Кυ = Кmυ Кuυ Кlυ,Кnυ (15)
где Кmυ – коэффициент, на обработку материала; (по таблице 4)
Кuυ – коэффициент, на инструмент материала; (по таблице 6)
Кmυ – коэффициент, учитывающий глубину сверления; (по таблице 31)
Кnυ – коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания.
Полученные значения подставляем в формулу (12)
υ = (19,2 * 100,2 / 150,125 * 1,80,1 * 0,270,4) * 1 = 53,18 м/мин
По установленной скорости резания определяем число оборотов шпинделя по формуле (3.8.4)
n = 1000 * 53,18 / 3,14 * 10 = 1693
По паспортным данным станка n принимаем 1600
Основное (технологическое) время на переход определим по формуле представленной в методике [15]:
tо = (L / sм) * i = ((l +l1) / ns) * i, мм. (16)
где L – длина пути, проходимого инструментом в направлении подачи, мм
l – длина обрабатываемой поверхности, мм; для сверления зенкерования и развертывания – это длина отверстия, обрабатываемого на данном переходе;
l1 – величина врезания и перебега инструмента, мм;
sм – минутная подача инструмента, мм;
n – число оборотов;
s – подача инструмента на один оборот в мм;
t – число проходов.
а) центрование:
Т0 = ((5 + 2) / 0,11 * 2300) * 6 = 0,16 мин
б) сверление:
Т0 = ((6,4 + 5) / 0,16 * 1700) * 6 = 0,25 мин;
Вспомогательное время определим по формуле:
Тв = tуст + tпер (17)
где tуст – вспомогательное время, на установку и снятие детали;
tпер - вспомогательное время, связанное с переходом.
Тв = 0,12 + 0,42 = 0,54 мин
Определим норму штучного времени по формуле:
Тшт = (То + Тв)(1 + (аобс + аотл)/100) (18)
Полученные значения подставляем в формулу (18):
Тв = (0,56 + 0,54)(1 + (8/100)) = 1,2 мин
Подготовительно-заключительное время выбираем по карте 19: Тп-з = 10 мин
Штучно-калькуляционное время рассчитывается по формуле:
Тшт.как. = Тшт + Тп-з / n (19)
где n – партия деталей, шт.
Тшт.как. = 1,2 + 10/320 = 1,23 мин.
2.9. Расчет экономической эффективности вариантов технологического процесса
Прежде чем принять решение о методах и последовательности обработки отдельных поверхностей детали и составить технологический маршрут ее изготовления, необходимо произвести расчеты экономической эффективности отдельных вариантов и выбрать наиболее рациональный из них для данных условий производства [5]. Критерием оптимальности является минимум приведенных затрат на единицу продукции.
Отличительными особенностями сопоставляемых вариантов технологического процесса являются:
а) в первом варианте заготовка получается штамповкой, подрезается торец и точится наружный диаметр на станке 1К62. Подрезается торец; точится канавка; растачивается внутреннее отверстие; предварительно и окончательно растачивается внутренняя канавка на станке 16А20Ф3С39.
б) во втором варианте в качестве заготовке используется литье. В результате этого способа сокращается часть переходов. Подрезается торец, точится наружный диаметр; растачивается отверстие на станке 16К20Ф3С39.
Часовые приведенные затраты можно определить по формуле:
Сп.з = Сз + Сч.з + Ен * (Кс + Кз), (20)
где Сз – основная и дополнительная зарплата с начислениями, коп/ч;
Сч.з – часовые затраты по эксплуатации рабочего места, коп/ч;
Ен - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений, 0,15;
Кс , Кз – удельные часовые капитальные вложения соответственно в станок и здание, коп/ч.
Основная и дополнительная зарплата с начислениями определяется по формуле:
Сз = ε * Стф * К * y, коп /ч, (21)
где ε – коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату, равную 9%, начисления на социальное страхование – 7,6% и приработок к основной зарплате в результате перевыполнения норм на 30%: ε = 1,09 * 1,076 * 1,3 = 1,53;
Стф – часовая тарифная ставка сдельщика-станочника соответствующего разряда, коп/ч;
К – коэффициент, учитывающий зарплату наладчика;
y – коэффициент, учитывающий оплату рабочего при многостаночном обслуживании.
Часовые затраты по эксплуатации рабочего места
Сч.з = Сб.пч.з * Км, коп/ч, (22)
где Сб.пч.з - практические часовые затраты на базовом рабочем месте, коп/ч (для серийного производства 36,3);
Км – коэффициент, показывающий, во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка, больше, чем аналогичные расходы у базового станка [Горбацевич]
Капитальные вложения в станок и здание равны:
Кс = (100 * Ц) / Fд * ηз, (23)
где Ц – балансовая стоимость станка, руб.;
Fд – действительный годовой фонд времени работы станка, ч;
ηз, - коэффициент загрузки станка;
Кз = (78,4 * 100 * η * F) / Fд * ηз, (24)
где F – производственная площадь, занимаемая станком с учетом проходов, м2
F = f * kf (25)
где f - площадь станка в плане, м2 ;
kf – коэффициент, учитывающий дополнительную производственную площадь на проходы, проезды и прочее.
Технологическая себестоимость операции механической обработки определим по формуле:
С0 = (Сп.з * Тшт) / 60 * Кв (26)
где С0 – технологическая себестоимость операции;
Кв - коэффициент выполнения норм (обычно принимается 1,3).
Экономический эффект на программу равен:
Эг = (С0/ - С0//) N / 100 руб., (27)
где С0/ - С0// - технологическая себестоимость сравниваемых операций, коп.;
N – годовая программа, шт.
Первый вариант:
Исходные данные:
Балансовая стоимость станка модели 16К20Ф3С39 Ц = 800000 руб.;
Площадь, занимаемая станком F = 5,75м2;
Тип производства – мелкосерийный;
Объем выпуска в год Q = 110 шт.;
Определим затраты по заработной плате:
Сз = 67 * 1,53 * 1 * 0,65 = 66,63 коп/ч.
Часовые затраты по эксплуатации рабочего места равны:
Сч.з. = 36,3 * 1,6 = 58,08 коп/ч.
Посчитаем капитальные вложения в станок по формуле:
Кс = 100 (800000 * 1,1) / 4029 * 0,7 = 3120235,4 коп/ч.
Капитальные вложения в здание равны:
Кз = 78,4 * 100 * 17,25 / 4029 * 0,7 = 47,95 коп/ч.
Часовые приведенные затраты определим так:
Сп.з. = 66,63 + 58,08 + 0,15(3120235,4 + 47,95) = 468167,2 коп/ч
Посчитаем технологическую себестоимость операции:
С0 = 468167,2 * 13,18 / 60 * 1,3 = 79108,25 коп = 791 руб.
Балансовая стоимость станка модели 1К62 Ц = 300000 руб.;
Площадь, занимаемая станком F = 2,78м2;
Тип производства – мелкосерийный;
Определим затраты по заработной плате:
Сз = 54,8 * 1,53 * 1 = 83,84 коп/ч.
Часовые затраты по эксплуатации рабочего места равны:
Сч.з. = 36,3 * 0,9 = 32,67 коп/ч.
Посчитаем капитальные вложения в станок по формуле:
Кс = 100 (300000 * 1,1) / 4029 * 0,7 = 858064,74коп/ч.
Капитальные вложения в здание равны:
Кз = 78,4 * 100 * 9,73 / 4029 * 0,7 = 27,05 коп/ч.
Часовые приведенные затраты определим так:
Сп.з. = 83,84 + 32,67 + 0,15(858064,74 + 27,05) = 128830,27 коп/ч
Посчитаем технологическую себестоимость операции:
С0 = 128830,27 * 3,87 / 60 * 1,3 = 6391,96 коп = 63,92 руб.
Второй вариант:
Балансовая стоимость станка модели 16К20Ф3С39 Ц = 800000 руб.;
Площадь, занимаемая станком F = 5,75м2;
Тип производства – мелкосерийный;
Объем выпуска в год Q = 110шт.;
Определим затраты по заработной плате:
Сз = 67 * 1,53 * 1 * 0,65 = 66,63 коп/ч.
Часовые затраты по эксплуатации рабочего места равны:
Сч.з. = 36,3 * 1,6 = 58,08 коп/ч.
Посчитаем капитальные вложения в станок по формуле:
Кс = 100 (800000 * 1,1) / 4029 * 0,7 = 3120235,4 коп/ч.
Капитальные вложения в здание равны:
Кз = 78,4 * 100 * 17,25 / 4029 * 0,7 = 47,95 коп/ч.
Часовые приведенные затраты определим так:
Сп.з. = 66,63 + 58,08 + 0,15(3120235,4 + 47,95) = 468167,2 коп/ч
Посчитаем технологическую себестоимость операции:
С0 = 468167,2 * 8,2/ 60 * 1,3 = 49217,5 коп = 492,17 руб.
Наиболее выгодным является 2 – й вариант.
Экономический эффект нагодовой объем выпуска деталей от применения этого варианта будет:
Эг =(∑С0 - ∑С0) * N / 100 = (854,92- 492,17) * 110 / 100 = 400 руб.
1. Ансеров М.А. Приспособления для металлорежущих станков. Л.: Машиностроение, 1975. 656 с.
2. Васин А.Н., Королев А.В., Асташкин А.В. Правила оформления технологической и конструкторской документации: Учеб. пособие. Саратов: Сарат. гос. ун-т, 2003. 124 с.
3. Васин А.Н., Асташкин А.В., Сурин С.А. К анализу технических условий: Учеб. пособие. Саратов: Сарат. гос. тех. ун-т, 2001. 132 с.
4. Васин А.Н., Королев А.В. Технологичность конструкции изделий: Метод. Указание. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2000
5. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения – 4-е изд., перераб. и доп. – Мн.: Высш. Школа, 1983. 256 с., ил.
6. Гундорин В.Д., Иванов А.И. Выбор заготовки при разработке технологических процессов: метод. указание. Саратов: СПИ, 1983
7. Косилова А.Г., Мещерякова Р.К. Справочник технолога машиностроителя. – М.: Машиностроение, 1985 – Т.1. 656 с., ил.
8. Косилова А.Г., Мещерякова Р.К. Справочник технолога машиностроителя. – М.: Машиностроение, 1985 – Т.2.496 с., ил.
9. Корсаков В.С. Основы конструирования приспособлений в машиностроении. М.: Машиностроение, 1983. 277 с.
10. Маталин А.А. Технология машиностроения: Учебник для машиностроительных вузов. - Л.: Машиностороение 1985 – 496 с.
11. Мухаринский Е.И., Горохов В.А. Основы технологии машиностроения: Учебник. – Мн.: Выш. шк., 1997. – 423с.: ил.
12. Мосталыгин Г.П., Толмачевский Н.Н. Технология Машиностроения. – М.: Машиностроение, 1990: Учебник для вузов – 288 с.: ил.
13. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. - М.: Машиностроение , 1974. - Ч.2. токарные, карусельные, токарно-револьверные, алмазно-расточные, сверлильные, строгальные, долбежные и фрезерные станки. - 416 с..
14. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ. Серийное производство. – М.:"Машиностроение" 1974. – 2 издание, уточненное и дополненное
15. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многошпиндельных станках с ЧПУ 1990. Ч.2.
16. Червоткин В.А., Урин И.А. Проектирование технологических процессов изготовления деталей на вертикально-сверлильных станках с ЧПУ: Метод. указание. Саратов: СПИ, 1983.