К_? = К_m? К_u? К_l?, (14)

где К_m? - коэффициент, на обработку материала; (по таблице 4)

К_u? - коэффициент, на инструмент материала; (по таблице 6)

К_m? - коэффициент, учитывающий глубину сверления; (по таблице 31)

Полученные значения подставляем в формулу (12)

? = (25,3 * 6,4^0,25 / 20^0,125 * 0,16^0,19) * 1 = 35,91 м/мин

По установленной скорости резания определяем число оборотов шпинделя по формуле (13)

n = 1000 * 35,91 / 3,14 * 5 = 1786

По паспортным данным станка n принимаем 1700

Значения коэффициентов С_? и показателей степени для зенкерования выбираем по таблице 29, 30. С_? = 19,2; q = 0,2; y = 0,4; m = 0,125

К_? = К_m? К_u? К_l?,К_n? (15)

где К_m? - коэффициент, на обработку материала; (по таблице 4)

К_u? - коэффициент, на инструмент материала; (по таблице 6)

К_m? - коэффициент, учитывающий глубину сверления; (по таблице 31)

К_n? - коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания.

Полученные значения подставляем в формулу (12)

? = (19,2 * 10^0,2 / 15^0,125 * 1,8^0,1 * 0,27^0,4) * 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]:

t_о = (L / s_м) * 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;

s_м - 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:

Т_в = t_уст + t_пер (17)

где t_уст - вспомогательное время, на установку и снятие детали;

t_пер - вспомогательное время, связанное с переходом.

Т_в = 0,12 + 0,42 = 0,54 мин

Определим норму штучного времени по формуле:

Т_шт = (Т_о + Т_в)(1 + (а_обс + а_отл)/100) (18)

Полученные значения подставляем в формулу (18):

Т_в = (0,56 + 0,54)(1 + (8/100)) = 1,2 мин

Подготовительно-заключительное время выбираем по карте 19: Т_п-з = 10 мин

Штучно-калькуляционное время рассчитывается по формуле:

Т_шт.как. = Т_шт + Т_п-з / n (19)

где n - партия деталей, шт.

Т_шт.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:

С_п.з = С_з + С_ч.з + Е_н * (К_с + К_з), (20)

где С_з - основная и дополнительная зарплата с начислениями, коп/ч;

С_ч.з - часовые затраты по эксплуатации рабочего места, коп/ч;

Е_н - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений, 0,15;

К_с , К_з - удельные часовые капитальные вложения соответственно в станок и здание, коп/ч.

Основная и дополнительная зарплата с начислениями определяется по формуле:

С_з = ? * С_тф * К * y, коп /ч, (21)

где ? - коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату, равную 9%, начисления на социальное страхование - 7,6% и приработок к основной зарплате в результате перевыполнения норм на 30%: ? = 1,09 * 1,076 * 1,3 = 1,53;

С_тф - 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

С_ч.з = С^б.п_ч.з * К_м, коп/ч, (22)

где С^б.п_ч.з - практические часовые затраты на базовом рабочем месте, коп/ч (для серийного производства 36,3);

К_м - 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:

К_с = (100 * Ц) / F_д * ?_з, (23)

где Ц - балансовая стоимость станка, руб.;

F_д - действительный годовой фонд времени работы станка, ч;

?_з, - коэффициент загрузки станка;

К_з = (78,4 * 100 * ? * F) / F_д * ?_з, (24)

где F - производственная площадь, занимаемая станком с учетом проходов, м²

F = f * k_f (25)

где f - площадь станка в плане, м² ;

k_f - коэффициент, учитывающий дополнительную производственную площадь на проходы, проезды и прочее.

Технологическая себестоимость операции механической обработки определим по формуле:

С₀ = (С_п.з * Т_шт) / 60 * К_в (26)

где С₀ - технологическая себестоимость операции;

К_в - коэффициент выполнения норм (обычно принимается 1,3).

Экономический эффект на программу равен:

Э_г = (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:

С_з = 67 * 1,53 * 1 * 0,65 = 66,63 коп/ч.

Часовые затраты по эксплуатации рабочего места равны:

С_ч.з. = 36,3 * 1,6 = 58,08 коп/ч.

Посчитаем капитальные вложения в станок по формуле:

К_с = 100 (800000 * 1,1) / 4029 * 0,7 = 3120235,4 коп/ч.

Капитальные вложения в здание равны:

К_з = 78,4 * 100 * 17,25 / 4029 * 0,7 = 47,95 коп/ч.

Часовые приведенные затраты определим так:

С_п.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:

С_з = 54,8 * 1,53 * 1 = 83,84 коп/ч.

Часовые затраты по эксплуатации рабочего места равны:

С_ч.з. = 36,3 * 0,9 = 32,67 коп/ч.

Посчитаем капитальные вложения в станок по формуле:

К_с = 100 (300000 * 1,1) / 4029 * 0,7 = 858064,74коп/ч.

Капитальные вложения в здание равны:

К_з = 78,4 * 100 * 9,73 / 4029 * 0,7 = 27,05 коп/ч.

Часовые приведенные затраты определим так:

С_п.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:

С_з = 67 * 1,53 * 1 * 0,65 = 66,63 коп/ч.

Часовые затраты по эксплуатации рабочего места равны:

С_ч.з. = 36,3 * 1,6 = 58,08 коп/ч.

Посчитаем капитальные вложения в станок по формуле:

К_с = 100 (800000 * 1,1) / 4029 * 0,7 = 3120235,4 коп/ч.

Капитальные вложения в здание равны:

К_з = 78,4 * 100 * 17,25 / 4029 * 0,7 = 47,95 коп/ч.

Часовые приведенные затраты определим так:

С_п.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:

Э_г =(?С₀ - ?С₀) * N / 100 = (854,92- 492,17) * 110 / 100 = 400 руб.

Список использованных источников

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.