Изготовление детали "Корпус"

Рассмотрим три примера программирования обработки отверстий при использовании расточных станков.

Сверление трех отверстий диаметром 18 мм одним сверлом в детали типа «угольник» (рис. 7).

Рис. 7. Схема для программирования сверления отверстий в детали типа «угольник»

Фрагмент программы:

N100 G90 G43 G81 D60 Х120. Y50.

Z40. R100. F40. S120 МОЗ М08 LF

По команде кадра N100 ранее установленным сверлом сверлится отверстие 1 (рис. 8.7) с координатами х=120 мм, у = 50 мм; глубина сверления определена координатой z = 40 мм; R = 100 мм. Отсчет размеров - абсолютный (G90). Вводится коррекция на длину инструмента (G43) (корректор 60 с адресом D). Корректор 60 должен быть закреплен за используемым в данной программе сверлом. Подача сверления 40 мм/мин (F40); частота вращения шпинделя 120 об/мин (S120); вращение шпинделя правое (М03). Включается охлаждение (М08).

4. Проектирование участка механической обработки

4.1 Расчет потребного количества и составление ведомости оборудования

Определение приведённой годовой программы запуска в производство всех деталей, выпускаемых на участке

- коэффициент, учитывающий возможный брак

- коэффициент, учитывающий незавершённое производство

- количество типоразмеров деталей, составляющих номенклатуру участка

Определение расчётного такта выпуска деталей на участке

- действительный годовой фонд времени работы оборудования

- число рабочих смен

Определение расчётного количества станков, необходимого для обработки партии деталей-представителей и расчётного количества станков, необходимого на участке

,

где - штучно-калькуляционное время выполнения каждой i_той операции спроектированного технологического процесса;

- расчетный такт выпуска детали - представителя,

где - приведенная годовая программа запуска в производство детали - представителя;

коэффициент, учитывающий непрогнозируемый простой оборудования, связанный с поломками, перебоями энергии и т.д.

Определение расчётного количества станков, по каждой операции для всего участка

- штучно калькуляционное время для каждой операции спроектированного технологического процесса для детали-представителя

- расчётный такт выпуска детали-представителя

- коэффициент, учитывающий непрогнозируемые простои оборудования, связанные с поломками, перебоями энергии и т.д.

- для универсальных станков

- для одношпиндельных автоматов и полуавтоматов и станков с ЧПУ

- для многошпиндельных автоматов и полуавтоматов и специальных агрегатных станков

Определение принятого количества станков на участке и для выпуска детали-представителя.

Просуммируем количество оборудования для одноименных операций и получим расчетное количество станков, необходимых для обработки партии детали - представителя: (принятое количество станков получается округлением расчетного количества станков в большую сторону до ближайшего целого числа. Округление в меньшую сторону производится, если дробная часть меньше 0,1.)

Просуммируем количество оборудования для одноименных операций и получим расчетное количество станков на участке:

Определение коэффициента загрузки оборудования по каждой операции на участке

Определение среднего коэффициента загрузки оборудования на участке

Построение диаграммы загрузки оборудования

Составление ведомости производственного оборудования

Определение основных и вспомогательных рабочих и ИТР на участке

Определение количества основных рабочих

Определение количества станочников

- действительный годовой фонд времени работы оборудования

- действительный годовой фонд времени работы рабочего

- число рабочих смен

- коэффициент многостаночного обслуживания, назначается в зависимости от вида преобладающего оборудования

- универсальные станки

- станки с ЧПУ, обрабатывающие центры, револьверные полуавтоматы

- агрегатные станки

Число наладчиков

Слесари для выполнения разметки и межоперационной сборки

примем , т. к. работа 2х-сменная

Общее количество основных рабочих

Определение количества вспомогательных рабочих

ИТР

Составление ведомости работающих на участке

Определение потребной площади участка

Определение величины производственной площади, занимаемой станками

,

где - количество малых станков на участке (800х1800 мм);

- количество средних станков (2000х4000 мм);

- количество крупных станков (4000х8000 мм);

Примем

Определение площади необходимой для складирования заготовок и готовых деталей

,

,

Определение площади, занимаемой ИТР и работниками ОТК

,

Величину площади, отводимой для размещения ИТР определяют по удельным нормативам из расчета 5-6 м2 на одного инженерно-технического работника.

,

Определение потребной площади участка

,

Определение способа уборки стружки

Перед определением способа и выбором оборудования для уборки стружки необходимо определить объем стружки, производимой на участке за один час, по формуле:

,

где - масса заготовки детали представителя, кг;

- масса детали представителя, кг;

- расчетный такт выпуска детали представителя.

Так как выход стружки достаточно мал, то нет необходимости в конвейере для ее уборки. Достаточно установить возле каждого станка тару для сбора стружки.

Назначение средств внутрицехового и межоперационного транспорта. Составление ведомости подъемно-транспортных механизмов (ПТМ) участка.

ПТМ следует выбирать исходя из конструктивных особенностей обрабатываемых деталей, формы организации производства на участке.

На участке обрабатываются в основном детали типа «корпус» массой до 1 кг, поэтому нет необходимости в использовании подъемно-транспортных механизмов.

Для данного участка предложены следующие ПТМ:

1. Электрические авто - и электрические тележки;

Электрические тележки предназначены для перемещения детали по участку: от одной операции к другой. После того как при помощи тележек деталь доставлена на рабочее место ее необходимо установить.

В качестве внутрицехового транспорта принимаем мостовой кран с электроталью, грузоподъемностью Qкр = 10 тонн.

Выбор длины и ширины участка, ширины пролета.

Составление схемы расчета и определение высоты здания.

Длина участка по соображениям пожарной безопасности не должна превышать 50…60 м. Сетка колонн характеризует размеры ширины пролета и шага колонн.

В зависимости от типа производства, массы и габаритов выпускаемых деталей принимаем:

Ширина пролета - L = 18 м;

Шаг колонн - t = 12 м;

Значит сетка колонн: 18 * 12 м.

Ширину участка принимаем равной ширине пролета L = 18 м.

Длину участка определяем в зависимости от найденной площади участка:

,

Округляем в большую сторону до стандартизованного размера. Принимаем Lуч = 12 м.

Высота пролета цеха определяется исходя из размеров изделий, габаритов оборудования (по высоте), размеров и конструкции кранов, а также из санитарно-гигиенических требований.

В = Н1 + h, (28)

Н1 = А1 + А2 + А3 + А4 + А5, (29)

где А1 = 2,94 м - высота наиболее высокого станка;

А2 = 0,5 м - расстояние между транспортируемым изделием и самым высоким станком;

А3 =0,05 м - высота максимального транспортируемого изделия;

А4 =1 м - длина строп крана;

А5 =0,5 м - расстояние от центра крюка до верхней кромки подкранового рельса.

h = h1 + h2, (30)

где h1 =2,3 м - высота крана от подкранового рельса;

h2 =0,1 м - расстояние между верхней кромкой крана и нижней кромкой перекрытия.

Н1=2,94+0,5+0,05+1,0+0,5=5.0 м

h= 2,3+0,1=2,4 м

В=5.0+2,4=7,4 м

Рис. 8 Эскиз участка в поперечном сечении

В дипломном проекте спроектировано рабочее место оператора фрезерного ОЦ с ЧПУ модели Mini Mill.

Необходимо уделять внимание улучшению организации рабочих мест. Улучшение оснащенности, рациональная планировка, хорошо налаженное обслуживание рабочих мест являются важными факторами повышения производительности труда и снижения утомляемости работающего.

Основной задачей проектирования организации рабочего места является создание такой конструкции организационной оснастки и такого расположения оборудования, заготовок, готовых деталей и оснастки, при которых отсутствуют лишние и нерациональные движения и приемы (повороты, нагибания, приседания и т.д.), максимально сокращаются расстояния перемещения рабочего.

Применение типовых планировок позволяет сэкономить производственную площадь, устранить лишние движения рабочего, сократить время поиска инструмента и приспособлений.

При многостаночной работе планировка рабочего места должна обеспечить наиболее удобное для рабочего расположение органов управления всех обслуживаемых станков и минимальную затрату времени на переходы рабочего от одного станка к другому.

Рис. 9. Планировка рабочего места оператора станка с ЧПУ

5. Организационно-экономическая часть

Данная организационно-экономическая часть посвящена определению экономической целесообразности перевода обработки детали «Корпус» с универсальных станков на станки с ЧПУ.

Необходимость замены базового технологического процесса вызвана следующими причинами:

· Обработка корпуса по действующему технологическому процессу осуществляется на универсальном оборудовании и тем самым сопровождается большим количеством установок.

· Действующий технологический процесс обработки корпуса буксы является неэффективным и экономически не выгодным, т. к. имеются потери времени на вспомогательное время (установка, закрепление / снятие детали, транспортировка) и операционное, которые можно избежать, соблюдая принцип концентрации переходов и операций.

· Имеются операции, которые можно объединить в одну, а не разбивать на несколько, при этом теряя время на транспортировку, установку, закрепление, базирование детали.

При изготовлении детали обработка резьбовых отверстий ведется на 3 станках, а именно настольно-сверлильном станке НС_12А, агрегатно-сверлильном станке КПМЗ.101.012. и резьбонарезном станке Leinen. Лучшим вариантом было бы осуществить концентрацию этих операций на одном высокопроизводительном станке, например фрезерном обрабатывающем центре Mini Mll. Это бы позволило осуществить обработку резьбовых отверстий за один установ, а так же сократить время на транспортные операции, что привело бы к сокращению основного и вспомогательного времени.

Расчеты приведены в ценах 2009 года на базе предприятия ФГУП «КЗТА».

5.1 Технико-экономическое обоснование разработанного варианта технологического процесса.

Исходные данные

Таблица №8.1. Базовый вариант

Таблица 8.2. Усовершенствованный вариант

Общие положения.

Технико-экономическое обоснование разработанного варианта технологического процесса представляет собой сравнение двух вариантов техпроцесса - базового (заводского) и усовершенствованного. Сравнение поможет доказать выгоду изменения технологического процесса. Критерием сравнения служит критическая программа выпуска.

Для расчета критической программы выпуска воспользуемся технологической себестоимостью производства детали по базовому и усовершенствованному технологическим процессам.

;

- технологическая себестоимость для базового техпроцесса;

- переменные расходы, приходящиеся на единицу продукции по базовому техпроцессу;

- годовая сумма постоянных расходов по базовому техпроцессу;

- годовая программа выпуска изделий, N=540 шт.;

;

- технологическая себестоимость для нового техпроцесса;

- переменные расходы, приходящиеся на единицу продукции по новому техпроцессу;

- годовая сумма постоянных расходов по новому техпроцессу;

Общая сумма сопоставимых расходов по-новому техпроцессу:

;

по базовому техпроцессу:

;

При равенстве сопоставимых расходов, т.е. при:

;

находится критическая программа выпуска :

;

тогда ;

Расчет отдельных элементов сопоставимой себестоимости изготовления детали «Корпус» по базовому технологическому процесу.

Переменные затраты:

1. Затраты на материал

;

где a - норма расхода на материал или заготовку, кг/дет.;

b - вес отходов материала, подлежащих утилизации, кг.;

- цена материала, руб./кг.;

-цена возвратных отходов, руб./кг.;

=0,07 кг;

= 50 руб./кг;

=0,5 руб./кг;

2. Заработная плата основных рабочих (за 1 деталь):

где С - часовая тарифная ставка соответствующего разряда выполняемых работ, руб./час;

- время на операцию, мин.

1) Фрезерные работы:

руб.;

2) Сверлильные работы: руб.;

3) Резьбонарезные работы: руб.

руб.

3. Дополнительная заработная плата:

руб.

4. Расходы на электроэнергию, потребляемую двигателями станков

;

где - суммарная установленная мощность э/двигателей данного станка, кВт;

- коэффициент использования электродвигателей данного станка;

- стоимость 1 кВт/ч электроэнергии, = 1.27 руб./кВч.

1) Для фрезерных станков: N= 10 кВт, = 0,65;

2) Для сверлильных станков: N=6 кВт, = 0,6

3) Для резьбонарезных станков: N=3 кВт, = 0,6;

руб.;

руб.;

руб.;

руб.;

5. Расходы на смазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ).

Dгод. - величина годового расхода СОЖ в год, руб.;

Fд. ст. - действительный годовой фонд времени работы станка, час:

Постоянные затраты.

1. Расходы по эксплуатации приспособлений:

универсальных:

специальных:

где - стоимость приспособления или себестоимость его изготовления, руб.;

пр - действительный годовой фонд времени работы приспособления, час

-коэффициент, определяющий время использования приспособления на данной операции;

-штучное время на данной операции, мин.

N - годовая программа выпуска деталей, шт.

В базовом технологическом процессе при изготовлении детали «Корпус» используются в основном специальные приспособления.

2. Расходы по наладке приспособления:

руб.

3. Заработная плата наладчика за час при изготовлении данной детали:

- часовая тарифная ставка наладчика, руб./час.

;

4. Амортизационные отчисления за год.

;

где - стоимость станка, руб.;

Стоимость станков:

Фрезерный 676П =65 000 руб.

Резьбонарезный Leinen =54 000 руб.

Настольно-сверлильный НС_12А =10 500 руб.

Фрезерный с ЧПУ 6520Ф3 =230 000 руб.

Агрегатный сверлильный КПМЗ 101.012. =270 000 руб.

руб.;

руб.;

руб.;

руб.;

руб.;

руб.;

Расчет отдельных элементов сопоставимой себестоимости изготовления детали «Корпус» по проектируемому технологическому процессу.

Переменные затраты:

1. Затраты на материал

;

где a - норма расхода на материал или заготовку, кг/дет.;

b - вес отходов материала, подлежащих утилизации, кг.;

- цена материала, руб./кг.;

-цена возвратных отходов, руб./кг.;

=0,07 кг;

= 50 руб./кг;

=0,5 руб./кг;

2. Заработная плата основных рабочих (за 1 деталь):

где С - часовая тарифная ставка соответствующего разряда выполняемых работ, руб./час;

- время на операцию, мин.

1) Фрезерные работы:

руб.;

2) Фрезерные (с ЧПУ) работы: руб.;

руб.

3. Дополнительная заработная плата:

руб.

4. Расходы на электроэнергию, потребляемую двигателями станков

;

где - суммарная установленная мощность э/двигателей данного станка, кВт;

- коэффициент использования электродвигателей данного станка;

- стоимость 1 кВт/ч электроэнергии, = 1.27 руб./кВч.

1) Для фрезерных станков: N= 10 кВт, = 0,65;

2) Для фрезерных станков с ЧПУ: N= 5,6 кВт, = 0,65;

руб.;

руб.;

руб.;

5. Расходы на смазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ).

Dгод. - величина годового расхода СОЖ в год, руб.;

Fд. ст. - действительный годовой фонд времени работы станка, час:

Постоянные затраты.

1. Расходы по эксплуатации приспособлений:

универсальных:

специальных:

где - стоимость приспособления или себестоимость его изготовления, руб.;

пр - действительный годовой фонд времени работы приспособления, час

-коэффициент, определяющий время использования приспособления на данной операции;

-штучное время на данной операции, мин.

N - годовая программа выпуска деталей, шт.

В базовом технологическом процессе при изготовлении детали «Корпус» используются в основном специальные приспособления.

2. Расходы по наладке приспособления:

руб.

3. Заработная плата наладчика за час при изготовлении данной детали:

- часовая тарифная ставка наладчика, руб./час.

;

4. Амортизационные отчисления за год.

;

где - стоимость станка, руб.;

Стоимость станков:

Фрезерный 676П =38 200 руб.

Фрезерный ОЦ с ЧПУ Mini Mill =1100 000 руб.

руб.;

руб.;

руб.;

Себестоимость изготовления детали «Корпус»

Расчет критической программы выпуска:

шт.;

Nкр - показывает критическую величину программы, при которой сопоставимые варианты равноценны.

Общая себестоимость:

· базовый ТП:

SI=VI*N+CI=102,8*540+70,85=55582,85 руб.;

· проектируемый ТП:

SII=VII*N+CII=101,95*540+64,41=55117,4 руб.;

Экономический эффект:

· на одно изделие:

Э1=(CI - CII)+(VI - VII)=(70,85-64,41)+(102,8-101,95)=

=6,44+0,85=7,29 руб.;

· на годовую программу:

ЭN=(CI - CII)+(VI - VII)*N=)=(70,85-64,41)+(102,8-101,95)*540

=465,44 руб.;

1 _ кривая расходов, соответствующая базовому ТП;

2 - кривая расходов, соответствующая проектируемому ТП;

На основе полученных данных можно сделать вывод, что обработку детали более целесообразно проводить по вновь спроектированному ТП при любой программе выпуска. При этом, экономический эффект на одно изделие составит 7,29 руб., а на всю программу выпуска 465,44 руб. Такой эффект объясняется заметным снижением расходов на эксплуатацию приспособлений по новому ТП относительно базового ТП, что в свою очередь объясняется сокращением числа операций, за счет введения в ТП станков с ЧПУ. Отсюда можно сделать вывод, что применение станков с ЧПУ, и применение метода концентрации операций экономически оправдано.

Страницы: 1, 2, 3, 4