Маслов А.Р. Инструментальные системы машиностроительных производств

Подождите немного. Документ загружается.

АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ 313

9.4. Вспомогательный инструмент с конусами 7:24

Пози-

ции по

рис.

9.4

Зи4

5и6

1 и2

Наименование

Цанговые патроны

с конусом 40

То же, с конусом 50

Втулки переходные

с конусом 40 для

концевых фрез

То же, с конусом 50

Оправки с конусом

40 для насадных

фрез

То же, с конусом 50

Черновые однолез-

вийные расточные

оправки с конусом

То же, с конусом 50

Присоединительная

поверхность для

крепления режуще-

го инструмента, мм

Отверстия 03...25

Конус Морзе 2

Конус Морзе 3

Конус Морзе 4

Конус Морзе 3

Конус Морзе 4

Конус Морзе 5

Цилиндрическая

наружная по-

верхность: 032

040

050

Оправка: 040

050 и 063

080 и 0100

Оправка: 050

063

080 и 0100

0125

Максимальный

вылет инстру-

мента от торца

шпинделя, мм

130

140

160

180

160

220

260

160

200

220

195

300

335

370

240

314 Глава

СИНТЕЗ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Окончание табл. 9.4

Пози-

ции по

рис.

9.4

Наименование

Чистовые однолез-

вийные расточные

оправки с конусом

То же, с конусом 50

Присоединительная

поверхность для

крепления режуще-

го инструмента, мм

Оправка: 040

050 и 063

Оправка:

040 и 050

063;

080 и

0100

0125

Максимальный

вылет инстру-

мента от торца

шпинделя, мм

180

200

205

260

240

9.2.

Эффективность производства инструментальной системы

Системный подход в конструировании инструмента обеспе-

чивает изготовителю инструмента:

а) сокращение затрат на конструкторскую и технологическую

подготовку производства;

б) уменьшение доли резервного оборудования для специаль-

ных заказов;

в) сокращение затрат на технологическую оснастку;

г) повышение технического уровня заготовительного произ-

водства и уменьшение припусков на заготовках;

д) сокращение затрат на хранение и упаковку готовой про-

дукции.

Производя элементы инструментальной системы, изготови-

тель в первую очередь получает экономический эффект Э

от со-

кращения расхода металла, идущего на изготовление инструмента.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА СИСТЕМЫ 315

Если сравнивать массу металла, используемого для несистемного

инструмента (базовый вариант), с массой металла, идущего на из-

готовление базисных агрегатов и сменных наладок инструмен-

тальной системы (новый вариант), то годовой экономический эф-

фект составит:

= (QI-Q

)4MK, (9.3)

где

- масса металла по базовому варианту, т;

- масса металла по новому варианту, т;

- цена 1 тонны металла, идущего на изготовление инстру-

мента, руб;

К - количество комплектов, выпускаемых в год, шт.

Массу металла определяют, исходя из номенклатуры и коли-

чества сменных агрегатов в типовом комплекте ВИ для станков с

ЧПУ. Объем и массу заготовок инструмента условно сравнивают

при номинальных размерах без учета припусков. Исходные дан-

ные сведены в табл. 9.5, в которой приняты следующие обозначе-

ния хвостовиков инструмента (см. табл. 9.1):

тип I - с конусом 7 : 24 № 40 по ГОСТ 25827-93 исп. 3;

тип II - с конусом 7 : 24 № 50 по ГОСТ 25827-93 исп. 3;

тип III - с конусом 7 : 24 № 50 по ГОСТ 25827-93 исп. 2;

тип IV - цилиндрический диаметром 36 мм;

тип V - цилиндрический диаметром 48 мм.

Количество инструмента в одном комплекте принято по [38].

Коэффициенты л снижения себестоимости изготовления элемен-

тов инструментальной системы по отношению к себестоимости

изготовления несистемного инструмента приняты с учетом того,

что при каждом удвоении количества деталей N

трудоемкость их

изготовления снижается на постоянную величину. На рис. 9.5 при-

ведены кривые снижения трудоемкости в нормо-часах, соответст-

вующие коэффициентам л = 0,80 и л = 0,70.

В соответствии с табл. 9.5, для изготовления комплекта цель-

ного инструмента с хвостовиками конусностью 7:24 типов I, II и

III необходимо 0,854 тонны легированной стали 18ХГТ. Примене-

ние сменных агрегатов с хвостовиками диаметром 36 и 48 мм по-

зволяет уменьшить до 2 раз диаметр и длину заготовок, унифици-

Ill

-t^

ЧО

стий

045...55

мм

1486

СЛ

и>

Оправки расточные

для обработки

отвер-

452

Оправк

лируем

получи»

растачи

отверст

045...5

;тового

вания

199

КЭ

1,3

ЧО

о\

регу-

е для

Оправки расточные

для обработки

отвер-

стий

035...45

мм

Я «

о о

-^ —

£ £

g= Й

к>

ю ьо

1*> Р—'

>— •—

Оправк

лируем

получи

растачи

035...4

регу-

ые

для

:тового

вания

5 мм

661

t*i

4*.

ЧО

к>

крепления

инструмента

с цилиндрическим хво-

стовиком

05..

.25

мм

и>

536

ЧО

руемые

диапаз

зажима

^ок

анговь

ном

..25 м

536

0'1

100

чО

Патроны

цанговые для Патроны

регули

Н-*

К(

(Л

о\

ч©

1—*

(*>

|£

Наименование

цельного

инструмента

Тип хвостовика

Себестоимость

1 шт, тыс. руб

Объем выпуска,

шт

Кол-во, шт

Масса за-

готовок,

кг

О я

я 2 g

°, я х

•<

к о

-i

Найме

сме

нал

Я Я

ование

ных

док

Тип хвостовика

Объем выпуска,

шт*

Коэффициент увеличе-

ния серийности

£т»

Кол-во, шт

Масса за-

готовок,

кг

оди

комп

инс

ме

ТЗ п й

V 5 о

гавы

Базовы?

[

инстр

•<•

мент Новый

инс

руме

[л

в'

№

В"

ох

'а

гамахэиэ

ИОНЧТСУХНЗРЧЛСГХЭНИ

еэхниэ

б^яв^

91£

Продолжение

табл.

9.5

Оправки расточные

для обработки отверстий

055...70 мм

Втулки переходные

для инструмента

с коническим хвостови-

ком с лапкой

конус Морзе 1

Втулки переходные

для инструмента

с коническим хвостови-

ком с лапкой

конус Морзе 2

Втулки переходные

для инструмента

с коническим хвостови-

ком с лапкой

конус Морзе 3

Втулки переходные для

инструмента

коническим

хвостовиком с лапкой

конус Морзе 4

III

1,04

2,08

2,24

2,008

2,24

2,08

2,24

2,32

945

226

743

1356

2972

152

1356

2972

152

743

148

Оправки регу-

лируемые для

получистового

растачивания

055...70 мм

Втулки регули-

руемые универ-

сальные с внут-

ренним конусом

Морзе 1

Втулки регули-

руемые универ-

сальные с внут-

ренним конусом

Морзе 2

Втулки регули-

руемые универ-

сальные с внут-

ренним конусом

Морзе 3

Втулки регули-

руемые с внут-

ренним конусом

Морзе 4

993

1060

4480

891

1,05

1,43

1,51

1,20

Продолжение

табл.

9.5

Втулки переходные для

инструмента

кониче-

ским хвостовиком длин-

ные с конусом Морзе 2

Втулки переходные для

инструмента с кониче-

ским хвостовиком длин-

ные с конусом Морзе 3

Оправки для насадных

разверток с посадоч-

ным 016 мм

Оправки для насадных

разверток с посадоч-

ным 019 мм

Оправки для насадных

разверток с посадоч-

ным 022 мм

III

2,24

4,10

693

452

743

452

743

Втулки регули-

руемые с внут-

ренним конусом

Морзе 2

Втулки регули-

руемые длинные

с внутренним

конусом

Оправки регули-

руемые для на-

садных развер-

ток с посадоч-

ным 016 мм

Оправки регули-

руемые для на-

садных развер-

ток с посадоч-

ным 019 мм

Оправки регули-

руемые для на-

садных развер-

ток с посадоч-

ным 022 мм

718

709

1222

770

1,04

1,02

1,64

1,04

1,5

Оправки для насадных

разверток с посадоч-

ным 027 мм

Хвостовики сменные

патронов резьбонарез-

ных для метчиков М6-

М16

Хвостовики сменные

патронов резьбонарез-

ных для метчиков

М16-М27

Хвостовики сменные

расточных патронов

для обработки отвер-

стий

05...

45 мм

Оправки перовых

сверл для обработки

отверстий 032..

.38

мм

III

4,10

0,74

0,83

0,74

0,83

1,37

693

452

1486

693

452

743

693

Оправки регули-

руемые для насад-

ных разверток с

посадочным 027 мм

Хвостовики регу-

лируемые резьбо-

нарезных патронов

для метчиков

М6-М16

Хвостовики регу-

лируемые резьбо-

нарезных патронов

для метчиков

М16-М27

Хвостовики регу-

лируемые расточ-

ных патронов для

обработки отвер-

стий 05...45 мм

Оправки регулируе-

мые для крепления

пластин перовых

сверл 032...38 мм

Продолжение табл

708

2031

762

1243

767

1,02

1,37

1,10

1,68

1,П

.9.5

3,5

Оправки перовых

сверл для обработки

отверстий

040...50 мм

Оправки для насадных

дисковых фрез с поса-

дочным 016 мм

Оправки для насадных

дисковых фрез с поса-

дочным 027 мм

ИТОГО:

III

1,37

4,10

693

112

693

50 типоразмеров

Оправки регули-

руемые для креп-

ления пластин пе-

ровых сверл

040...50 мм

Оправки регули-

руемые для диско-

вых фрез с поса-

дочным 016 мм

Оправки регули-

руемые для диско-

вых фрез с поса-

дочным 027 мм

Базисные агрегаты

с конусом 7:24 с

отверстием 036 мм

Базисные агрегаты

с конусом 7:24 с

отверстием 048 мм

Гайка регулиро-

вочная

III

28'

Окончание табл. 9.5

805

700

718

2712

10452

170

4478

311

24603

6583

1,16

1,01

1,04

2,00

3,52

1,12

1,51

2,00

гипоразмеров

ЛС8 =

3,5

199

177

К)

* Объем выпуска в колонке 10 равен сумме

строки.

объемов в колонке 5 по соответствующему номеру

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА СИСТЕМЫ 321

ровать и упростить процесс их получения. Несмотря на необходи-

мость дополнительно изготовлять базовые агрегаты с хвостовика-

ми конусностью 7:24, общий расход металла на один комплект

сокращается до

0,540

тонны. При цене 4500 руб за

т стали 18ХГТ

и выпуске 1000 комплектов в год экономический эффект Э

от за-

мены несистемного на системный составляет:

= (1,277 -

0,540)

•

4500

•

1000 = 3 316 500 руб.

Экономический эффект Э

возникает в связи с зависимостью

себестоимости продукции от серийности производства.

Из табл. 9.5 следует, что замена цельных конструкций сбор-

ными позволяет сократить количество типоразмеров изготовляе-

мого инструмента с 50 до 28.

Максимальные партии изготовляемого инструмента при этом

увеличиваются с 2972 втулок с хвостовиками конусностью 7 : 24

до 10 452 базисных агрегатов. Средняя величина партии составля-

ет порядка 160 шт несистемного инструмента и 1280 шт системно-

го.

По рис. 9.5 количество нормо-часов при ц

0,73 для средних

величин партий инструментов уменьшается с 750 до 600 ч, что

предполагает рост рентабельности производства и снижение его

себестоимости.

Т,

нормо-часы

1500

1000

500

\ >

Г|=0,70

ч=

• — -

0,80

40 80 160 320^12802^5120 Ц, шт

Рис. 9.5. Снижение трудоемкости в зависимости

от серийности производства

322 Глава

СИНТЕЗ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Экономический эффект Э

от снижения себестоимости изго-

товления инструмента за счет роста серийности его производства

определяется по формуле:

= (С,-С

, (9.4)

где С] - себестоимость изготовления при малой серийности, руб;

- то же, при увеличенной серийности, руб;

количество инструмента в увеличенной серии, шт.

Конкретный эффект Э

от роста серийности производства ин-

струмента с конусом 7 : 24 № 50 после замены малосерийного вы-

пуска втулок и оправок с этим конусом на крупносерийное произ-

водство базисных агрегатов рассчитывается исходя из того, что

себестоимость С

Cirj.

Себестоимость С] определяется по отпускной цене Ц

базис-

ного агрегата по формуле:

'=iTib

<95)

где Р

- рентабельность инструментального производства.

После преобразования формулы 9.4 получаем:

1 +

После подстановки Ц

= 2625 рублей, А

- 10 452 шт и Рф =

= 0,6, получаем:

=^^-(1-0,73)-10452 = 4629909руб.

В целом экономический эффект Э

изг

от применения системно-

го подхода в инструментальном производстве составляет:

изг =Э

+Э

=3316500 + 4629909 = 7946409руб.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИИ СИСТЕМЫ 323

9.3.

Эффективность эксплуатации инструментальной системы

Эффективность применения инструментальной системы вы-

является путем сравнения приведенных затрат на обработку годо-

вого количества деталей существующей инструментальной осна-

сткой (базовый вариант) и приведенных затрат на тот же объем

производства с помощью новой системы инструмента.

Основными составляющими эффективности внедрения инст-

рументальной системы у потребителя являются:

а) снижение трудоемкости изготовления деталей;

б) ускорение обеспечения оборудования инструментом при

переходе на изготовление новых деталей;

в) снижение затрат на наладку инструмента на станке;

г) сокращение затрат на хранение и подготовку инструмента к

работе.

Экономический эффект Э

пр

от применения инструментальной

системы складывается из двух экономических эффектов:

пр

= Э

+ Э

, (9.6)

где Э

- экономическая эффективность от снижения затрат на из-

готовление специального инструмента за счет применения унифи-

цированных наладок;

- экономический эффект от предварительной настройки

инструмента по длине и диаметру, что обеспечивает сокращение

подготовительно-заключительного (t

) и вспомогательного (t

)

времени.

Экономический эффект Э

рассчитывается по формуле:

=к£сДс, (9.7)

где К - количество типов обрабатываемых деталей;

G - количество специального инструмента, применяемого при

оснащении производства одного типа детали на одном станке;

Ас - разница между затратами потребителя на приобретение

базового и нового комплекта.