Технология машиностроения

 

Для анализа применяемого для обработки  данной детали оборудования составляем табл. 4.2 и 4.3.

Рисунок 4.1-Эскиз детали

Таблица 4.2-Технологические возможности применяемого оборудования

№  операции	Модель      станка	Предельные или наибольшие размеры обрабатываемой заготовки, мм			Технологические возможности  метода обработки
		Диаметр (ширина), d (b)	Длина, l	Высота, h мм	Квалитет точности	Шероховатость обрабатываемой поверхности, мкм
005	2Н150	50	560	300	12	25…12,5
010	1К282	250	350	-	12	6,3
015	МП494	410	530	-	11…10	3,2..1,6
020	16К20	220	1000	-	11…10	3,2
025	1Е713	200	710	-	11…8	3,2…0,8
040	5Б312	320	100	-	9..10	12,5…3,2
045	5702	320	100	-	6…7	2,5

 

Таблица 4.3-Характеристика возраста, стоимости, сложности, производительности и степени использования применяемого  оборудования

Модель станка	Год изготовления станка	Цена станка, млн.руб.	Категория ремонтной сложности	Количество станков на операции	Трудоем-кость Тшт, мин	Коэффициент загрузки станка
2Н150	1984	15,6	10	1	2.446	0.12
1К282	1987	184,0	65	1	4.962	0.25
МП494	1989	31,3	13	1	0.866	0.04
16К20	1978	31,3	13	1	3.481	0.17
1Е713	1987	9,2	28	1	3.951	0.2
5Б312	1986	64,0	12	1	6.252	0.3
5702	1980	57,5	16	1	4.291	0.2

Таблица 4.4-Характеристика механизации и  автоматизации технологического процесса

№ Опе-рации	Модель станка	Управ-ление циклом станка	Способ загруз-ки загото-вок	Вид межопера-ционного транспорта	d= То/Тшт	Качественная оценка механизации  и автоматизации
						Категория	Вид	Сту-пень
005	2Н150	ручн.	ручн.	тележка	0,38	2 Малая	КА не пол-ная	2-ая законченый ТП(система операций)
010	1К282	автом.	ручн.	тележка	0,28	2 Малая
015	МП494	автом	ручн.	тележка	0,03	1 Низшая
020	16К20	ручн.	ручн.	тележка	0,029	1 Низшая
025	1Е713	автом	ручн.	тележка	0,25	2 Малая
045	5Б312	автом	ручн.	тележка	0,85	5 Повышенная
050	5702	автом	ручн.	тележка	0,76	5 Повышенная

 

                                                                                        

Информационная модель -  2КА2.

Как видно из этой таблицы, степень  механизации и автоматизации  для технологического процесса невелика. Для повышения производительности следует автоматизировать процесс  загрузки-разгрузки станков и  межоперационный транспорт обрабатываемых деталей.

Таблица 4.5-Базирование заготовок при обработке 

№ Оп.	Выдерживаемые размеры, мм		Номера поверхностей –  баз					Погреш-ность базиро-вания, мм
	Номи-нал	Допуск	Устано-вочная	Направ-ляющая	Двойная направ-ляющая	Опорная	Двойная опорная
005	Ø54	1,0	1				4	0
010	15	0,4	1				4	0
	1,5	0,4	1				4	0
015	Ø65,16	0,046	1					0
020	50,6	0,3	6				3	0
025	7	0,36	6				3	0
045	72,058	0,09	1				3	0
050	72,058	0,09	1				3	0

На основании анализа базового технологического процесса можно сделать  следующие предложения для его  улучшения. На операции 005 заменить сверление  растачиванием(за счет того, что припуски на внутреннюю поверхность при штамповке в закрытых штампах будут меньше), предлагаю применить более точную фрезу класса АА(что позволит достичь 6-7 степени точности) на операции 040 и исключить зубошевинговальную операцию 045  На операциях 005, 010 и 025 заменить устаревшие токарные станки на новый двухшпиндельный токарный станок с ЧПУ HAAS TL-15HE. Данный станок позволит значительно уменьшить время на обработку и повысить качество продукции.

5.2 Экономическое  обоснование усовершенствования  оборудования

Критерием оптимальности при выборе нового оборудования является минимум приведенных затрат на единицу продукции. При выборе варианта технологического маршрута приведенные затраты могут быть определены в виде удельных величин на один станко-час работы оборудования.

Для обоснования  экономической эффективности внедрения  станка с ЧПУ рассчитаем себестоимости  обработки: на вертикально-сверлильном, токарно-многошпиндельном, токарно-копировальном  и токарно-винторезном станках  при базовом варианте техпроцесса  и на станке с ЧПУ, согласно с методикой, изложенной в [3].

Приведенные затраты определяются по формуле  для каждого из варианта:

 

где S₃ – основная и дополнительная з/п с начислениями;

– часовые затраты на эксплуатацию рабочего места

К - капитальные вложения;

Е_Н – нормативные коэффициент эффективности капитальных вложений, Е_н=0,15.

Капитальные вложения потребителя определяются по формуле:

К=К_б+К_зд+К_сл+К_ж+К_нез+К_пу,

где К_б – балансовая стоимость станка;

К_зд – стоимость помещения, занимаемого станком;

К_сл – стоимость служебно-бытовых помещений;

К_ж – стоимость жилищного строительства;

К_нез – оборотные средства в незавершенном производстве;

К_пу – затраты на создание управляющих программ.

К_б=Ц×a×b,

где Ц – оптовая стоимость станка, руб;

a - коэффициент доставки и установки, a=1,1;

 b - доля занятости станков обработкой детали, b₁=0,149,b₂=0,3,b₃=0,28, b₄=0,21,b₅=0,21, b₆=0,1.

Значения  показателей с индексом 1,2,4,5 для  базового варианта, с индексом 3,6 для  предлагаемого, причем производится учет того, что количество станков, равное трем, заменяется на один с ЧПУ.

К_зд=Ц_{пл зд}(А+А_у)gb,

где Ц_{пл зд} – стоимость 1 м² механического цеха, руб;

А+А_у -  площадь, занимаемая станком по габаритам и выносными вспомогательными устройствами;

g - коэффициент дополнительной площади.

К_сл=Ц_{пл б}А_бР,

где Ц_{пл б} – стоимость 1 м² служебно-бытовых помещений;

А_б – площадь служебно-бытовых помещений на одного рабочего;

Р – количество станочников, наладчиков, контролеров и дополнительных рабочих.

К_ж=Ц_жР,

где Ц_ж – затраты на одного работающего.

К_нез=3n(S_заг+С/N_г×0,5)b,

где 3 –  число партий деталей, приходящихся в среднем на одно рабочее место;

n – размер наладочной партии;

S_заг – стоимость заготовки, руб;

С – себестоимость  механической обработки, руб;

0,5 – коэффициент  нарастания затрат.

Значение  ценовых параметров выбирается по [3] по ценам 1985-го года.

Себестоимость механической обработки годового выпуска  деталей определяется по формуле:

С=И_з+И_н+И_ин+И_пу+И_а+И_пл+И_сл+И_р+И_у,

где И_з – зарплата станочника; И_н – зарплата на наладку станка; И_ин – зарплата настройщика инструмента вне станка; И_пу – затраты на подготовку и возобновление ПУ; И_а – амортизационные отчисления на полное восстановление оборудования; И_пл – затраты на содержание помещения, занимаемого станком; И_сл – затраты на амортизацию и содержание служебно-бытовых помещений; И_р – затраты на ремонт; И_у – затраты на техобслуживание и ремонт устройств ЧПУ.

И_з=Н_счТ_шт/d,

где Н_сч – среднечасовая заработная плата станочников, руб.

И_пу=1,1К_пу/z,

где 1,1 –  коэффициент возобновления перфоленты;

 z – продолжительность выпуска детали данного наименования.

И_а=К_бА,

где А – норма амортизационных отчислений на полное восстановление станка.

 

И_пл=Н_пл(А+А_у)gb,

где Н_пл – стоимость амортизации и содержания 1 м² площади механического цеха.

И_сл=Н_плА_бР.

И_р=(Н_мR_м+Н_эR_э)mb,

где Н_м, Н_э – затраты на единицу ремонтной сложности механической и электрической частей, руб;

m - коэффициент класса точности станка.

И_у=Qb,

где Q – годовые затраты при эксплуатации станка с ЧПУ.

Расчет экономической  эффективности внедрения станка с ЧПУ заносим в таблицу 4.6

Таблица 4.6-Расчет экономической эффективности внедрения станка с ЧПУ

Расчет капитальных вложений
Показатель	Базовый вариант			Проектируемый вариант
	2Н150	1К282	16К20	HAAS TL-15HE
Кб, руб	15600000×1,1×0,149=2556840	184000000×1,1×0,3= =60720000	31300000×1,1×0,21=7230300	57000000×1,1×0,28= =17556000
Кзд, руб	140×1,2 ×5×0,149=125,16	140×9,04×3,5×0,3=1328,9	140×2,98 ×4,5×0,21=394,3	140×7,17×4×0,28=1124,3
Ксл, руб	200×7×0,293=410,2	200×7×0,557=779,8	200×7×0,4=560	200×7×0,63=882
Кж, руб	6600×0,293=1933,8	6600×0,557=3676,2	6600×0,4=2640	6600×0,63=4158
Кнез, руб	3×1000×(15393,4+(136362,3/18000×0,5) ×0,149)=6883389,5	3×1000×(15393,4+(3220344,8/18000×0,5) × ×0,149)=13974822,9	3×1000×(15393,4+(384541,7/18000×0,5) ×0,21)=9707936,2	3×1000×(15393,4+(932338,6/12000×0,5) × ×0,28)=12963087,8
Итого К, руб	9442698,7	74700608	16941830,5	30525252,1
Расчет себестоимости обработки
Из, руб	1,46×489,2=714,2	1,46×992,4=1448,9	1,61×696,2=1120,9	1,46×920=1343,2
Ин, руб	1,46×25=36,5	1,46×25=36,5	1,61×25=40,25	1,46×12,1=17,7
Иа, руб	0,053×2556840=135512,5	0,053×60720000= 3218160	0,053×7230300=386205,9	0,053×17556000= 930468
Ипл, руб	14×1,2×0,149=2,5	14×9,04×0,3=37,9	14×2,98×4,5×0,21=39,4	14×7,17×0,28=28,1
Исл, руб	14×0,293×7=28,4	14×7×0,557=54,6	14×0,4×7=39,2	14×7×0,63=61,7
Ир, руб	(30,1×13+7,4×9)×1,1×0,149=68,2	(30,1×65+7,4×9) × ×1×0,3=606,93	(30,1×13+7,4×9)×1×0,21=96,1	(30,3×12+7,7×22) × ×1,2×0,28=179,1
Иу, руб	-	-	-	860×0,28=240,8
Итого С, руб	136362,3	3220344,8	384541,7	932338,6