Модернизация токарного станка с ЧПУ модели 16К20Ф3С32 с целью обеспечения возможности обработки поверхностей сложных форм

Обработка производится на токарно-винторезном станке 16К20Ф3С32

Операция 005 Переход 1. Подрезать торец

Сверлить центровочное отверстие 010 в торце детали.

1.Глубина резания -0,5 мм. Т=0,5 х D=10 t=2мм

2. Подача - S, мм/об

S = 0,5      

3. Скорость резания  - V, м/мин

          V = × K_v

  С_v =9,8; q = 0_,4; у =0,5; m=0,2

  Период стойкости  инструмента Т=70 мин.

  Поправочные коэффициенты

    - поправочный коэффициент на скорость резания, зависящий от материала заготовки.

К_nу - поправочный коэффициент на скорость резания, зависящий от состояния поверхности.

k_nv=1       

k_иу- коэффициент, зависящий от РИ

k_иу = 1

n_у =1   

К_i =1   

Тогда   

  м/мин

4. Определим частоту  вращения п, об/мин.

 об\мин

5. Уточняем частоту  вращения шпинделя, по паспортным  данным станка. Принимаем п = 850 об/мин.

6. Пересчитываем фактическую  скорость резания. 4. Определим частоту  вращения п, об/мин

м/мин.

Операция 010 токарная Переход 1.

 Точить поверхность  предварительно

1. Глубина резания  -1: мм

t = 1,54 (данные берутся из расчета припусков)    3,08  

2. Подача - S, мм/об

 S=0,5      

3. Скорость резания  - V, м/мин

 

Из

С_V = 350; õ_в = 750 МПа; х=0,15; у=0,35 ; m=0,2

Период стойкости инструмента  Т=120 мин.

Поправочные коэффициенты

    k_v = k_mv × k_nv × k_иv

- поправочный коэффициент на  скорость резания, зависящий от материала заготовки.

 k_nv  - поправочный коэффициент на скорость резания, зависящий от состояния поверхности.

k_nу=1       

к_иу - коэффициент, зависящий от РИ

к_иу = 1

к_nу    =1

к_г = 1

Тогда

м/мин.

4. Определим частоту  вращения п, об/мин 

 об\мин

5. Уточняем частоту  вращения шпинделя по паспортным  данным станка 16К20Ф3С32 . Частоты   вращения   шпинделя

 Выбираем ближайшие  меньшие значения 750 об\мин.

6. Сила резания - Р,  Н

Р = 10 × t^x × S^y × vⁿ × K_p  

х = 1; у = 0,75; Кр = 1

P = 10 ×1,54¹× 0,5^0,75 ×160×1= 1465

7. Мощность резания  - N, кВт

  _кВт

 

Переход 2. Точить поверхность окончательно

1. Глубина резания  -1 мм

t - 0,2 (данные берутся из расчета припусков)

2. Подача - S, мм/об

5 -0,19    

3. Скорость резания - V, м/мин

 Поправочные коэффициенты

С_у = 420 ; ст_в = 750 МПа; х=0,15; у=0,2 ; т=0,2

Период стойкости инструмента  Т- 120 мин.

Операция 030 шлифовальная

Обработка производится на Круглошлифовальном станке ЗМ163В.

Материал образивного круга - Электрокарунд 50-СМ1 с керамической связкой.

Переход 1. Шлифовать поверхность однократно

1. Глубина шлифования -1 мм

t = 0,07 (данные берутся из расчета припусков)

2. Подача - S, мм/об

S= 0,6    

3. Скорость заготовки  – Vз, м/мин

Vз = 30      

4. Скорость круга - Vк, м/с

Vк = 35                  

5. Определим частоту  вращения заготовки пз, об/мин

об\мин

6. Уточняем частоту  вращения шпинделя по паспорту - принимаем 125 об/мин.  

7. Определим частоту  вращения заготовки пк, об/мин

об\мин

8.   Уточняем   частоту   вращения   шпинделя   круга   по   паспорту -принимаем  2350 об/мин.

Техническое нормирование токарной операции:

Исходные данные: деталь « шток ». Длина обрабатываемой поверхности 985мм, диаметр 32 f9. Заготовка « прокат » из стали 45. Обработка ведется на токарном станке 16 К20, Приспособление - центр упорный ГОСТ 18259-72

Переход 1. точить наружную поверхность предварительно.

Резец проходной отогнутый. Угол резца в плане (р = 45°)

1. Основное время

мин

2. Вспомогательное время, связанное с переходом

Т_всп=0,09 мин,

Переход 2. Точить наружную поверхность окончательно.

Резец проходной отогнутый. Угол резца в плане φ = 45° .

1 . Основное время 

мин.

2. Вспомогательное время,  связанное с переходом Т_всп = 0,09 мин,

3. Нормирование операции
4. Т_опер = Т_осн  + Т_всп = 0,6 + 0,53 = 1,1 3 мин
1. Основное время на операцию

 

2. Вспомогательное время

Т_всп = Т_уст.оп + Т_всп = 0,35 + 0,09 + 0,09 = 0,53мин.

Туш.оп =0,35 мин, 

3 . Оперативное время

Т_осн = Т_осн = 0,24 = 0,36 = 0,6 _мин

5. Время на обслуживание рабочего места

 Т_обс =0,05• Т_опер =0,05x1,13=0,06мин

6. Время на отдых

Т_отд = 0,04 • Т_опер = 0,04 • 1,13 = 0,045 мин

7. Штучное время

Т_шп=Т₀ + Т_всп + Т_обс + Т_отд =1,13 + 0,06 + 0,045 = 1,235 мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Экономическое обоснование  принимаемых в дипломном проекте  инженерных решений

В современных условиях важным направлением совершенствования производства является модернизация действующего металлообрабатывающего оборудования. Целью модернизации является приспособление оборудования к нуждам производства. То есть модернизация позволяет в более короткие сроки с минимальными затратами совершенствовать оборудование и расширить его технологические возможности.

8.1 Определение экономической эффективности

Экономическая эффективность (целесообразность) затрат на модернизацию и внедрение  проектируемого варианта технологии, оборудования автоматизированного  производства определяется в результате расчета и анализа системы основных и дополнительных показателей эффективности.

К основным показателям эффективности  относятся:

- технологическая себестоимость  обработки одного изделия по  вариантам 

;

- капитальные затраты на создание и внедрение проектируемого и базового вариантов ;

- годовая экономия текущих затрат, определяемая в результате сопоставления  текущих затрат на годовой  объем проектируемого варианта  ;

- срок окупаемости (коэффициент эффективности) дополнительных капитальных затрат .

Для более полной и качественной оценки экономической целесообразности проектируемого варианта необходим  расчет и анализ ряда дополнительных показателей эффективности (фондоотдачи, производительности труда производственных рабочих, съема изделий с 1 производственной площади в год и другие).

Расчет величины изменения указанных  показателей в результате сопоставления  вариантов проводится в расчете на единый годовой объем производства.

Таблица 1 - Исходные данные для определения  экономической эффективности модернизации фрезерного станка 16К20ФЗС32

Показатели	Количественные значения показателей
	База	Проект
Наименование оборудования, которое  подлежит модернизации, и его характеристики: - балансовая стоимость, тыс.  р., - мощность, КВт., -площадь, м²., -расход смазочных материалов, л	600 25,0 5,8 56	650 25,3 5,8 58
Наименование операции и данные: - норма штучного времени, мин., - норма машинного времени, мин., - материал заготовки  - норма расхода %, - норма отходов %	89,3 46,7 Ст45 23,4 0,64	84,7 25,5 Ст45 23,4 0,64
Стоимость аннулируемых деталей и  узлов оборудования (Сз.у), руб.	-	15000
Многошпиндельная сверлильная  головка; поворотный стол		35000
Разряд и форма оплаты труда  производственных рабочих, ч/р.
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования, %	40	40
Годовой объем выпуска продукции, шт.	2730	2880

 

 

8.2 Расчет затрат на модернизацию

 

На наш взгляд, если модернизация осуществляется на уровне цеха, то рассчитывается цеховая себестоимость. Расчет целесообразно  представить в таблице 2

Таблица 2 - Калькуляция себестоимости работ по модернизации оборудования

Наименование статей затрат	Усл. обоз.	Формула расчета	Сумма р.	Струк-тура, %
1. Сырье и материалы  (с учетом транспортно- заготовительных  расходов)		Н · ЦМ, где Н – норма расхода  ЦМ – цена материала с учетом ТЗР	-	-
2. Покупные изделия,  полуфабрикаты		Прямым счетом по покупной цене	35000	60,5
3. Возвратные отходы (вычитаются)		-	-	-
4. Основная заработная  плата		По действующей тарифной сетке	13400	7,9
5. Дополнительная заработная плата		8 % от основной заработной  платы 13400*0,08	1072	0,63
6. Отчисления на социальные  нужды		26% от суммы основной  и дополнительной заработной  платы (по данным конкретного  предприятия) (13400 +1072)*0,26	3762,7	3,46
7. Расходы на проектирование  модернизированных узлов		По данным конкретного  предприятия	3400	22
8. Расходы на содержание  и эксплуатацию оборудования		40% от суммы основной  заработной и дополнительной платы (по данным конкретного  предприятия) (13400 +1072)*0,4	5788	3,4
9. Цеховые расходы		18 % от суммы основной  и дополнительной заработной  платы (13400 + 1072)*0,18	2605	1,5
10. Производственные расходы		-	-	-
Итого произв-ая себестоимость		35000 + 13400 + 1072 + 3762,7+ 3400 + 5788 + 2605	65027,7	100

После проведения расчетов затрат на модернизацию, необходимо проанализировать структуру затрат, обосновав статью, занимающую наибольший удельный вес.

8.3  Расчет капитальных затрат

 

Капитальные затраты на создание и  внедрение проектируемого и базового вариантов производства рассчитываются по формулам:

                               ,                                 (1)

                                                                   (2)

где – капитальные вложения в оборудование;

 – капитальные вложения  в производственные площади под  оборудованием (рабочими местами) по вариантам;

– сопряженные капитальные затраты; связаны с необходимыми изменениями  на смежных участках производства для  обеспечения требуемого качества функционирования проектируемого варианта (принимаются в пределах 4-6 % от );

- капитальные затраты на подготовку  производства и внедрение проектируемого  варианта (принимаются в пределах 5-8% от  ).

Расчет потребности в капитальных затратах на оборудование для базового варианта ( ) проводится по формуле:

                                         ,                                          (3)

где    Ц_об. – оптовая цена единицы оборудования, р.

    k_у.м – коэффициент, учитывающий затраты на транспортировку, установку, монтаж и наладку оборудования (k_у.м.=1,1 – 1,2).

                          

Расчет потребности в капитальных затратах на оборудование для проектируемого варианта ( ) проводится по формуле:

,                                   (4)

где С_з.у – стоимость аннулируемых (заменяемых) узлов;

      - затраты на модернизацию (итог таблицы 2).

                                 660000 –15000 + 65027,7= 710027,7р.

Расчет потребности в капитальных затратах на производственную площадь K_пл определяется по формуле:

,                                                 (5)

где S_об – площадь, занимаемая оборудованием, м²;

         γ – коэффициент, учитывающий  дополнительную площадь на проезды  и проходы (принять равным 0,8);

       Ц_пл. – цена за 1 м² производственный площади (по данным предприятия или по рыночной стоимости на момент проведения расчетов).