Экономическое обоснование выбора конструкции проектируемого инструмента

Экономическая эффективность конструкции режущего инструмента (Э) в общем случае определяется как алгебраическая сумма годовых экономических эффектов, получаемых в сфере производства (Эпр) и сфере потребления (Эпот): Э = Эпр. + Эпот

Как показывает практика, экономический эффект в сфере потребления инструмента значительно больше, чем в сфере его производства, поэтому в дальнейшем принимаем Э = Эпот.

Э = [(Ccм*tмс+Pн) - (Ссм*tмн+Рс)]*Ас (руб.), (1)

где Ссм - себестоимость станкоминуты работы оборудования (без затрат на режущий инструмент), коп/мин;

tсм и tмн - машинное время на выполнение операции резцом сборной конструкции и напайным, мин;

Рс и Рн - расходы на эксплуатацию резца сборной конструкции и напайного,

приведенные к машинному времени операции, коп;

Ас - количество операций, выполняемых одним комплектом резца сборной

конструкции.

Значения величин, приведенных в формуле (1),определим следующим образом.

Себестоимость станкоминуты для токарно-револьверного станка:

Ссм = 0,78 руб./мин при мелкосерийном производстве,

Ссм = 0,738 руб./мин при крупносерийном производстве.

Машинное время при точении на проход определяем по формуле

tм=(L+y)* i/(S*n) (мин);

где L - длина пути резания, мм;

y - величина врезания, мм;

S - подача, мм/об;

n - частота вращения шпинделя, об/мин;

i - число проходов резца.

Расходы на эксплуатацию резца, приведенные к одной операции, рассчитываются по формуле:

Рн = ([(Сн - Цон) + n_n(Зп + Ззам.н)]*tмн)/[ Tн(n_n+1)] (руб.),

где Сн - стоимость напайного резца, (руб.);

Цон - сумма, полученная от реализации изношенного инструмента, (руб.);

n_n - число переточек резца;

Зп - затраты на переточку, (руб.);

Ззам.н - затраты на смену инструмента, (руб.);

Тн - период стойкости напайного резца, мин.

Затраты на замену инструмента рассчитываются по формуле:

Ззам.н = Смин * tзам.н,

где tзам.н - время замены изношенного инструмента, мин;

Смин - минутная тарифная ставка револьверщика;

Смин = Сч/60, где Сч - часовая тарифная ставка револьверщика.

Сч = 19,44 руб./мин.

Расходы на эксплуатацию резца с многогранными пластинами определяются по формуле:

 

Рс = [(Ск.пл + Ззам.с*К*П + {(Сд - Цос)/N})*tмс)]/(Тс*П*К) (руб.),

 

где Ск.пл. и Сд - стоимость комплекта пластин и корпуса, руб.;

Ззам.с. - затраты на замену изношенной режущей кромки, руб.;

П - количество пластин в комплекте;

К - количество режущих кромок на пластине;

N - возможных смен комплектов пластин до полного износа корпуса;

Цос - сумма средств, полученных от реализации изношенного инструмента.

 

Цос = 0,315*m*П*N (руб.),

 

m - масса новой пластины в граммах.

Количество операций, которое можно выполнить одним комплектом резца сборной конструкции, определяются по формуле:

Ас = (Тс*К*П)/tмс.

1. Исходные данные:

Материал детали - чугун

Материал инструмента:

режущая часть - КТН-20,

корпус - сталь 40Х.

Размеры резца:

­­B×H×L=25×25×150

Режимы резания:

n = 355 об/мин,

S = 0,15 мм/об,

t = 1мм,

L р.х. = 103мм.

Резец с напайной пластиной:

Cн = 45руб; Тн = 30мин; m = 8г; Зп = 3руб; n_n = 4; tзам = 3мин.

Резец с механическим креплением пластин:

К = 2; П = 20; Ск.пл. = 126руб; Сд = 51руб; tзам.н = 1,5мин; Тс = 60мин; N = 5;

m = 15,6г.

Себестоимость станкоминуты станка Ссм = 0,78 руб./мин.

Тарифная ставка револьверщика 3 разряда:

Смин.= 19,44/60 = 0,324 руб./мин.

2. Расчет.

А) Определение машинного времени обработки:

tм=(103+2)* 1/(0,15*355)= 1,97 (мин);.

Б) Затраты на замену инструмента:

Ззам.н. = Смин*tзам.н. = 0,324*3 = 0,972 (руб.).

В) Стоимость отходов:

Цон = 4,5*ρ*В*Н*L = 4,5*10^-3*7,8*10^-3*25*25*150 = 3,29 (руб.)

Рн = ([(Сн - Цон) + n_n(Зп + Ззам.н)]*tмн)/[ Tн(n_n+1)] =

([45 - 3,29) + 4(3 + 0,972)]*1,97)/[30(4 + 1)] = 0,75643 (руб.).

Г) Определение расходов на эксплуатацию резца с механическим креплением пластин Рс

Д) Затраты на замену инструмента:

Ззам.с = Смин*tзам.с. = 0,324*1,5 = 0,486 (руб.).

Е) Стоимость отходов:

Цос = 0,315*m*П*N = 0,315*15,6*20*5 = 4,914 (руб.).

Рс = [(Ск.пл + Ззам.с*К*П + {(Сд - Цос)/N})*tмс)]/(Тс*П*К) =

[(126 + 0,486*2*20 + {(51 - 4,914)/5})*1,97)]/(60*20*2) = 0,032715 (руб.).

 

Ж) Количество операций, выполняемых одним комплектом резца с механическим креплением пластин:

Ас = (Тс*К*П)/tмс = (60*2*20)/0,49 = 4898.

З)Определение экономической эффективности:

Э = [(Ccм*tмс+Pн) - (Ссм*tмн+Рс)]*Ас =

[(0,78*1,97 + 0,75643) - (0,78*1,97 + 0,032715)]*4898 = 3544,75 (руб.).

Вывод: экономический эффект от применения резцов с механическим креплением пластин вместо резцов с напаянными пластинами составляет 3544,75 руб. на один комплект.

Заключение.

Обработка резанием является универсальным методом размерной обработки. Метод позволяет обрабатывать поверхности деталей различной формы и размеров с высокой точностью из наиболее используемых конструкционных материалов. Он обладает малой энергоемкостью и высокой производительностью. Вследствие этого обработка резанием является основным, наиболее используемым в промышленности процессом размерной обработки деталей.

Обработка резанием позволяет осуществлять быстрый переход от обработки деталей (заготовок) одного размера и конфигурации к обработке деталей (заготовок) другого типа. Также обработка резанием очень эффективна, благодаря применению универсальной оснастки, то есть металлорежущего инструмента, особенно инструмента со сменным механическим креплением.

 

Список литературы:

1. Семенченко И.И., Матюшин В.М., Сахаров Г.Н. Проектирование ме­таллорежущих инструментов. М.: Машгиз, 1963.

2. Проектирование инструментальной наладки на токарно-револьверный станок мод. 1В340Ф30 с ЧПУ: Метод указания / Сост. Ю.В.Попов и др. – Омск: ОмГТУ. 1993. -40с.

3.Металлорежущие инструменты: Учебник для вузов / Г.Н.Сахаров, О.Б.Арбузов, Ю.Л.Боровой и др. - М.: Машиностроение, 1989. - 328 с., ил.

4.Справочник конструктора - инструментальщика: Под общ.ред. В.И. Баранчикова. - М.: Машиностроение, 1994.- 560 с., ил. 3.Семенченко И.И., Матюшин В.М., Сахаров Г.Н. Проектирование металлорежущих инструментов. - М.: Машгиз, 1963. - 952с., ил.

5.Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. - М.: Машиностроение, 1975. -344 с., ил.

6.Грановский Г.Н., Грановский В.Г. Резание металлов: Учебник для машиностр. и приборостр. спец. вузов. - М.: Высш. шк., 1985. -