Разработка технологического процесса механической обработки детали на станках с ЧПУ (именно с ЧПУ или многоцелевых станках)

Режим работы – двухсменный, N=2070 шт.Рассчитанное ранее штучно-калькуляционное время для операций приведено в таблице 3.1.Таблица 3.1 -Трудоемкость изготовления детали №Наименование операцииМодель оборудованияВремя на 1 деталь, мин010Токарная с ЧПУCNC 166025,964015 015Токарно-фрезерная с ЧПУTakisawaTMT 4500 ST2524015020Токарно-фрезерная с ЧПУTMM 250 module-3174015По формуле (3.1) рассчитываем количество станковОперация 010 Операция 015Операция 020 Результаты расчета сводятся в таблицу 3.2.Таблица 3.2 -Рассчитанное основное оборудование проектируемого участкаСостав оборудования механического участкаМодель оборудованияКоличество станковКоэффициент загрузкиРасчетноеПринятоеТокарный с ЧПУCNC 16600,0610,06Токарно-фрезерный с ЧПУTakisawaTMT 4500 ST0,5810,58Токарно-фрезерный с ЧПУTMM 250 module-30,03910,039Стол контрольный13.3 Расчет производственной площади участкаРасчет общей площади производим, умножая площадь, занимаемую станками на 2, и учитывая необходимость сквозного прохода шириной 5м (2 пролета между колоннами по 6м).Габариты и мощность всех станков, а также занимаемая каждым станком площадь приведены в таблице 3.3.Таблица 3.3- Сводная ведомость основного оборудования№Наименование станкаМодель станкаГабариты станка (Д х Ш х В), ммКол-воПлощадь на станок, м21Токарный с ЧПУCNC 16602190х2030х200014,442Токарно-фрезерный с ЧПУTakisawaTMT 4500 ST8723х2974х3941125,943Токарно-фрезерный с ЧПУTMM 250 module-34880х2200х3050110,74ИТОГО532,12Получаем:Sоб =32,12·2 + 2·6·5 = 124,24 м2.Площадь складских помещений:Sскл = 0,15 · 124,24= 18,7 м2.Площадь участка:Sуч = 124,24 + 18,7 = 143 м2.Площадь контрольного отделения определяют из числа контрольных работников, располагающихся на данной площади, в одну смену, считая при этом на одного человека 5 – 6 м2 и учитывая коэффициент 1,75.Sконтр = 1 · 6 · 1,75 =10,5 м2.Площадь промежуточного склада:Sпр.скл. = 0,07 · 143 = 10 м2.Площадь всего цеха в целом:Sц = Sпр + Sвсп = 143 +10,5+10 = 163,5 м2.Принимаем стандартные размеры производственного цеха: 2 пролета между колоннами по 6м в продольном направлении и 1 пролет по 18м – в поперечном.Итого, площадь участка составит 216 м2.3.4 Проектирование компоновки участкаСогласно [14] к компоновке производственных цехов предъявляются следующие требования.Ширину магистральных проездов, по которым осуществляется межцеховые перевозки, принимают равной 4500 – 5500 мм. Расстояния между станками, стенами, колоннами и продольным проездом представлены в таблице 3.4:Таблица 3.4 - Расстояния между станками, стенами, колоннами и продольным проездомНазваниеНаибольший из габаритных размеров станка в плане, мДо 2От 2 до 4От 4 до 10Между проездом и фронтом станка1.61.62Между станками, остановленными боковыми сторонами0.90.91.3От колонн и стен до станка, расположенного тыльной стороной0.70.80.9От колонн и стен до станка, расположенного боковой стороной1.21.21.2Важным при проектировании является выбор строительных параметров здания - сетки колонн и высоты пролета. Высота пролета: Н1 = k + z + e + f + c(3.3)где Н1 - расстояние от пола до головки подкранового рельса;k – maxвысота оборудования (TakisawaTMT 4500, k=3,941м);z – безопасное расстояние между грузом и оборудование, принимается 1м;e – высота наибольшего по размеру изделия в положении транспортирования (длина заготовки, e=0,830 м);f – длина стропильных тросов (не менее 1 м);с – расстояние от предельного верхнего положения крюка до горизонтальной линии, проходящей через вершину головки рельса (величина этого расстояния колеблется от 0,5 до 1,6 м, принимаем c=1м).Вторая часть высоты пролета (h): h =A + m(3.4)где А – габаритная высота крана (2500мм);m – расстояние между верхней точки крана и нижней точки перекрытия (должно быть не менее 100мм), принимается 200мм.тогда H = H1 + h = (3,94 + 1 + 0,830 + 1 + 1,5) + (2,5 + 0,2) = 10,97 м; принимают Н = 11 м. Анализируя номенклатуру выпускаемых изделий в цехе, объем выпускаемой продукции, габаритные размеры деталей и их массу, считаютсярациональным использование электрической кран-балки грузоподъемностью до 1 тонны.Для обслуживания станков, рабочих мест, цеховых и складских помещений, перевозки грузов между цехами и складами выбираем тележки гидравлические грузоподъемностью 1,5 тонны.Принимаем стандартные размеры производственного цеха: 2 пролета между колоннами по 6м в продольном направлении и 1 пролет по 18м – в поперечном.Итого, площадь участка составит 216 м2. По середине участка – центральный проход шириной 4,5м.3.5Описание работы проектируемого участкаУчасток механической обработки детали «Корпус» состоит из собственно участка механообработки, включающего три станка, контрольного участка, бытовых помещений и кабинета мастера. Заготовки на участок поступают с общецехового склада, далее мастер участка распределяет заготовки между рабочими. Для удобства работы с промежуточными заготовками имеется стеллаж. Готовая деталь поступает на контрольный участок, где имеется стеллаж для деталей и контрольный стол с приспособлениями и инструментом. После контроля годные детали поступают на сборочный участок. Бракованные детали и стружка собираются в специальные контейнеры и по мере заполнения контейнеров вывозятся с участка гидравлическими тележками.4 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА4.1 ВведениеВ дипломном проекте оценивается экономический эффект или эффективность предлагаемых мероприятий.В наиболее общем виде эффект оценивается как разность между полученными результатами (Р) и затратами (3) на их получение:Э = Р- 3Эффективность оценивается как величина эффекта, получаемого с каждого рубля затрат:В практике проведения расчетов экономической эффективности выделяются два основных методических подхода: оценка эффективности капитальных вложений и новой техники (метод приведенных затрат) и оценка эффективности инвестиционных проектов (метод расчета внутренней экономической эффективности мероприятий). Для этих методик характерны различные условия проведения и исходные данные для расчетов, критерии и показатели эффективности.Выбор методики расчета экономической эффективности мероприятий дипломного проекта определяется темой и содержанием технологической части работы, а также наличием необходимой исходной информации.Данный проект заключается в выборе наиболее эффективного варианта технологии, поэтому используется первая из названных методик. Суть расчета - оценка сравнительной экономической эффективности двух вариантов.4.2 Описание предмета экономического обоснованияПредметом экономического обоснования является расчёт сравнительной экономической эффективности двух технологических процессов с целью выбора более прогрессивного варианта. Поэтому расчёт экономической эффективности проводится по следующей методике: оценка эффективности капитальных вложений и новой техники (метод приведенных затрат).4.3 Анализ достоинств и недостатков базового варианта технологииБазовый вариант технологического процесса имеет следующие достоинства:Деталь изготовляется на универсальных станках и приспособлениях, что дает гибкость технологического процесса – возможность замены оборудования и оснастки, передачи работ на другие подразделения и предприятия; изменения в конструкции и т. д.Не требует высококвалифицированного персонала для изготовления детали и обслуживания технологического оборудования.Недостатки базового варианта:- Большое время изготовления вследствие множества переустановок детали, переналадки оборудования, создания промежуточных баз;- Больше вероятность брака (неточности взаимного расположения обрабатываемых поверхностей) вследствие обработки на разных операциях и разных станках;- Большее количество рабочего персонала, следовательно большие затраты;- Большее количество брака по вине рабочих;Данные недостатки базового варианта актуальны при серийном производстве.4.4 Расчет экономической эффективности мероприятий проектаОсновные принципы проведения расчетов сравнительной экономической эффективности двух и более вариантов следующие: правильный выбор базы для сравнения;обеспечение сопоставимости вариантов; одинаковый набор показателей, алгоритмов их расчета; применение нормативной базы одинаковой степени жесткости и обоснованности. Проектируемый и базовый варианты должны быть сопоставимыми, т.е. удовлетворять следующим основным условиям:одно и то же назначение и состав продукции;одинаковый объем производимой продукции или выполняемых работ (годовой выпуск);тождественность качества выпускаемой продукции (выполняемых работ);одинаковые условия работы (сменность работы, безопасность труда);сопоставимость по фактору времени (по времени осуществления затрат и получения эффекта).4.4.1 Исходные данные, необходимые для выполнения экономического обоснованияГодовая программа выпуска деталей,N, шт.500Действительный фонд времени работы оборудования, Fд, ч4015Коэффициент выполнения норм времени,kв1Коэффициент загрузки оборудования, kз0,85Годовой фонд времени одного рабочего,ч1790Число смен работы оборудования, n2Нормы обслуживания станков наладчиками5Нормы обслуживания станков электронщиками3Коэффициент на дополнительную заработную плату, kдоп1,2Коэффициент, учитывающий отчисления на социальное страхование, kсоц1,3Поясной коэффициент, kп1,15Коэффициент, учитывающий электроэнергию в сети завода, kw1,06Коэффициент полезного действия оборудования, η0,85Коэффициент выполнения норм времени, kв1Стоимость электроэнергии, руб/кВт2,41Годовая норма амортизационных отчислений всех станков, На %6,5Нормы времени по детале-операциям в проектном и базовом вариантах технологии приведены в таблице 4.1.Таблица 4.1 - Нормы времени по деталеоперациям стоимость и мощность оборудования в проектном и базовом вариантах технологии№ операцииНаименование операцииМодель оборудованияМощность, кВтШтучно-калькудяционное время, минСтоимость оборудованияБазовый вариант010Токарная16К4018,512,43 430 000015Токарная16К4018,518,93 430 000020Вертикально-фрезерная6Р121142,52 800 000025Вертикально-фрезерная6Р121138,42 800 000030Горизонтально-фрезерная6Р82Ф39,5202,522 100 000035Вертикально-сверлильная2Н1507,531,51 200 000040Вертикально-сверлильная2Н1507,522,81 200 000045Вертикально-сверлильная2Р135Ф27,015,33553500050Вертикально-сверлильная2Р135Ф27,017,73553500055Внутришлифовальная3К227П3,34,112 650 000Итого406,153630000Проектный вариант010Токарная с ЧПУCNC 16605,5266 310 000015Токарно-фрезерная с ЧПУTakisawa TMT 4500 ST 2225227 800 000020Токарно-фрезерная с ЧПУTNN 250 module-3221723 300 000Итого29757410000Часовые тарифные ставки, применяемые на предприятии:1 разряд – 85,42 руб/час;2 разряд – 124,31 руб/час;3 разряд – 146,74 руб/час;4 разряд – 173,04 руб/час;5 разряд – 204,2 руб/час; 6 разряд – 240,89 руб/час. Нормы амортизационных отчислений. Годовая норма отчислений (На) для всех станков – 6,5 % Нормативы отчислений на ремонт оборудования.Процент отчислений в ремонтный фонд Кр=2%,для обрабатывающих центров Кр=3%. Стоимость электроэнергии и применяемых видов топлива.Стоимость 1 кВт-ч электроэнергии Цэ=2,41 руб./кВт-ч. Годовой фонд времени одного рабочего.Номинальный фонд времени = 1986 ч.Потери составляют 10% (с учётом отпусков), тогда:Действительный фонд времени = 1790ч.Таблица 4.2-Нормы обслуживания станков вспомогательными рабочими (наладчиками, электронщиками).Нормы обслуживания станков вспомогательными рабочиминаладчикамиэлектронщиками53Коэффициент выполнения норм времени на операциях технологического процесса принимаем Кв=1. Режим работы предприятия (цеха) –2смены.Продолжительность смены = 8ч.Расчет вспомогательных показателей экономической эффективности4.4.2.1 Потребность в оборудованииПотребность в оборудовании рассчитывается по следующей формуле[15]:(4.1)где,tштк . - штучно-калькуляционное время операции, мин;N - годовая программа выпуска детали - 500 шт.;60 - перевод минут в часы;Fд- действительный фонд времени работы оборудования, ч (при 1 - сменной - 2007 ч, при 2-сменной 4015 ч );kв- коэффициент выполнения норм времени (принимается по данным предприятия) Кв=1;k3 - коэффициент загрузки оборудования (принимается по данным предприятия, и составляет к3= (0,83- 0,93).Принятое количество технологического оборудования для базового варианта определяется аналогично проектному, приведенному в пункте 3.2 и равняется 1 шт для каждой операции.4.4.2.2 Численность рабочихЧисленность рабочих рассчитывается по всем категориям -производственные рабочие (станочники, операторы), наладчики, электронщики, транспортные рабочие, контролеры.Численность станочников (операторов) рассчитывается по формуле[15]:(4.2)где, Фр- годовой фонд времени одного рабочего, ч (принимается по данным предприятия);Численность наладчиков, электронщиков рассчитывается по следующей формуле:(4.3)где, n - число смен работы оборудования;Нон(э) - число станков (станков с ЧПУ), обслуживаемых одним наладчиком (электронщиком), ед.(принимается по данным предприятия).Численность контролеров и транспортных рабочих рассчитывается в процентах от числа производственных рабочих (станочников, операторов). Численность контролеров - 4%, численность транспортных рабочих - 4%.Общая численность рабочих составит[15]:Ч = Чст+Чн+Чэ+Чк+Чтр(4.4)Она рассчитывается по базовому варианту, для проектного приводился в разделе 3.Пример расчета: операция 010 Токарная1) Расчет численности станочниковЧстан=(12,4*2070)/(1790*60)=0,23 чел.2)Расчет числа наладчиковЧисло наладчиков - Чн=(12,4*2070*2)/(4015*0,85*60*5)=0,0283) Число электронщиков Чэ=(12,4*2070*2)/(4015*0,85*60*3)=0,214;4)Расчет численности контролеров: 4% от общего числа станочниковЧк=(12,4*2070*0,04)/(1790*60)=0,0051 чел.5)Расчет общей численности рабочихЧ =1+1+1+1=4чел.Таблица 4.3- Численность рабочих№ операцииШтучно-калькудяционное время, минЧисленность станочников, челЧисленность оборудования, штЧисленность наладчиков, челЧисленность электронщиков, челЧисленность контроллеров, челОбщая численность рабочих, челБазовый вариант01012,411111501518,911111502042,511111502538,4111115030202,511111503531,511111504022,811111504515,311111505017,71111150554,1111115Итого406101010101050Проектный вариант0102611111501525211111502017111115Итого29733333154.4.3 Расчет капитальных вложенийКапитальные вложения в наиболее полном виде представляют сумму единовременных затрат по следующим элементам:К = Кпр+Ксопр+ Ксопут+Книр+Кэкол (4.5)где,К - капитальные вложения по варианту;Кпр - прямые капитальные вложения в конкретное предприятие, осуществляющее данный вариант;Ксопр - капитальные вложения в сопряженные отрасли, обеспечивающие реализацию данного варианта;Ксопут - сопутствующие капитальные вложения (например, в подъздные пути, линии электропередач и т.п.);Книр- капитальные вложения, необходимые для выполнения научно-исследовательских работ;Кэкол - капитальные вложения, связанные с поддержанием благоприятных экологических условий.При выполнении дипломного проекта, определяются только прямые капитальные вложения. Прямые капитальные вложения определяются по формуле[15]К= Кто+Ку+Кзд+Косн+Кинстр+Кмат+Кн.п+К6п(4.6)где, Кто - капитальные вложения б оборудование,Ку - в устройства и сооружения;Кзд- в здания;Косн - в дорогостоящую оснастку;Кинстр. - в дорогостоящий инструмент;Кмат - в запасы материалов; Кнп - в незавершенное производство;Кбп — в расходы будущих периодов.Сутью мероприятий данного дипломного проекта является:1) Перенос отдельных операций технологического процесса с универсального оборудования на более производительное оборудование (обрабатывающие центры), с целью более высокой его загрузкой.2) Внедрение высокопроизводительного инструмента и технологической оснастки.Капитальные вложения оцениваются в технологическое оборудование по восстановительной остаточной стоимости с учётом коэффициента занятости оборудования данной деталью и в дорогостоящую технологическую оснастку, оценка которой производится из учета ее покупной стоимости приспособления или комплекта УСП (универсальное сборное приспособление). Другие составляющие капитальных вложений не оцениваются.4.4.3.1 Капитальные вложения в технологическое оборудованиеКапитальные вложения в технологическое оборудование производится по формуле[15](4.7)где qnp-принятое количество оборудования на операции, шт;Цто i-цена (остаточная стоимость) единицы i-го вида оборудования, руб;i-коэффициент занятости оборудования выполнением i-й операции;,i -количество деталеопераций.Пример расчета: операция 010 токарнаяРасчет капитального вложения в станок 16К40qnp -принятое количество оборудования на операции, шт.1Цто i-цена единицы i-го вида оборудования, руб3 430 000i -коэффициент занятости оборудования выполнением i-й операции, 0,11Кт.о=3 430 000*1*0,11=377300 руб;4.4.3.2 Расчет капитального вложения в технологическую оснастку и инструментВ базовом варианте используются семь специальных приспособлений,в проектном варианте -не одного.Косн= Цосн.;общая стоимость оснастки по базовому варианту составляет - Косн=27200 руб,общая стоимость оснастки по проектному варианту составляет -Косн=0 руб,По технологическому процессу при изготовлении деталей используются инструменты и калибры, которые являются сложными по конструкции и стоимость которых можно отнести к капитальным затратамКинстр.=Ц инстр , рубОбщая стоимость инструментов по базовому варианту составит - Кинстр=14356 руб.по проектному варианту составит – Кинстр=174530 руб.Прямые капитальные вложения составят: К= Кто+ Косн + Кинстрр,По базовому варианту: Кбаз=53 630 000+ 27200 + 14 356= 53671556руб.Определение себестоимости годового объема производстваСебестоимость годового объема производства (текущие затраты) определяется по вариантам только по тем статьям затрат, которые изменяются в сравниваемых вариантах, т.е. рассчитывается технологическая себестоимость.В общем случае технологическая себестоимость складывается из суммы следующих элементов:С = 3м +3э+3зп+3об+3осн+3и(4.8)где: Зм - затраты на все виды материалов, комплектующих и полуфабрикатов; Зэ- затраты на технологическую электроэнергию (топливо); Ззп- затраты на заработную плату;3об- затраты на содержание и эксплуатацию оборудования; 3осн- затраты, связанные с эксплуатацией оснастки; Зи - затраты на малоценный инструмент. В данном случае изменяются только следующие статьи затрат: Зэ - затраты на технологическую электроэнергию; Ззп - затраты на заработную плату;Зоб- затраты на содержание и эксплуатацию оборудования; Зи- затраты на малоценный инструмент. Так как расчет производится по операциям, то целесообразно сначала рассчитать технологическую себестоимость единицы, а затем годовой программы.Формулы расчета приводятся для операций. При определении величины отдельных статей затрат в целом по варианту затраты по рассматриваемым детале-операциям суммируются.Затраты на заработную платуЗатраты на заработную плату опредяются по формуле3зп=3ст + Зн + Зз+Зк + Зтр(4.9)где, Зст - основная и дополнительная заработная плата с отчислениями на социальное страхование станочников, руб.;Зн- то же, наладчиков, руб.;Зэ- то же, электронщиков, руб.;Зк - то же, контролеров, руб.;Зтр - то же, транспортных рабочих, руб. Основная и дополнительная заработная плата производственных рабочих с отчислениями на социальное страхование, руб. при применении сдельной формы оплаты труда:Зст=Стар∙tшт.к∙kдоп,∙kсоцkп (4.10)где, Стар - часовая тарифная ставка производственного рабочего на операции, руб.;tшт.к- норма времени на операцию, ч (для перевода минут в часы -разделить на 60);kдоп - коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату (по данным предприятия, приближенно кдоп = 1,2);kсои - коэффициент, учитывающий отчисления на социальное страхование kст =1,;kп - поясной коэффициент (для Урала kп=1,15);Основная и дополнительная заработная плата всех остальных рабочих (наладчиков, электронщиков, транспортных рабочих) находится по следующей формуле: (4.11)где Стар.н - часовая тарифная ставка, руб.Чн- численность рабочих соответствующей категории, чел.Пример расчета: оnерация 010 токарная1) Расчет основной и дополнительной З.П. основных рабочих по 4 разряду.Зст=173,04 ∙12,4∙1,2∙1,∙1,15/60 =49,12руб.2)Расчет основной и дополнительной З.П. для остальных рабочих.З.П. наладчиковЗнал=173,04∙1∙1,15∙1790∙0,008∙1,2/500=25,8 руб.З.П. электронщиковЗэл=173,04∙1,∙1,15∙1790∙0,014∙1,2/500=13,648рубЗ.П. контролеровЗк=173,04∙1∙1,15∙1790∙1∙1,2/500=2,021руб3) Затраты на заработную плату (З.П.)Ззп=49,12+25,8+13,64+2,02=90,58 руб.Результаты расчетов сводятся в таблицу 4.4.Таблица 4.4 - Затраты на заработную плату№ операцииРазряд работЧасовая тарифная ставка, руб/часШтучно-калькудяционное время, минЗ.П. станочников, руб/часЗ.П. наладчиков, рубЗ.П. электронщиков, рубЗ.П. контроллеров, рубОбщие затраты на З.П., рубБазовый вариант0104173,0412,449,1225,813,652,0290,580154173,0418,971,228,550,45,2155,30205204,242,5242,344,152,168,8347,40255204,238,4212,146,158,48,8325,40305204,2202,5754,843,249,97,63855,50355204,231,5172,536,645,87,63262,50404173,0422,878,313,022,46,21119,90454173,0415,354,426,442,16,121290505204,217,789,610,822,22,41250555204,24,132,710,322,22,467,6Итого2211,2Проектный вариант0104173,0426103,4516,022,46,21148,050154173,042521002,928,442,16,121079,50205204,21779,6510,822,22,4115,05Итого1342,64.4.4.2Затраты на электроэнергиюЗатраты на энергию, расходуемую на выполнение одной деталеоперации, рассчитываются по следующей формуле[15](4.12)где Ny - установленная мощность главного электродвигателя, кВт;kN - средний .коэффициент загрузки электродвигателя по мощности (0,65);kвр- средний коэффициент загрузки электродвигателя по времени (0,75),kод -средний коэффициент одновременности работы всех электродвигателей станка (код = 0,6 - 1,3 , берем 0,80);kw - коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети завода (kw=1,06);- коэффициент полезного действия оборудования (0,85)- (металлорежущего - 0,7-0,8; обрабатывающих центров — 0,9);kв- коэффициент выполнения норм времени(1);Цэ- стоимость 1 кВт-ч электроэнергии (принимается по данным предприятия –2,41кВт-ч).Пример расчета: операция 010 токарнаяРасчет затрат на электроэнергиюЗэ=18,5·0,65·0,75·0,80·1,06·12,4·2,41/(0,85·1·60)=4,401руб.Результаты расчетов сводятся в таблицу 4.5.Таблица 4.5 - Затраты на электроэнергию № операцииНазвание операцииМодель оборудованияМощность двигателя, кВтШтучно-калькудяционное время, минОбщие затраты на электроэнергию., рубБазовый вариант010Токарная16К4018,512,44,4015Токарная16К4018,518,96,7020Вертикально-фрезерная6Р121142,58,9025Вертикально-фрезерная6Р121138,48,1030Горизонтально-фрезерная6Р82Ф39,5202,536,9035Вертикально-сверлильная2Н1507,531,54,5040Вертикально-сверлильная2Н1507,522,83,3045Вертикально-сверлильная2Р135Ф27,015,32,1050Вертикально-сверлильная2Р135Ф27,017,72,4055Внутришлифовальная3К227П3,34,10,26Итого77,56Проектный вариант010Токарная с ЧПУCNC 16605,525,962,73015Токарно-фрезерная с ЧПУTakisawa TMT 4500 ST22252106,3020Токарно-фрезерная с ЧПУTNN 250 module-322177,17Итого116,2Затраты на содержание и эксплуатацию технологического оборудованияОпределяются по формуле[15]3об=За+Зр.,(4.13)где За - амортизационные отчисления от стоимости технологического оборудования, руб.; Зр - затраты на ремонт технологического оборудования, руб.;(4.14)где На - годовая норма амортизационных отчислений, % (принимается по данным предприятия Hа=6,5%);К3 — коэффициент загрузки технологического оборудованияКв — коэффициент выполнения норм времени Затраты на ремонт технологического оборудования, приходящиеся на одну детале-операцию: (4.15)где Кр- коэффициент отчислений в ремонтный фонд (по данным предприятия Кр=2%, для обрабатывающих центров Кр=3%).Пример расчета: оnерация 010 токарнаяРасчет затрат на содержание и эксплуатацию оборудованияЗа=3430000·6,5·12,4/(4015·0,85*1·100·60)=13,5 руб - амортизационные отчисления от стоимости оборудования .Зр=3430000·2·0,02/(2070·100)=0,66 руб затраты на ремонт оборудования.Тогда3об=13,5+ 0,66= 14,16руб.Результаты расчетов сводятся в таблицу 4.6.Таблица 4.6- Затраты на содержание и эксплуатацию технологического оборудования№ операцииНазвание операцииМодель оборудованияОстаточная стоимость, рубШтучно-калькудяционное время, минАмортизационные отчисления, рубЗатраты на ремонт, рубЗатраты на содержание и эксплуатаци.., рубБазовый вариант010Токарная16К403 430 00012,413,50,6614,16015Токарная16К403 430 00018,920,570,6621,23020Вертикально-фрезерная6Р122 800 00042,524,280,3424,62025Вертикально-фрезерная6Р122 800 00038,421,930,3422,27030Горизонтально-фрезерная6Р82Ф322 100 000202,51350,41135,41035Вертикально-сверлильная2Н1501 200 00031,520,042,04040Вертикально-сверлильная2Н1501 200 00022,81,440,041,48045Вертикально-сверлильная2Р135Ф2355350015,31,380,061,44050Вертикально-сверлильная2Р135Ф2355350017,71,60,061,66055Внутришлифовальная3К227П12 650 0004,13,450,513,96Итого225,153,12228,27Проектный вариант010Токарная с ЧПУCNC 16606 310 00025,96521,253,2015Токарно-фрезерная с ЧПУTakisawa TMT 4500 ST27 800 000252223,65,34228,94020Токарно-фрезерная с ЧПУTNN 250 module-323 300 00017125,74,48130,18Итого401,311,02412,32Расчеты технологической себестоимости сводятся в таблицу.Таблица 4.7 - Технологическая себестоимость годового объема выпуска деталиСтатьи затратНа одну детальГодовая программа выпуска деталей, штНа годовую программуБазовый вариантПроектный вариантБазовый вариантПроектный вариантОбщие затраты на заработную плату, руб2211,21342,65001105600671300Затраты на электроэнергию, руб77,56116,23878058100Амортизационные отчисления, руб225,15401112575200500Затраты на ремонт, руб3,1211,0215605510Итого2517,031870,821 258 5159354104.4.5 Расчет основных показателей сравнительной эффективностиУсловно-годовая экономия[15]Эу= C1-C2(4.16)где, C1, C2- технологическая себестоимость годового объема выпуска детали по сравниваемым вариантам.Дополнительные капитальные вложения, руб.Кд = К = К2 – К1. (4.17)Срок окупаемости исполнительных капитальных вложений, лет(4.18)Приведенные затраты по вариантам, руб.:Зпр1=С1+Ен∙К1(4.19)Зпр2=С2+Ен∙К2 ,(4.20)гдеЕн- нормативный коэффициент эффективности (принимается исходя из условий, заложенных в проекте по срокам окупаемости). Годовой экономический эффект, руб.Э = Зпр1 -Зпр2.(4.21)Коэффициент эффективности дополнительных капитальных вложений(4.22)Результаты расчетов сводятся в таблицу:Таблица 4.8- Эффективность мероприятий проектаБазовый вариантПроектный вариантИзменение показателейОбщая стоимость инструментов (Кинстр)14356174 530-160174Стоимость оснастки (Косн)27200027 200Капитальные вложения в оборудование5363000057 410 000-3780000Прямые капитальные вложения (К= Кто+Кинстр+ Косн)5367155657584530-3912974Технологическая себестоимость(С)1 258 515935410323105Условно-годовая экономия (Эу=С1-С2)323105Дополнительные капитальные вложения 3912974Срок окупаемости вложений Эу12,1Приведенные затраты З=С+0,15·К9309248,49573089,5-263841,1Коффициент эффективности дополнительных капиталовложений Эу/DK0,085 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ОХРАНА ТРУДА5.1 Характеристика опасного фактора и способа защитыКорооткое замыкание (КЗ) — электрическое соединение двух точек электрической цепи с различными значениями потенциала, не предусмотренное конструкцией устройства и нарушающее его нормальную работу. Короткое замыкание может возникать в результате нарушения изоляции токоведущих элементов или механического соприкосновения неизолированных элементов.При коротком замыкании резко и многократно возрастает сила тока, протекающего в цепи, что, согласно закону Джоуля — Ленца приводит к значительному тепловыделению, и, как следствие, возможно расплавление электрических проводов, с последующим возникновением возгорания и распространением пожара.Короткое замыкание в одном из элементов энергетической системы способно нарушить её функционирование в целом — у других потребителей может снизиться питающее напряжение, что может привести к повреждению устройства; в трёхфазных сетях при коротких замыканиях возникает асимметрия напряжений, нарушающая нормальное электроснабжение. В больших энергосетях короткое замыкание может вызывать тяжёлые системные аварии.В случае повреждения проводов воздушных линий электропередачи и замыкании их на землю в окружающем пространстве может возникнуть сильное электромагнитное поле, способное в близко расположенном оборудовании навести ЭДС, опасную для аппаратуры и работающих с ней людей.Одним из способов защиты от КЗ является зануление с использованием отключающего оборудования — быстродействующие коммутационные аппараты с функцией ограничения тока короткого замыкания - плавкие предохранители и автоматические выключатели.Зануление является преднамеренным электрическим соединением открытых проводящих элементов электрических установок, которые не находятся в нормальном состоянии под напряжением, с глухозаземлённой нейтральной точкой трансформатора или генератора, в электросетях трехфазного тока; с заземлённой точкой источника в электросетях постоянного тока; с глухозаземлённым выводом источника однофазного электрического тока. Целью выполнения зануления является обеспечение электрообезопасности.Зануление отличается от заземления тем, что оно рассчитано на эффект короткого замыкания. Если распределение нагрузок на производстве является более или менее равномерным, и нулевой проводник в основном выполняет защитные функции, то в таком случае «ноль» цепляется к корпусу электрического мотора. Короткое замыкание происходит при попадании напряжения одной из фаз на корпус электрического двигателя.5.2Расчет защитного зануления, выбор предохранителя и автомата Расчет производится на отключающую способность защитного зануления[16].При замыкании фазы на зануленный корпус электроустановка автоматически отключается, если значение тока однофазного короткого замыкания удовлетворяет условию:Iкзо>kIномгде Iном - номинальный ток плавкой вставки предохранителя или ток срабатывания автоматического выключателя, А;k - коэффициент кратности тока [16, табл. 5.18].Номинальный ток плавкой вставки Iном=должен соответствовать условиюгде ном. тр — номинатьный ток трансформатора, определяемый по формуле (5.1)где Рном - номинальная мощность трансформатора. кВА, - фазное напряжение. В.Значение тока короткого замыкания Iкззависит от и сопротивления цепи и определяется по формуле (5.2)где - активное сопротивление фазного и нулевого защитного проводников соответственно, Ом; и - внутренние индуктивные сопротивления фазного и нулевого проводников, соответственно, Ом;- внешнее индуктивное сопротивление петли фаза-нуль, Ом;- приближенные полные сопротивления масляных трансформаторов, Ом.Сечение нулевого защитного проводника и его материал принимаются заранее из условия:Питающий кабель − четырехжильный с медными жилами 3 х120 мм2 и 1 х70 мм2.Полное сопротивление обмоток масляного трансформатора мощностью S = 400 кВА, напряжением 6/0,4 кВ при схеме Y/Y0 равняется ZT = 0,195 Ом.Длина питающей линии L= 0,25 км;Линия защищена предохранителем ПН2-400 с номинальным током плавкой вставки Iпл = 300 А.для плавкого предохранителя.Определяется требуемое правилами технической эксплуатации электроустановок потребителями (ПТЭЭП) значение тока короткого замыкания по формуле= 3 · 300 = 900 А.Погонное активное сопротивление медного проводника сечением 120 мм2R’ = 0,158 Ом/км.Активное сопротивление фазного проводника по формуле:RФ= Rф·L = 0,158 · 0,25 = 0,0395 Ом.Погонное активное сопротивление медного проводника сечением 70 мм2 по R’ = 0,28 Ом/км.Активное сопротивление нулевого защитного проводника по формулеRнп =Rф·L= 0,28 · 0,25 = 0,07 Ом.Внутреннее индуктивное погонное сопротивление медных проводников X΄ = 0,0156 Ом/км.Внутреннее индуктивное сопротивление фазного и нулевого защитного проводников по формуле:XФ = Xн = X΄· L= 0,0156 · 0,25 = 0,0039 Ом.Погонное внешнее индуктивное сопротивление кабельной линии Xп = 0,06 Ом/км.Внешнее индуктивное сопротивление фазного и защитного нулевого проводников по формуле:Хн = Xп ·L= 0,06 · 0,25 = 0,015 Ом.Полученные значения подставляем в формулу (5.2)Вывод.Фактическое значениетока короткого замыкания в петле «фаза − нуль» Iкз= 1260 А, требуемое значение тока короткого замыкания = 900 А, следовательно, отключающая способность защитного зануления обеспечена.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1Электронные ресурс: Марочник сталей и сплавов. Точка доступа: http://www.splav-kharkov.com/mat_start.php?name_id=1438. Дата обращения: 05.03.2015.2 Технология механической обработки тел вращения:учебно-методическое пособие/М.Г. Галкин, В.Н. Ашихмин,А.С. Гаврилюк. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2009, - 161 с.3 Косилова А.Г., Мещеряков Р.К., Калинин М.А. Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении. Справочник технолога. М., Машиностроение, 1976 – 288 с., ил.4 Кувалдин Ю.И., Перевощиков В.Д. Расчет припусков и промежуточных размеров при обработке резанием. Изд.: ВятГУ, Киров, 2005 г. – 160 с.5 Электронный ресурс: Каталог продукции CoroGuide 2013.1. – Режим доступа: http://www.coroguide.com/CuttingDataModule/CDMTurning.asp, свободный (07.06.2014). 6 Электронный ресурс: Sandvik coromant. – Режим доступа: http://www.sandvik.coromant.com/ru-ru/pages/default.aspx?country=ru, свободный (07.06.2014).7 Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т1 / Под ред. А.Г. Косиловой, А.Г. Суслова, А.М. Дальского, Р.К. Мещерякова – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 2001. – 912 с., ил.8 Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т2 / Под ред. А.Г. Косиловой, А.Г. Суслова, А.М. Дальского, Р.К. Мещерякова – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 2001. – 944 с., ил.9 Ашихмин В.Н. Размерный анализ при технологическом проектировании: учеб. пособие/ В.Н. Ашихмин, В.В. Закураев. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2005- 93 с.10 Режимы резания металлов: справочник / Ю.В. Барановский, [и др.]. 4-е изд., перераб. и доп. М.: НИИТавтопром, 1995- 456 с.11 ГорошкинА.К. Приспособления для металлорежущих станков: Справочник.— 7-е изд., перераб. и доп. —М.: Машиностроение, 1979. —303 с12Вардашкин Б.Н. Станочные приспособления. В 2-х т. Изд.: - М.: Машиностроение, 1984 г.13 Проектирование и расчет станочных и контрольно-измерительных приспособлений в курсовых и дипломных проектах: учеб. пособие/Аверьянов И.Н, Болотеин А.Н, Прокофьев М.А.; - Рыбинск: РГАТА, 2010. – 220 с., ил.14 Мамаев В. С., Осипов Е. Г. Основы проектирования машиностроительных заводов. Москва, «Машиностроение», 1974г.,– 290 с., ил.15 Экономическое обоснование технологических проектов. Изд.: Екатеренбург, УГТУ-УПИ, 2007 - 25 с.16 Фролов А. В., Лепихова В.А., Ляшенко Н.В. и др. Безопасность жизнедеятельности и охрана труда в стоительстве. Учеб. пос. для ВУЗов.Изд.: Ростов-на-Дону, «Феникс» - 2009, 577 с.ПРИЛОЖЕНИЕ 1:«Комплект документов на изготовление детали корпус»