Расчет и анализ величины капитальных вложений при оценке экономической эффективности вариантов технологических процессов

 

 

Отчет

по лабораторной работе № 1

 

по теме: Расчет и анализ величины капитальных вложений при  оценке  экономической эффективности  вариантов технологических процессов

по дисциплине: Технико-экономическое  обоснование космических проектов    и  программ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цель  изучения: освоение методики расчета  и анализа капитальных вложений при внедрении различных технологических  процессов и оборудования в производство.

 

Теоретическая часть

 

Сверлильные станки

 

Сверлильный станок – это специальная  машина, предназначенная для обработки  и создания отверстий разного  диаметра и глубины, а также для  многогранных отверстий. Спиральное сверло при помощи снятия стружки выполняет  основную работу, просверливая само отверстие. Через специальные каналы на сверле выводится стружка из отверстия. В сверлильный патрон прикрепляется  сверло и оно бывает двух видов с хвостовиками: коническим (6 – 60 миллиметров) и цилиндрическим (0,3 – 20 миллиметров). Для крепления заготовок и обеспечения правильного положения инструмента относительно оси обрабатываемого отверстия на сверлильных станках пользуются специальными приспособлениями - кондукторами.

Кондуктор - это приспособление, служащее для установки деталей, обрабатываемых на сверлильных станках. Накладной  кондуктор позволяет во многих случаях  устранить операции разметки и накернивания центров отверстий. Применение кондуктора может быть особенно эффективно при изготовлении серии однотипных деталей, а также схем, если требуется высокая точность отверстий.  

Сверлильные станки используются в довольно разнообразных  сферах. Но чаще всего их применяют  для работы в сборочных и ремонтных  цехах, механических, инструментальных цехах в машиностроении, авиа- и  автомобилестроении и других производствах.

Эти станки подразделяются на:

- вертикально-сверлильные  – это станки, во время работы  которых обрабатываемая деталь  расположена на столе, в вертикальном  шпинделе закрепляется режущий инструмент, а работа выполняется за счёт подачи шпинделя сверху вниз;

- радиально-сверлильные – это  станки, в которых вокруг колонны,  которая зафиксирована, вращается  шпиндель параллельно поверхности.  Деталь при этом лежни на  шпинделе. Благодаря этому принципу  можно легко обрабатывать большие  и тяжёлые детали 

- многошпиндельные  сверлильные станки применяют  главным образом в серийном  производстве для обработки деталей,  в которых требуется одновременно  просверлить, развернуть, нарезать  резьбу в большом количестве  отверстий на разных плоскостях  детали. Использование для этих  целей одношпиндельных сверлильных  станков неэкономично;

-  горизонтально-сверлильные – это станки, благодаря которым можно получить довольно глубокие отверстия;

- центровальные  – это станки, с помощью которых  можно получить центровочные  отверстия, при использовании  центровочного сверла.

Среди сверлильных  станков также бывают настольные станки, которые используют при обработке  маленьких деталей и для получения  отверстия в 12 миллиметров диаметром.

 

Токарные  станки

 

Токарный  станок - станок для обработки резанием (точением) заготовок из металлов и др. материалов в виде тел вращения. На токарных станках выполняют обточку и расточку цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, нарезание резьбы, подрезку и обработку торцов, сверление, зенкерование и развертывание отверстий и т.д.

В состав токарной группы станков входят станки выполняющие различные операции точения: обдирку, снятие фасок, растачивание и т. д.

Значительную  долю станочного парка составляют станки токарной группы. Она включает, согласно классификации Экспериментального НИИ металлорежущих станков, девять типов станков, отличающихся по назначению, конструктивной компоновке, степени автоматизации и другим признакам. Станки предназначены главным образом для обработки наружных и внутренних цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, нарезания резьб и обработки торцовых поверхностей деталей типа тел вращения с помощью разнообразных резцов, сверл, зенкеров, разверток, метчиков и плашек.

Применение  на станках дополнительных специальных  устройств (для шлифования, фрезерования, сверления радиальных отверстий и других видов обработки) значительно расширяет технологические возможности оборудования.

Токарные  станки, полуавтоматы и автоматы, в  зависимости от расположения шпинделя, несущего приспособление для установки заготовки обрабатываемой детали, делятся на горизонтальные и вертикальные. Вертикальные предназначены в основном для обработки деталей значительной массы, большого диаметра и относительно небольшой длины.

 

Робот - манипулятор  

 

Робот - манипулятор  – автоматическая машина, состоящая из манипулятора и устройства программного управления его движением, предназначенная для замены человека при выполнении основных и вспомогательных операций в производственных процессах.

 

Фрезерные станки

 

Фрезерные станки предназначены для обработки  с помощью фрезы плоских и фасонных поверхностей, тел вращения, зубчатых колёс и т.п. металлических и других заготовок. При этом фреза, закрепленная в шпинделе фрезерного станка, совершает вращательное (главное) движение, а заготовка, закреплённая на столе, совершает движение подачи прямолинейное или криволинейное (иногда осуществляется одновременно вращающимся инструментом). Управление может быть ручным, автоматизированным или осуществляться с помощью системы ЧПУ.

Во фрезерных  станках главным движением является вращение фрезы, а движение подачи — относительное перемещение заготовки и фрезы.

Вспомогательные движения необходимы в станке для  подготовки процесса резания. К вспомогательным  движениям относятся движения, связанные  с настройкой и наладкой станка, его управлением, закреплением и  освобождением детали и инструмента, подводом инструмента к обрабатываемым поверхностям и его отводом; движения приборов для автоматического контроля размеров и т.д. Вспомогательные движения можно выполнять на станках как автоматически, так и вручную. На станках-автоматах все вспомогательные движения в определенной последовательности выполняются автоматически.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание А.

Информация  о вариантах технологических  процессов, оборудовании, оснастке для  изготовления детали А.

                                                                                                                 Таблица 1

Вариант	Технологический процесс	Норма времени, мин.
1	а) установить деталь, разметить центры отверстий и начертить их, снять  деталь. б) просверлить четыре сквозных отверстия  диаметром 12 мм на вертикально-сверлильном  станке. Разряд работ - 2	3,0   5,0
2	Просверлить четыре сквозных отверстия  диаметром 12 мм на вертикально-сверлильном  станке, использовав накладной кондуктор. Разряд работ - 2	2,5
3	Просверлить четыре сквозных отверстия  диаметром 12 мм на вертикально-сверлильном  станке, использовав 4-шпиндельную головку. Разряд работ - 2	1,4

 

                                                                                                                   Таблица 2

Наименование показателя	Условное обозначение	Показатель
Стоимость станка	Цст	10000 руб.
Стоимость кондуктора	Цконд	400 руб.
Стоимость 4-шпиндельной головки	Цшп	2000 руб.
Износостойкость кондуктора	l	2000 опер.
Годовой действительный фонд времени  станка	Фд	2000 ч.

 

 

 

 

 

 

Задание Б.

Информация  о вариантах технологических  процессов, оборудовании, оснастке для  изготовления детали Б.

                                                                                                                Таблица 3

Вариант	Технологический процесс	Норма времени, мин.
1	а) токарная обработка двух торцов и  поверхности на токарно-винторезном  станке. Деталь диаметром 150 мм. Разряд работ – 3; б) фрезерование двух продольных пазов  на фрезерном станке. Разряд работ – 4; в) сверление четырех отверстий (глухих) – диаметром 10 мм на радиально-сверлильном  станке. Разряд работ – 2	4,3                7,7                2,4
2	Токарная обработка торца и  поверхности, фрезерование двух продольных пазов и сверление четырех  отверстий, выполняемые на станке типа обрабатывающего центра. Разряд работ - 2	2,4
3	Токарная обработка торца и  поверхности, фрезерование двух продольных пазов и сверление четырех  отверстий, выполняемые специальным  роботом-манипулятором вместо рабочего. Разряд работ - 2	2,4

 

                                                                                                                Таблица 4

Наименование показателя	Условное обозначение	Показатель
Стоимость: 1. токарного станка 2. фрезерного станка 3. радиально-сверлильного станка 4. обрабатывающего центра 5. робота-манипулятора	Цток Цфр Цсв Цоц Цроб	15000 руб. 30000 руб. 10000 руб. 100000 руб. 400000 руб.
Годовой действительный фонд времени: 1. станка 2. обрабатывающего центра 3. робота-манипулятора	Фст Фоц Фроб	4000 ч 3600 ч 5400 ч

       

  Практическая часть

 

Деталь А.

Технологический процесс  А1:

Капитальные вложения в оборудование

,

при этом  Кпер.уд. = 0,6993

В первом технологическом процессе оснастка не используется, условно-постоянные (К_пост) капитальные вложения на нее = 0, а переменные (К_пер.) = 0,6993.

Определяем  мощность оборудования :

Технологический процесс  А2:

Капитальные вложения в оборудование

при этом  Кпер.уд. =0,2184

Определяем  мощность оборудования :

Мощность  оборудования превышает износостойкость  кондуктора И_осн = 2000 операций  при стоимости кондуктора Ц_конд = 400 руб. Оснастка специальная, т.е.:

К_конд=   Ц_осн=400, если 0<N 2000

             2Ц_осн=800, если 2000<N 4000

             3Ц_осн=1200, если 4000<N 6000

 

К₂= 0,2184 * N +       400, если 0<N 2000

                                 800, если 2000<N 4000

                                 1200, если 4000<N 6000       

      

Технологический процесс  А3:

Капитальные вложения в оборудование

при этом  Кпер.уд. = 0,14616

В третьем  технологическом процессе оснастка используется, условно-постоянные (К_пост) капитальные вложения = 2000 руб., а переменные (К_пер.) равны 0,14616.