618G0.5+1.5N)ki =(0.618×1200.5+1.5×6) ×1.2 =18.9min。手动辅助操作要素时间：Tsd(sk)(要素：J3、G2、G12)根据图表所列，经实测，零件Tsd(sk)=10min。程序调整操作要素时间：Tcd(sk)(要素J5J8、J10、J12、J13、G4、G7、G8)零件本工序程序段数为：268段，经实测及预定时间标准确定零件Tcd(sk)=12min。即：Tcd(sk)=(Tcd1+Tcd2+.+Tcdn) ×(1-)=12min。系统功能界面操作要素时间：Txg（要素J1、2、4、9、11、14）零件在

49、本工序程序指令字约为600项，根据加工程序单及图表10所列操作及预定时间时间标准，确定零件Txg(sk)=18min。即：Txg(sk)=(Txg1+Txg2+.Txgn) ×(1-)=18min。机动作业要素时间：Tjd(sk)(要素G9、G10、G11)根据零件本工序（卧加）程序单中自动程序加工以及操作面板上的时间显示（标准加工倍率状态下），零件机动作业（自动加工）工步要素时间总和为本132min。即Tjd(sk)132min，（各工步要素时间参见如下图表11）图表11：零件D卧加机动作业要素时间一览表工步号工步作业要素内容要素时间min1粗铣端面62手动换刀，粗镗276孔153

50、手动换刀，粗镗278孔104自动换刀，精铣端面85手动刀补、自动换刀、精铣R5圆角96手动换刀、精镗276孔257手动换刀，手动刀补、精镗278孔208自动换刀，轴承孔倒角59自动换刀，精镗282×30孔槽810自动换刀，钻12-M20螺纹底孔1011自动换刀，孔口倒角412自动换刀，攻12-M20螺纹12Tjd(sk)合计132技术性宽放要素时间：Tjk(sk)零件D卧加本工序技术性宽放要素时间主要表现在手动更换刀具频繁，用于刀具选配测量时间较多，因此根据实测，该零件本工序kjk为7%，即：Tjk=TjdKjk=132×7%=9.24min。组织性宽放要素时间：Tzzk(

51、sk)由于本工序数控加工全程质量监控加工过程记录较为详细以及要求数控设备全过程的整洁保养，因此用于上述两方面的时间消耗也较多，经实测确定零件D本工序kzzk为5%；即：Tzzk=Tzkzzk=(18.9+10+12+18+132) ×5%=190.9×0.05=9.5min。生理需要与休息宽放要素时间：Tgxk(sk)与普通机床加工相比，数控加工个人需要宽放时间Tgk与普通机床加工相差不大，但在休息宽放时间Txk中，由于数控加工自动化程度高，劳动强度相对普通机床加工要小些。因此，根据写测确定零件D本工序kgxk为4%，即：Tgxk(sk)=Tzkgxk=(18.9+10+12+18+132) ×4%=190.9×0.04=7.64min。综上各要素时间计算，零件D数控加工单件核定时间定额标准为：Tdn=Tzj(sk)+Tzx(sk)+Tsk(sk)+Tcd(sk)+Txg(sk)+Tjd(sk)+Tjk(sk)+Tzzk(sk)+Tgxk(sk) =1.2+18.9+10+12+18+132+9.24+9.5+7.64=218.48min。五、要素时间研究技术在数控加工时间