Задача 3. Выбор рационального варианта механической обработки детали по минимальной себестоимости.

Варианты индивидуальных заданий на выполнение работы приведены в таблицах 4 и 5.

Рисунок 1 – Обрабатываемые детали втулка (1) и шатун (2)

Таблица 4 – Варианты задач для сравнения себестоимости обработки цилиндрических поверхностей втулки

№ задачи	Размеры		Вариант	Метод обработки и модель станка	Разряд	Tшт-к., мин.
	d(D)	L
1	50+0,039	40	1	Тонкое растачивание на станке модели 16К04В	3	1,86
			2	Шлифование на станке модели 3К227В	3	4,6
2	50+0,039	40	1	Развертывание на станке модели 2Н135	2	3,8
			2	Протягивание на станке модели 7Б55	2	0,6
3	40+0,027	50	1	Развертывание на станке модели 2Н135	2	4,53
			2	Тонкое растачивание на станке модели 16К04В	3	2,2
4	40+0,027	30	1	Развертывание на станке модели 2Н135	2	2,86
			2	Шлифование на станке модели 3К227В	3	3,6

5	48+0,039	60	1	Тонкое растачивание на станке модели 16К04В	3	2,8
			2	Протягивание на станке модели 7Б55	2	0,8
6	80-0,03	50	1	Наружное шлифование на станке модели 3М151	3	3,2
			2	Тонкое точение на станке модели 16К04В	3	2,3
7	80-0,03	40	1	Наружное шлифование на станке модели 3М151	3	2,4
			2	Бесцентровое шлифование на станке модели 3М184	2	0,3
7	60-0,03	50	1	Тонкое точение наружной поверхности на станке модели 16К04В	3	2,4
			2	Бесцентровое шлифование на станке модели 3М184	2	0,4

При сравнении вариантов обработки цилиндрических поверхностей из таблицы 4 в качестве исходных данных следует принимать: материал втулки – сталь 40, 250НВ, производство крупносерийное, объем выпуска 20 000 шт. в год.

При сравнении вариантов обработки плоских поверхностей из таблицы 5 в качестве исходных данных следует принимать: материал шатуна – сталь 40, 240НВ, производство крупносерийное, объем выпуска 25 000 шт. в год.

В таблице 5 Т – поле допуска на размер, Z – припуск на сторону, Ra – шероховатость обрабатываемой поверхности.

Таблица 5 – Варианты задач для сравнения себестоимости обработки цилиндрических поверхностей шатуна

№ задачи	Т, мм	Z, мм	Ra, мм	Вариант	Метод обработки и модель станка	Разряд	Tшт-к., мин.
1	0.12	0.3	2	1	Тонкое фрезерование на станке модели 6Р10	3	3,0
				2	Наружное протягивание на станке модели 7Б74	2	0,4
2	0.35	2	12	1	Строгание на станке модели 7Е35	2	4,0
				2	Фрезерование на станке модели 6Р11	2	1,0
3	0.07	0.2	1	1	Шлифование на станке модели 3Г71М	3	4,2
				2	Шлифование на станке с круглым столом модели 3Д756	3	0,3

Наиболее выгодным признается тот вариант обработки, у которого величина приведенных затрат на единицу продукции будет минимальной. для выявления его необходимо определить приведенные часовые затраты на рассматриваемых рабочих местах.

Часовые приведенные затраты С_пз включают: текущие затраты по наиболее часто измеряющимся статьям (заработную плату операторам и наладчикам, расходы по содержанию и эксплуатации машин, а также приведенные к текущим затратам капитальные вложения, относящиеся к одному рабочему месту, в оборудование и здание).

, (5)

где С_з – основная и дополнительная заработная плата с начислениями на социальное страхование и приработок, руб./ч.;

М – количество обслуживаемых одним рабочим станков, шт.;

C_чз – часовые затраты по эксплуатации рабочего места, руб./ч.;

Е_н – нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений (Е_н=0,15);

К_с – удельные капитальные вложения в станок, руб./ч.;

К_з – удельные капитальные вложения в здание, руб./ч.

Основная и дополнительная заработная плата с начислениями и приработком определяется по формуле :

, (6)

где 2,66 – коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату, начисления на социальное страхование и приработок;

С_ТФ – часовая тарифная ставка сдельщика-станочника соответствующего разряда, руб./ч.;

К – коэффициент, учитывающий зарплату наладчика.

Таблица 6 – Часовые тарифные ставки рабочих, руб.

Тарифные разряды	1	2	3	4	5	6
Тарифные коэффициенты	1	1,6	2	2,15	2,49	2,89
Часовая тарифная ставка СТФ	299	478	598	658	747	867

В серийном производстве наладка станка осуществляется самим оператором и коэффициент К учитывающий зарплату наладчика, принимается равным 1. Количество обслуживаемых одним рабочим станков принимается равной 1, т.е. М=1.

Часовые затраты по эксплуатации рабочего места можно рассчитать по формуле:

, (7)

где – часовые затраты на базовом рабочем месте, руб./ч.;

К_м – коэффициент, показывающий, во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка, больше затрат на базовом рабочем месте.

Часовые затраты на базовом рабочем месте для крупносерийного производства равны 44,6 руб./ч.

Основные сведения о станках и значения коэффициента К_м приведены в таблице 7.

Таблица 7 – Оптовые цены, габариты и значения коэффициентов К_м металлорежущих станков

Наименование станка	Модель	Оптовая цена Р, руб.*1000	Габариты ВхН, мм	Км
Вертикально-серлильный	2Н135	1500	1240х810	0,9
Бесцентрово-шлифовальный	3М184	11 00	3500х2200	3,3
Горизонтально-протяжной	7Б55	11 150	6000х1430	3,0
Внитришлифовальный	3К227В	15 950	2300х1280	2,2
Вертикально-фрезерный	6Р10	2 800	1720х1750	1,2
Вертикально-фрезерный	6Р11	2 600	2100х1780	0,9
Вертикально-протяжной	7Б74	9 000	2210х1435	2,5
Поперечно-строгальный	7Е35	3 100	2470х1260	0,9
Плоскошлифовальный	3Г71М	2 250	2500х1590	1,6
Плоскошлифовальный с круглым столом	3Д756	15 000	2770х2305	2,3
Круглошлифовальный	3М151	13 00	3100х2100	2,7
Токарно-винторезный высокой точности	16К04В	4 000	2522х1 166	1,2

Удельные часовые капитальные вложения в станок и здание для серийного производство определяются:

, .

где Ц – первоначальная балансовая стоимость станка, руб.,

Ф_Д – действительный фонд времени работы станка, ч.,

– коэффициент загрузки станка;

250 000 – средняя стоимость здания, приходящаяся на 1 м² производственной площади, руб.;

F – производственная площадь, занимаемая станком с учетом проходов, м².

Первоначальная балансовая стоимость станка:

, (8)

где Р - оптовая цена станка по прейскуранту, руб.,

1,1 – коэффициент, учитывающий затраты на транспортирование станка и монтаж.

Производственная площадь с учетом проходов составляет:

, (9)

где f - площадь станка в плане, м²,

K_f– коэффициент, учитывающий дополнительную площадь на проходы, проезды.

Производственная площадь, занимаемая станком, с учетом проходов не может быть меньше 6 м². Поэтому если произведение окажется меньше этого значения, то производственную площадь принимают равной 6 м².

Площадь станка в плане определяют умножением габаритных размеров станка ВхН, 6 м². Значение коэффициента в зависимости от величины площади станка в плане определяют по таблице 8.

Таблица 8 – Значение коэффициента

Площадь станка в плане, м2	до 2	2-4	4-6	6-10	10-20	св. 20
	4,0	3,5	3,0	2,5	2,0	1,5

Коэффициент загрузки станков рекомендуется принимать для крупносерийного производства равным 0.8, а действительный годовой фонд времени Ф_д=4 015 ч.

Технологическая себестоимость операции механической обработки по приведенным затратам рассчитывается по формуле:

, (10)

где – штучное или штучно-калькуляционное время на выполнении операции, мин.;

60 – коэффициент для перевода стоимости станко-часа в станко-минуты.

Величина приведенной годовой экономии от применения более экономного варианта обработки определяется по формуле:

, (11)

где N – годовая программа, шт.

При анализе себестоимости сравниваемых операций построить диаграмму.

Рисунок 2– Диаграмма величины себестоимости и ее структурных элементов

Таблица 9 – Выбор номера зада для задания 3

	1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	1 (1)	2 (1)	3 (1)	4 (1)	5 (1)	6 (1)	7 (1)	8 (1)	1 (2)
2	2 (2)	3 (2)	1 (1)	2 (1)	3 (1)	4 (1)	5 (1)	6 (1)	7 (1)
3	8 (1)	1 (2)	2 (2)	3 (2)	1 (1)	2 (1)	3 (1)	4 (1)	5 (1)
4	6 (1)	7 (1)	8 (1)	1 (2)	2 (2)	3 (2)	1 (1)	2 (1)	3 (1)
5	4 (1)	5 (1)	6 (1)	7 (1)	8 (1)	1 (2)	2 (2)	3 (2)	1 (1)
6	2 (1)	3 (1)	4 (1)	5 (1)	6 (1)	7 (1)	8 (1)	1 (2)	2 (2)
7	3 (2)	1 (1)	2 (1)	3 (1)	4 (1)	5 (1)	6 (1)	7 (1)	8 (1)
8	1 (2)	2 (2)	3 (2)	1 (1)	2 (1)	3 (1)	4 (1)	5 (1)	6 (1)
9	7 (1)	8 (1)	1 (2)	2 (2)	3 (2)	1 (1)	2 (1)	3 (1)	4 (1)

Первая цифра – номер варианта; вторая – номер детали (1 – втулка, 2– шатун)