Оценка технологических и технико-экономических показателей изготовления деталей на машиностроительном предприятии

   C_N - коэффициент для червячных модульных фрез, обрабатывающих конструкционные стали, равен 124;

   S - подача на один оборот детали, в мм, установим равной 0,35 мм/об;

   М - модуль нарезаемого колеса равен 2 мм.;

   Z - число зубьев нарезаемого колеса 110 шт.;

   Д - наружный диаметр фрезы, 130 мм.;

   Vрез - скорость резания рассчитана выше и равна 160,8 м/мин.;

   K_N - поправочный коэффициент на мощность, равен 1,18;

   Y_n, X_n, U_N, q_N - показатели степени, зависящие от обрабатываемого материала зубчатых колес, и назначенные: Y_n = 0,9; X_N= 1,5; U_N= 1,0; q_N=0.

    Мощность  резания в этом случае определяется по формуле Npез=Р_z*V_и =1540,9*2,68=4,13кВт. Для оценки эффективности применения зубофрезерного станка модели 53А10 с мощностью электродвигателя N_эn =3,4 кВт, определим численное значение коэффициента использования станка по мощности K_N = N_эр/N_эп = 4,8 /3,4 = 1,4, где Nэр - расчетная мощность электродвигателя станка, определяемая как N_эp = N_рез/ή = 4,13/ 0,85 = 4,8 кВт, где ή КПД привода станка можно принять равным 0,85, и N_эn- паспортная мощность электродвигателя станка. Значение этого коэффициента K_N как видно более 0,5, что и подтверждено расчётом [K_N] < K_N (0,5 < 1,4). 

    Раздел 4. Определение основного времени на механическую обработку заготовок. 

    Расчет  технической нормы времени, необходимой  для выполнения заданных операциях при обработке заготовок на металлорежущем оборудовании, можно произвести по зависимости:

T_шт=(To + Tв)(1+ ) _МИН;

    где: Т₀ - основное время (машинное время), характеризующее рабочий цикл станка, мин. Его определяют экспериментально и аналитически.

    Тв - вспомогательное время, время расходуемое на установку и снятие заготовки, времени на переход, изменение режима работы станка, контроль размеров обрабатываемых поверхностей и может быть выбрано в размере 5% от Т₀;

    X - суммарная доля оперативного  времени для всех видов затрат  на обслуживание и отдых, выбирают  от 6-12% от ∑ (Т₀+Т_в). Сумму (Т₀+Т_в) называют оперативным временем.

    Основное (машинное) время обработки изготавливаемого нами зубчатого колеса, определим  по следующим зависимостям:

1. при  получении полуфабриката из проката  для заготовки:

    То.пр.= Д₁/S* (1+Kвсп)*(l + ) = 230/100*(1+0,35) *(1+8/100)=3,4 мин,

    где: Д1 - диаметр выбранного проката из чего изготавливается полуфабрикат заготовки, 230 мм;

    S - подача дисковой пилы на отрезном станке, 100 мм/мин;

    ЬСвд,,- коэффициент вспомогательного времени, равен 0,35.

    X - суммарная доля оперативного времени, примем равной 8%.

    Теперь  определим штучное время, затрачиваемое  на получение полуфабриката для заготовки зубчатого колеса по зависимости:

    t_шт = (То + Тв)(1+ )= (3,4+3,4*0,05) * (1+0,08) = 3,8 мин.

и затем  вычислим коэффициент использования станка по времени

              Кo.np =То.пр./t_шт=3,4/3,8=0,89.

2. при получении заготовки методом штамповки

              Т_о.ш.= nпер/nход* (1+Кв¹ )(1+х/100) = 4/10(1+4)*(1+8/100) = 0,54 мин,

    где: Ппер - количество переходов штамповки, величину которых устанавливаем равную 4;

    n_ход- число одиночных ходов пресса в минуту, 40;

   Kв¹ - коэффициент вспомогательного времени, выбираем равным 4,0;

   X - суммарная доля оперативного  времени, примем равной 8%.

   Теперь  определим штучное время, затрачиваемое  на получение полуфабриката для заготовки зубчатого колеса по зависимости:

   T_шт = (To + Tв)(1+ х/100) = (0,54+0,54*0,05)*(1+0,08) = 0,61 мин.

и затем  вычислим коэффициент использования  станка по времени

Ко.прж = То.ш./t_шт =0,54/0,61=0,88.

3.при  продольном и торцевом обтачивании заготовки

3.При продольном  и торцевом обтачивании заготовки

Переход 1: t=2,5 мм; i=1; lрез=42мм;диаметр 229мм;S=0,2

t_о1 = =42+2+1,5/183,36*0,2= 1,24 мин,

n1=1000*v/п*d1=1000*131,85/3,14*229=183,36мин^-1 

Переход 2: t=2,5 мм; i=1; lрез=224-55/2=84,5мм;диаметр 224;S=0,2

t_о2 = = = 2,23 мин,

n2=1000*v/п*d1=1000*136/3,14*224=193,35мин^-1 

Переход 3: t=2,5 мм; i=1; lрез=40,5мм;диаметр 224мм;S=0,2

t_о3 = =40,5+2+1,5/187,46*0,2= 1,17 мин,

n3=1000*v/п*d1=1000*131,85/3,14*224=187,46мин^-1 

Переход 4: t=2,5 мм; i=1; lрез=84,5мм;диаметр 224мм;S=0,2

t_о4 = = = 2,23 мин,

n4=1000*v/п*d1=1000*136/3,14*224=193,35мин^-1 

Переход 5: t=2,5 мм; i=1; lрез=80мм;диаметр 59,8 мм;S=0,2

t_о1 = =80+2+1,5/949,5*0,2= 0,44 мин,

n1=1000*v/п*d1=1000*178,3/3,14*59,8=949,5мин^-1

То=∑ti;i=1-5

То=1,24+2,23+1,17+2,23+0,44=7,31 мин.

   T_шт = (To + Tв)(1+ х/100) = (7,31+7,31*0,05)*(1+0,08) = 8,29 мин. 

и затем  вычислим коэффициент использования станка по времени

Ко.т. = Т_о.т /t_шт = 7,31/8,29= 0,88.

4.при обработке протягиванием отверстия d = 60 мм

Т_опрж.= (Lpx/1000V*q) * К₁* i =910/(1000*6*1) *1,4*1=0,2мин,

где: Lp_X- длина рабочего хода,910 мм:

V - скорость  протягивания, 6,0 м/мин;

q - количество обрабатываемых отверстий в заготовке. 1 шт.;

К₁- коэффициент, учитывающий обратный ускоренный ход, может быть принят равным 1,4;

i - число проходов протяжки i=l.

   t_шт=(То + Тв)( 1 + х/100)= (0,2+0,2*0,05)*(1+0,08) = 0,23 мин

и затем вычислим коэффициент использования станка по времени

К_опрж  =Т_опрж /t_шт=0,2/0,23=0,86.

5. при нарезании зубьев зубчатого  колеса

Т_о.зф.=L*Z/n*S*k =80*110/260*0,35*1=96,7

  где: L - длина прохода фрезы,80 мм;

Z - число зубьев на колесе, 110 шт;

N - частота вращения фрезы, 260 мин^-1 ;

S - подача инструмента, 0,35 мм/об;

К - число  заходов фрезы, 1.

t_шт=(То + Тв)( 1 + х/100)=(96,7+96,7*0,05)*(1+0,08)=109,7мин,

и затем  вычислим коэффициент использования  станка по времени

К_о.збф=Т_о.збф/t_шт=96,7/109,7 =0,88. 

   Раздел 5. Расчет технико-экономических показателей  при изготовлении зубчатого колеса. 

   Произведем  технико-экономические расчеты размеров затрат на обработку заготовки и себестоимости зубчатого колеса с анализом эффективности проектируемого участка механического цеха. Для этого определим затраты на основные материалы, произведем расчет стоимости основных фондов, количества единиц металлорежущего оборудования, заработной платы работников и т.д. 

   5.1. Определение затрат на основной материал. 

   Стоимость материала, необходимого для получения  зубчатого колеса, определяем по формуле:

   М = m_з*а - m_om *в = 8,9 • 28,6 – 1,3 • 4,29 = 254,54 – 5,57 = 248,97 руб.,

   где: m_з — масса заготовки, 8,9 кг;

   а — стоимость 1 кг материала, 28,6 руб.;

   m_от — масса отходов в виде стружки, составляет 15% от массы заготовки, т.е. m_0T = 0,15*8,9 = 1,3 кг;

   в — стоимость 1 кг отходов, составит 0,15*28,6 = 4,29 руб. (можно также принять 15% от стоимости 1 кг материала).

   Так как при расчете стоимости  материала должны учитываться транспортные расходы с доставкой его на участок, то М_д увеличивается на 10%, т.е.:

               М¹_д = 248,97• 0,1 + 248,97= 273,75 руб.

Определим стоимость материала на весь объем  выпуска деталей:

м_д = m'_mn = 273,75 • 4750 = 1300312,5 руб. 
 
 

   5.2. Расчет стоимости основных производственных фондов проектируемого участка. 

   Произведем  расчет стоимости основных производственных фондов, к которым относятся средства труда со сроком службы более 1 года (металлорежущее, подъемно-транспортное оборудование, здания, сооружения и т.д.).

     Определим годовой эффективный, действительный фонд производственного времени F_д, исходя из того, что участок цеха будет работать в две смены но зависимости: F_д = [(365 - В.Д. - П.Д.)*8,0-П.П.Д.-1]*z*К_р=[(365—104-11) 8,0- 7] 2*0,968 = 3854,57 часа

   Тогда расчётное количество каждого из выбранных ранее типов станков  определится:

1.Кругопильных автоматических станков модели 8Г642:

С_р=∑ t_шт.к *N/60* F_д =3,8*4750/60*3854,57 = 0,08 станка, примем 1 такой станок,

где: t_шт.к - штучно-калькуляционная норма времени на операцию, определяется по зависимости t_шт.к = t_шт+t_пз/n = 3,8+0,95/5 = 3,99 мин. В этой формуле t_пз подготовительно заключительное время можно принять равным 0,25,t_шт = 0,25*3,8 = 0,95 мин, а n число деталей в партии примем равным 5 шт.

2.Горячештамповочных прессов модели КВ548:

С_р==∑ t_шт.к *N/60* F_д =0,64*4750/60*3854,57= 0,01 станка, примем 1 такой станок,

где: t_шт.к - штучно-калькуляционная норма времени на операцию, определяется по зависимости t_шт.к = t_шт+t_пз/n =0,61+0,15/5=0,64мин. В этой формуле t_пз подготовительно заключительное время можно принять равным  0,25, t_шт = 0,25* 0,61 = 0,15 мин, а n число деталей в партии примем равным 5 шт.

3.Токарно-винторезных станков повышенной точности модели 16Б16П

    С_р=∑ t_шт.к *N/60* F_д =9,16*4750/60*3854,57 =0,188 станка, примем 1 такой станок.

где: t_шт.к - штучно-калькуляционная норма времени на операцию, определяется по зависимости t_шт.к = t_шт+t_пз/n =8,29+4,33/5=9,16мин. В этой формуле t_пз подготовительно заключительное время можно принять равным  0,25, t_шт = 0,25* 0,61 = 0,15 мин, а n число деталей в партии примем равным 5 шт.

4.Полуавтоматов горизонтально-протяжных модели 7Б56

    С_р= ∑ t_шт.к *N/60* F_д =0,24*4750/60*3854,57=0,005 станка, примем 1 такой станок.

где: t_шт.к - штучно-калькуляционная норма времени на операцию, определяется по зависимости t_шт.к = t_шт+t_пз/n =0,23+0,06/5=0,24мин. В этой формуле t_пз подготовительно заключительное время можно принять равным  0,25, t_шт = 0,25* 0,61 = 0,15 мин, а n число деталей в партии примем равным 5 шт.

    5.Полуавтоматов зубофрезерных модели 53А10

    С_р=∑ t_шт.к *N/60* F_д =115,2*4750/60*3854,57=2,36 станка, примем 3 таких станка.

где: t_шт.к - штучно-калькуляционная норма времени на операцию, определяется по зависимости t_шт.к = t_шт+t_пз/n =109,7+27,4/5=0,24мин. В этой формуле t_пз подготовительно заключительное время можно принять равным  0,25, t_шт = 0,25* 0,61 = 0,15 мин, а n число деталей в партии примем равным 5 шт.