Себестоимость продукции машиностроения в значительной степени определяется затратами на материалы. Поэтому рациональный выбор заготовки обусловлен необходимостью экономии материалов.
При выборе вида заготовки для проектируемого технического процесса предпочтение следует отдавать заготовке, характеризующейся лучшим использованием материала и меньшей стоимостью. В случае, когда в технологическом процессе могут быть использованы различные виды заготовок, рациональный тип заготовки может быть выбран только на основе технико-экономических расчетов.
Одним из факторов, обеспечивающих рациональное использование материалов при изготовлении продукции машиностроения, является нормирование их расходов.
Сущность нормирования расходов материалов заключается в регламентации использования предметов труда в отраслях народного хозяйства.
Нормы расхода материалов служат основой для плановых расчетов потребности в материальных ресурсах, с их помощью обеспечивается необходимое соответствие между плановым объемом выпуска продукции и материальными ресурсами, выделяемыми на ее изготовление. Без норм расхода материалов невозможна разработка сметы производственных затрат.
Нормы расхода являются средством контроля и учета рационального использования материальных ресурсов.
Основу нормы составляет полезный расход материала на единицу продукции, равный массе готовой детали.
Второй элемент нормы включает дополнительные затраты материала на отходы и потери, обусловленные несовершенством конкретного технического процесса (угар металла при плавке, образование стружки при обработке резанием и т.д.).
В общем случае определение нормы расходы металла для изготовления отдельной детали определяется как массой отходов, возникающих в процессе разки металла на заготовки, так и отходами, возникающими в процессе их последующей обработки.
Норма расхода металла на изделие массового и крупносерийного производства определяется точным техническим расчетом с учетом потерь металла по элементам. На изделия единичного и мелкосерийного производства норма расхода, как правило, устанавливается по коэффициенту технологических потерь.
Методика расчета нормы расхода металла определяется типом заготовки, выбранной для изготовления детали.
В случае выбора в качестве заготовки сортового проката норма расхода металла рассчитывается следующим образом.
Устанавливается длина заготовки Lз в мм для одной детали по формуле
Lз = Lд + 2a + b , (5.1)
где Lд – длина детали по чертежу, мм; а – общий припуск на обработку торца; b – ширина разреза при резке сортового проката на заготовки, мм.
Далее устанавливается величина потерь металла на зажим заготовки в патроне, которая зависит от диаметра проката и определяется числом деталей, изготавливаемых из одного прутка сортового проката:
, (5.2)
где Lпр – длина прутка сортового проката, мм; l – величина потерь на зажим заготовки в патроне, мм.
Для дальнейших расчетов применяют целое число деталей n.
Затем определяется длина остатка lост прутка вследствие некратности используемой длины прутка длине заготовки для одной детали по формуле:
(5.3)
Норму расхода материала на изготовление одной детали Нр можно определить из условия:
, (5.4)
где Мnм – масса погонного метра проката, кг.
В случае выбора в качестве заготовки поковки или штамповки норма расхода металла Нр определяется следующей формулой:
, (5.5)
где Gn – масса поковки (штамповки) с учетом припуска на последующую механическую обработку, кг; Gо – масса отходов в процессе штамповки и ковки, кг; Gу – потери металла на угар при нагреве заготовок, кг; А – отходы металла при расходе листового проката для поковки (штамповки), кг.
Нормирование расхода металла на изготовление отливок имеет свои особенности. Расчет ведется не по каждой отдельной детали, а по группам деталей. При этом основу нормирования расхода металла на изготовление отливок составляет определение массы металлической завалки шихты.
Кроме массы отливки, литников и прибылей при расчете металлозавалки определяется процесс брака, угара и прочих потерь. При этом потери подразделяются на возвратные и безвозвратные.
Норма расхода металла на изготовление отливок будет считаться укрупненно по формуле:
, (5.6)
где Gо – масса отливки с учетом припуска на последующую механическую обработку, кг; Кn – коэффициент безвозвратных потерь и брака литья, увеличивающих норму расхода металла.
Экономическая целесообразность использования того или иного типа заготовки обусловливается не только меньшей нормой расхода металла при ее изготовлении, но также и меньшей стоимостью изготовления.
Стоимость заготовки учитывается при расчете технологической себестоимости процесса механической обработки, поэтому предпочтение следует отдавать той заготовке, которая обеспечивает меньшую технологическую себестоимость детали. Если сопоставляемые варианты технологической себестоимости оказываются равноценными, то предпочтительным следует считать вариант заготовки с меньшей нормой расхода материала.
Если деталь изготавливается из проката, то стоимость заготовки Sз определяется по массе проката, требующегося на ее изготовление, и по массе образующейся в процессе механической обработки стружки:
, (5.7)
где 1,05 – коэффициент, учитывающий затраты на правку, калибровку, разрезку проката на штучные заготовки; Hз – масса заготовки, кг; S – стоимость 1 т материала заготовки, руб; g – масса готовой детали, кг; Sотх – стоимость 1 т отходов (стружки), руб.
Стоимость заготовок, получаемых методами литья, ковки, штамповки, можно с достаточной точностью определить по формуле:
, (5.8)
где С – базовая стоимость 1 т заготовок, руб; Км, Кв, Кп, Кс – коэффициенты, зависящие от марки материала, массы заготовки, объема производства, сложности изготовления.
Значения остальных параметров такие же, что и в формуле (5.7). Принимаем значения коэффициентов следующими:
Км = 0,99
Кв = 1,11
Кn = 0,95
Кс = 1,07
Экономический эффект для сопоставления способов получения заготовок, при которых технологический процесс механической обработки не меняется, рассчитывается по формуле:
Э = (S3′ − S3′′)* N , (5.9)
где S3′, S3′′ – стоимость сопоставляемых заготовок, руб.; N – годовая программа, шт.
В случае незначительной экономии при использовании заготовки, полученной специальными методами, рекомендуется применение заготовок из проката.
Порядок выполнения работы
1. В случае выбора в качестве заготовки сортового проката расчет норм расхода металла вести в следующей последовательности.
1.1. По формуле (5.1) определить длину заготовки для одной детали.
Величину припуска на обработку торца принять равной 1 мм, а ширину разреза при резке – 3 мм.
1.2. Определить число деталей, изготавливаемых из одного прутка сортового проката по формуле (5.2). Полученный результат округлить до меньшего целого числа. В расчете принять Lпр = 3650 мм (ГОСТ 2590-85), а l = 35 мм.
1.3. Определить длину остатка прутка, неиспользуемого при последующем изготовлении деталей, по формуле (5.3).
1.4. Определить норму расхода материала на изготовление одной детали по формуле (5.4).
2. В случае выбора в качестве заготовки поковки или штамповки расчет норм расхода металла вести по формуле (5.5). При этом принять, что суммарная масса отходов при ковке (штамповке), потерь металла на угар и отходов при раскрое исходного материала составляет 7 % от массы поковки (штамповки) с учетом припусков на последующую механическую обработку.
3. В случае выбора в качестве заготовки отливки расчет норм расхода вести по формуле (5.6). Величину коэффициента Кп принять равной 1,12.
4. Себестоимость получения заготовки из проката рассчитать по формуле (5.7).
5. Себестоимость получения заготовки в виде отливок, поковок или штамповок рассчитать по формуле (5.8).
6. По формуле (5.9) определить экономический эффект от применения заготовки, обладающей наименьшей стоимостью изготовления.
7. Экономически обосновать выбор заготовки на основе результатов расчета норм расхода и определения стоимости изготовления заготовки.
Оформление отчета
В отчете необходимо указать задание и цель работы. Изложить последовательность и результаты определения норм расхода металла и себестоимости изготовления заготовок. В конце отчета изложить обоснование выбора заготовки.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 6
Коллоквиум
Определить себестоимость изготовления заготовки по предложенному варианту
| № варианта | a, mm | b, mm | c, mm | Ø d, mm | Ø e, mm | Ø f, mm |
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 7
Тема. Разработка плана прядения и оценка себестоимости техпроцесса
Цель работы. Научиться определять основные технико-экономические показатели прядильного производства.
Задание. Рассчитать план прядения.
Методические указания
План прядения является основным документом прядильной фабрики, определяющим технологию производства пряжи. Он содержит основные данные, определяющие заправку машин всех переходов для выработки пряжи требуемой линейной плотности и качества. План прядения определяет производительность всех машин и их количество.
Составление плана прядения и выбор технологического оборудования проводят параллельно, так как технические возможности машины влияют на параметры плана прядения. С другой стороны, изменение отдельных параметров плана прядения иногда вызывает необходимость изменения сделанного ранее выбора машины.
Разработка плана прядения проводится по следующим этапам:
1. Выбор и обоснование линейной плотности всех полуфабрикатов, числа сложений и вытяжек, осуществляемых на машинах всех переходов.
2. Выбор и обоснование коэффициентов крутки и величины крутки ровницы и пряжи.
3. Выбор и обоснование скорости выпуска продукта на всех машинах, а также частоты вращения веретен на ровничных и прядильных машинах.
4. Расчет теоретической производительности машины, выпуска, веретена, кг/ч.
5. Расчет выработки одной машины, выпуска, веретена с учетом КПВ и КРО, кг/ч и другие параметры.
Расчет параметров плана прядения.
1. Линейная плотность ровницы, поступающая на прядильную машину, определяется по формуле 7.1:
, (7.1)
где Твх – линейная плотность продукта, поступающего в машину, текс;
Твых – линейная плотность вырабатываемого продукта (в данном случае пряжи), текс;
Е – вытяжка на машине;
d – число сложений.
При расчете линейной плотности ленты с ленточных машин вытяжка принимается равной числу сложений на ней или меньше.
Вытяжка на чесальной и гребнечесальной машинах рассчитывается по величине утонения продукта с учетом процента выделяемых отходов по формуле 7.2:
, (7.2)
где У – процент отходов, %.
2. При выборе оптимальной крутки на ровничных и прядильных машинах исходят из длины и сорта волокна. Чем длиннее волокно, тем меньше должно быть число кручений на единицу длины пряжи определенной линейной плотности. Чем выше линейная плотность пряжи по одинаковой длине волокна, тем меньше крутка пряжи.
Для определения крутки ровницы и пряжи сначала выбирают коэффициент крутки 
в зависимости от системы прядения, длины волокна, линейной плотности продукта, а для пряжи и в зависимости от ее назначения и способа прядения.
По выбранному коэффициенту крутки определяется число кручений на 1 м ровницы и пряжи по формуле 7.3:
, (7.3)
где К – число кручений на 1 м ровницы или пряжи;
- табличный коэффициент крутки;
Т – линейная плотность ровницы или пряжи, текс.
3. Скорость выпускных рабочих органов устанавливается в соответствии с паспортными данными на машину, а на прядильных машинах – с учетом допустимой скорости бегунка.
4. Теоретическая производительность технологического оборудования непосредственно зависит от скорости выпуска полуфабрикатов, пряжи, продукта и определяется по формулам 7.4, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9, 7.10:
, (7.4)
где РТ - производительность трепальной машины, кг/ч;
– линейная скорость выпуска, м/мин;
Тв с – линейная плотность волокнистого слоя, ктекс.
, (7.5)
где Рч – производительность чёсальной машины, кг/ч;
– линейная скорость валиков лентоукладчиков, м/мин;
Тл – линейная плотность ленты, ктекс.
, (7.6)
где Рл – производительность ленточной машины, кг/ч;
– скорость выпуска, м/мин;
m – число выпусков на машине;
Тл – линейная плотность ленты, ктекс.
, (7.7)
где Рлс – производительность лентосоединительной машины, кг/ч;
– линейная скорость скатывающих валов, м/мин;
Тл – линейная плотность холстика, ктекс.
, (7.8)
где Рг – производительность гребнечёсальной машины, кг/ч;
nб – частота вращения гребенного барабанчика, мин-1;
f – длина питания, мм;
а – число выпусков;
Тх – линейная плотность холстика, ктекс;
У – процент гребенных очёсов к весу холстика, %.
, (7.9)
где Рр – производительность одного веретена ровничной машины, кг/ч;
n в – частота вращения веретён, мин-1;
Тр – линейная плотность ровницы, текс;
К – число кручений на 1 м ровницы, кр/м.
, (7.10)
где Рп – производительность одной прядильной машины, кг/ч;
п в – частота вращения веретён, мин –1;
К – число кручений на 1м пряжи, кр/м.
По теоретической производительности машин каждого перехода определяется норма производительности по формуле 7.11, то есть производительность отдельных машин с учётом технологических перерывов (снятие съёма, перезаправка, ликвидация обрывов и тому подобное) и перерывов по техническим причинам (чистка, смазка и мелкий ремонт с остановом машин).
Р н = Р т .КПВ. (7.11)
С учётом плановых простоев на капитальных и средний ремонт, вычисляется плановая или расчётная производительность. Для этой цели определяется коэффициент работающего оборудования (КРО), учитывающий плановые простои. Затем определяется коэффициент использования машин КИМ по формуле 7.12:
КИМ = КПВ . КРО. (7.12)
Плановая производительность определяется по формуле 7.13:
Рпл = Рт . КИМ. (7.13)
По плановой производительности определяется потребное количество оборудования.
Расчёт количества смеси, полуфабрикатов и пряжи по переходам
прядильного производства
Расчёт количества смеси, полуфабрикатов и пряжи, вырабатываемых в 1 час, производится в связи с тем, что производительность всех машин определяется как количество продукта, вырабатываемое в 1 час. Это количество продуктов по каждому переходу называют часовым заданием. При расчёте часового задания необходимо знать количество веретён, вырабатывающих пряжу.
Количество полуфабрикатов и смеси, перерабатываемых в 1 час на каждом переходе, определяется, исходя из количества вырабатываемой пряжи и коэффициентов загона по формулам 7.14; 7.15:
, (7.14)
где G п ф – количество полуфабрикатов, необходимое для выработки пряжи, кг;
G п р – количество пряжи, вырабатываемое фабрикой в 1 час, кг.
К з – коэффициент загона соответствующего перехода, %.
, (7.15)
где G с м – количество смеси, необходимое для выработки пряжи, кг;
G п р – количество пряжи, вырабатываемое фабрикой в 1 час, кг.
В п р – выход пряжи, %.
Пряжа Т1 = 42 текс.
Таблица 7.1 ─ План прядения для производства пряжи 42 текс
| Марка машины | Лин. пл-ть, текс | Частота вращ веретена мин-1 | Vвып, м/мин | Вытяжка | Крутка, кр/м | КПВ | КРО | Производ, кг/ч |
| 1. Трепальная Т-16 | 7,51 | -- | -- | 0,910 | 0,935 | |||
| 2. Чесальная ЧММ-14 | 0,91 | 0,96 | ||||||
| 3. Ленточная 1пер. | 0,96 | 0,97 | ||||||
| 4. Ленточная 2пер. | 0,96 | 0,97 | ||||||
| 5. Ровничная | 4,7 | 35,3 | 0,98 | 0,97 | ||||
| 6. Прядильная П-75А | 20,2 | 566,3 | 0,92 | 0,96 |
Таблица 7.2─Расчет сопряженности оборудования для производства пряжи Т1= 42 текс
| Показатели | Трепальный | Чесальный | Ленточный 1 | Ленточный 2 | Ровничный | Прядильный |
| 1. Количество п/ф, кг/ч | 267,13 | 250,80 | 250,33 | 249,63 | 248,00 | 233,3 |
| 2. Нм, кг/час | 176,32 | 27,51 | 89,04 | 89,04 | 0,882 | 0,0471 |
| 3. КРО | 0,935 | 0,960 | 0,970 | 0,970 | 0,970 | 0,960 |
| 4. Количество машин, выпусков, веретен по расчету | 1,62 | 9,50 | 2,90 | 2,89 | 289,88 | 5159,68 |
Окончание таблицы 7.2
| 5. Количество выпусков, веретен на 1 машине | ||||||
| 6. Принятое количество машин | ||||||
| 7. Количество машин, выпусков, веретен с учетом аппаратности | ||||||
| 8. Количество машин, выпусков, веретен в аппарате | - | |||||
| 9. Нм пересчитанная, кг/ч | 148,85 | 29,03 | 86,02 | 85,78 | 0,888 | 0,0469 |
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 8
Тема.Экспертная оценка технического уровня, качества и конкурентноспособности продукции
Цель работы: Изучить методику экспертной оценки технического уровня, качества и конкурентоспособности продукции комплексным методом; овладеть навыками выполнения основных операций экспертной оценки на всех этапах ее проведения.
Дата: 2016-09-30, просмотров: 210.
