1、數(shù)控加工要素時間分析及其定額標準制定方法研究胡建民內(nèi)容提要本文從數(shù)控加工時間定額標準制定的方法研究出發(fā),提出了要素時間研究技術(shù)這一全新理論,并就如何運用這一全新的技術(shù)理論制定數(shù)控加工時間定額標準進行了深入淺出的論述。文章在對數(shù)控加工要素時間的概念、特征、構(gòu)成、分類以及測定手段和計算方法等都進行了較祥盡的介紹。同時按照勞動定額標準化工作導則及標準時間構(gòu)成規(guī)則，對要素時間研究技術(shù)在數(shù)控加工時間定額標準制定中的應用進行頗有實用價值的創(chuàng)新設計，并在此基礎上結(jié)合工作實踐，對工步、工序及典型零部件等數(shù)控加工時間定額標準的制定方法和實例以及其有關方面應做好的幾項工作等都做了較為祥盡的闡述。關鍵詞數(shù)控加工要素

2、時間定額標準數(shù)控加工要素時間分析及其定額標準制定方法研究胡建民要素作為構(gòu)成事物的必要因素，決定了事物內(nèi)在的本質(zhì)特征，而數(shù)控加工中的各種要素時間作為影響時間消耗的必要因素，同樣是我們研究數(shù)控加工時間消耗規(guī)律的出發(fā)點和歸宿，正如我國勞動定額標準專業(yè)領域著名專家、學者孫義教授在講述時間定額標準編制原理中的一句經(jīng)典論斷：“將質(zhì)的影響因素作為加工條件相對固定，逐一研究量的影響因素和工時消耗的變化規(guī)律。”這句名言言簡意賅的將時間定額標準編制的思路和方法清晰的展示在我們面前。因此本著這一理念，本文擬從數(shù)控加工過程中影響時間消耗諸要素的特征和歸集出發(fā)，研究數(shù)控加工時間消耗規(guī)律，從而在理論和實踐上對數(shù)控加工時間

3、定額標準（以下簡稱“數(shù)加時間”）的制定方法進行進一步的研究和探討，旨在能為企業(yè)數(shù)加時間的制定提供一個可資借鑒的視角和做法。一、數(shù)控加工要素時間的概念，特征及其分類。、數(shù)控加工要素時間（以下簡稱“數(shù)加要素時間”）的概念數(shù)加要素時間是指數(shù)控加工過程中構(gòu)成數(shù)控加工時間消耗的各個影響要素以時間形式所表達的勞動量總稱。它包括：準備與結(jié)束要素時間Tzj(sk)。裝卸操作要素時間Tzx(sk)、手動輔助操作要素時間Tsd(sk)，程序調(diào)整操作要素時間Tcd(sk)，系統(tǒng)功能界面操作要素時間Txg(sk)，機動作業(yè)（程序自動加工）要素時間Tjd(sk)，技術(shù)性寬放要素時間Tjk(sk)，組織性寬放要素時間Tz

4、zk(sk)以及生理需要與休息寬放要素時間Tgxk(sk)等共九大數(shù)加要素時間。上述九大要素按照作業(yè)性質(zhì)和特征分為：定量作業(yè)要素時間，變量作業(yè)要素時間，重復作業(yè)要素時間和間斷作業(yè)要素時間等。其中與加工對象的尺寸、重量等物理形狀直接有關的稱為基本作業(yè)要素時間，與加工對象尺寸、重量等間接有關（或無關）的稱為輔助作業(yè)要素時間，它們共同構(gòu)成零部件數(shù)控加工工步（或工序）時間消耗的總和。（參見圖表）圖表數(shù)控加工要素時間構(gòu)成（概念）示意圖數(shù)控加工要素時間手動輔助操作生理與休息寬放組織性寬放技術(shù)性寬放機動作業(yè)系統(tǒng)功能界面操作程序調(diào)整操作裝卸工件操作準備結(jié)束操作復業(yè)素間重作要時量業(yè)素間變作要時量業(yè)素間定作要時斷

5、業(yè)素間間作要時基本作業(yè)要素時間輔助作業(yè)要素時間數(shù)控加工步要素時間數(shù)控加工工序要素時間零部件數(shù)控加工要素時間、數(shù)控加工要素時間的特征分解數(shù)加要素時間具有時空化、模塊化、標準化等三個基本特征。首先，數(shù)加要素時間具有時空化特征，這是由它的時間和空間位置所決定的。我們知道，任何影響數(shù)控加工時間消耗要素都是有它的時間長度和具體的工作內(nèi)容的，這就是它的時間和空間位置，并且這種要素時間的時空位置又決定了它具有一定的點線運動規(guī)律。例如數(shù)控加工刀具在數(shù)控坐標系上點線運動軌跡時間以及數(shù)控加工程序調(diào)整操作時間等。其次，數(shù)加要素時間還具有模塊化的特征，我們可以運用系統(tǒng)論的觀點將數(shù)控加工中一個個具有相同或相似屬性的要素

6、時間進行歸集和分類，形成一個個規(guī)則有序的“時間模塊”。例如，“數(shù)控加工系統(tǒng)功能界面操作時間模塊”，“機動作業(yè)（自動加工）時間模塊”等等，就像“時間集裝箱”一樣，將各種分散的“時間個體”分門別類的集裝在一起，然后貼上“標簽”，碼堆起來以便“集散運輸”。這種對時間概念上的分類操作，似乎更加符合“由細到粗、細做粗用”的定額標準制定原則。再次，數(shù)加要素時間更具有標準化的特征，這是由數(shù)控加工時間標準的本質(zhì)特性要求所決定的。這種本質(zhì)特性要求在于：第一，數(shù)加要素時間應當是在標準數(shù)加狀態(tài)下具有重復性時間消耗因素的綜合反映；第二、這種要素時間必須是在一定條件下要素工作量在活勞動量上所表達出的一個時間量標準。第三

7、，數(shù)加要素時間的確定必須是在科學、規(guī)范的基礎上進行并符合勞動定額標準化工作的要求。、數(shù)控加工子要素及其時間分類根據(jù)寫測，我們將數(shù)控加工的全部操作歸集為30個基本子要素，這些基本子要素按其時間影響要素的性質(zhì)可分為質(zhì)的影響要素時間T(z)和量的影響要素時間T(c)兩大類；按其數(shù)加工藝的操作內(nèi)容可分為：準備與結(jié)束操作要素時間Tzj(sk)。裝卸操作要素時間Tzx(sk)，手動輔助操作要素時間Tsd(sk)，程序調(diào)整操作要素時間Tcd(sk)，系統(tǒng)界面操作要素時間Txg(sk)，機動（自動加工）操作要素時間Tjd(sk)，技術(shù)寬放操作要素時間Tjk(sk)，組織性寬放操作要素時間Tzzk(sk)，個人

8、需要休息寬放要素時間Tgxk(sk)等共九大類；按定額時間T構(gòu)成規(guī)則可分為：準備與結(jié)束時間Tzj，輔助作業(yè)時間Tf，基本作業(yè)時間Tj，技術(shù)性寬放時間Tjk，組織性寬放時間Tzzk，個人需要與休息寬放時間Tgxk等共六大類。（參見圖表）。數(shù)加子要素的歸集及其時間分類，為下一步我們進行時間值的測算和標準時間的計算提供了方便，一般情況下我們先將子要素按工藝或工步操作內(nèi)容進行分類并在此基礎上再按定額時間構(gòu)成規(guī)則進行歸類。這樣我們就可以做到與標準時間結(jié)構(gòu)的一一對應，使數(shù)加要素時間的制定更加符合標準化規(guī)則。圖表2：數(shù)控加工子要素及其要素時間分類一覽表序號子要素數(shù)據(jù)來源要素時間分類按性質(zhì)分按工藝操作內(nèi)容分按

9、定額時間構(gòu)成分1熟悉圖紙和工藝路線零部件圖紙、數(shù)控加工工序卡、數(shù)控刀具卡、零部件加工程序單等質(zhì)變影響要素時間準備與結(jié)束操作要素時間準備與結(jié)束時間2熟悉數(shù)控加工程序單3領取原材料（或毛坯）4工件的首件及成批交檢5數(shù)控設備調(diào)整數(shù)控機床調(diào)整單量變影響要素時間6準備專用工裝數(shù)控加工工件安裝和零點設定卡7安裝調(diào)整工夾具8數(shù)控刀具調(diào)整與更換數(shù)控刀具調(diào)整單9工件在數(shù)控機床上的定位和裝卸工件安裝和零點設定資料卡量變影響要素時間裝卸操作要素時間輔助作業(yè)時間10機床電源開關與急停機床回零與主軸操作數(shù)控機床調(diào)整單手動輔助操作要素時間11機床手動進給數(shù)加工序卡及程序單12刀具測量及安裝數(shù)加刀具調(diào)整單13工件加工間歇測

10、量零部件圖紙及工序卡14數(shù)加程序調(diào)整手動數(shù)據(jù)輸入（NDI）加工程序單和數(shù)據(jù)表、對刀和換刀點、刀補及加工順序程序調(diào)整操作要素時間15面板功能操作功能按鈕的選擇與操作量變影響要素時間系統(tǒng)界面功能操作要素時間16系統(tǒng)功能操作操作方式、程序編輯方式以及參數(shù)17參數(shù)設置操作，刀補位置補償以及自動換刀（ATC）R參數(shù)值、刀補零點等數(shù)據(jù)設置資料18試切對刀操作刀補、對零、試切等數(shù)據(jù)反饋19系統(tǒng)功能診斷操作機床報警內(nèi)容修改參數(shù)等信息20切削用量的選擇與操作數(shù)控加工工序卡量變影響要素時間機動操作要素時間基本作業(yè)時間21刀具的選擇與操作數(shù)控加工刀具卡22進給路線的選擇與操作主（子）程序單，加工路線，相關指令地址字

11、及數(shù)值字23自動及機手并動加工24刀具的調(diào)整與更換數(shù)加中必要的刀、量、夾、模具的調(diào)整與更換，數(shù)加設備功能診斷與調(diào)整，技術(shù)性寬放時間與基本作業(yè)時間的比率質(zhì)變影響要素時間技術(shù)性寬放操作要素時間技術(shù)性寬放時間25工、模、量、夾具的調(diào)整與更換26數(shù)加設備的調(diào)整27數(shù)控設備的潤滑與清潔數(shù)加設備操作保養(yǎng)規(guī)章及工作班交接記錄，組織性寬放時間與作業(yè)時間的比率質(zhì)變影響要素時間組織性寬放操作要素時間組織性寬放時間28數(shù)加工工作記錄及交接29數(shù)加工作班中必要的喝水、上洗手間等個人生理需要與休息時間與數(shù)加作業(yè)時間的比率質(zhì)變影響要素時間數(shù)加作業(yè)中生理需要及其短暫休息要素時間個人需要與休息寬放時間30數(shù)加工作班中必要的短

12、暫休息二、數(shù)控加工要素時間的構(gòu)成、測算及其定額標準的制定、數(shù)控加工要素時間的構(gòu)成與定額時間的關系數(shù)加要素時間是按照數(shù)加過程中各子要素的屬性特征以單元要素的時間形式來表達的，并非直接以標準時間定額的形式來表達。因此，必須使數(shù)加要素時間向標準時間定額形式轉(zhuǎn)換，最終要以定額時間的形式來計算各要素時間，而這種轉(zhuǎn)換的關鍵在于數(shù)加要素時間與標準定額時間的一一對應，為了便于明確這種一一對應的關系。我們用圖示法將它們的關系表達出來（參見圖表）。圖表3：數(shù)控加工要素時間構(gòu)成與定額時間構(gòu)成關系示意圖準備與結(jié)束要素時間Tzj準備與結(jié)束要素時間Tzj(sk)裝卸操作要素時間Tzx(sk)手動輔助操作要素時間Tzx(s

13、k)輔助時間Tf程序調(diào)整操作要素時間Tcd(sk)作業(yè)時間Tz數(shù)控加工要素時間系統(tǒng)功能界面操作要素時間Txg(sk)定額時間T基本時間Tj機動作業(yè)要素時間Tzx(sk)技術(shù)性寬放時間Tjk技術(shù)性寬放要素時間Tjk(sk)作業(yè)寬放時間Tzk組織性寬放時間Tzzk組織性寬放要素時間Tzzk(sk)個人需要休息寬放時間Tgxk生理與休息寬放要素時間Tgxk(sk)、數(shù)控加工要素時間的測定方法和表達式如前所述，數(shù)加要素時間的最大特征就是以要素為單元的時間歸集，因此我們在測定其時間定額值的時候也必須是圍繞數(shù)加過程中各個子要素所形成的要素單元時間消耗來進行。由于組成數(shù)控加工過程各個要素時間的屬性不同，所以

14、我們在測定其時間消耗量的方式方法上也是不同的，例如，對于質(zhì)的影響要素時間的測算，我們一般采用寫實和測時或直接用標準資料數(shù)據(jù)和預定時間標準的方法以相對固定的形式表達出來；對于量的影響要素我們一般采用測時或直接計算（包括利用數(shù)控人機互動時間顯示方式）用時間定額數(shù)學模型的形式來表達。各類數(shù)加要素時間的測定方法和表達形式如下（參見圖表）圖表4：數(shù)控加工各要素時間測定方法及其表達形式一覽表序號要素時間測定方法表達形式1準備與結(jié)束要素時間寫測及預定時間標準表格結(jié)構(gòu)式Tzj(sk)=Tzjc+Tzjg2裝卸操作要素時間測時及作圖分析數(shù)學模型式Tzx(sk)=kGn+b或=k(Fl)n+b3手動輔助操作要素時

15、間測時或預定時間標準結(jié)構(gòu)或數(shù)模式Tsd(sk)=Tsd1+Tsd2+.+Tsdn4程序調(diào)整操作要素時間測時或預定時間標準結(jié)構(gòu)或數(shù)模式Tcd(sk)=(Tcd1+Tcd2+.+Tcdn)×(1-)5系統(tǒng)功能界面操作要素時間測時或預定時間標準結(jié)構(gòu)或數(shù)模式Txg(sk)=(Txg1+Txg2+.+Txgn) ×(1-)6機動作業(yè)要素時間測時、作圖分析、回歸方程、分析計算數(shù)模結(jié)構(gòu)計算式Tjd=Tjd=（系數(shù)1×變量1+系數(shù)2）×變量2×系數(shù)3+常量Tjd=Tjd1+Tjd2+.TjdnTjd=+Tjk+Tzzk+Tgxk7技術(shù)性寬放要素時間測時與比例計

16、算法數(shù)模與比例結(jié)構(gòu)式Tjk(sk)=TzKzzk8組織性寬放要素時間測時與比例計算法數(shù)模與比例結(jié)構(gòu)式Tzzk(sk)=TzKgzk9生理需要與休息寬放要素時間比例計算法比例結(jié)構(gòu)式Tgxk(sk)=TzKgxk（）準備與結(jié)束要素時間Tzj(sk)與普通機床相比，數(shù)控加工的準備與結(jié)束時間更多的消耗于熟悉圖紙和加工路線以及按照加工程序單上內(nèi)容要求和數(shù)控加工相關工藝文件規(guī)定的內(nèi)容進行數(shù)控機床的調(diào)整和工夾量刃具的調(diào)整和安裝。因此我們根據(jù)數(shù)控加工的特點，用寫實和測時相結(jié)合的方式將數(shù)控加工準結(jié)時間分兩部分予以測定。即：與加工程序有關的準備與結(jié)束時間Tzjc(sk)和與工作日（或批量）有關的準備與結(jié)束時間Tz

17、jg(sk)，其時間表達式為：Tzj=Tzjc(sk)+Tzjg(sk)時間定額表現(xiàn)形式為表格式。（）裝卸操作要素時間Tzx(sk)，裝卸操作要素時間主要是指用于裝夾（卸）工件操作形成的時間消耗。一般與數(shù)控機床工作臺及機床坐標原點的尋找以及工件的重量、體積、工裝配備以及裝夾復雜程度有關。因此，采用測時方法，收集原始數(shù)據(jù)、作圖分析并建立回歸時間定額數(shù)學模型的方法進行時間測定，其時間表達式為：Tzx(sk)=(KGn+b)ki或Tzx(sk)=(K(FL)n+b)ki，式中：裝卸變量系數(shù)，工件重量，和分別為工件底面積及長度，b為時間常量，ki裝卸復雜系數(shù)。（）手動輔助操作要素時間Tsd(sk)，由

18、于手動輔助操作要素時間是為完成數(shù)控基本作業(yè)所形成的時間消耗，一般情況下可單獨或與數(shù)控基本作業(yè)交叉進行，因此可采用測時和預定時間標準的方法。（注：在進行工步時間定額數(shù)學模型設計時需含入計算）。其時間表達式為：Tsd(sk)=Tsd1+Tsd2+Tsd3+Tsdn，例：式中Tsd1機床開關及回零操作時間，Tsd2機床手動進給操作時間，Tsd3刀具測量及更換時間，Tsd4工件試刀測量。（）程序調(diào)整操作要素時間Tcd(sk)，程序調(diào)整操作是通過人機對話的形式對數(shù)控加工相關的程序進行調(diào)整操作的時間消耗，例如刀補調(diào)整及手動數(shù)據(jù)輸入等，因此，這部分操作要素時間同樣可用測實或預定時間標準的方法進行測定，其時間

19、表達式為：Tcd(sk)=(Tcd1+Tcd2+Tcd3+Tcdn)×(1-)，例：式中,Tcd1程序編輯操作，Tcd2程序輸入操作，Tcd3手動數(shù)據(jù)輸入(MDI)操作，Tcd4刀補及自動換刀指令輸入(ATC)操作，Np批量。（）系統(tǒng)功能界面操作要素時間Txg(sk)，系統(tǒng)功能界面操作要素時間是操作人員通過按鍵和控制面板（操作面板）對主軸（含多軸）控制功能、準備功能、插補和循環(huán)功能、補償功能、進給功能、宏程序（編輯子程序）功能、輔助功能、刀具管理功能、人機對話功能以及自診斷功能等功能界面操作所形成的時間消耗，可用測時或預定時間標準（參見圖表）方法來進行測定，其時間表達式為：Txg(s

20、k)=(Txg1+Txg2+Txg3Txgn)+ (1-)，例：式中，Txg1面板功能操作時間，Txg2系統(tǒng)使用功能操作時間，Txg3參數(shù)設置如刀補及自動換刀（ATC）操作時間，Txg4試切對刀操作時間，Txg5系統(tǒng)功能診斷操作時間，Np批量。圖表5：數(shù)控加工系統(tǒng)功能界面操作要素預定時間定額標準（參考）程序段項數(shù)N功能指令點數(shù)預定時間標準(min)程序段基本時間準備功能坐標字進給功能主軸功能刀具功能輔助功能結(jié)束符號預定時間合計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（）機動作業(yè)要素時間Tjd(sk)，機動作業(yè)績要素時間也可稱

24、為自動加工作業(yè)要素時間，是指數(shù)控機床按照程序加工指令通過譯碼、刀補處理、插補計算以及PLC控制等將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換形成機床自動切削運動所形成的時間消耗。機動作業(yè)要素時間的測定方法有三種：第一，采用測時方法并利用作圖及其數(shù)學模型的回歸分析法建立關于T=kn+b或T=Kxn+b的時間消耗回歸方程，并在此基礎上建立實用型工步時間定額標準數(shù)學模型，其時間表達式為：Tdd=(系數(shù)1×變量1+系數(shù)2) ×變量2×系數(shù)3+常量，式中，Tdd為數(shù)控加工不完全單件工步時間定額標準，系數(shù)1切削要素變量調(diào)整系數(shù)，變量1切削要素變量，系數(shù)2切削系數(shù)常量，變量2加工尺寸變量，系數(shù)3工況時間調(diào)整

25、系數(shù)，常量時間調(diào)補常量。例如：數(shù)控臥式加工中心曲面鏜銑工步時間定額標準數(shù)學模型：Tdd=2.95×10-5×(D+t)+0.0038 ×(L+B) ×ki+3，式中，D銑刀直徑，t銑削深度,L曲線（面）展開長度，B銑削寬度；第二，由于機動作業(yè)要素時間是由數(shù)控機床按程序指令和一定的加工倍率前提下自動完成加工作業(yè)所需的時間消耗，每一個工步的時間消耗值可通過計算機數(shù)控系統(tǒng)（CNC）計算并在操作面板上顯示出來，因此，我們可以通過數(shù)控系統(tǒng)的人機信息交互，直接獲得每一個工步的組合結(jié)構(gòu)式機動作業(yè)要素時間消耗值。第三，對于機動作業(yè)要素時間，我們還可以利用數(shù)控加工的插補功

26、能原理，通過研究刀具運動軌跡（如直線、圓弧、曲面（線）等）的時間消耗規(guī)律采用直接分析計算法制定時間定額標準。這樣我們就可以用插補原理計算出刀具運動軌跡的距離為L，然后根據(jù)數(shù)控加工工序卡、數(shù)控加工刀具卡等資料找到相關切削用量變量和加工尺寸變量后業(yè)直接分析計算機動作業(yè)要素時間。例如，我們根據(jù)某零件數(shù)控加工工藝技術(shù)文件在數(shù)控加工工序卡和切削用量選取表中查找到有關切削速度Vc(m/min)、轉(zhuǎn)事n(r/min)、切削深度ap(mm)、進給量（速度）vf(mm/min)等用來計算刀具在數(shù)控加工坐標系上的運動（軌跡）時間，該零件在某臥式加工中心銑削曲面的刀具運動（軌跡）距離（展開長度）為L，則：Tjd(s

27、k)= 或Tjd(sk)= Li；式中：L所有刀具在本工步中移動的距離（含曲線展開長度），i刀次，n轉(zhuǎn)速，s每轉(zhuǎn)走刀量，v切削速度。這樣，機動作業(yè)要素中的不完全單件工步要素時間為：Tdd=+Tjk+Tzzk+Tgxk =Li+Tjk+Tzzn+Tgxk（）技術(shù)性寬放要素時間Tjk(sk)技術(shù)性寬放要素時間是指在數(shù)控加工基本時間范圍內(nèi)用于刀具的調(diào)整與更換、工藝裝備的調(diào)整以及數(shù)控設備的調(diào)整的時間消耗，這部分的時間計算一般已含入工步時間內(nèi)，但在組合結(jié)構(gòu)式時間計算時則按其數(shù)加基本時間的一定比例計算，其時間表達式為：Tjk(sk)=Tj+Kjk，式中，Tj數(shù)加基本時間,Kjk技術(shù)性寬放時間與基本時間的百

28、分比。（）組織性寬放要素時間Tzzk(sk)組織性寬放要素時間是指在數(shù)控加工作業(yè)時間范圍內(nèi)用于與數(shù)控加工組織管理有關的一些時間消耗。例如數(shù)控加工工作記錄與交接，數(shù)控設備潤滑與冷卻等。這部分時間在工步時間計算時已含入，但在單獨計算時則可按其占數(shù)控作業(yè)時間的一定比例計算。其時間表達式為：Tzzk(sk)=TzKzzk，式中：Tz數(shù)加作業(yè)時間，Kzzk組織性寬放時間與作業(yè)寬放時間的百分比。（）生理需要與休息寬放要素時間Tgxk(sk)生理需要與休息寬放要素時間是指在數(shù)控加工工作班內(nèi)用于滿足個人生理需要的及必要的短暫休息所消耗的時間，這部分時間一般按數(shù)控加工的作業(yè)時間的百分比來確定，其時間表達式為：T

29、gxk(sk)=TzKgxk，式中：Tz數(shù)控加工作業(yè)時間，Kgxk個人需要與休息寬放時間與數(shù)控加工作業(yè)時間的百分比。、數(shù)控加工要素時間定額標準的核定與計算數(shù)加各要素時間的測定只是以“時間模塊”的形式對各要素時間進行的表達，而我們在制定數(shù)加產(chǎn)品勞動定額時則必須用一種標準的時間定額形式來規(guī)范，因此我們還必須按照時間定額標準的構(gòu)成形式來核定與計算數(shù)控加工產(chǎn)品要素時間定額。依據(jù)標準時間計算規(guī)則（GB/T1416393），數(shù)控加工產(chǎn)品時間定額標準應按以下時間結(jié)構(gòu)進行核定與計算即：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數(shù)控加工一批產(chǎn)品的數(shù)量，Tzj(sk)數(shù)控加工一批產(chǎn)品的準備與結(jié)束時間。式中其它要素時間代號含義已在前面做過說明，這時不在贅述。三、數(shù)控加工工步要素時間構(gòu)成及其定額標準制定方法和應用實例。、數(shù)控加工工步要素時間定額的構(gòu)成。工步是工序的重要組成部分，以工步為單元進行其要素時間的歸集與計算更有利于綜合各要素時間定額數(shù)學模型的建立和應用，而工步要素內(nèi)容及其時間定額的構(gòu)成則成為建立工步時間數(shù)模的首要條件，為了便于理解，我們選擇以下數(shù)控加工（車床類）的一般工步操作步驟為例對數(shù)控加工工步要素時間定額的構(gòu)成加以說明（參見圖表

31、6）圖表：數(shù)控加工（車床類）工步操作及其時間定額構(gòu)成表序號工步操作內(nèi)容要素時間構(gòu)成時間定額屬性機床回零手動輔助作業(yè)要素輔助作業(yè)時間Tf手動裝夾工件、刀具裝卸操作要素Tzx(sk)輔助作業(yè)時間Tf試切對刀（含刀補）建工件編程坐標系程序調(diào)整要素Tcd(sk)輔助作業(yè)時間Tf在程編狀態(tài)下輸入程序并設置當前加工程序系統(tǒng)功能界面操作要素Tgc(sk)輔助作業(yè)時間Tf單段方式程序試切削機動作業(yè)要素Tjd(sk)基本作業(yè)時間Tj根據(jù)試切加工過程調(diào)整程序程序調(diào)整要素Tcd(sk)輔助作業(yè)時間Tf單段方式首件切削（自動加工）機動作業(yè)要素Tjd(sk)基本作業(yè)時間Tj通過上例工步時間構(gòu)成分析我們看出，按定額時間構(gòu)

32、成規(guī)則，數(shù)加工步時間除上述輔助作業(yè)時間Tf和基本作業(yè)時間Tj外，還應包括技術(shù)性、組織性的及生理與休息寬放時間以及應分攤到的準備與結(jié)束時間。、數(shù)控加工工步要素時間定額標準的制定方法工步要素時間定額標準是數(shù)加時間定額標準的基本形式，我們可以根據(jù)數(shù)控加工工步時間的特征和構(gòu)成規(guī)則進行其定額標準的制定。例如，我們可以將數(shù)控工步作業(yè)時間、與工步有關的功能界面操作時間、技術(shù)性和組織性的作業(yè)寬放時間以及生理需要和休息寬放時間等要素時間綜合起來，以綜合工步時間定額數(shù)學模型的形式來進行其時間定額標準的制定，這種綜合式的工步時間定額標準基本表達式為：Tdd(sk)=(x1Qb+x2)JbKi+C，式中，x1、x2系

33、數(shù)，Qb切削要素變量，Jb加工尺寸變量，ki修正系數(shù)，C時間調(diào)補常量。另外，我們還可以以模塊組合式的方法進行數(shù)加工步時間定額標準的制定，例如：手動輔助操作要素時間模塊：Tsd(sk)= Tsd1+Tsd2+Tsd3+Tsdn；程序調(diào)整操作要素時間模塊：Tcd(sk)= Tcd1+Tcd2+Tcd3+Tcdn；系統(tǒng)功能界面操作要素時間模塊：Txg(sk)= Txg1+Txg2+Txg3+Txgn；機動作業(yè)要素時間模塊Tjg(sk)以及技術(shù)性、組織性和生理需要與休息寬放要素時間模塊Tjk(sk)+ Tzzk(sk)+ Tgxk(sk)等。另外對于工步要素時間中的裝卸要素時間Tzx(sk)和分攤到的

34、準備與結(jié)束要素時間Tzj(sk)都應單獨計算并加入到工步要素時間計算中內(nèi)。、數(shù)控加工工步要素時間定額標準制定和應用實例。我們以零件C（如圖所示），在數(shù)控車床上進行半精車外圓工序為例，制定其時間定額標準。（）零件C半精車數(shù)控加工工步內(nèi)容：將零件吊裝到兩頂尖間，以中心孔定位，尾座頂尖頂緊。固定主軸端撥盤。車軸頸至；根部圓弧；車防塵座至；根部圓弧，車輪座至。將工件掉頭重新裝夾。重復工步。車軸身至，根部圓弧、。自檢加工尺寸，在“質(zhì)量卡片”上作記錄并將“質(zhì)量卡片”卡于軸上。卸下零件。（）零件半精車數(shù)控加工操作要素時間（參見圖表）。圖表：零件半精車數(shù)控加工要素時間表。序號操作內(nèi)容要素時間a熟悉圖紙和加工步

35、驟、熟悉加工程序單，調(diào)整設備及工裝、潤滑和起動機床。準備與結(jié)束要素Tzj(sk)b機床回零（手動及功能指令方式）手動輔助操作要素Tsd(sk)c裝夾工件（手動裝夾，吊車配合）裝卸操作要素Tzx(sk)d試切法對刀，建立工件編程坐標（含找對刀點及刀補設置）系統(tǒng)功能界面操作要素Txg(sk)e調(diào)入加工程序（在編輯狀態(tài)下設置當前加工程序）程序調(diào)整操作要素Tcd(sk)f單段方式程序試切系統(tǒng)功能界面操作要素Txg(sk)g執(zhí)行工步加工（自動加工）機動作業(yè)要素Tjd(sk)h工件掉頭裝夾（手動裝夾，吊車配合）裝卸操作要素Tzx(sk)i執(zhí)行工步加工（與工步相同）機動作業(yè)要素Tzx(sk)j執(zhí)行工步加工（

36、自動加工）機動作業(yè)要素Tzx(sk)k卸下工件（手動卸活，吊車配合）裝卸操作要素Tzx(sk)l測量工件，交檢記錄。準結(jié)要素Tzj(sk) （）零件工步要素時間定額的計算準備與結(jié)束要素時間Tzj(sk)（要素a,l），根據(jù)寫測及預定時間標準，本例（批量Np=100）的準結(jié)時間為：Tzjg=40，Tzjf=10,Np=100，則：Tzj(sk)=0.5min。裝卸操作要素時間Tzx(sk)(要素C，h，k)，本例為二次裝夾。工件重量G=510Kg，ki=1.2，圖：零件C在數(shù)控車床上半精加工示意圖則：Tzx(sk)=0.618G0.35ki×2=0.618×5100.35&#

37、215;1.2 ×2=13.2min。手動輔助操作要素時間Tsk(sk)(要素b)經(jīng)測時及預定時間標準，本例Tsd(sk)為3min。程序調(diào)整操作要素時間Tcd(sk)（要素e），本例程序段項數(shù)46項，經(jīng)測時及預定時間標準Tcd(sk)為4.5min。即：Tcd(sk)= (Tcd1+Tcd2+Tcd3+Tcdn)×(1-)=4.50×0.9=4.05min。系統(tǒng)功能界面操作要素時間Txg(sk)（要素d，f），本例功能指令為97項，經(jīng)測時及預定時間標準。Txg(sk)為5.55min。即：Txg(sk)= (Txg1+Txg2+Txg3+Txgn)×(

38、1-) =5.55×0.9 =5min。機動作業(yè)（自動加工）要素時間Tjd(sk)(要素g，I,j)，工步（車三頸）不完全單件工步時間：D1=145，D2=179，D3=214，則：D=(D1+D2+D3)÷3=179.3，L=518，ki=1.2Tdd=(1.15×10-4D+0.0015)Lki+1.15 ×2(兩頭)=（1.15×10-4×179.3+0.0015）×518×1.2+1.15×2 =14.89×2 =29.8min（車三頸R角）不完全單件工步時間：H=(214-179) &

39、#247;2=17.5，R=，D=214，ki=1.2Tdd=0.04H(RD)0.20ki ×2（兩頭） =0.04×17.5×(×214)0.20×1.2 =5.09×2=10.18min。工步（車軸身外圓）不完全單件工步時間：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。（車軸身R角）：不完全單件工步時間。H=(214-185

40、) ÷2=14.5，R=75，D=214，ki=1.2Tdd=0.04H(RD)0.20ki ×2（兩處R） =0.04×14.5×(75×214)0.20×1.2 ×2 =4.83×2=9.66min。關于本例技術(shù)性寬放要素時間Tjk(sk)、組織性寬放要素時間Tzzk(sk)，以及生理需要與休息寬放要素時間Tgxk(sk)等寬放要素時間因已含入各不完全單件工步時間內(nèi)，故不再另行計算。綜上各要素時間計算零件時間定額標準為：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：用分析計算法驗證本例車三頸及車軸身外圓不完全單件工步時間(Tdd)：a、驗證車三頸時間（Tdd=14.88×2=29.8min）。查定切削速度v=93m/min；轉(zhuǎn)速n=185轉(zhuǎn)/min；走刀量s=0.2mm/轉(zhuǎn)；切削深度t=0.3mm；L=518，則Tj=14min；又查定：kjk=0.5%；kzz=4%；kgxk=4%；則車三頸時間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、驗證車軸身時間：（Tdd=41.54min）則：車軸身時間T=+Tjk+Tzzk+Tgxk =+(kik+kzz+kgxk) =+(5%+3%+4%)=44.74min(接近Tdd=41.54min)四、典型件（工序）數(shù)控加工要素時間構(gòu)成及其定額標準制定方法和應用實例。、典型件（工序）數(shù)控加工要素時間定額的構(gòu)成。典型件（工序）的時間定額應由工序的單件時間Td和分攤到的準備與結(jié)束時間Tzj兩大部分組成，其中單件時間Td應由作業(yè)時間Tz和作業(yè)的寬放時間Tzk以及個人需要與休息的寬放時間Tgxk組成。因此典型件

43、（工序）的數(shù)加要素時間定額也應向這幾方面歸集，按照這一構(gòu)成規(guī)則，典型件（工序）的數(shù)加要素時間定額應當由：單件的裝卸要素時間Tzx(sk)；單件的手動輔助操作要素時間Tsd(sk)；單件的程序調(diào)整要素時間Tcd(sk)；單件的系統(tǒng)功能界面操作要素Txg(sk)；單件的寬放要素時間（Tjk、Tzzk、Tgxk）以及分攤到單件的準備與結(jié)束時間Tzj(sk)等構(gòu)成。、典型件（工序）數(shù)控加工要素時間定額標準的制定方法。典型件或典型工序的數(shù)控加工是一個企業(yè)內(nèi)經(jīng)常性或重復性較大工件（或工序）的生產(chǎn)，它具有代表性或標準化零部件生產(chǎn)特征，因此其定額制定更宜采用“細做粗用”的原則，而用數(shù)加要素時間進行其時間定額標

44、準的制定更能體現(xiàn)這一優(yōu)勢。例如，對于數(shù)控加工典型件（工序），我們可在加工倍率為一定（100%）的前提下，利用數(shù)控機床的時間計算和顯示功能來確定每一項程序加工要素的時間值，然后采用“要素時間模塊”組合的方式將典型件（工序）時間定額標準制定出來。其基本方法和步驟為：a、將典型件（工序）工藝進行分解（工步形式）；b、進行工步要素時間屬性歸類（工步時間模塊歸集）；c、計算或直接從數(shù)控程序時間顯示中調(diào)取各工步模塊要素時間（如：Tzx(sk)、Tsd(sk)、Tcd(sk)、Txg(sk)、Tjd(sk)等）。d、確定并計算各寬放要素時間（如：Tjk、Tzzk、Tgxk等）；e、確定并分攤準備與結(jié)束時間T

45、zj、f、進行典型件（工序）要素時間定額的匯集。、典型件（工序）數(shù)控加工要素時間定額標準制定和應用實例。（）我們選取零件（如圖所示），進行其典型件（工序）數(shù)控（臥式加工中心）加工要素時間定額標準的制定。圖：零件數(shù)控（臥式加工中心）加工示意圖（）本例是利用臥式加工中心所具有的刀庫和自動更換刀具功能，在一次裝夾中實現(xiàn)對零件所進行的鏜銑平面、鏜孔、鉆攻螺紋等多工序加工，其界面面板操作和工步操作的要素時間屬性如圖表所示：圖表10：零件D數(shù)控（臥加中心）加工界面操作及工步操作要素時間屬性表(J)N0界面面板操作要素時間(G)N0工步操作要素時間1菜單與控制面板Txg(sk)1刀具長度、直徑測定Tzj(s

46、k)2功能鍵選擇Txg(sk)2機床原點回歸Tsd(sk)3機床回原點Tsd(sk)3刀具安裝及登錄Tzj(sk)4當前位置顯示Txg(sk)4刀具長度直徑補償量輸入Tcd(sk)5從鍵盤輸入程序Tcd(sk)5工件安裝Tzx(sk)6程序頭查找Tcd(sk)6工件原點確定Tf(sk)7刀具偏置量顯示及輸入Tcd(sk)7工作坐標系輸入Tcd(sk)8程序號查找Tcd(sk)8程序輸入Tcd(sk)9ATC(自動換刀控制)Txg(sk)9試運行Tjd(sk)10MDI(手動數(shù)據(jù)輸入)Tcd(sk)10試切Tjd(sk)11記憶操作Txg(sk)11自動加工Tjd(sk)12顯示輸入工作坐標Tc

47、d(sk)12工件測量Tsd(sk)13程序編輯Tcd(sk)13卸下工件Tzx(sk)14警告閱讀Txg(sk)14清理交檢Tzj(sk)（）零件各部分數(shù)加要素時間定額的計算準備與結(jié)束要素時間：Tzj(sk)（要素G1、G3、G14）經(jīng)寫測及預定時間標準，零件批量準結(jié)時間：Tzjg=80min Tzjf=40min Np=100則：Tzj(sk)=(Tzjg+Tzjf)÷Np=(80+40) ÷100=1.2min。裝卸要素時間：Tzx(sk)（要素G5、G13）零件重量G=120Kg，采用專用胎具裝夾（壓板螺母N=6個）(吊車配合)ki=1.2則：Tzx(sk)=(0.

48、618G0.5+1.5N)ki =(0.618×1200.5+1.5×6) ×1.2 =18.9min。手動輔助操作要素時間：Tsd(sk)(要素：J3、G2、G12)根據(jù)圖表所列，經(jīng)實測，零件Tsd(sk)=10min。程序調(diào)整操作要素時間：Tcd(sk)(要素J5J8、J10、J12、J13、G4、G7、G8)零件本工序程序段數(shù)為：268段，經(jīng)實測及預定時間標準確定零件Tcd(sk)=12min。即：Tcd(sk)=(Tcd1+Tcd2+.+Tcdn) ×(1-)=12min。系統(tǒng)功能界面操作要素時間：Txg（要素J1、2、4、9、11、14）零件在

49、本工序程序指令字約為600項，根據(jù)加工程序單及圖表10所列操作及預定時間時間標準，確定零件Txg(sk)=18min。即：Txg(sk)=(Txg1+Txg2+.Txgn) ×(1-)=18min。機動作業(yè)要素時間：Tjd(sk)(要素G9、G10、G11)根據(jù)零件本工序（臥加）程序單中自動程序加工以及操作面板上的時間顯示（標準加工倍率狀態(tài)下），零件機動作業(yè)（自動加工）工步要素時間總和為本132min。即Tjd(sk)132min，（各工步要素時間參見如下圖表11）圖表11：零件D臥加機動作業(yè)要素時間一覽表工步號工步作業(yè)要素內(nèi)容要素時間min1粗銑端面62手動換刀，粗鏜276孔153

50、手動換刀，粗鏜278孔104自動換刀，精銑端面85手動刀補、自動換刀、精銑R5圓角96手動換刀、精鏜276孔257手動換刀，手動刀補、精鏜278孔208自動換刀，軸承孔倒角59自動換刀，精鏜282×30孔槽810自動換刀，鉆12-M20螺紋底孔1011自動換刀，孔口倒角412自動換刀，攻12-M20螺紋12Tjd(sk)合計132技術(shù)性寬放要素時間：Tjk(sk)零件D臥加本工序技術(shù)性寬放要素時間主要表現(xiàn)在手動更換刀具頻繁，用于刀具選配測量時間較多，因此根據(jù)實測，該零件本工序kjk為7%，即：Tjk=TjdKjk=132×7%=9.24min。組織性寬放要素時間：Tzzk(

51、sk)由于本工序數(shù)控加工全程質(zhì)量監(jiān)控加工過程記錄較為詳細以及要求數(shù)控設備全過程的整潔保養(yǎng)，因此用于上述兩方面的時間消耗也較多，經(jīng)實測確定零件D本工序kzzk為5%；即：Tzzk=Tzkzzk=(18.9+10+12+18+132) ×5%=190.9×0.05=9.5min。生理需要與休息寬放要素時間：Tgxk(sk)與普通機床加工相比，數(shù)控加工個人需要寬放時間Tgk與普通機床加工相差不大，但在休息寬放時間Txk中，由于數(shù)控加工自動化程度高，勞動強度相對普通機床加工要小些。因此，根據(jù)寫測確定零件D本工序kgxk為4%，即：Tgxk(sk)=Tzkgxk=(18.9+10+12+18+132) ×4%=190.9×0.04=7.64min。綜上各要素時間計算，零件D數(shù)控加工單件核定時間定額標準為：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、要素時間研究技術(shù)在數(shù)控加工時間