- •Оглавление
- •Введение
- •Лекция 1 назначение и классификация технологической оснастки
- •1.1. Назначение технологической оснастки
- •1.2. Классификация технологической оснастки
- •Лекция 2 Разработка схемы базирования заготовки. Выбор установочных элементов
- •2.1. Способы базирования заготовки
- •2.2. Схемы базирования заготовки
- •2.3. Основные элементы приспособлений
- •2.4.Установочные элементы приспособлений
- •Лекция 3 Зажимные устройства приспособлений
- •3.1. Назначение зажимных устройств
- •3.2. Классификация зажимных устройств
- •3.3. Зажимные элементы
- •Лекция 4 направляющие и вспомогательные элементы, устройства и корпуса приспособлений
- •4.1. Устройства для координирования и направления инструмента
- •4.2. Вспомогательные элементы и устройства приспособлений
- •4.3. Корпуса приспособлений
- •Лекция 5 влияние точности изготовления приспособления на точность обработки и сборки
- •5.1. Погрешность базирования при установке вала на призму
- •5.2. Погрешность базирования при установке вала на жесткий центр
- •5.3. Погрешность базирования при установке детали на плоскость и два пальца
- •5.4. Определение величины поворота детали при установке ее по плоскости и отверстиям на два пальца
- •Лекция 6 силовой расчет приспособления
- •6.1. Определение сил и моментов резания
- •6.2. Выбор коэффициента трения заготовки с опорными и зажимными элементами
- •6.3. Составление расчетной схемы и исходного уравнения для расчета зажимного усилия Рз
- •6.4. Расчет коэффициента надежности закрепления к
- •6.5. Составление расчетной схемы и исходного уравнения для расчета исходного усилия Ри .
- •Лекция 7 Прочность деталей приспособлений
- •Лекция 8 привода зажимных устройств
- •8.1. Пневматический привод
- •8.2. Гидравлический привод
- •Лекция 9 привода зажимных устройств (продолжение)
- •9.1. Электромеханические приводы
- •9.2. Электромагнитные и магнитные приводы
- •9.3. Вакуумные приводы
- •9.5. Системы закрепления холодом
- •Лекция 10 последовательность проектирования специального приспособления
- •10.1. Последовательность проектирования
- •10.2. Обеспечение точности, жесткости, виброустойчивости приспособлений.
- •Лекция 11 Особенности применения сборной оснастки для станков с чпу
- •Лекция 12 Особенности проектирования контрольно-измерительных приспособлений (кип)
- •12.1. Подготовка исходных данных для проектирования
- •12 .2. Выбор или разработка принципиальной схемы контроля
- •12.3. Выбор элементов конструкции кип
- •Лекция 13 экономическое обоснование применения приспособлений
Лекция 13 экономическое обоснование применения приспособлений
При проектировании специального приспособления необходимо обосновывать экономическую эффективность его изготовления и эксплуатации. Расчет экономической эффективности применения приспособления основывается на сопоставлении затрат и экономии, возникающих при его использовании и относимых к годовому периоду. Затраты слагаются из расходов на амортизацию приспособления (амортизационные отчисления) и расходов на его содержание и эксплуатацию. Экономия достигается за счет снижения трудоемкости изготовления деталей.
В расчетах на рентабельность обычно сопоставляют разные конструктивные варианты приспособления для выполнения одной и той же технологической операции. Считая, что расходы на режущий инструмент, амортизацию станка и электроэнергию для этих вариантов одинаковы, определяют и сравнивают лишь те элементы себестоимости операции, которые зависят от конструкции приспособления. Элементы себестоимости обработки, зависящие только от конструкции приспособления, для сравниваемых вариантов а и б при использовании нового (модернизированного) (себестоимость Са) и старого (себестоимость Сб) приспособлений определяют по формуле:
где Cа — себестоимость изготовления приспособления по варианту а, руб.; La — штучная заработная плата при использовании этого приспособления, руб.; Сb — себестоимость изготовления приспособления по варианту б, руб.; Lb — штучная заработная плата при использовании этого приспособления, руб.; z — цеховые накладные расходы на приспособление, %; Sa — затраты на изготовление приспособления по варианту а, руб; Sb — затраты на изготовление приспособления по варианту б, руб.; q — расходы, связанные с применением приспособлений (ремонт, содержание, регулирование), %; i — срок амортизации приспособления, лет; п — годовая программа выпуска деталей, шт.;S/a S/b— расходы на конструирование и отладку приспособлений по вариантам а и б, руб.; п' — число деталей, обрабатываемых в приспособлении, за период освоения выпускаемой продукции.
Расходы на конструирование и отладку относят на первые образцы нового изделия или распределяют на себестоимость изделия в течение одного-двух лет его производства.
Сопоставление экономической эффективности приспособлений по вариантам а и 6 для установившегося периода производства, когда расходы на конструирование и отладку погашены, проводят, принимая S/a = S/b=0.
Себестоимость в большой степени зависит от годовой программы выпуска деталей. На рис.11.1. представлен график зависимости Са и Сb от n. Точка пересечения обеих кривых соответствуют программе выпуска n, при которой оба сопоставляемых варианта экономически равноценны. Величину этой программы, а следовательно, и точку пересечения кривых можно найти, решая совместно уравнения относительно n.
Если заданная программа больше рассчитанной по формуле величины n, то выгоднее применять более сложное приспособление, и наоборот.
Для конкретного расчета n необходимо знать величины Sа и Sb. Однако в начальный период проектирования, когда определена лишь принципиальная схема нового приспособления, точно определить его себестоимость невозможно. В этом случае применяют приближенный способ расчета по формуле:
где S — себестоимость изготовления приспособления; Кд — число деталей в приспособлении; С — постоянная, зависящая от сложности приспособления. Для простых приспособлений С= 1,5, для приспособлений средней сложности С = 3,0 и для сложных С= 4,0.
Величину i берут равной одному году, в течение которого конструируемое специальное приспособление будет использовано для выпуска заданной продукции. Если, например, данные детали выпускают в течение двух лет, то i также принимают равным двум годам. Если производимая продукция стабильна и сроки прекращения ее выпуска неизвестны, то i рекомендуется брать для простых приспособлений равным одному году, для приспособлений средней сложности — от двух до трех лет и для сложных — от четырех до пяти лет.
Величину q рекомендуется брать равной 20 %. Для определения L нужно знать штучное время tшт на данную операцию и минутную заработную плату l рабочего:
У сопоставляемых вариантов эти величины различны. При использовании более совершенного приспособления tшт и l снижаются в результате уменьшения основного и вспомогательного времени, а также облегчения условий труда и упрощения выполняемых манипуляций.
Применение приспособлений и их усовершенствование часто вызывают перестройку технологического процесса, в связи с тем, что исключаются или видоизменяются отдельные операции. Тогда сопоставляют себестоимость механической обработки детали, зависящей от оснастки, не по отдельным операциям, а по процессам:
где I и II — индексы, относящиеся к сопоставляемым вариантам процессов
При технико-экономических расчетах приходится определять величину снижения трудоемкости изготовления одной детали по всем технологическим операциям механической обработки, отнесенной к одному приспособлению:
где Σt1 — суммарная трудоемкость изготовления детали до применения приспособления; Σt2 — суммарная трудоемкость изготовления детали после применения приспособлений; t{ и t2 — штучное время обработки детали на станке до и после применения приспособления; k — количество приспособлений, применяемых на всех технологических операциях при изготовлении детали на станках, шт.
Экономия на прямой заработной плате в результате применения одного приспособления:
где С1 и С2 —тарифные ставки на одинаковых операциях до и после применения приспособления.
Экономический эффект Э от применения одного приспособления при обработке детали определяют с учетом цеховых накладных расходов z. Величину z берут в процентах от прямой заработной платы рабочего станочника. Экономический эффект:
Условия, определяющие экономическую эффективность применения приспособления за год при обработке детали на соответствующем станке, можно выразить неравенством:
где Аг — годовые расходы на амортизацию и эксплуатацию одного приспособления.
Контрольные задания.
Задание 11.1.
На чем основывается расчет экономической эффективности применения приспособлений?
Задание 11.2.
Как выбирают срок амортизации приспособлений в случае, когда срок выпуска деталей неизвестен?
Библиографический список
1. Андреев Г. Н., Новиков В. Ю., Схиртладзе А. Г. Проектирование технологической оснастки машиностроительного производства: Учеб. Пособие для машиностроит. Спец. Вузов/ Под ред. Ю. М. Соломенцева. – 2-е изд., испр. –М.: Высш. Шк., 1999 – 415с.
2. Ансеров М. А. Приспособления для металлорежущих станков. Изд-е 4-е, испр. и доп. Л., «Машиностроение» (Ленингр. отд-ние), 1975г., 656с.
3. Белоусов А. П. Проектирование станочных приспособлений: Учебное пособие для учащихся техникумов. – 3-е изд. перераб. и доп. – М.: Высш. школа, 1980. – 240 с.
4. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков: Справочник – 7-е изд., перераб. И доп. – М.: Машиностроение, 1979. – 303 с
.
5. Коваленко А. В., Подшивалов Р. Н. Станочные приспособления. – М.: Машиностроение, 1986, 152 с.
6. Косов Н. П., Исаев А. Н., Схиртладзе А. Г. Технологическая оснастка: вопросы и ответы: Учебное пособие для вузов. – М.: Машиностроение, 2005. 304 с.
7. Свешников В. К. Станочные гидроприводы: Справочник. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение , 1995. – 448 с.
8. Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т./ Ред. совет: Б. Н. Вардашкин (пред.) и др. – М.: Машиностроение 1984. – Т.1 /Под ред. Б. Н. Вардашкина, А. А.Шатилова. 1984. 592 с.
9. Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т./ Ред. совет: Б. Н. Вардашкин (пред.) и др. – М.: Машиностроение 1984. – Т.2 /Под ред. Б. Н. Вардашкина, В. В. Данилевского. 1984. 656 с.
10. Технология машиностроения: В 2 т. Т.2. Производство машин: Учебник для вузов / В. М. Бурцев, А. С. Васильев, О. М. Деев и др.; Под ред. Г. Н. Мельникова. – 2-е изд., стереотип. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. – 640 с.
11. Холодкова А. Г. Технологическая оснастка: учебник для студ. Высш. Учеб. Заведений / А. Г. Холодкова. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. -386 с.
12. Черпаков Б. И. Технологическая оснастка: Учебник для учреждений сред. Проф. Образования/ Борис Ильич Черпаков. – М.: Издательский центр «Академия»,2003. – 288 с.