数控加工工时消耗分析及数据采集方法研究

　　随着科学技术的进步和生产的发展，数控加工设备的应用越来越多。由于数控加工设备具有：加工精度高、重复一致性好、加工效率高、便于加工形状复杂的工件和柔性好等特点，目前被机械工业企业广泛应用。本文拟从数控加工过程中影响工时消耗诸要素出发，通过对数控加工过程的工时消耗分析，研究数控加工时间消耗规律，旨在给人以共性和规律性的认识，为企业数控加工工时定额制定提供一个可借鉴的视角和做法。

　　1 数控加工过程的工时消耗分析

　　1.1 数控加工工时消耗分类

　　（1）准备与结束时间。准备与结束时间包括固定项目准备与结束时间和可选项目准备与结束时间。固定项目准备与结束时间是指数控加工工序普遍发生的准备与结束项目的工时消耗。例如熟悉产品图纸和加工工艺、准备刀、卡、量具等。可选项目准备与结束时间是指根据数控加工工序的需要有选择的进行准备与结束项目的工时消耗。例如程序编写、程序调试、加工中心刀具的准备与调整等。

　　（2）装卸工件辅助操作时间。装卸工件辅助操作时间是指为执行基本作业而进行的各项辅助操作所消耗的时间。例如：装卸工件、校正工件等。

　　（3）手动辅助操作时间。手动辅助操作时间是为执行基本作业而进行的各项辅助操作所消耗的时间。例如：装卸工件、开车、停车、进刀、退刀、加工过程中的更换不同刀具、测量工件等。

　　（4）系统执行程序作业时间。系统执行程序作业时间是指数控加工设备在程序控制下自动完成工步、工序的全部加工所消耗的时间，包括数控加工设备对工件进行切削加工以及为此自动完成各个机构的辅助操作时间。

　　（5）作业宽放时间。作业宽放时间是指完成生产作业和零件加工过程中，由于工作现场组织管理和工艺装备的技术需要所发生的间接工时消耗，它包括组织性宽放时间和技术性宽放时间。

　　（6）个人需要与休息宽放时间。个人需要与休息宽放时间是指工作班内满足个人需要，以及为消除过分紧张和劳累所必须的短暂休息时间。

　　1.2 数控加工工时消耗分析

　　（1）准备与结束时间的分析。准备与结束时间是指为执行一项作业或加工一批产品，事前准备和事后结束工作所消耗的时间。准备结束时间是加工一批工件（可以是一件，也可以是多件），仅发生一次，其时间值的大小与工件数量无关，而与工件加工所需要的准备与结束工作的多少和复杂程度有关。

　　（2）作业时间的分析。作业时间是直接用于生产作业或加工所消耗的时间。包含基本时间和辅助时间。基本时间即系统执行程序作业时间是指改变加工对象（工件）形状、尺寸、性能、表面状况和组合状况所消耗的时间。辅助时间是为执行基本作业而进行的各项辅助操作所消耗的时间。辅助操作虽然不能直接改变被加工工件的物理和化学性质，但是如果没有辅助操作，基本作业就不能完成。辅助操作一般都是手工操作，但是在数控加工中一部分辅助操作是由设备完成的。例如：进刀、退刀、更换不同刀具和自动装夹（某些数控设备）等。所以数控加工的作业时间中，设备工时所占比例较大。

　　（3）作业宽放时间的分析。作业宽放时间是完成生产作业和工件加工过程中，由于工作现场管理和工艺设备技术需要所发生的间接工时消耗。作业宽放时间是每个工作班均要发生的，其时间的多少是与加工的复杂程度和设备的复杂程度有关。根据内容和性质分类，可分为组织性作业宽放时间和技术性作业宽放时间。

　　（4）个人需要与休息宽放要素时间的分析。个人需要与休息宽放时间是在作业过程中考虑操作者因个人生理需要（如喝水、上厕所等）和作业的过分紧张，劳累所必需的短暂休息时间。这类时间通常是根据作业的类型按作业时间的一定比例给予。由于数控加工是半自动化加工，操作者体力消耗不大，休息时间可少给，甚至不需要。有时个人需要和休息时间可与作业时间交叉，因此数控加工过程中个人需要和休息宽放时间比普通机械加工少些。