Подготовительно-заключительное время складывается из времени получения и ознакомления рабочего с работой (чертежом); времени на получение и установку на станке режущего инструмента и приспособления; времени на настройку размерных и кинематических цепей.

Время на установку режущего инструмента сокращается за счет быстросменных приспособлений, служащих для замены сверл, разверток, блоков с заранее установленными режущими инструментами.

Сокращение времени статической настройки размерных цепей технологической системы достигается за счет использования встроенных индикаторов, линеек, габаритов и т.д.

Радикальным средством сокращения подготовительно-заключительного времени служат станки с ЧПУ, а также системы автоматической переналадки станков на точность при переходе с обработки одной детали к другой.

Как отмечалось ранее, одним из путей сокращения подготовительно-заключительного времени, приходящегося на единицу изделия, является увеличение количества изделий в партии, обрабатываемой при одной настройке. Это увеличение достигается увеличением одинаковых изделий в партии (массовое производство) или увеличением числа деталей за счет обработки различных деталей, близких по служебному назначению и конструкции, т.е. за счет групповой обработки деталей.

Пути и средства сокращения основного технологического времени: повышение качества заготовок, сокращение пути рабочего хода инструмента, сокращение переходов, дифференцирование и концентрирование операций, сокращение величины и времени холостых ходов, повышение режимов обработки, связь режимов обработки с качеством и производительностью, обоснования выбора режимов резания

Если получить готовую деталь непосредственно из полуфабрикатов не удается, наибольший эффект дает максимальное приближение форм и размеров заготовки к готовой детали. Примером может служить сопоставление масс заготовок коленчатого вала, одна из которых, полученная свободной ковкой (рис.6.10 а), имеет массу 163 кг, а другая, полученная штамповкой в закрытых штампах (рис.6.10 б), имеет массу 87 кг. Трудоемкость механической обработки заготовки при одинаковом объеме выпуска и на том же оборудовании в первом случае составляет 40,6, а во втором – 19 нормо-часов, т.е. сокращается на 59%.

а)

б)

Рис. 6.10 Заготовки коленчатого вала

Большую экономию материала и снижение трудоемкости механической обработки обеспечивают переход к использованию точных отливок, сварных заготовок и внедрение рационального раскроя листов.

Анализ формулы для определения основного технологического времени

,

где n – частота вращения, s – подача, i – число рабочих ходов, показывает, что уменьшения Т_о можно достичь в результате сокращения пути относительного движения инструмента и детали с рабочей подачей (L _д + l ₁ + l ₂). Сокращение пути движения инструмента можно достичь за счет уменьшения l ₁ и l ₂ (правильной настройкой инструмента, правильной его установкой, правильным выбором инструмента, обработкой нескольких последовательно установленных деталей).

Наибольшее сокращение пути движения инструмента достигается при обработке поверхности одновременно несколькими инструментами. В этом случае

,

где m – количество резцов.

Сокращение основного времени достигается сокращением числа рабочих ходов i , увеличением режимов обработки (n и s), а также совмещением переходов.

Сокращение числа рабочих ходов i достигается уменьшением припусков.

Установление режимов обработки ограничивается требованиями достижимых точности и качества поверхности.

Обработку нескольких поверхностей детали можно выполнить последовательно, одновременно или комбинированно. При последовательной обработке Т_О будет равно сумме Т_{О i} на обработку каждой поверхности.

При одновременной обработке всех поверхностей детали Т_О будет равно времени, затраченному на выполнение наиболее продолжительного перехода.

В тех случаях, когда из-за конструктивных особенностей детали исключается возможность одновременной обработки всех поверхностей используют комбинированную обработку. Поверхности делят на ряд групп. Поверхности каждой из групп обрабатывают последовательно.

Совмещать можно не только переходы, образующие основное время, но и переходы, составляющие вспомогательное время и время обслуживания. Если все переходы совмещаются с основным технологическим переходом, то Т_шт = Т_О.

Чаще всего совмещение времени на выполнение переходов получается неполным.

При увеличении числа деталей прибегают к их совместной обработке. При этом детали можно устанавливать и обрабатывать последовательно, параллельно, комбинированно.

При последовательной обработке Т_О равно сумме основного времени, связанного с обработкой поверхности и основного времени, связанного с длиной относительного перемещения инструмента и детали без обработки. Здесь для сокращения необходимо по возможности сокращать расстояние между последовательно установленными деталями (детали надо располагать вплотную), а если этой возможности нет, то необходимо расстояние между деталями проходить с ускоренной подачей.

При обработке параллельно установленных деталей основное время уменьшается в k раз

,

где k – число параллельно устанавливаемых деталей.

При комбинированной установке деталей, т.е. последовательно-параллельно, также сокращается основное время

где L_Xi – расстояние между деталями в направлении движения подачи.

Если детали установлены вплотную

Для этого создается высокопроизводительное оборудование – многошпиндельные автоматы и полуавтоматы, агрегатные многошпиндельные и многопозиционные станки, автоматические и роторные линии, автоматические цехи и заводы.

В этом случае на полуавтоматах обрабатывается параллельно несколько деталей. Смена деталей осуществляется во время вращения ротора при прохождении загрузочного места.

На многошпиндельных полуавтоматах последовательного действия за один оборот шпиндельного блока полуавтомата производится полная обработка одной детали. При этом на каждой из рабочих позиций, последовательно проходит обработку каждая из деталей. Одновременно осуществляется несколько, совмещенных во времени, технологических переходов.

Сокращение вспомогательного времени: сокращение времени на смену и закрепление заготовок, управление оборудованием и на контроль за ходом выполнения технологического процесса и получением требуемого качества изделий

Вспомогательное время часто превосходит машинное. Сократить его можно двумя путями: непосредственным сокращением времени вспомогательных приемов и совмещением вспомогательного времени с основным.

Непосредственное сокращение осуществляется:

- уменьшением времени на замену деталей (сокращение времени закрепления, автоматизация смены деталей);

- уменьшением времени на управление оборудованием и приспособлениями за счет механизации и автоматизации;

- уменьшением времени на контроль за счет механизации и автоматизации контроля;

- комплексной автоматизацией технологического процесса.