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)
K——tbx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：
①工步辅助时间：5～15(min)
②一般装卸时问：0.5～15(min)
③tbx时间tj的16％(min)
④tzz时间为50～90(min)
(2)、立车：
①工步辅助时间为15～50(min)
②装卸时间为10～50(min)
③tbx时间为tj的14～16％
④tzz时间为70～120(min)
(3)、镗床：
①工步辅助时间为5～15(min)
②装卸时间为20～240(min)
③tbx时间为tj的15～17％(min)
④tzz时间为90～120min)
(4)、钻床：
①工步辅助时间为3～5(min)
②装卸时间为15～30(min)
③tbx时间为tj的11～13％(min)
④tzz时间为30～60(min)
(5)、铣床：
①工步辅助时间为5～15(min)
②装卸时间为1～12(min)
③tbx时间为tj的13～15％(min)
④tzz时间为30～120(min)
(6)、刨、插：
①工步辅助时间为6～10(min)
②装卸时间为1～120(min)
③tbx时间为tj的13～14％(min)
④tzz时间为30～120(min)
(7)、磨床：
①工步辅助时问为2～8(min)
②装卸时间为0.3～8(min)
③tbx时间为tj的12～13％(min)
④tzz时间为15～120(min)
(8)、齿轮机床：
①工步辅助时间为2～5(min)
②装卸时间为2～8(min)
③tbx时间为tj的11～12％(min)
④tzz时间为50～120(min)
(9)、拉床：
①工步辅助时间为1～2(min)
②装卸时间为0.5～1(min)
③tbx时间为tj的12％(min)
④tzz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
①车、铣、钻、镗、磨、铰：
Vc=d×π×n/1000(m/min)
Vc=(d×π×n)/(1000×60)(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)
②刨、插
Vc=L×(1 V刨程/V空程)×n/1000
=(5/3)×L×n/1000=0.0017×L×n(n/min)
或用下公式：
VC=n×L×(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n
①n=Vc×1000/(π×d)=(Vc×3)×1000/d(r/min)
②n=Vc×1000×3/(5×L)=Vc/(0.0017×L)(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Vf
Vf=af×Z×n(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f
①f=vf/n(mm/r)
②af=f/Z(mm/z)
(5)、切削深度ap
①ap=(dw-dm)/2
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
①通轴或通孔
tj=(1 11 12 13)×i/(f×n)=(L×d×i×π)/(f×Vc×1000) (min)
②阶台轴或阶台孔
tj=(1 11 13)×i/(f×n)=(1 11 13)×d×π×i/(f×Vc×1000) (min)
(2)、车端面
①实体
tj=(d/2 11 12)×i/(f×n)=(d/2 11 12)×i×d×π/(f×Vc×1000) (min)
②环形
tj=[(d-d2)/2 11 12]×i/(f×n)=[(d-d2)/2 11 12]×i×d×π/(f×Vc×1000) (min)
③带阶台的端面
tj=[(d-d2)/2 11]×i/(f×n)=[(d-d2)/2 11]×i×d×π/(f×Vc×1000) (min)
(3)、切断
①实体
tj=(d/2 11)×i/(f×n)=(d/2 11)×i×d×π/(f×Vc×1000) (min)
②环形
tj=[(d-d2)/2 11 12]×i/(f×n)=[(d-d2)/2 11 12]×i×d×π/(f×Vc×1000) (min)
(4)、车特形面
tj=[(d-d1)/2 11]×i/(f×n)=[(d-d1)/2 11]×i×d×π/(f×Vc×1000) (min)
(5)、车螺纹
tj=2×(1 11 13)×i/(p×n)=2×(1 11 13)×d×π×i/(p×Vc×1000) (min)
tj=2×(1 11 13)×i×g/( p×n) (min)
(6)、切槽
tj=((d-d1)/2 1]×i/(f×n)=((d-d1)/2 11]×i×d×π/(f×Vc×1000) (min)
(7)、车锥体
tj=Lk×i/(f×n)=Lk×i×d×π/(f×Vc×1000) (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=(1000×VC)/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
①插或刨平面
tj=(B 12 13)×i/(f×n)=2×(B×11 12 13)×i/(f×Um×1000) (min)
②刨或插槽
tj=(h 1)×i/(f×n)=(h 1)×i×L/(f×Um×1000) (min)
注：龙门刨：14 15=350mm
牛头刨：14 15=60mm (各取平均值)
⑨刨、插台阶
tj=(B 3)×i/(f×n) (横向走刀刨或插) (min)
tj=(h 1)×i/(f×n) (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)
Φ——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/[2×tg(Φ/2)]或11≈0.3P(mm)
①一般情况
tj=L/f×n(min)
②钻盲孔、铰盲孔
tj=(1 11)/(f×n)(min)
③钻通孔、铰通孔
tj=(1 11 12)/(f×n)(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
①用齿轮铣刀铣削圆柱齿轮
1)铣直齿轮
tj=(B 11 12)×Z×i/vf(min)
注：(11 12)=d0/(3～4)(mm)
2)铣螺旋齿轮
tj=(B/cosβ 11 12)×Z×i/vf(min)
注:(11 12)=d0/(3～4)(mm)
②用齿轮滚刀滚削圆柱齿轮
(1)滚切直齿轮
tj=(B 11 12)×Z/(g×f×n)(min)
注：(11 12)=d0/(3～4)
(2)滚切螺旋齿轮
tj=(B/cosβ 11 12)×Z/(g×f×n)(min)
注：(11 12)= d0/(3～4)
③用模数铣刀铣蜗轮
tj=(h 11)×Z/f(min)
④用蜗轮滚刀径向滚切蜗轮
tj=3×m×Z/(g×n×f)(min)
⑤用指状铣刀成形铣齿轮
tj=(B 0.5d0 12)/(f×n)=(B 0.5d0 12)/vf(min)
注：12=2—5(mm)
⑥插圆柱齿轮
tj=h/(f1×n) π×d×i/(f2×n)(min)
⑦刨齿机刨圆锥齿轮
tj=t×Z×i
注：式中，t=nZ/n分(min)
n分=1000×Vc/2×L
L——刀具行程长度(mm)
⑧磨齿
tj=Z[L/n0(i/f1 212/f2 213/f) iτ1 2i2τ2 2i3τ3]
将上式查表简化并取平均值为下式
tj=Z[L/n0×3.18 0.33](min)
式中，L=1 2[h(D-h) 10]1/2——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)
αp——切削深度(mm)
β——螺旋角或斜角(度)
①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/(3～4)(mm)
②铣圆周表面
tj=D×π×i/vf(min)
③铣两端为闭口的键槽
tj=(1-d0)×i/vf(min)
④铣一端为闭口键槽
tj=(1 11)×i/vf(min)
⑤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)
⑥铣半圆键槽
tj=(1 11)/vf(min)
注：1=h——键槽深度(mm)
11=0.5-1(mm)
⑦按轮廓铣
tj=(1 11 12)×i/vf(min)
注：1——铣削轮廓长度(mm)
11=αp (0.5-2)
12=0-3(mm)
⑧铣齿条
1)铣直齿条
tj=(B 11 12)×i/vf(min)
2)铣斜齿条
tj=(B/cosβ 11 12)×i/vf(min)
注：以上两式中11 12=d0/(3～4)(mm)
⑨铣螺纹
1)铣短螺纹
tj=L/V周(min)
注：式中，L=7πd/6(mm)
V周——圆周进给速度(mm/min)
d——螺纹外径(mm)
2)铣长螺纹
tj=d×π×L×g×i/(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=L×i/(nW×p)(min)
4)内螺纹旋风铣削
tj=L×i/(nW×p)(min)
注：上两式式中
L——被加工螺纹长度(mm) i——走刀次数
nW=fZ×n/(d×π)——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)/p×n (1 11 12)／p×n1]×i
=2×(1 2p)×i/(p×n)(mm)
式中，tj——机动时间(mm) 1——加工长度(mm)
11——切入长度(mm) 12——切出长度(mm)
p——螺距(mm) n——刀具或工件转数(r/min)
n1——刀具或工件返回转数 (r/min)
7、拉削磨削
t1——H/(1000×VC)(min)
式中，H——机床调整的冲程长度(mm)
8、磨削
所用符号
tj——机动时间(min)
h——每面加工余量(mm)
B——磨轮宽度(mm)
f纵——纵向进给量(mm/r)
ft——磨削深度进给量(mm)
n——工件每分钟转数(r/min)
A——切入次数
K——光整消除火花修正系数=1.3
τ——光整时间(min)
L——工件磨削长度(mm)
11——工件磨削表面长度(mm)
b——工件磨面宽度(mm)
VW——工作台往复速度(m/min)
fB——磨削宽度进给量(mm)
Z——同时加工工件数
①外、内圆磨削
1)纵向进给磨削
tj=2×L×h×K/(n×f纵×ft)(min)
2)切入法磨削
tj=[h×A/ft τ]×K=(0.25×A/0.005 0.15)×1.3(min)
②平面磨削
1)周磨
tj=2×L×b×h×K/(1000×VW×FB×ft×Z)(min)
注：L=11 20(mm) fB=平均15(mm)
ft=0.003-0.085(mm) VW=5-20(m/min)
2)端磨
tj=h×i/(f双×n双)(min)
注：f双——双行程轴向进给量(mm)
n双——每分钟双行程数(双程/min)
3)无心磨
tj=L×i/(0.95×Vf)(min)
式中，Vf——轴向进给速度(mm/min)
L=1 B(单件)
L=n工×1 B(多件连续进给)(mm)
1——工件长度(mm)
nZ——连续磨削工件数
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