“余量法”制定数控劳动定额标准研究.ppt

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1、“余量法”制定数控劳动定额标准研究中国北车集团同车公司高级工程师胡建民“余量法”制定数控劳动定额标准研究数控劳动定额标准制定中所采用的“余（增）量分析计算法”（以下简称“余量法”），是指根据数控加工产品的加工余量（切削的去除量体积）或增量（如电焊的焊缝容积）及其在数控加工过程中时间消耗所建立起来的反映数控加工产品余量或增量及其加工精度和加工方法等与加工时间消耗规律（余量因素与其时间消耗函数关系）的时间定额标准数学模型进行数控加工时间定额标准制定的一种方法。“余量法”是根据数控加工的基本原理和加工特征而制定的，这是因为：1、“余量法”是

2、根据数控加工“余（增）量”的基本原理而制定的。我们知道，对于数控加工过程而言，数控加工一般都是在执行程序的过程中由机床自动连续作业而完成加工任务的，因而影响时间消耗的主要因素就是切削量（称去除量）或焊接容量（称焊缝容积）的大小。在切削用量和加工倍率一定的前提下，切削量（称去除量）或焊接容量（称焊缝容积）越大，所用的时间消耗也就越大，反之亦小。这样我们就可以通过选用典型工序（或工步）和典型切削用量及其标准加工倍率为前提，寻求切削量（称去除量）或焊接容量（称焊缝容积）与时间消耗关系的数学方程式，从而建立数控加工时间定额标准数学模型。2、就

3、数控加工而言，影响加工时间消耗的因素主要包括：（1）加工精度。如，被加工部位的形状、尺寸精度。（2）切削用量。如，切削速度Vc(m/min)、进给量F（mm/r）。（3）表面质量。如，加工表面粗糙度Ra/um等。当上述因素确定下来以后，其工时消耗呈规律性发展，我们就可以根据这个规律建立反映上述因素与数控加工时间消耗的数学关系式。3、由于数控加工具有高自动化、高精度、高质量和高效率等特点，而这些特点的实现主要得益于数控加工时刀具运动轨迹始终是按数控系统中插补装置或插补软件来控制的，就是说它始终是按照一个确定加工任务的一系列指令来完成加工

4、任务的。数控加工的这种密集性、连续性的加工特点，使得我们可以将其中的切削量（称去除量）或焊接容量（称焊缝容积）看作是加工时间消耗的主要因素，而将其它因素看作是次要因素，从而建立以切削量（称去除量）或焊接容量（称焊缝容积）为基本依据，以其它因素为调整修正系数的数控加工时间定额数学模型，这也是“把复杂的问题简单化”的具体运用。我们知道，在数控加工程序中所反映的数据信息主要包括：X、Y、Z等坐标值；进给速度F（mm/r）；主轴转速S(r/min)，(S=1000Vc/)；G代码；M代码；刀具号；子程序处理和循环调用处理等数据。上述数据中，与

5、零部件加工尺寸（或加工余增量）有关的主要有：X、Y、Z等坐标值的大小。与切削效率（或速率）有关的主要有：进给速度F（mm/r）、主轴转速S（r/min）等。与程序复杂程度有关的主要有：G代码、M代码、刀具号、子程序处理和循环调用处理等数据。根据上述要素及其数据，我们在“余量法”设计中将数控加工过程中时间消耗及其影响要素分为三类，即：1、有关刀具运动轨迹的影响要素。经过分析，我们发现决定刀具运动轨迹的因素主要表现在刀具在数控机床坐标轴上的运动距离和运动速度，并且在执行曲面切削是往往这种运动速度又是非匀速的，这些通常与数控程序中的G代码、

6、M代码以及加工倍率等数据有关，因而我们就可以根据这些数据的特点和规律设计时间定额计算模式。2、有关切削用量方面的影响要素。我们知道，通常情况下数控加工中切削用量包括了：切削深度Ap、进给量F(mm/r)或进给速度Vf(mm/min)以及切削速度Vc等。在上述各项要素的赋值选取中，切削深度Ap的大小一般与机床的刚度和工件加工余量有关；进给量F(mm/r)或进给速度Vf(mm/min)一般与被加工工件的加工精度和表面粗糙度高低有关。当切削深度Ap、进给量F(mm/r)或进给速度Vf(mm/min)一定的情况下，决定切削时间（或效率）的主要

7、因素就是切削速度Vc，因此我们在研究数控加工时间消耗规律的时候，必须是在标准切削用量的前提下进行。例如，我们在进行数控加工中心测时数据采集时，其标准切削用量一般可按刀具、材料以及工序特性进行选取（参见表1-1、表1-2）表1-1高速钢立铣刀（粗铣）切削用量选取表工件切削刀具直径（mm）材料用量10203040转速（r/min）700~950600~700500~600400~500钢切削速度（m/min）23~2424~2525~2626~27进给速度(mm/min)80~9070~8060~7050~60每齿进量（mm/齿）0.05

8、~0.060.06~0.070.07~0.080.08~0.09转速（r/min）750~1000650~750550~650450~550铸切削速度（m/min）24~2525~2626~2727~28铁进给速度(mm