Автоматизация (ГПМ)

1. Расчетно-технологическая  карта операции для станка с ЧПУ

 

    В данной работе нам необходимо разработать РТК и УП на операции чистовой обработки поверхностей. Все поверхности, нуждающиеся в чистовой обработке в нашем случае, целесообразно обработать за один установ.

    Нам не известен закон распределения  отклонений размеров в пределах поля допуска, поэтому при разработке УП необходимо так же учитывать поле допуска. В зависимости от расположения поля допуска при задании координат обработки необходимо величину задаваемого размера увеличивать или уменьшать на величину половины поля допуска.

 

 Рисунок 3.1.1 – Чертеж детали для разработки РТК 

 Рисунок 3.1.2 – Эскиз детали с операционными  размерами 

    Представим  РТК на каждый переход:

1. Точение наружного контура

Эскиз для перехода 

Координаты  опорных точек 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Точение канавки

Эскиз для перехода 

Координаты  опорных точек 
 
 
 
 

3. Сверление отверстия

Эскиз для перехода 

Координаты  опорных точек 
 
 
 

4. Зенкерование  отверстия

Эскиз для перехода 
 

Координаты  опорных точек 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4 Технико-экономическое  обоснование проекта 

    Размер  производственной программы определяет тип производства и имеет решающее влияние на характер построения технологического процесса изготовления детали, на выбор оборудования и оснастки, на организацию производства.

    Задан крупносерийный тип производства. При этом, изготовление деталей ведется периодически повторяющимися партиями.

    Годовая производственная программа, то есть количество деталей производимых за год в условиях крупносерийного производства при массе деталей 6 – 30 кг составляет 500 ... 5000 шт/год.

    Необходимо  определить минимальное значение годовой программы, начиная с которого внедрение спроектированного станочного модуля становится экономически эффективным, по сравнению с оборудованием ручного управления.

    Анализ  следует вести по величине общей  себестоимости для каждого из вариантов РУ и СМ. Общая себестоимость, состоит из себестоимости на капитальные затраты С_к, на заработную плату С₃, на амортизацию С_а.об и себестоимость на переналадку и создание управляющей программы С_ПЕР. 

    Стоимость промышленного робота С_ПР можно укрупненно определить по формуле 

    где С_ПР – стоимость промышленного робота, руб.;

    k – коэффициент, учитывающий конструкцию промышленного робота, его габариты, мощность, грузоподъемность (k=2, т.к. робот большой мощности с грузоподъемностью до 30кг.);

      – базовая стоимость промышленного  робота, определяется типом его  системы управления (=150 тыс. руб., т.к. робот с контурной системой управления);

      – стоимость, зависящая от  количества управляемых координат  робота, определяется из соотношения  0,25 на каждую координату;

      – стоимость, зависящая от  количества рук (схватов) робота, определяется из соотношения  0,5 на каждую руку (схват). 

Данные  о стоимости накопителей С_НАК, используемых в составе станочного модуля, можно определить ориентировочно на основе по [1], с.21, таблица 5.

Стоимость лотка С_НАК=400 руб., стоимость ящичной тары С_НАК=800 руб. 

    Для станочного модуля.

• Капитальные затраты (затраты на приобретение оборудования)

 
 

где  С_СТ – стоимость станков в составе СМ, С_СТ =2·2000000 =4000000руб.;

    С_ПР – стоимость промышленного робота, С_ПР = 900000 руб.;

    С_НАК = 0,5·С_ПР – стоимость накопителей, С_НАК = 1200 руб.;

    С_Н = 0,2·С_СТ – стоимость сборки, монтажа, наладки,                   С_Н=0,2·2000000=400000 руб.

    N – годовая программа выпуска, шт. 
 
 
 
 

• Себестоимость на заработную плату

 

    где – тариф оплаты труда оператора, руб./час ().

      – количество рабочих смен          ()

      – штучное время изготовления  детали на СМ (можно определить  по циклограмме работы) (=2,5 мин=0,042часа)  
 

• Амортизационные отчисления на обслуживание и ремонт оборудования

 

    где – коэффициент амортизации ()

    Ф – годовой фонд времени (Ф=3840 часов=230400мин.) 
 
 
 

• Амортизационные отчисления на обслуживание и ремонт специальной оснастки

 

    где – стоимость специальной оснастки для СМ, руб. () 
 
 

• Затраты на переналадку и программирование

 

    где – среднегодовая зарплата наладчика, руб. ()

      – количество рабочих смен   ()

      – затраты на разработку управляющей  программы () 
 
 
 
 
 
 

    Для станка с ручным управлением.

• Капитальные затраты (затраты на приобретение оборудования)

 

    где – стоимость станка с РУ, руб.,

      – количество станков, шт.

    Для укрупненных расчетов принимаем   

      – количество станков, в составе станочного модуля, шт,

      – коэффициент уменьшения трудоемкости при переходе со станка с РУ на СМ (=1,5…2) 
 
 

• Себестоимость на заработную плату

 

    где – тариф оплаты труда станочника, руб./час ().

      – количество рабочих смен    ()

     - среднее штучное время изготовления  детали на станке с РУ:  
 
 

• Амортизационные отчисления на обслуживание и ремонт оборудования

 

    где – коэффициент амортизации ()

    Ф – годовой фонд времени (Ф=3840 часов) 
 

• Затраты на переналадку и программирование

 

    где – среднегодовая зарплата наладчика, руб. ()

      – количество рабочих смен   () 
 
 
 
 
 

    Определим точку пересечения годовой программы, то есть точку, значение которой равно  значению годовой программы, начиная  с которого внедрение спроектированного  станочного модуля становится экономически эффективным, по сравнению с оборудованием  ручного управления в условиях крупносерийного  производства. Для этого необходимо приравнять себестоимость выполнения операции, производимой на станочном  модуле к себестоимости выполнения операции, производимой на станке с  ручным управлением. При этом программу  выпуска N оставить в виде переменной. При этом получим: 
 

    Решив данное уравнение, получаем N=16791  штук. Таким образом, значение годовой производственной программы, начиная с которого внедрение станочного модуля становится экономически эффективным, равно 16791 штук в год.

    Результаты  расчетов представлены в виде графика (рисунок 4.1). 
 
 
 
 
 
 
 

  

  Рисунок 4.1 

    Период  окупаемости определим по формуле 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Вывод по работе 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Список  использованных источников 

1. Безъязычный В.Ф., Шилков Е.В., Автоматизация производственных процессов: Учебное пособие. – Рыбинск: РГАТА, 2002, -  79 с.
2. Болотеин А.Н., Автоматизация производственных процессов в машиностроении. Методические указания по выполнению курсовой работы: учеб. пособие / А. Н. Болотеин. – Рыбинск: РГАТА, 2010. –      44 с. : ил.
3. Болотеин А.Н. Разработка управляющих программ для станков с ЧПУ с использованием САП УП: Учебное пособие: - Рыбинск, РГАТА, 2009г., 28 с.
4. Болотеин А.Н. Промышленные роботы и манипуляторы. Справочное пособие для выполнения курсовой работы. – Рыбинск: РГАТА, 2010. – 76 с.: ил.
5. Справочник технолога-машиностроителя т.1, т.2 / Под ред. Косиловой А.Г., Мещерякова Р.К. – М.: Машиностроение, 2000. – 684 с.т.1; - 486 с. т.2.