Исследование механизмов самоходного шасси с двухтактным двигателем внутреннего сгорания
Зубчатые передачи применяют в виде простых одноступенчатых передач и в виде различных сочетаний нескольких передач, встроенных в машины или выполненных в виде отдельных агрегатов, выполняют: с прямыми зубьями для работ при невысоких и средних скоростях в открытых передачах и в коробках скоростей. Широко используют зубчатые передачи для понижения угловых скоростей и повышения крутящих моментов… Читать ещё >
Исследование механизмов самоходного шасси с двухтактным двигателем внутреннего сгорания (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Костанайский социально-технический университет имени академика З. Алдамжар ТЕХНИЧЕСКИЙ факультет Кафедра ТРАНСПОРТ И ТЕХНОЛОГИИ Курсовая работа по дисциплине теория машин и механизмов ТЕМА: исследование механизмов самоходного шасси с двухтактным двигателем внутреннего сгорания Выполнил: Байбулатов Роман Сафаргалиевич
2 курса специальности ТТТиТ очно — сокращенной формы обучения на базе СПО Научный руководитель Сатыбалдин Т.Т.
ст. преподаватель кафедры «ТиТ»
Костанай
Костанайский социально — технический университет имени академика З. Алдамжар Кафедра Транспорта и технологий Дисциплина Теория машин и механизмов УТВЕРЖДАЮ Зав. кафедрой _______________
«___"_________________ 20__г.
ЗАДАНИЕ на курсовую работу студенту Байбулатову Роману Сафаргалиевичу Тема курсовой работы: Исследование механизмов самоходного шасси с двухтактным двигателем внутреннего сгорания Целевая установка: Выполнить кинематический и кинетостатический анализ механизмов самоходного шасси с двухтактным двигателем внутреннего сгорания (1-вариант) Объем курсовой работы — не менее 25 — 30 стр.
Срок доклада руководителю о ходе разработки курсовой работы:
а) доклад о собранном материале и ходе разработки курсовой работы до «30» ноября 2012 г.
б) доклад о ходе написания курсовой работы до «07» декабря 2012 г.
Срок сдачи курсовой работы — «10» декабря 2012 г.
Руководитель курсовой работы: ______________ /Сатыбалдин Т.Т./
«___"_____________20___ г.
СОДЕРЖАНИЕ Ведение
1. Характеристика изделия «Втулка»
2. Характеристика нововведения
2.1 Описание исходного технологического процесса детали «Втулка»
2.2 Обоснование совершенствования технологии
2.3 Техническое нормирование
2.4 Обоснование и характеристика типа производства
2.5 Определение потребности в оборудовании
2.6 Расчет удельных капитальных вложений
3. Расчет себестоимости детали «Втулка»
4. Обоснование выбора технологического процесса Заключение Список использованной литературы
ВВЕДЕНИЕ
Организация производства — дисциплина, раскрывающая и объясняющая закономерности рационального построения и ведения производственных систем в сфере производства материальных благ, методов, обеспечивающих наиболее целесообразное соединение и использование во времени и пространстве трудовых и материальных ресурсов с целью эффективного ведения производственных процессов и в целом предпринимательской деятельности, т. е. с целью выпуска в установленные сроки продукции требуемого количества и качества при минимальных издержках производства.
Целью выполнения курсовой работы по дисциплине «Организация производства и менеджмент предприятия» является проверка и закрепление теоретических знаний и навыков самостоятельной работы в этой области.
Необходимо проанализировать уже имеющийся технологический процесс изготовления изделия, выявить его слабые стороны и предложить свои способы модифицирования технологического процесса.
Технологический процесс можно усовершенствовать в разных направлениях:
— заменить оборудование или приспособление на более современное или функциональное;
— использовать станки с ЧПУ;
— изменить метод получения точности поверхностей и т. д.
В ходе курсовой работе надо произвести оценку экономической целесообразности принятого к внедрению варианта технологического процесса.
Таким образом, нужно сравнивать два варианта технологического процесса: один существующий и другой — предлагаемый.
1. Характеристика изделия «Втулка»
В очень многих приборах и почти во всех машинах применяются зубчатые передачи.
Зубчатая передача — механизм, состоящий из колёс с зубьями, которые сцепляются между собой и передают вращательное движение, обычно преобразуя угловые скорости и крутящие моменты.
Зубчатые передачи являются наиболее рациональным и распространённым видом механических передач. Их применяют для передачи мощностей — от ничтожно малых до десятков тысяч кВт, для передачи окружных усилий от долей грамма до 10 МН (1000 mc).
Основные достоинства зубчатых передач:
— значительно меньшие габариты, чем у др. передач;
— высокий КПД (потери в точных, хорошо смазываемых передачах 1−2%, в особо благоприятных условиях 0,5%);
— постоянство передаточного числа;
— большая долговечность и надёжность;
— отсутствие проскальзывания;
— малые нагрузки на валы.
К недостаткам зубчатых передач можно отнести шум при работе и необходимость точного изготовления.
Основными материалами для зубчатых колёс являются легированные стали, подвергаемые термической или химико-термической обработке:
— поверхностной закалке, преимущественно токами высокой частоты;
— объёмной закалке;
— цементации;
— нитроцементации;
— азотированию;
— цианированию.
Зубчатые передачи из сталей, улучшаемых термообработкой до нарезания зубьев, изготовляют при отсутствии жёстких требований к их габаритам, чаще всего в условиях мелкосерийного и индивидуального производства. При особых требованиях к бесшумности и малых нагрузках одно из зубчатых колёс делают из пластмассы (текстолита, капролона, древеснослоистых пластиков, полиформальдегида), а сопряжённое — из стали.
Зубчатые передачи рассчитывают на прочность по напряжениям изгиба в опасном сечении у основания зубьев и по контактным напряжениям в полюсе зацепления.
Зубчатые передачи применяют в виде простых одноступенчатых передач и в виде различных сочетаний нескольких передач, встроенных в машины или выполненных в виде отдельных агрегатов, выполняют: с прямыми зубьями для работ при невысоких и средних скоростях в открытых передачах и в коробках скоростей. Широко используют зубчатые передачи для понижения угловых скоростей и повышения крутящих моментов в редукторах. Наиболее распространены двухступенчатые редукторы (около 95%). Для получения различных частот вращения выходного вала при постоянной скорости приводного двигателя применяют коробки скоростей.
Возможности зубчатых механизмов расширяются с применением планетарных передач, которые используются в качестве редукторов и дифференциальных механизмов. Наименьшие относительные габариты имеют волновые передачи, обеспечивающие передачу больших нагрузок при высокой кинематической точности и жёсткости.
Зубчатое колесо (Втулка) — основная деталь зубчатой передачи в виде диска с зубьями на цилиндрической поверхности. Передача движения зубчатыми колесами производится зубьями двух сопряженных, т. е. сцепляющихся между собой и взаимодействующих, зубчатых колес. Зубья одного колеса входят во впадины другого.
При вращении одного колеса вращается другое. Представленная в работе Втулка предназначена для передачи крутящего момента в коробке передач.
Коробка передач — агрегат различных промышленных механизмов (например, станков) и трансмиссий механических транспортных средств.
Коробка передач — механизм для ступенчатого изменения передаточного числа, т. е. скорости вращения или величины подачи.
Коробка передач состоит из переключаемых зубчатых передач, размещенных в отдельном корпусе (коробке) или в общем корпусе с др. механизмами.
Рассматриваемое зубчатое колесо — одно из основных деталей, обеспечивающих переключение скоростей.
Колесо располагается на валу, удерживаются с помощью шпонки. У шестерни есть посадочное отверстие, дополнительные эвольвентные наружные шлицы для соединения с другими зубчатыми колесами.
Материал детали — сталь 20ХН3А ГОСТ 4543–71.
Втулка изготовляется с применением универсального оборудования.
2. Характеристика нововведения
2.1 Описание исходного технологического процесса детали «Втулка»
Деталь типа тело вращения — Втулка, предназначена для передачи крутящего момента в коробке передач, имеет посадочное отверстие, зубчатый венец для зацепления, эвольвентные наружные шлицы.
Программа выпуска по заданию составляет 4000 шт.
Материал детали — сталь 20ХН3А ГОСТ 4543–71.
Маршрутное описание исходного технологического процесса изготовления изделия «Втулка» заносим в таблицу 1.
Таблица 1
Маршрутное описание базового технологического процесса детали «Втулка»
Шифр операции | Наименование операции | Наименование и модель оборудования | Наименование применяемой оснастки | Время, мин | Разряд работы | |||
Tосн | Tп-з | Tшт | ||||||
Токарно-винторезная | 16К20 | Патрон токарный 3-х кулачковый 7100−0003 Резец подрезной Т5К10 ГОСТ 18 880–73 Резец проходной упорный Т5К10 ГОСТ 18 879–73 Резец расточной Т5К10 ГОСТ 18 882–73 | 0,72 | 6,8 | 2,58 | |||
Токарно-винторезная | 16К20 | Патрон токарный 3-х кулачковый 7100−0003 Оправка ГОСТ 31.1066.03−97 Резец проходной упорный Т5К10 ГОСТ 18 879–73 | 1,56 | 10,2 | 4,85 | |||
Транспортирование | ||||||||
Зубофрезерная | 5Д-32 | Оправка зубчатая центровая ГОСТ 18 438–73 Фреза червячная ГОСТ 9324 | 12,2 | 15,6 | 17,35 | |||
Транспортирование | ||||||||
Зубодолбежная | 5В12 | Оправка зубчатая центровая ГОСТ 18 438–73 Долбяк Р6М5, 2540−0048 ГОСТ 9323–79 | 9,8 | 13,5 | 14,13 | |||
Вертикально-сверлильная | 2А135 | Сверло 2300−0155 ?3 ГОСТ 10 902–77 Тисы станочные поворотные 7200−3210 | 1,75 | 7,28 | ||||
Внутришлифовальная | 3А228 | Круг шлифовальный ПП Оправка зубчатая центровая ГОСТ 18 438–73 | 18,0 | 14,5 | 27,79 | |||
Зубошлифовальная | 5А525Ф2 | Круг шлифовальный двусторонним коническим профилем ГОСТ 16 179–91 Оправка зубчатая центровая ГОСТ 18 438–73 | 12,0 | 19,2 | ||||
Контрольная | Верстак | |||||||
2.2 Обоснование совершенствования технологии Технологический процесс изготовления шестерни необходимо совершенствовать. Для этого заменяем токарно-винторезный станок 16К20 на токарно-винторезный станок 16К20ФЗ с ЧПУ, с помощью чего можно сократить штучное время и нанять рабочих меньших разрядов. На том же основании предлагается заменить зубофрезерный станок 5Д-32 на усовершенствованный станок модели 5К324 с ЧПУ. Также трудоемкую внутришлифовальную операцию заменяем на операцию тонкого растачивания с использованием универсального токарного станка с ЧПУ 16К20ФЗ.
2.3 Техническое нормирование Для определения штучного времени измененных операций произведем техническое нормирование двух операций: токарной с ЧПУ на станке 16К20Ф3 и зубофрезерной на станке 5К324 [6;7;8;13].
Тшт=То+Твсп+Тоб+Тотд (1)
где-То — основное время, мин;
Твсп — вспомогательное время, мин;
Твсп=Тус+Туп+Тизм (2)
где Тус — время на установку и снятие заготовки, мин;
Туп — время на приемы управления, мин;
Тизм — время на измерения, мин;
Топ=То+Твсп (3)
где Топ — оперативное время, мин;
Тобвремя на обслуживание, отдых, мин;
Тоб=Ттех+Торг (4)
Ттех=То· tсм/Т — время на техническое обслуживание рабочего места, мин;
tсм — время на смену инструмента, мин;
Т — стойкость инструмента, мин;
Торг=Топ· 3%/100 — время организационное, мин;
Тотд=Топ· 6%/100 — время на отдых и личные надобности, мин Распишем вычисление штучного времени токарной операции.
Токарная операция (010)
Определим основное технологическое время по формуле
(5)
где Sg — подача резца, мм/мин;
ng — частота вращения, об/мин;
i — число проходов;
Lр.х. — длина рабочего хода, определяется как
Lр.х.=l+y+ мм, где l мм — длина резания;
y=2 мм — величина врезания;
=0 мм — длина перебега.
Определим основное время на каждом переходе:
— точить торец в размер 32,5
Lр.х.=28+2=30 мм Подставляя величины в формулу, получим:
To=30?2/(5000,2)=0,6 мин
— точить торец в размеры 0,4; 58
Lр.х.=18+2=20 мм Подставляя величины в формулу, получим:
To=20/ (9500,2)=0,1 мин
— точить торец в размер 20,5; 53,5
Lр.х.=20+2=22 мм Подставляя величины в формулу, получим:
To=22/(5000,2)=0,22 мин
— точить 68 до канавки
Lр.х.=7+2=9 мм Подставляя величины в формулу, получим:
To=9?3/ (9500,2)=0,14 мин
— точить торец в размер 31,5
Lр.х.=14+2+2=18 мм Подставляя величины в формулу, получим:
To=18?2/(9500,2)=0,2 мин
— точить95,06 напроход
Lр.х.=20,5+2+2=24,5 мм Подставляя величины в формул, получим:
To=24,5?2/(9500,2)=0,26 мин
— снять 3 фаски 1Ч45
Lр.х.=1+2=3 мм Подставляя величины в формулу, получим:
To=3?3/(9500,2)=0,04 мин
— расточить 31,5
Lр.х.=31,5+2+2=18 мм Подставляя величины в формулу, получим:
To=71?2/(9500,2)=0,4 мин Общее основное время токарной операции 010 составит 1,96 мин.
Тшт=То+Твсп+Тоб+Тотд Тус=0,36Ч2=0,72 мин;
Туп=0,01+0,04Ч4=0,17 мин;
Тизм=0,27Ч4+0,13Ч5=1,73 мин;
Топ=1,96+0,72+0,17+1,73=4,58 мин;
Ттех=1,96Ч (2Ч2)/60=0,28 мин;
Торг=4,58Ч3%=0,15 мин;
Тотд=4,58Ч6%=0,29 мин;
Тшт=4,58+0,28+0,15+0,29=5,3 мин.
Распишем вычисление штучного времени зубофрезерной операции.
Основное время нарезания зубьев фрезой:
(6)
где z — число зубьев колеса (z=21);
x — длина врезания фрезы, мм (x=6 мм);
b — ширина зубчатого венца, мм (b=20,5 мм);
c — перебег фрезы, мм (с=2 мм)
k — число заходов фрезы (k=1);
Sо — подача фрезы, мм/об (S=3 мм/об);
n — частота вращения фрезы, об/мин (n=20 об/мин).
То=21(6+20,5+2)/20· 3=9,8 мин Тшт=То+Твсп+Тоб+Тотд Тус=0,2· 2=0,4 мин;
Туп=0,05 мин;
Тизм=0,2+0,23+0,21=0,64 мин;
Топ=9,8+0,4+0,05+0,64=10,80 мин;
Ттех=9,8· (1,3·1,3)/95=0,17 мин;
Торг=11,7· 3%=0,31 мин;
Тотд=11,7· 6%=0,62 мин;
Тшт=10,80+0,17+0,31+0,62=11,90 мин.
Маршрутное описание проектного технологического процесса изготовления детали «Втулка» заносим в таблицу 2.
Таблица 2
Маршрутное описание проектного технологического процесса детали «Втулка»
Шифр операции | Наименование операции | Наименование и модель оборудования | Наименование применяемой оснастки | Время, мин | Разряд работы | |||
Tосн | Tп-з | Tшт | ||||||
Токарно-винторезная | 16К20 | Патрон токарный 3-х кулачковый 7100−0003 Резец подрезной Т5К10 ГОСТ 18 880–73 Резец проходной упорный Т5К10 ГОСТ 18 879–73 Резец расточной Т5К10 ГОСТ 18 882–73 | 0,72 | 6,8 | 2,58 | |||
Токарно-винторезная | 16К20ФЗ | Патрон токарный 3-х кулачковый 7100−0003 Оправка ГОСТ 31.1066.03−97 Резец проходной упорный Т5К10 ГОСТ 18 879–73 | 1,96 | 10,2 | 5,3 | |||
Транспортирование | ||||||||
Зубофрезерная | 5к324 | Оправка зубчатая центровая ГОСТ 18 438–73 Фреза червячная ГОСТ 9324 | 9,58 | 15,6 | 11,9 | |||
Транспортирование | ||||||||
Зубодолбежная | 5В12 | Оправка зубчатая центровая ГОСТ 18 438–73 Долбяк Р6М5, 2540−0048 ГОСТ 9323–79 | 9,8 | 13,5 | 14,13 | |||
Вертикально-сверлильная | 2А135 | Сверло 2300−0155 ?3 ГОСТ 10 902–77 Тисы станочные поворотные 7200−3210 | 1,75 | 7,28 | ||||
Зубошлифовальная | 5А525Ф2 | Круг шлифовальный двусторонним коническим профилем ГОСТ 16 179–91 Оправка зубчатая центровая ГОСТ 18 438–73 | 12,0 | 19,2 | ||||
Контрольная | Верстак | |||||||
2.4 Обоснование и характеристика типа производства деталь технологический себестоимость совершенствование Объективным показателем для отнесения производства к тому или иному типу служит коэффициент закрепления операций Кз.о.
(7)
где S — число станков, занятых на одной операции,
(8)
где Тшт-к — штучно-калькуляционное время;
Твып — такт выпуска,
(9)
где Fддействительный годовой фонд времени, Тшт-к.ср=То.ср· к (10)
где к — коэффициент, зависящий от временных затрат на переналадку, вспомогательных действий, установку и снятие к=1.5…3, примем к=2 [5],
(11)
где nоп — количество операций.
Действительный годовой фонд времени:
(12)
где Fn — номинальный годовой фонд времени оборудования при работе в 1 смену, ч, р — % простоя станка в ремонте, примем р=3%,
m — число смен работы оборудования, m=1.
Fн=Fк-вых-Пр (13)
где Fк — календарный фонд времени, ч.
Fн=365−117=249 д. (за 2010 год)
Fн=249· 8=1992 (ч) Кз.о.=1.10 характеризует крупносерийное производство.
2.5 Определение потребности в оборудовании Определим, какое количество оборудования нам потребуется для изготовления детали «Втулка».
Годовой фонд времени [4]:
(14)
где р — плановые простои оборудования в ремонте, %, примем р=3%;
т — количество смен, m=1;
Fн — номинальный фонд времени, час. (Fн=1992 ч) Расчетное количество станков:
(15)
где ti — трудоемкость обработки детали на i-ом станке, мин.;
Nвып — годовая программа выпуска деталей участка, шт.;
Кв.н.- коэффициент выполнения норм.
Исходя из расчетного количества станков определяется принятое количество станков по каждой операции технологического процесса и затем рассчитывается коэффициент загрузки станков каждого типоразмера. Все расчеты для базового технологического процесса заносятся в таблицу 3.
(16)
Таблица 3
Количество станков и их описание по базовому варианту изготовления «Шестерни»
Наименование оборудования | Модель | tшт. | Количество станков (расчетное) | Количество станков (принятое) | Коэффициент загрузки | Мощность двигателя одного станка, кВт | Мощность двигателя всех станков, кВт | Категория ремонтной сложности станка | Балансовая стоимость одного станка, тыс тен. | Норма амортизации | Площадь, занимаемая одним станком | Площадь, занимаемая всеми станками | К на проходы и проезды | |
Токарно-винторезный | 16К20 | 2,58 | 0,87 | 0,87 | 3,34 | 3,34 | 4,5 | |||||||
Токарно-винторезный | 16К20 | 4,85 | 1,6 | 0,8 | 3,34 | 6,68 | 4,5 | |||||||
Зубофрезерный | 5Д-32 | 17,35 | 5,87 | 0,98 | 7,5 | 2,9 | 17,4 | |||||||
Зубодолбежный | 5В12 | 14,13 | 4,78 | 0,95 | 2,2 | 68,2 | 1,24 | 6,2 | ||||||
Вертикально-сверлильный | 2А135 | 7,28 | 2,46 | 0,82 | 4,5 | 13,5 | ||||||||
Внутришлифовальный | 3А228 | 27,79 | 9,4 | 0,94 | 8,3 | 13,5 | 4,7 | 4,5 | ||||||
Зубошлифовальный | 5А525Ф2 | 19,2 | 6,49 | 0,93 | 7,5 | 52,5 | 5,38 | 37,66 | 4,5 | |||||
Итого по участку | 93,18 | 121,3 | ||||||||||||
Определяем количество станков, их характеристики, коэффициент из загрузки для проектного варианта. Результаты заносим в таблицу 4.
Таблица 4
Количество станков и их описание для проектного варианта изготовления «Шестерни»
Наименование оборудования | Модель | tшт | Количество станков (расчетное) | Количество станков (принятое) | Коэффициент загрузки | Мощность двигателя одного станка, кВт | Мощность двигателя всех станков, кВт | Категория ремонтной сложности станка | Балансовая стоимость одного станка, тыс. тен. | Норма амортизации | Площадь, занимаемая одним станком | Площадь, занимаемая всеми станками | К на проходы и проезды | |
Токарно-винторезный | 16К20 | 2,58 | 0,87 | 0,87 | 3,34 | 3,34 | 4,5 | |||||||
Токарно-винторезный с ЧПУ | 16К20ФЗ | 5,3 | 1,79 | 0,89 | 7,5 | 4,5 | 4,5 | |||||||
Зубофрезерный | 5к234 | 11,9 | 4,0 | 7,5 | 15,5 | 3,5 | ||||||||
Зубодолбежный | 5В12 | 14,13 | 4,78 | 0,95 | 2,2 | 68,2 | 1,24 | 6,2 | ||||||
Вертикально-сверлильный | 2А135 | 7,28 | 2,46 | 0,82 | 4,5 | 13,5 | ||||||||
Зубошлифовальный | 5А525Ф2 | 19,2 | 6,49 | 0,93 | 7,5 | 52,5 | 5,38 | 37,66 | 4,5 | |||||
Итого по участку | 60,39 | 73,2 | 25,5 | |||||||||||
2.6 Расчет удельных капитальных вложений Удельные капит. вложения определяют сумму, необходимую для начала производства какого-либо изделия. Также за счет капитальных вложений рассчитываются амортизационные отчисления.
Общие удельные капит. вложения по вариантам определяются по формуле:
(17)
где Коб — удельные капит. вложения в технологическое оборудование, тен;
Кпл — удельные капит. вложения в производственные площади, тен;
Косн — удельные капит. вложения в технологическую оснастку, тен;
Расчет удельных капитальных вложений в технологическое оборудование В условиях серийного производства затраты определяются по формуле:
(18)
где Ц — оптовая цена единицы оборудования, установленного на операции, тыс. тен [10];
Км, Ктр — затраты соответственно на транспортировку и монтаж оборудования, % от цены оборудования Ктр может быть принят равным 15% для тяжелого оборудования, и 5% для легкого, Км=4%
Квн=1 — плановый коэффициент выполнения норм времени рабочими.
Кзо — нормативный коэффициент загрузки оборудования, для серийного производства Кзо=0,8.
Расчет удельных капитальных вложений в производственные площади В условиях серийного производства капит. вложения в производственную площадь, приходящиеся на одну детале-операцию, определяется по формуле:
(19)
где Цпл — цена 1 м² производственной площади, тен. [9];
Sоб — производственная площадь, занимаемая единицей оборудования, м2.
Производственная площадь, занимаемая единицей оборудования, определяется по формуле:
(20)
где Sпл — площадь оборудования в плане, м2;
Кд — коэффициент, учитывающий дополнительную производственную площадь на проезды и проходы.
Расчет удельных капитальных вложений в технологическую оснастку Удельные капит. вложения по дорогостоящим приспособлениям определяются по формуле:
(21)
где Цпр — цена приспособления, тен. 15];
Тшт — норма штучного времени.
Рассчитываем удельные капит. вложения для базового проекта по всем статьям и результаты заносим в таблицу 5.
Таблица 5
Удельные капит. вложения базового варианта технологического процесса
Базовый | ||||||||
Токарная | Токарная | Зубофрезерная | Зубодолбежная | Вертикально-сверлильная | Внутришлифовальная | Зубошлифовальная | ||
Технологическое оборудование | ||||||||
Цена, тыс. тен. | 68,2 | |||||||
Fд | ||||||||
Кзо | 0,8 | |||||||
Ктр | ||||||||
Км | ||||||||
Тшт | 2,58 | 4,85 | 17,35 | 14,13 | 7,28 | 27,79 | 19,2 | |
Коб, тен | 4,29 | 8,06 | 26,51 | 11,33 | 11,29 | 39,19 | 67,7 | |
УКоб | 167,37 | |||||||
Площади | ||||||||
Цена, тен. | ||||||||
Fд | ||||||||
Кзо | 0,8 | |||||||
Sоб | 15,03 | 15,03 | 11,6 | 4,96 | 21,15 | 24,21 | ||
Тшт | 2,58 | 4,85 | 17,35 | 14,13 | 7,28 | 27,79 | 19,2 | |
Кпл | 2,93 | 5,5 | 15,19 | 5,29 | 2,29 | 44,37 | 35,09 | |
Кпл | 110,66 | |||||||
Технологическая оснастка | ||||||||
Цена, тыс. тен | 8,34 | 8,34 | 3,48 | 3,48 | 4,85 | 3,48 | 3,48 | |
Тшт | 2,58 | 4,85 | 17,35 | 14,13 | 7,28 | 27,79 | 19,2 | |
Кпр, тен | 0,23 | 0,44 | 0,65 | 0,53 | 0,38 | 1,04 | 0,72 | |
Fд | ||||||||
Кзо | 0,8 | |||||||
Косн, тен | 3,99 | |||||||
Итого капит. вложения | ||||||||
К | 282,02 | |||||||
Рассчитываем удельные капит. вложения для проектного варианта по всем статьям и результаты заносим в таблицу 6.
Таблица 6
Удельные капит. вложения проектного варианта технологического процесса
Проектный | |||||||
Токарная | Токарная | Зубофрезерная | Зубодолбежная | Вертикально-сверлильная | Зубошлифовальная | ||
Технологическое оборудование | |||||||
Цена, тыс. тен. | 68,2 | ||||||
Ктр | |||||||
Км | |||||||
Тшт-к | 2,58 | 5,3 | 11,9 | 14,13 | 7,28 | 19,2 | |
Коб, тен | 4,29 | 10,28 | 22,38 | 11,33 | 11,29 | 67,7 | |
УКоб | 127,27 | ||||||
Площади | |||||||
Цена, тен. | |||||||
Sоб | 15,03 | 20,25 | 4,96 | 24,21 | |||
Тшт-к | 2,58 | 5,3 | 11,9 | 14,13 | 7,28 | 19,2 | |
Кпл | 2,93 | 8,1 | 12,56 | 5,29 | 2,29 | 35,09 | |
Кпл | 66,26 | ||||||
Технологическая оснастка | |||||||
Цена, тыс. тен | 8,34 | 8,34 | 3,48 | 3,48 | 4,85 | 3,48 | |
Тшт | 2,58 | 5,3 | 11,9 | 14,13 | 7,28 | 19,2 | |
Кпр, тен | 0,23 | 0,48 | 0,45 | 0,53 | 0,38 | 0,72 | |
Косн, тен | 2,79 | ||||||
Итого капит. вложения | |||||||
К | 196,32 | ||||||
3. Расчет себестоимости детали «Втулка»
Себестоимость продукции — это затраты, повторяющиеся с выпуском каждой единицы продукции.
Сумма этих затрат образует так называемую «технологическую себестоимость» [4; 13].
К наиболее существенно изменяющимся прямым затратам технологической себестоимости относятся:
— затраты на основные материалы;
— заработная плата с отчислениями на социальные программы основных рабочих-станочников;
— заработная плата с отчислениями на социальные программы вспомогательных рабочих-наладчиков;
— затраты на электроэнергию;
— затраты на малоценную оснастку;
— затраты на техническое обслуживание и ремонт технологического оборудования;
— амортизация основных фондов.
Расчет затрат на основные материалы [11]
Расчет ведется на основе нормы расхода материала на деталь по формуле:
(22)
где Цм — цена 1 кг материла, 35 тен.;
Цотх — цена 1 кг реализуемых отходов (стружки), 20 тен;
qм — расход материала на деталь (масса заготовки), кг=11,3;
qотх — количество отходов материала при обработке детали (разница между массой заготовки и готовой детали), кг=11,3−6,8=4,5.
Так как при модифицировании технологии изготовления «Шестерни» мы не изменяли метод получения заготовки, то затраты на материалы как по базовому, так и по проектному варианту будут одинаковыми:
Расчет заработной платы рабочих-станочников Заработная плата рабочих-станочников с отчислениями на социальные программы рассчитывается по каждой операции по формуле:
(23)
где Чс — часовая тарифная ставка выполняемой работы, тен./час;
(24)
где МРОТ — минимальный размер оплаты труда в месяц [3];
N — количество рабочих часов в месяц.
К1 — коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату (принимается равным 1,1);
К2 — коэффициент, учитывающий поясные доплаты (для уральской зоны равен 1,15);
К3 — коэффициент, учитывающий отчисления по единому социальному налогу социальные программы (принимается равным 1,26);
Результаты расчета заработной платы рабочих-станочников сводим в таблицу 7
Таблица 7
Заработная плата рабочих станочников для базового и проектного вариантов
Базовый вариант | ||||||||
Операция | ||||||||
Разряд работы | ||||||||
Коэффициент | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,09 | 1,09 | 1,2 | |
Чс | 25,77 | |||||||
К1 | 1,1 | |||||||
К2 | 1,15 | |||||||
К3 | 1,26 | |||||||
Тшт | 2,58 | 4,85 | 17,35 | 14,13 | 7,28 | 27,79 | 19,2 | |
ЗПс | 2,12 | 3,98 | 14,25 | 11,61 | 5,48 | 20,93 | 15,77 | |
ЗПс | 77,14 | |||||||
Проектный | ||||||||
Операция | ||||||||
Разряд работы | ||||||||
Коэффициент | 1,2 | 1,09 | 1,09 | 1,2 | 1,09 | 1,2 | ||
Чс | 25,77 | |||||||
К1 | 1,1 | |||||||
К2 | 1,15 | |||||||
К3 | 1,26 | |||||||
Тшт | 2,58 | 5,3 | 11,9 | 14,13 | 7,28 | 19,2 | ||
ЗПс | 2,12 | 3,99 | 8,96 | 11,61 | 5,48 | 15,77 | ||
ЗПс | 47,93 | |||||||
Расчет заработной платы наладчиков Заработная плата наладчиков с отчислениями на социальные программы рассчитывается по каждой операции по формуле:
(25)
где Чн — часовая тарифная ставка наладчика, тен.;
Чн=
Ноб — норма обслуживания станков наладчиками, шт=10.
Результаты расчета заработной платы наладчиков сводим в таблицу 8.
Таблица 8
Заработная плата наладчиков для базового и проектного вариантов
Базовый вариант | ||||||||
Операция | ||||||||
Чн | 25,77 | |||||||
К1 | 1,1 | |||||||
К2 | 1,15 | |||||||
К3 | 1,26 | |||||||
Тшт | 2,58 | 4,85 | 17,35 | 14,13 | 7,28 | 27,79 | 19,2 | |
Но | ||||||||
ЗПн | 0,18 | 0,33 | 1,19 | 0,97 | 0,50 | 1,90 | 1,31 | |
ЗПн | 6,38 | |||||||
Проектный вариант | ||||||||
Операция | ||||||||
Чн | 25,77 | |||||||
К1 | 1,1 | |||||||
К2 | 1,15 | |||||||
К3 | 1,26 | |||||||
Тшт | 2,58 | 5,3 | 11,9 | 14,13 | 7,28 | 19,2 | ||
Но | ||||||||
ЗПн | 0,18 | 0,36 | 0,81 | 0,97 | 0,50 | 1,31 | ||
ЗПн | 4,13 | |||||||
Расчет затрат на электроэнергию Затраты на силовую электроэнергию для металлорежущих станков определяются по каждой операции по формуле:
(26)
где Цэ — цена одного киловатт-часа электроэнергии в тенлях, принимается по фактическим данным завода или средним, действующим на момент выполнения расчетов [14];
W — установленная мощность электродвигателей, принимаемая по паспортным данным оборудования, кВт;
Квр — коэффициент загрузки электродвигателей по времени [12];
Кw — коэффициент загрузки электродвигателей по мощности [12];
Кпот — коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети завода, для укрупненных расчетов величину коэффициента можно принять равной 1,04 — 1,08;
Результаты расчета затрат на электроэнергию сводим в таблицу 9.
Таблица 9
Затраты на электроэнергию для базового и проектного вариантов
Базовый вариант | ||||||||
Операция | ||||||||
Цэ | 2,5 | |||||||
W | 7,5 | 2,2 | 4,5 | 8,3 | 7,5 | |||
Квр | 0,7 | |||||||
Кw | 0,8 | |||||||
Кпот | 1,06 | |||||||
ЗЭ | 0,15 | 0,15 | 0,19 | 0,05 | 0,11 | 0,2 | 0,19 | |
ЗЭ | 1,04 | |||||||
Проектный вариант | ||||||||
Операция | ||||||||
Цэ | 2,5 | |||||||
W | 7,5 | 7,5 | 2,2 | 4,5 | 7,5 | |||
Квр | 0,7 | |||||||
Кw | 0,8 | |||||||
Кпот | 1,06 | |||||||
ЗЭ | 0,15 | 0,19 | 0,19 | 0,05 | 0,11 | 0,19 | ||
ЗЭ | 0,88 | |||||||
Расчет затрат на режущий инструмент Затраты на режущий инструмент рассчитываются по каждой операции и по инструменту по формуле [2]:
(27)
где Ци — цена инструмента, тен.;
Ри — затраты на все переточки инструмента, тен.;
h — число переточек инструмента до полного износа;
То — основное время операции, мин.;
Куб — коэффициент случайной убыли инструмента, Тст — период стойкости инструмента между переточками, час.
Результаты расчета затрат на режущий инструмент сводим в таблицу 10.
Таблица 10
Затраты на режущий инструмент для базового и проектного вариантов
Базовый вариант | ||||||||
Операция | ||||||||
Наименование инструмента | Резец подрезной Т5К10 ГОСТ 18 880–73 Резец проходной упорный Т5К10 ГОСТ 18 879–73 Резец расточной Т5К10 ГОСТ 18 882–73 | Резец проходной упорный Т5К10 ГОСТ 18 879–73 | Фреза червячная ГОСТ 9324 | Долбяк Р6М5, 2450−0048 ГОСТ 9323–79 | Сверло 2300−0155 ?3 ГОСТ 10 902–77 | Круг шлифовальный ПП | Круг шлифовальный конический ГОСТ 16 179–91 | |
Ци | 47+72+83 | |||||||
Ри | 12,8 | 12,8 | 1,15 | ; | ; | |||
h | ; | ; | ; | |||||
To | 0,72 | 1,56 | 12,2 | 9,8 | 1,75 | 18,0 | 12,0 | |
Тст | 0,83 | 0,83 | 0,33 | |||||
Куб | 1,08 | 1,08 | 1,1 | 1,2 | 1,25 | 0,1 | 0,1 | |
ЗИ | 0,20 | 0,17 | 9,78 | 10,87 | 3,33 | 0,03 | 0,21 | |
ЗИ | 24,59 | |||||||
Проектный вариант | ||||||||
Операция | ||||||||
Наименование инструмента | Резец подрезной Т5К10 ГОСТ 18 880–73 Резец проходной упорный Т5К10 ГОСТ 18 879–73 Резец расточной Т5К10 ГОСТ 18 882–73 | Резец проходной упорный Т5К10 ГОСТ 18 879–73 | Фреза червячная ГОСТ 9324 | Долбяк Р6М5, 2450−0048 ГОСТ 9323–79 | Сверло 2300−0155 ?3 ГОСТ 10 902–77 | Круг шлифовальный конический ГОСТ 16 179–91 | ||
Ци | 47+72+83 | |||||||
Ри | 12,8 | 12,8 | 1,15 | ; | ||||
h | ; | ; | ||||||
To | 0,72 | 1,96 | 9,58 | 9,8 | 1,75 | 12,0 | ||
Тст | 0,83 | 0,83 | 0,33 | |||||
Куб | 1,08 | 1,08 | 1,1 | 1,2 | 1,25 | 0,1 | ||
ЗИ | 0,20 | 0,21 | 7,68 | 10,87 | 3,33 | 0,21 | ||
ЗИ | 22,50 | |||||||
Расчет затрат на эксплуатацию приспособлений [15]
Указанные затраты на одну детале-операцию определяются по формуле:
(28)
где Цпр — цена приспособления в тенге, Рпр — среднегодовые затраты на текущий ремонт приспособлений в тенлях, в среднесерийном производстве принимаем равным 5% от стоимости приспособления;
Тсл — срок службы приспособлений в годах, ориентировочно принимаем 5 лет.
Результаты расчета затрат на режущий инструмент сводим в таблицу 11.
Таблица 11
Затраты на эксплуатацию приспособлений для базового и проектного вариантов
Базовый вариант | ||||||||
Операция | ||||||||
Наименование оснастки | Патрон токарный 3-х кулачковый 7100−0003 Оправка ГОСТ 31.1066.03−97 | Патрон токарный 3-х кулачковый 7100−0003 Оправка ГОСТ 31.1066.03−97 | Оправка зубчатая центровая ГОСТ 18 438–73 | Оправка зубчатая центровая ГОСТ 18 438–73 | Тисы станочные поворотные 7200−3210 | Оправка зубчатая центровая ГОСТ 18 438–73 | Оправка зубчатая центровая ГОСТ 18 438–73 | |
Цпр, тыс. тен. | 5,4+2,94 | 5,4+2,94 | 3,48 | 3,48 | 4,85 | 3,48 | 3,48 | |
Рпр, тен. | 270+147 | 270+147 | 242,5 | |||||
Тсл | ||||||||
Тшт | 2,58 | 4,85 | 17,35 | 14,13 | 7,28 | 27,79 | 19,2 | |
Fд | ||||||||
Кзо | 0,8 | |||||||
ЗПр | 0,05 | 0,09 | 0,14 | 0,11 | 0,08 | 0,22 | 0,15 | |
ЗПр | 0,84 | |||||||
Проектный вариант | ||||||||
Операция | ||||||||
Наименование оснастки | Патрон токарный 3-х кулачковый 7100−0003 Оправка ГОСТ 31.1066.03−97 | Патрон токарный 3-х кулачковый 7100−0003 Оправка ГОСТ 31.1066.03−97 | Оправка зубчатая центровая ГОСТ 18 438–73 | Оправка зубчатая центровая ГОСТ 18 438–73 | Тисы станочные поворотные 7200−3210 | Оправка зубчатая центровая ГОСТ 18 438–73 | ||
Цпр, тыс. тен. | 5,4+2,94 | 5,4+2,94 | 3,48 | 3,48 | 4,85 | 3,48 | ||
Рпр, тен. | 270+147 | 270+147 | 242,5 | |||||
Тсл | ||||||||
Тшт | 2,58 | 5,3 | 11,9 | 14,13 | 7,28 | 19,2 | ||
Fд | ||||||||
Кзо | 0,8 | |||||||
ЗПр | 0,05 | 0,10 | 0,09 | 0,11 | 0,08 | 0,15 | ||
ЗПр | 0,58 | |||||||
Расчет затрат на техническое обслуживание и ремонт оборудования Эти затраты определяются по каждой операции (типу станка) по формуле [12]:
(29)
где Зр. мгодовые затраты на техническое обслуживание и ремонт оборудования на единицу ремонтной сложности в тенге, принимается как 10% от стоимости оборудования,
Rм — категория ремонтной сложности механической части оборудования в единицах ремонтной сложности Кэ — коэффициент, учитывающий затраты на ремонт электрической части оборудования. Принимается равным 1,3.
Результаты расчета затрат на режущий инструмент сводим в таблицу 12.
Таблица 12
Затраты на ремонт и обслуживание оборудования для базового и проектного вариантов
Базовый вариант | ||||||||
Операция | ||||||||
Оборудование | Токарно-винторезный 16К20 | Токарно-винторезный 16К20 | Зубофрезерный 5Д-32 | Зубодолбежный 5В12 | Вертикально-сверлильный 2А135 | Внутришлифовальный 3А228 | Зубофлифовальный 5А525Ф2 | |
Зр.м. | ||||||||
R | 13,5 | |||||||
Тшт | 2,58 | 4,85 | 17,35 | 14,13 | 7,28 | 27,79 | 19,2 | |
Fд | ||||||||
Кзо | 0,8 | |||||||
Кэ | 1,3 | |||||||
Зр.о. | 0,51 | 0,96 | 7,84 | 1,95 | 0,86 | 5,05 | 12,27 | |
Зр.о. | 29,44 | |||||||
Проектный вариант | ||||||||
Операция | ||||||||
Оборудование | Токарно-винторезный 16К20 | Токарно-винторезный 16К20 | Зубофрезерный 5Д-32 | Зубодолбежный 5В12 | Вертикально-сверлильный 2А135 | Зубофлифовальный 5А525Ф2 | ||
Зр.м. | ||||||||
R | ||||||||
Тшт | 2,58 | 5,3 | 11,9 | 14,13 | 7,28 | 19,2 | ||
Fд | ||||||||
Кзо | 0,8 | |||||||
Кэ | 1,3 | |||||||
Зр.о. | 0,51 | 1,08 | 6,62 | 3,71 | 0,45 | 12,27 | ||
Зр.о. | 24,64 | |||||||
Расчет амортизационных отчислений по оборудованию и площадям Амортизация на полное восстановление капитальных вложений в оборудование по каждой операции (типу оборудования) определяется по формуле:
(30)
где Нр — норма амортизации оборудования на полное восстановление, процент.
Амортизационные отчисления по производственной площади по каждой операции рассчитываются по формуле:
(31)
где Нпл — норма амортизационных отчислений на реновацию по производственным площадям, принимаем Нпл=3.
Результаты расчета затрат амортизационных отчислений по вариантам для дальнейшего анализа сводятся в таблицу 13.
Таблица 13
Амортизационные отчисления по оборудованию и площадям для базового и проектного вариантов
Базовый вариант | ||||||||
Операция | ||||||||
Коб | 4,29 | 8,06 | 26,51 | 11,33 | 11,29 | 39,19 | 67,7 | |
Нр | ||||||||
ЗАо | 0,86 | 1,61 | 5,30 | 2,27 | 2,26 | 7,83 | 13,54 | |
ЗАо | 33,67 | |||||||
Кпл | 2,93 | 5,5 | 15,19 | 5,29 | 2,29 | 44,37 | 35,09 | |
Нпл | ||||||||
ЗАпл | 0,09 | 0,18 | 0,46 | 0,16 | 0,07 | 1,33 | 1,05 | |
ЗАпл | 3,34 | |||||||
ЗА | 37,01 | |||||||
Проектный вариант | ||||||||
Операция | ||||||||
Коб | 4,29 | 10,28 | 22,38 | 11,33 | 11,29 | 67,7 | ||
Нр | ||||||||
ЗАо | 0,86 | 2,06 | 4,48 | 2,27 | 2,26 | 7,83 | ||
ЗАо | 19,76 | |||||||
Кпл | 2,93 | 8,1 | 12,56 | 5,29 | 2,29 | 35,09 | ||
Нпл | ||||||||
ЗАпл | 0,09 | 0,24 | 0,38 | 0,16 | 0,07 | 1,33 | ||
ЗАпл | 2,27 | |||||||
ЗА | 22,03 | |||||||
Результаты расчетов затрат по всем статьям заносим в таблицу 14.
Таблица 14
Базовая себестоимость детали «Втулка»
№ п/п | Статьи затрат | Затраты по вариантам, тен. | ||
базовый | проектный | |||
Основные материалы | 305,50 | 305,50 | ||
Зарплата станочников | 77,14 | 47,93 | ||
Зарплата наладчиков | 6,38 | 4,13 | ||
Затраты на электроэнергию | 1,04 | 0,88 | ||
Затраты на оснастку, в том числе: инструмент приспособления | 24,59 0,84 | 22,50 0,58 | ||
Затраты на техобслуживание и ремонт | 29,44 | 24,64 | ||
Амортизация: оборудования производственных площадей | 33,67 3,34 | 19,75 2,27 | ||
Итого: Цеховая себестоимость | 481,94 | 428,18 | ||
Производственная себестоимость (цеховая себестоимость +50% от зарплаты станочников) | 520,51 | 452,15 | ||
Полная себестоимость (+50% от производственной себестоимости) | 780,77 | 678,23 | ||
Цена оптовая предприятия (+50% от полной себестоимости) | 1171,16 | 1017,35 | ||
4. Обоснование технологического решения Для определения эффективности предлагаемого варианта технологического процесса необходимо сравнить критический объем производства по проектному варианту с плановым объемом производства.
(32)
где Nкр — критический объем производства;
Ккап — капит. вложения по технологии;
Капит. вложения включают в себя цены на все приобретенное новое оборудование, а также затраты на транспортировку и установку (примем 10% от стоимости оборудования);
Ц — оптовая цена изделия;
Зх — переменные затраты на изготовление изделия
Nкр (1745)
После сравнения критического объема продукции с плановым объемом можно заключить, что с экономической точки зрения введение изменений в технологический процесс выгодно. Издержки изготовления детали «Втулка» покрываются. Производство является рентабельным.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной курсовой работе был предложен вариант изменения базового технологического процесса по изготовлению детали «Втулка».
В качестве модифицирования был заменен токарно-винторезный станок 16К20 на токарно-винторезный станок 16К20Ф3 с ЧПУ, заменен зубофрезерный станок 5Д-32 на усовершенствованный станок модели 5К324 с ЧПУ, вместо трудоемкой операции внутреннего шлифования была выбрана операция тонкого растачивания.
Выполнены расчеты себестоимости детали «Втулка» по базовому и проектному вариантам.
Выполненные расчеты подтвердили экономическую целесообразность предлагаемого варианта технологического процесса и его окупаемость, так как критический объем производства (Nкр=1745) меньше планового (Nпл=4000). Это означает, что предприятие при критическом объеме производстве не понесет убытков, а при увеличении объема производства будет получать прибыль. При этом достигается сокращение затрат на оснастку, ремонт и обслуживание оборудования, также предложенный вариант позволяет сократить затраты на заработную плату и производственные площади, что связано с меньшим количеством оборудования, что неизменно влечет за собой снижение затрат на электроэнергию.
Таким образом, данное нововведение может рекомендоваться к внедрению в производство.
1. Анурьев В. И. Справочник технолога-машиностроителя в 3-х т.: Т.2. — М: Машиностроение, 2001;912с.
2. Аршинов В. А, Алексеев Г. А. Резание металлов и режущий инструмент: учебник для вузов. — М: Машиностроение, 1976.
3. Бух-1С. Интернет-ресурс для бухгалтеров. URL: http://www.buh.ru/info-14.
4. Методические указания по выполнению курсовой работы по курсу «Организация производства и менеджмент» для студентов, сост. Ширманова Л. А. Ижевск.
5. Методические указания по выполнению курсовой работы по курсу «Организация планирование и управление предприятием» для студентов, Сост. Т. В. Янцен. Ижевск, 1998, — 40 с.
6. Обработка металлов резанием: справочник, под общ. ред. А. А. Панова. — М.: Машиностроение, 1988. — 736 с.
7. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания: справочник, часть 1. — М.: Экономика, 1990. — 210 с.
8. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания: справочник, часть 2. — М.: Экономика, 1990. — 472 с.
9. Продажа производственных площадей. URL: http://www.se-realty.ru/type/4/.
10. Промресурс/ruстан. Станки цены, прайс-лист. URL: http://www.rustan.ru/price.htm.
11. Сеть металлобаз. Металлторг. URL: http://www.metallotorg.ru/info/news_all/18 279/.
12. Справочник технолога-машиностроителя: под общ. ред. А. Г. Косиловой. — 1й том — М.: Машиностроение, 1986. — 656 с.
13. Справочник технолога-машиностроителя: под общ. ред. А. Г. Косиловой. — 2й том — М.: Машиностроение, 1986. — 495 с.
14. Тарифы. Цены на электроэнергию. URL: http://www.newtariffs.ru/tariff/tsena-za-kilovatt-elektroenergii-v-moskve-v-2010;godu.
15. Технологическая оснастка allbiz. URL:http://www.ru.all-biz.info/buy/goods/?group=1 002 735.