Тема 1
Организация инструментального хозяйства
Инструментальное хозяйство предприятия представляет собой совокупность отделов и цехов, занятых проектированием, приобретением, изготовлением, ремонтом и восстановлением технологической оснастки, а также ее учетом, хранением и выдачей в цеха и на рабочие места. Целью функционирования инструментального хозяйства предприятия является организация бесперебойного обеспечения цехов и рабочих мест высококачественной технологической оснасткой в нужных количествах и ассортименте при минимальных затратах на ее проектирование, приобретение или изготовление, хранение, эксплуатацию, ремонт, восстановление и утилизацию.
Основные формулы для расчета
Величина потребности завода в инструменте (в шт.) на планируемый период определяется по формуле
, (1.1)
где RC – суммарный расход инструмента на планируемый период; FO – необходимый оборотный фонд инструмента; FK – фактический оборотный фонд инструмента на начало планового периода.
Расход режущего инструмента (в шт.) в расчетном периоде определяется по формуле:
, (1.2)
где N – число деталей, обрабатываемых данным инструментом по программе на планируемый период, шт.; tМ – машинное время на одну деталеоперацию, мин; ТИ – машинное время работы инструмента до полного износа (норма износа), ч.
Машинное время работы инструмента до полного износа (норма износа) определяется по формуле
, (1.3)
где L – величина рабочей части инструмента, стачиваемой при переточке, мм; s – величина слоя, снимаемого с рабочей части при нормальном притуплении при каждой переточке инструмента, мм; tСТ – стойкость инструмента (время машинной работы инструмента между двумя переточками), ч; КИ – коэффициент преждевременного выхода инструмента из строя.
Норма расхода на тысячу деталей будет
. (1.4)
Приняв за основу расчета норму расхода (в шт.), получим расход инструмента в планируемом периоде
, (1.5)
где NВ – программа выпуска деталей, подлежащих обработке; NР – число деталей (например, тыс. шт.), принятое за расчетную единицу.
Расход измерительного инструмента (в шт.) определяется по формуле
, (1.6)
где NВ – число деталей, подлежащих промерам (программа на планируемый период), шт.; С – число измерений на одну деталь; i– выборочность контроля (коэффициент); mO – число измерений до полного износа измерителя (норма износа).
Норма износа измерительного инструмента может быть определена по следующей формуле:
, (1.7)
где а – величина допустимого износа, мкм; b – норматив стойкости измерителя (число промеров на 1 мкм износа измерителя); d – коэффициент ремонта.
Расход штампов КШ и сменных деталей штампов КДШ (в шт.) определяется по следующим формулам:
; (1.8)
, (1.9)
где NШ – число штампуемых деталей по программе на планируемый период; СШ – число ударов при штамповке одной детали; Рn – число ударов штампа до износа (смены) матрицы; m – число допустимых переточек или ремонтов матриц; S – норматив стойкости матрицы (число ударов между двумя переточками); КШ – коэффициент, учитывающий снижение стойкости матрицы после переточки; СС – число периодов стойкости матрицы, равное
. (1.10)
Число ударов штампа до износа (смены) матрицы определяется по формуле
. (1.11)
Расход приспособлений на планируемый период (в шт.) для станочных работ может быть укрупненно определен по формуле
, (1.12)
где ТП – период времени, для которого определяется расход приспособлений, месяцы; tП – срок службы приспособлений до полного износа, месяцы; n – число рабочих мест, на которых одновременно применяются данные приспособления.
Более точно этот расчет может быть произведен по следующей формуле:
, (1.13)
где NП – число деталей, обрабатываемых в приспособлении за планируемый период, шт.; МП – износостойкость наиболее точной детали приспособления, шт. обрабатываемых деталей; r – допустимое число ремонтов детали с наименьшей износостойкостью.
В условиях серийного и единичного производства расход инструмента может быть рассчитан укрупненно по фактическому удельному расходу инструмента на количество изготовляемой продукции в штуках, принятое за расчетную единицу. Этот показатель определяется на основе скорректированных отчетных данных.
Цеховой оборотный фонд инструмента (в шт.) определяется по формуле
, (1.14)
где GМ – число инструментов, находящегося на рабочих местах; GK – запас инструментов в цеховой инструментально-раздаточной кладовой (ИРК); GO – число инструментов, находящегося в ремонте (заточке, проверке).
При периодическом снабжении инструментом рабочих мест число режущего инструмента (в шт.) на рабочих местах составляет
, (1.15)
где ТМ – периодичность подачи инструмента к рабочим местам, ч; ТС – периодичность съема инструмента со станка, ч; n – число рабочих мест, на которых одновременно применяется данный инструмент в одинаковых условиях; m – число инструмента, одновременно применяемого на одном рабочем месте; j – коэффициент резервного запаса на каждом рабочем месте.
Число инструмента (в шт.), находящегося в заточке определяется по формуле
, (1.16)
где ТЗ – цикл заточки (время от поступления инструмента с рабочего места в кладовую до возврата его из заточки в кладовую).
Число инструмента (в шт.), находящегося в кладовой, определяется из уравнения
, (1.17)
где R – расход инструмента за период между очередными получениями его из центрального инструментального склада (ЦИС), шт.; j1 – коэффициент страхового запаса в ИРК.
При периодической выдаче заказов и получении по ним инструмента в центральном инструментальном складе должны постоянно находиться достаточные запасы инструмента. Запасы на складе возобновляются и расходуются по системе, называемой системой «максимума – минимума». При этом средняя норма запаса QТЗ (точка заказа) определяется по формуле
, (1.18)
где ТО – промежуток времени от момента выдачи заказа до поступления пополнений в ЦИС, месяцы; RM – месячный расход инструмента, шт.
Минимальный запас инструмента в ЦИСе создается на случай задержки исполнения заказа на изготовление инструмента или перерасхода его цехами (страховой запас):
. (1.19)
Максимальный запас рассчитывается по формуле
, (1.20)
где ТЗ – интервал времени между заказами инструмента.
Число инструмента в заказе (в шт.) равно
. (1.21)
Примеры решения задач
Пример 1
Определить время износа и годовой расход резцов с наварными пластинками из быстрорежущей стали. Длина режущей части инструмента 8 мм; величина слоя, снимаемого при каждой переточке, 1 мм; стойкость 1 ч; коэффициент преждевременного выхода из строя 0,05; годовая программа деталей, обрабатываемых данными резцами, 96000 шт.; машинное время обработки одной детали 0,5 мин.
Решение
1. Рассчитаем время износа наварных пластинок из быстрорежущей стали по формуле (1.3):
ч.
2. Определим норму расхода инструмента на тысячу деталей по формуле (1.4):
шт.
3. Приняв за основу расчета норму расхода, получим расход инструмента в планируемом периоде по формуле (1.5):
шт., принимаем 94 резца.
Пример 2
Определить норму износа и годовой расход гладких специальных скоб. Величина допустимого износа измерителя 5 мкм; число замеров на 1 мкм износа 250; коэффициент ремонта 3; коэффициент преждевременного выхода из строя 0,08; годовая программа деталей, проверяемых измерителем, 140000 шт.; количество измерений на одну деталь 5; выборочность контроля 0,1.
Решение
1. Определим норму износа гладких специальных скоб по формуле (1.7):
измерений.
2. Годовой расход скоб рассчитывается по формуле (1.6) и составляет
шт., принимаем 20 скоб.
Пример 3
Определить общее число резцов, находящихся на рабочих местах. Резцы применяются для выполнения двух операций при следующих условиях:
№ оп. | Число станков | Число одновременно работающих резцов | Стойкость резца, мин | Периодичность подачи инструмента к рабочим местам, мин |
Резервный запас резцов на рабочих местах равен одному комплекту.
Решение
1. Определим число резцов, находящееся на рабочих местах по формуле (1.15):
на первой операции
шт., принимаем 34 резца;
на второй операции
шт.
2. Общее число резцов:
шт.