7. Планирование и организация обеспечения инструментом

В этом разделе необходимо определить норму расхода и запаса инструмента, его стоимость в расчете на годовую программу выпуска детали. Расчет нормы расхода режущего инструмента в массовом и крупносерийном производстве обычно производится на 1000 шт. деталей по каждому типоразмеру инструмента для каждой деталеоперации:

, (7.1)

где Н_pij– норма расхода режущего инструментаj-го типоразмера наi-ой операции, шт.;

t_mij– продолжительность обработки одной детали наi-ой операцииj-м инструментом, мин.

В случае, если на операции используется несколько видов режущего инструмента и время обработки каждым из них не указано в задании, то время использования каждого вида инструмента определяется укрупненно: Тшт./ n,

где n – количество применяемого инструмента.

Т_изнj– стойкость инструмента j-го типоразмера (приложение 6 табл.П.6.1).

Стойкость инструмента (период его работы до полного изнашивания), Т_изнсм. приложение 6 табл. П.6.1. или можно рассчитать по формуле:

, (7.2)

где n– число допустимых заточек данного инструмента;

t_ст– продолжительность работы инструмента между двумя заточками, ч.;

η– коэффициент случайной убыли инструмента (табл.П.6.2.)

Норма расхода абразивного инструмента рассчитывается по формуле, однако, определяя Т_изнкруга, необходимо учитывать, что при определении количества возможных его правок в расчет принимают 1/5 – 1/4 часть диаметра. За одну заточку снимается 0,2-0,3 мм. В приложении 6, таблица П.6.3. приведены показатели стойкости шлифовальных кругов для основных видов работ.

1. Токарно-многорезцовая:

Н_р1.1 = (1000*(4,9/9*6))/60*20 =2,72≈3

Н_р1.2 = (1000*(4,9/9*1))/60*20 =0,45≈1

Н_р1.3 = (1000*(4,9/9*1))/60*25 =0,48≈1

Н_р1.4 = (1000*(4,9/9*1))/60*20=0,45≈1

2. Вертикально-сверлильная операция:

Н_р2.1 = (1000*(6,4/1*1))/60*20 = 5,33

3. Токарно-многорезцовая:

Н_р3.1 = (1000*(13,5/9*1))/60*20 = 1,25

Н_р3.2 = (1000*(13,5/3*1))/60*20 = 3,75

4. Зубофрезерная операция:

Н_р4.1 = (1000*(11,5/1*1))/60*20 = 4,5

5. Шлифовальная операция:

Н_р5. = (1000*(3,8/1*1))/60*20 = 3,2

6. Зубошлифовальная операция:

Н_р5. = (1000*(8,5/1*1))/60*20 = 7,1

Стойкость между заточками:

t_ст=T_изн/(n+1)(1- η)

t_ст1=20/(25+1)(1-0,4)=0,46(ч.);

t_ст2=20/(25+1)(1-0,3)=0,53(ч.);

t_ст3=25/(25+1)(1-0,1)=0,86(ч.);

t_ст4=20/(25+1)(1-0,4)=0,46(ч.);

t_ст5=20/(25+1)(1-0,3)=1,61(ч.);

t_ст6=20/(25+1)(1-0,1)=0,85(ч.);

t_ст7=20/(25+1)(1-0,05)=0,77(ч.);

t_ст8=20/(25+1)(1-0,3)=0,53(ч.);

t_ст9=20/(25+1)(1-0,2)=0,61 (ч.);

t_ст10=20/(25+1)(1-0,1)=0,34(ч.).

Норма расхода для измерительного инструмента на 1000 деталей определяется по формуле:

, (7.3)

где с– необходимое количество измерений на одну деталь (≈2-3);

К_выб– доля деталей, подвергаемых выборочному контролю (≈0,025);

m₀– количество измерений выполняемых с помощью инструмента до полного его изнашивания.

Количество изменений m₀ зависит от класса точности измеряемого размера (а следовательно, от поля допуска на износ калибра) и рода обрабатываемого (т. е. измеряемого материала). Так, для гладких пробок и скоб при работе по стали количество промеров до полного изнашивания калибра находится в пределах 10-80 тыс., а при работе по чугуну число промеров уменьшается в три раза.

Рассчитаем норму расхода измерительного инструмента по каждой операции.

1. Токарно-многорезцоваяоперация:

Н_из1.1 = (1000*2*0,025)/60000 = 0,0008

Н_из1.2 = (1000*2*0,025)/60000 = 0,0008

Н_из1.3 = (1000*2*0,025)/60000 = 0,0008

Н_из1.4 = (1000*2*0,025)/60000 = 0,0008

2. Вертикально-сверлильная операция:

Н_из2.1 = (1000*2*0,025)/75000 = 0,0007

3. Токарно-многорезцовая:

Н_из3.1 = (1000*2*0,025)/55000 = 0,0009

Н_из3.1 = (1000*2*0,025)/55000 = 0,0009

4.Зубофрезерная операция:

Н_из4.1 = (1000*2*0,025)/80000 = 0,0006

5. Шлифовальная операция:

Н_из5.1 = (1000*2*0,025)/65000 = 0,0007

6. Зубошлифовальная операция:

Н_из5.1 = (1000*2*0,025)/55000 = 0,0009

Годовой расход режущего, абразивного и измерительного инструмента j-го типоразмера определяется по формуле:

, (7.4)

где N_в– программа выпуска деталей, шт;

Н_ij– норма расхода инструментаj-го типоразмера наi-ой операции;

К₀– количество операций.

Для режущего инструмента:

1. Токарно-многорезцовая операция:

Р_1.1=600000* 3 /1000=1800

Р_1.2=600000* 1 /1000=600

Р_1.3=600000* 1 /1000=600

Р_1.4=600000* 1 /1000=600

2. Вертикально-сверлильнаяоперация:

Р_2.1=600000* 5,33 /1000=3198

3. Токарно-многорезцовая операция:

Р_3.1=600000* 1,25/1000=750

Р_3.2=600000* 3,75 /1000=2250

4. Зубофрезернаяоперация:

Р4.1=600000* 4,5 /1000=2700

5. Шлифовальная операция:

Р_5.1=600000* 3,2/1000=1920

6. Зубошлифовальная операция:

Р_6.1=600000* 7,1/1000=4260

Для измерительного инструмента:

1.Токарно-многорезцовая операция:

Р_1.1=600000*0,0008 /1000 = 0,48

Р_1.2=600000*0,0008 /1000 = 0,48

Р_1.3=600000*0,0008 /1000 = 0,48

Р_1.4=600000*0,0008 /1000 = 0,48

2. Вертикально-сверлильная операция:

Р_2.1=600000*0,0007 /1000 = 0,42

2. Токарно-многорезцовая операция:

Р_3.1=600000*0,0009 /1000 = 0,54

Р_3.2=600000*0,0009 /1000 = 0,54

2. Зубофрезерная операция:

Р4.1=600000* 0,0006 /1000=0,36

2. Шлифовальная операция:

Р_5.1=600000* 0,0007/1000=0,42

2. Зубошлифовальная операция:

Р_6.1=600000* 0,0009/1000=0,54

Результаты расчетов сводятся в таблицу 7.1.

Таблица 7.1- Ведомость расчёта потребности в инструменте на годовую программу.

Наименование инструмента	Шифр марки материала инструмента	Стойкость между заточками, tст,	Количество заточек, n.	Стойкость до полного износа, Тизн	Норма расхода на 1000 деталей	Потребное количество инструмента на программу	Цена едини­цы инструмента	Сумма
Режущий инструмент:
Резец	Т15К620316	0,46	25	20	4,65	1800	11,1	19980
Резец	16316	0,53	25	20	3,98	600	6,9	4140
Резец	20312	0,86	25	25	2,08	600	1,3	780
Резец	16316	0,46	25	20	2,08	600	1	600
Сверло		1,61	25	20	11,16	3198	1,5	4797
Резец	Т15К6	0,85	25	20	0,36	750	2	1500
Резец	50Р12	0,77	25	20	0,36	2250	2,1	4725
Фреза	Р9К10	0,61	25	20	3,42	2700	6,9	18630
Шлиф.круг	5А229	0,53	25	20	0,36	1920	11,1	21312
Шлиф.круг	5Б835	0,34	25	20	30,3	4260	0,5	2130
Пробка					0,0008	0,48	3,2	1,536
Скоба	-	-	-	-	0,0007	0,42	3,2	1,344
Пробка	-	-	-	-	0,0009	0,54	13,36	7,2144
Скоба	-	-	-	-	0,0006	0,36	4,8	1,728
Штангенциркуль	-	-	-	-	0,0007	0,42	4,8	2,016
Скоба	-	-	-	-	0,0009	0,54	5,7	3,078
Итого:	-	-	-	-	-	-	-	78610,92

С целью создания минимальных запасов инструмента для обеспечения бесперебойной работы цеха производится расчет цехового оборотного фонда инструмента по каждому его типоразмеру, предусмотренному технологическим процессом обработки:

U_об=U₁ + U₂ + U₃ + U₄, (7.5)

где U₁– количество единиц инструмента на рабочих местах;

U₂– количество единиц инструмента, находящихся в ИРК и предназначенных для замены поступающего с рабочих мест затупленного инструмента;

U₃– количество единиц инструмента находящихся в заточке и ремонте;

U₄– количество единиц инструмента, находящихся в ИРК и предназначенных для замены окончательно изношенного.

При этом:

, (7.6)

где G– количество единиц инструмента данного типоразмера, находящихся одновременно в работе на рабочем месте;

Е– число рабочих мест (станков), на которых одновременно используется данный инструмент;

К– количество комплектов инструмента, находящихся в резерве на рабочем месте(≈ 1 к-т);

1. Токарно-многорезцовая операция:

U₁(1.1) = 6*12*(1+1) = 144

U₁(1.2) = 1*12*(1+1) = 24

U₁(1.3) = 1*12*(1+1) = 24

U₁(1.4) = 1*12*(1+1) = 24

2. Вертикально-сверлильная операция:

U₁(2.1) = 1*16*(1+1) = 32

3. Токарно-многорезцовая операция:

U₁(3.1) = 6*34*(1+1) =408

U₁(3.2) = 3*34*(1+1) =204

4. Зубофрезерная операция:

U₁(4.1) = 1*29*(1+1) = 58

5. Шлифовальная операция:

U1(5.1) = 1*10*(1+1) = 20

6. Зубошлифовальная операция:

U1(6.1) = 1*21*(1+1) =42

, (7.7)

где Т_з– период времени, необходимый для обмена затупленного инструмента на заточенный, ч. Принимается по заводским данным или при их отсутствии – 24 ч.;

t_ст– по табл. 8.1., гр.3.

1. Токарно-многорезцовая операция:

U₂(1.1) = (144*24)/(2*0,46) = 3757

U₂(1.2) = (24*24)/(2*0,53) = 544

U₂(1.3) = (24*24)/(2*0,86) = 544

U₂(1.4) = (24*24)/(2*0,46) = 544

2. Вертикально-сверлильная операция:

U₂(2.1) = (32*24)/(2*1,61) = 239

3. Токарно-многорезцовая операция:

U₂(3.1) = (408*24)/(2*0,85)= 6359

U₂(3.2) = (204*24)/(2*0,77)= 3180

4. Зубофрезерная операция:

U₂(4.1) = (58*24)/(2*0,61) = 1141

5. Шлифовальная операция:

U₂(5.1) = (20*24)/(2*0,53) = 453

6. Зубошлифовальная операция:

U₂(6.1) = (42*24)/(2*0,34) = 1483

(7.8)

Поскольку К=1, то по каждой операции мы получим равенство между U₃иU₁, т.е.U₃=U_1.

, (7.9)

где М– месячный расход инструмента данного типоразмера;

Р– период времени, необходимый для пополнения запасов ИРК с ЦИС, сут. (=15 сут.);

D– число суток в месяце.

1. Токарно-многорезцовая операция:

U₄(1.1) = ((1800/12)*15)/30 = 75

U₄(1.2) = ((600/12)*15)/30 = 25

U₄(1.3) = ((600/12)*15)/30 = 25

U₄(1.4) = ((600/12)*15)/30 = 25

2. Вертикально-сверлильная операция:

U₄(2.1) = ((3798/12)*15)/30 = 159

3. Токарно-многорезцовая операция:

U₄(3.1) = ((750/12)*15)/30 = 32

U₄(3.2) = ((2250/12)*15)/30 = 94

4. Зубофрезерная операция:

U₄(4.1) = ((2700/12)*15)/30 = 113

5. Шлифовальная операция:

U₄(5.1) = ((1920/12)*15)/30 = 80

6. Зубошлифовальная операция:

U₄(6.1) = ((4260/12)*15)/30 = 178

Расчет оборотного фонда режущего инструмента производится в виде таблицы 7.2.

Таблица 7.2 – Ведомость расчёта норм оборотного фонда режущего инструмента

Наимено-вание инстру-мента	Размер инстру-мента	Марка материала	Количество рабочих мест, на которых одновре-менно использу-ется данный инструмент	Количество единиц инструмен-та, одно-временно находящих-ся в работе на рабочем месте	Количество комплектов инструмен-та, находя-щихсяврезервена рабочем месте	Количество единицинструмен-та на рабочих местах (U1)	Количество единиц инструмента, находящихся вИРК ипред-назначенныхдлязаменызатупленного (U2)	Количество единиц инструмента, находящихся вИРК и пред-назначенныхдлязамены изношенного (U4)	Количест-воединиц инстру-мента, находя-щихся взаточке и ремонте (U3)	Обо-рот-ный фонд (7+8+9+10)	Всего, у.е.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Резец	8*120	2100-6006	12	6	1	144	3757	75	3757	7733	100754,7
Резец	8*180	2142-6011	12	1	1	24	544	25	544	1137	9694,5
Резец	8*180	С-75	12	1	1	24	544	25	544	1137	1193,4
Резец	6*100	2126-6159	12	1	1	24	544	25	544	1137	1598
Сверло	6*150	2150-6054	16	1	1	32	239	159	239	669	1488
Резец	12*12	2150-6075	34	6	1	408	6359	32	6359	13158	5422
Резец	50*3	Р18	34	3	1	204	3180	94	3180	6658	2543,1
Фреза	32*20	2145-6895	29	1	1	58	1141	113	1141	2453	18395,4
Шлиф.круг	25*16	2145-6531	10	1	1	20	453	80	453	1006	9435
Шлиф.круг	20*180	2245-6103	21	1	1	42	1483	178	1483	3186	1317
Итого:											151841

Оборотный фонд измерительного, вспомогательного, слесарно-монтажного и прочего инструмента устанавливается по количеству рабочих мест, на которых одновременно применяется данный инструмент, и количеству его единиц на каждом рабочем месте. Запас этого инструмента в ИРК устанавливается: для наиболее ходового – в размере среднемесячного его расхода, для наименее ходового – в размере двухмесячного расхода и более в зависимости от количества одновременно применяемого на рабочих местах и средней стойкости.

Данные этого раздела учитываются в себестоимости выпускаемой продукции или в основном капитале.