Giáo trình Lập chương trình gia công sử dụng các chu trình tự động, bù dao tự động trên máy phay CNC - Nghề: Cắt gọt kim loại - Nguyễn Văn Anh

Chia sẻ: Cuahuynhde Cuahuynhde | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:100

Thêm vào BST

Báo xấu

52
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Lập chương trình gia công sử dụng các chu trình tự động, bù dao tự động trên máy phay CNC chính thức để đào tạo nghề bậc cao cho công nhân sau khi đã hoàn thành trình độ lành nghề. Môđun giới thiệu tổng quát về dụng cụ cắt, các trang bị công nghệ dùng trên máy điều khiển số CNC, phương pháp nghiên cứu độ chính xác gia công, cung cấp cách tính hiệu quả kinh tế khi sử dụng máy điều khiển số CNC, phương pháp lập trình tự động hoá trong sản xuất hàng loạt.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Lập chương trình gia công sử dụng các chu trình tự động, bù dao tự động trên máy phay CNC - Nghề: Cắt gọt kim loại - Nguyễn Văn Anh

Bé LAO §éNG - TH¦¥NG BINH vµ X· HéI TæNG CôC D¹Y NGHÒ t¸c gi¶ biªn so¹n: Th¹c sÜ nguyÔn v¨n anh ts. lª thanh mai, ts. lª thÞ lan chi, ths. bïi v¨n träng, ths. nguyÔn v¨n lôc, ths. nguyÔn thÞ thanh huyÒn, ks. nguyÔn thÞ minh Gi¸o tr×nh LËP ch−¬ng TR×NH gia c«ng Sö DôNG C¸C CHU TR×NH Tù ®éng, bï dao tù ®éng trªn m¸y tiÖn cnc nghÒ: c¾t gät kim lo¹i tr×nh ®é: cao dù ¸n gi¸o dôc kü thuËt vµ d¹y nghÒ (vtep) Hµ Néi 2008 1
Tuyªn bè b¶n quyÒn: Tµi liÖu nµy thuéc lo¹i s¸ch gi¸o tr×nh, cho nªn c¸c nguån th«ng tin cã thÓ ®−îc phÐp dïng nguyªn b¶n hoÆc trÝch dïng cho c¸c môc ®Ých vÒ ®µo t¹o vµ tham kh¶o. Mäi môc ®Ých kh¸c cã ý ®å lÖch l¹c hoÆc sö dông víi môc ®Ých kinh doanh thiÕu lµnh m¹nh sÏ bÞ nghiªm cÊm. Tæng côc D¹y nghÒ sÏ lµm mäi c¸ch ®Ó b¶o vÖ b¶n quyÒn cña m×nh. Tæng côc D¹y nghÒ c¸m ¬n vµ hoan nghªnh c¸c th«ng tin gióp cho viÖc tu söa vµ hoµn thiÖn tèt h¬n tµi liÖu nµy. §Þa chØ liªn hÖ: Tæng côc D¹y nghÒ 37 B NguyÔn BØnh Khiªm - Hµ Néi 114-2008/CXB/03-12/L§XH M· sè: 03 - 12 22 - 01 2
Lêi Nãi ®Çu Gi¸o tr×nh LËp ch−¬ng tr×nh gia c«ng sö dông c¸c chu tr×nh tù ®éng, bï dao tù ®éng trªn m¸y tiÖn CNC ®−îc x©y dùng vµ biªn so¹n trªn c¬ së ch−¬ng tr×nh khung ®µo t¹o nghÒ C¾t gät kim lo¹i ®1 ®−îc Gi¸m ®èc Dù ¸n Gi¸o dôc kü thuËt vµ D¹y nghÒ quèc gia phª duyÖt dùa vµo n¨ng lùc thùc hiÖn cña ng−êi kü thuËt viªn tr×nh ®é cao. Trªn c¬ së ph©n tÝch nghÒ vµ ph©n tÝch c«ng viÖc (theo ph−¬ng ph¸p DACUM) cña c¸c c¸n bé, kü thuËt viªn cã nhiÒu kinh nghiÖm, ®ang trùc tiÕp s¶n xuÊt cïng víi c¸c chuyªn gia ®1 tæ chøc nhiÒu ho¹t ®éng héi th¶o, lÊy ý kiÕn, v.v..., ®ång thêi c¨n cø vµo tiªu chuÈn kiÕn thøc, kü n¨ng cña nghÒ ®Ó biªn so¹n. Ban gi¸o tr×nh LËp ch−¬ng tr×nh gia c«ng sö dông c¸c chu tr×nh tù ®éng, bï dao tù ®éng trªn m¸y tiÖn CNC do tËp thÓ c¸n bé, gi¶ng viªn, kü s− cña tr−êng Cao ®¼ng C«ng nghiÖp HuÕ vµ c¸c kü thuËt viªn giµu kinh nghiÖm biªn so¹n. Ngoµi ra cã sù ®ãng gãp tÝch cùc cña c¸c gi¶ng viªn Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi vµ c¸n bé kü thuËt thuéc C«ng ty C¬ khÝ Phó Xu©n, C«ng ty ¤t« Thèng nhÊt, C«ng ty S¶n xuÊt vËt liÖu x©y dùng Long Thä. Ban biªn so¹n xin ch©n thµnh c¶m ¬n Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi, C«ng ty C¬ khÝ Phó Xu©n, C«ng ty ¤t« Thèng nhÊt, C«ng ty S¶n xuÊt vËt liÖu x©y dùng Long Thä, Ban Qu¶n lý Dù ¸n GDKT&DN vµ c¸c chuyªn gia cña Dù ¸n ®1 céng t¸c, t¹o ®iÒu kiÖn gióp ®ì trong viÖc biªn so¹n gi¸o tr×nh. Trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn, ban biªn so¹n ®1 nhËn ®−îc nhiÒu ý kiÕn ®ãng gãp th¼ng th¾n, khoa häc vµ tr¸ch nhiÖm cña nhiÒu chuyªn gia, c«ng nh©n bËc cao trong lÜnh vùc nghÒ C¾t gät kim lo¹i. Song do ®iÒu kiÖn vÒ thêi gian, mÆt kh¸c ®©y lµ lÇn ®Çu tiªn biªn so¹n gi¸o tr×nh dùa trªn n¨ng lùc thùc hiÖn, nªn kh«ng tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt nhÊt ®Þnh. RÊt mong nhËn ®−îc nh÷ng ý kiÕn ®ãng gãp ®Ó gi¸o tr×nh LËp ch−¬ng tr×nh gia c«ng sö dông c¸c chu tr×nh tù ®éng, bï dao tù ®éng trªn m¸y tiÖn CNC ®−îc hoµn thiÖn h¬n, ®¸p øng ®−îc yªu cÇu cña thùc tÕ s¶n xuÊt cña c¸c doanh nghiÖp hiÖn t¹i vµ trong t−¬ng lai. Gi¸o tr×nh LËp ch−¬ng tr×nh gia c«ng sö dông c¸c chu tr×nh tù ®éng, bï dao tù ®éng trªn m¸y tiÖn CNC ®−îc biªn so¹n theo c¸c nguyªn t¾c: TÝnh ®Þnh h−íng thÞ tr−êng lao ®éng; TÝnh hÖ thèng vµ khoa häc; TÝnh æn ®Þnh vµ linh ho¹t; H−íng tíi liªn th«ng, chuÈn ®µo t¹o nghÒ khu vùc vµ thÕ giíi; TÝnh hiÖn ®¹i vµ s¸t thùc víi s¶n xuÊt. Gi¸o tr×nh LËp ch−¬ng tr×nh gia c«ng sö dông c¸c chu tr×nh tù ®éng, bï dao tù ®éng trªn m¸y tiÖn CNC nghÒ C¾t gät kim lo¹i cÊp tr×nh ®é Cao ®1 ®−îc Héi ®ång thÈm ®Þnh Quèc gia nghiÖm thu vµ nhÊt trÝ ®−a vµo sö dông vµ ®−îc dïng lµm gi¸o tr×nh cho häc viªn trong c¸c khãa ®µo t¹o ng¾n h¹n hoÆc cho c«ng nh©n kü thuËt, c¸c nhµ qu¶n lý vµ ng−êi sö dông nh©n lùc tham kh¶o. §©y lµ tµi liÖu thö nghiÖm sÏ ®−îc hoµn chØnh ®Ó trë thµnh gi¸o tr×nh chÝnh thøc trong hÖ thèng d¹y nghÒ. Ngµy 15 th¸ng 4 n¨m 2008 HiÖu tr−ëng Bïi Quang ChuyÖn 3
4
Giíi thiÖu vÒ m« ®un i. VÞ trÝ, ý nghÜa, vai trß m« ®un : M«®un ®−îc sö dông nh− lµ gi¸o tr×nh chÝnh thøc ®Ó ®µo t¹o nghÒ bËc cao cho c«ng nh©n sau khi ®· hoµn thµnh tr×nh ®é lµnh nghÒ. M«®un giíi thiÖu tæng qu¸t vÒ dông cô c¾t, c¸c trang bÞ c«ng nghÖ dïng trªn m¸y ®iÒu khiÓn sè CNC, ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu ®é chÝnh x¸c gia c«ng, cung cÊp c¸ch tÝnh hiÖu qu¶ kinh tÕ khi sö dông m¸y ®iÒu khiÓn sè CNC, ph−¬ng ph¸p lËp tr×nh tù ®éng ho¸ trong s¶n xuÊt hµng lo¹t. ii. Môc tiªu cña m« ®un: - Cã ®Çy ®ñ kiÕn thøc vÒ tù ®éng ho¸ lËp tr×nh trªn m¸y CNC - Cã kiÕn thøc, kü n¨ng lËp tr×nh gia c«ng sö dông chu tr×nh, ch−¬ng tr×nh con. - Cã kiÕn thøc vÒ sai sè vµ viÖc bï b¸n kÝnh dao ®Ó lËp tr×nh - LËp ®−îc ch−¬ng tr×nh gia c«ng, kiÓm tra vµ söa lçi ch−¬ng tr×nh - Cã kü n¨ng lËp tr×nh, kü n¨ng vËn hµnh m¸y ®Ó thùc hiÖn gia c«ng c¸c chi tiÕt trªn m¸y tiÖn CNC ®¶m b¶o n¨ng suÊt, chÊt l−îng, an toµn iii. Môc tiªu thùc hiÖn cña m« ®un: - Tr×nh bµy ®−îc hiÖu qu¶ kinh tÕ khi gia c«ng trªn m¸y tiÖn CNC - ChuÈn bÞ ®−îc m¸y vµ ®å g¸ cho viÖc gia c«ng chi tiÕt - Chän vµ g¸ l¾p ®−îc dao, kiÓm tra vµ l−u vµo bé nhí th«ng sè vÒ kÝch th−íc dao. - Tr×nh bµy ®−îc c¸c sai sè vµ biÖn ph¸p xö lý khi lËp ch−¬ng tr×nh gia c«ng - LËp ®−îc ch−¬ng tr×nh gia c«ng chi tiÕt phøc t¹p, kiÓm tra vµ söa lçi ®−îc ch−¬ng tr×nh - Ch¹y m« pháng vµ ch¹y thö kh«ng c¾t gät - ThiÕt lËp ®−îc chÕ ®é lµm viÖc cña m¸y - VËn hµnh m¸y ®Ó gia c«ng chi tiÕt ®¶m b¶o ®óng quy tr×nh, ®óng chÕ ®é vµ an toµn - Cã ý thøc gi÷ g×n, b¶o qu¶n m¸y iv. Néi dung chÝnh cña m« ®un: - HiÖu qu¶ kinh tÕ khi gia c«ng trªn m¸y tiÖn CNC - §é chÝnh x¸c gia c«ng trªn m¸y - Ch−¬ng tr×nh con - C¸c chu tr×nh gia c«ng - C¸c khai b¸o khi lËp tr×nh tù ®éng - LËp tr×nh gia c«ng trªn m¸y CNC - KiÓm tra, söa lçi, ch¹y m« pháng ch−¬ng tr×nh - VËn hµnh m¸y tiÖn CNC 5
S¬ ®å mèi liªn hÖ gi÷a c¸c m« ®un vµ m«n häc trong ch−¬ng tr×nh 6
Ghi chó: - LËp trinh gia c«ng sö dông c¸c chu tr×nh tù ®éng, bï dao tù ®éng trªn m¸y CNC lµ m«®un tr×nh ®é cao cña c«ng nghÖ CNC. Mäi häc viªn ph¶i häc vµ ®¹t kÕt qu¶ chÊp nhËn ®−îc ®èi víi c¸c bµi kiÓm tra ®¸nh gi¸ vµ thi kÕt thóc nh− ®· dÆt ra trong ch−¬ng tr×nh ®µo t¹o. - Nh÷ng häc viªn qua kiÓm tra vµ thi mµ kh«ng ®¹t ph¶i thu xÕp cho häc l¹i nh÷ng phÇn ch−a ®¹t ngay vµ ph¶i ®¹t ®iÓm chuÈn míi ®−îc phÐp häc tiÕp c¸c m«®un/m«n häc tiÕp theo. - Häc viªn, sau khi chuyÓn tr−êng, chuyÓn ngµnh nÕu ®· häc ë mét c¬ së ®µo t¹o kh¸c råi th× ph¶i xuÊt tr×nh giÊy chøng nhËn. Trong mét sè tr−êng hîp cã thÓ vÉn ph¶i qua s¸t h¹ch l¹i. 7
C¸c h×nh thøc häc tËp chÝnh trong m« ®un 1. D¹y lý thuyÕt trªn líp vÒ c¸c chñ ®Ò: - HiÖu qu¶ kinh tÕ khi gia c«ng trªn m¸y tiÖn CNC - §é chÝnh x¸c gia c«ng m¸y - C¸c chu tr×nh gia c«ng - LËp tr×nh gia c«ng tù ®éng - KiÓm tra, söa lçi, ch¹y m« pháng ch−¬ng tr×nh - VËn hµnh m¸y tiÖn CNC 2. Häc theo nhãm: Chia líp thµnh nh÷ng nhãm nhá tõ 5 - 7 häc sinh ®Ó th¶o luËn vÒ néi dung ®· häc, nghiªn cøu, t×m c¸c gi¶i ph¸p ®Ó gi¶i c¸c bµi tËp. 3. Thùc tËp t¹i x−ëng tr−êng vÒ ®iÒu khiÓn vµ vËn hµnh m¸y CNC. - B¶o d−ìng m¸y vµ vÖ sinh c«ng nghiÖp, b¶o hé lao ®éng - Sö dông vµ khai th¸c c¸c chu tr×nh gia c«ng. - LËp tr×nh gia c«ng tù ®éng trªn m¸y tiÖn CNC. - C¸c phÝm chøc n¨ng trªn mµn h×nh ®iÒu khiÓn. - Ch¹y m« pháng vµ ch¹y ch−¬ng tr×nh gia c«ng hoµn thµnh s¶n phÈm. - Xö lý c¸c t×nh huèng khÈn cÊp cã thÓ x¶y ra. 4. Tham quan thùc tÕ vÒ kh¶ n¨ng øng dông nghÒ nghiÖp. Sau khi tham quan thùc tÕ t¹i c¸c c¬ së s¶n xuÊt, mçi häc sinh tù viÕt thu ho¹ch vÒ kh¶ n¨ng øng dông nghÒ nghiÖp. §−îc thùc hiÖn sau khi ®· häc xong m«®un. 8
Yªu cÇu vÒ ®¸nh gi¸ hoµn thµnh m« ®un 1. KiÕn thøc: - Tr×nh bµy ®−îc hiÖu qu¶ kinh tÕ khi gia c«ng trªn m¸y tiÖn CNC - Tr×nh bµy ®−îc c¸c d¹ng vµ nguyªn nh©n g©y ra mÊt chÝnh x¸c cho chi tiÕt gia c«ng vµ biÖn ph¸p xö lý. - HiÓu ý nghÜa vµ sö dông ®óng c¸c tõ lÖnh, c¸c chøc n¨ng, c¸c chu tr×nh, ch−¬ng tr×nh con ®Ó lËp ®−îc ch−¬ng tr×nh gia c«ng chi tiÕt. §−îc ®¸nh gi¸ qua bµi viÕt, kiÓm tra vÊn ®¸p trùc tiÕp hoÆc tr¾c nghiÖm tù luËn ®¹t yªu cÇu. 2. Kü n¨ng: - Chän vµ g¸ l¾p ®−îc dao, ®o kiÓm tra vµ nhËp ®−îc c¸c th«ng sè kÝch th−íc dao - Chän ®å g¸ vµ g¸ l¾p ®−îc chi tiÕt gia c«ng trªn m¸y - LËp tr×nh trùc tiÕp tõ b¶ng ®iÒu khiÓn trªn m¸y - Thùc hiÖn kiÓm tra, söa lçi vµ ch¹y m« pháng ch−¬ng tr×nh ®óng - X¸c ®Þnh ®−îc ®iÓm gèc W cña chi tiÕt gia c«ng trªn m¸y - X¸c ®Þnh vµ sö lý ®−îc sai sè gia c«ng khi lËp tr×nh - ThiÕt lËp ®−îc chÕ ®é gia c«ng vµ vËn hµnh m¸y thµnh th¹o ®Ó gia c«ng chi tiÕt ®¶m b¶o yªu cÇu kü thuËt §−îc ®¸nh gi¸ b»ng kiÓm tra trùc tiÕp thao t¸c trªn m¸y, qua qu¸ tr×nh thùc hiÖn, qua chÊt l−îng s¶n phÈm 3. Th¸i ®é: Cã ý thøc tù gi¸c, tÝnh kû luËt cao, tinh thÇn tr¸ch nhiÖm trong c«ng viÖc. Cã tinh thÇn hîp t¸c gióp ®ì lÉn nhau. §−îc ®¸nh gi¸ qua qu¸ tr×nh häc tËp. 9
Bµi 1 hiÖu qu¶ kinh tÕ khi gia c«ng trªn m¸y cnc M· bµi: M§ CG2 09 01 i. Giíi thiÖu: HiÖu qu¶ kinh tÕ khi gia c«ng chi tiÕt trªn m¸y CNC lµ chØ tiªu quan träng ®Ó x¸c ®Þnh sù cÇn thiÕt sö dông m¸y CNC trong qu¸ tr×nh c«ng nghÖ vµ ph¹m vi øng dông. C¸c m¸y CNC cã gi¸ thµnh rÊt cao so víi c¸c m¸y v¹n n¨ng th«ng th−êng, do ®ã hiÖu qu¶ sö dông chóng ph¶i thÓ hiÖn ë n¨ng suÊt lao ®éng, ®é chÝnh x¸c vµ kh¶ n¨ng thùc hiÖn c¸c ch−¬ng tr×nh ®· ®−îc lÆp s½n. ii. Môc tiªu thùc hiÖn: - Tr×nh bµy ®−îc hiÖu qu¶ kinh tÕ khi gia c«ng trªn m¸y tiÖn CNC. - X¸c ®Þnh ®−îc c¸c yÕu tè nh»m ®¶m b¶o viÖc gia c«ng tèi −u trªn m¸y CNC. iii. Néi dung chÝnh: 1.1. C¸c chØ tiªu hiÖu qu¶ kinh tÕ. 1.2. C¸c yÕu tè ®¶m b¶o gia c«ng tèi −u trªn m¸y CNC. A. Häc trªn líp vÒ: 1. C¸c chØ tiªu hiÖu qu¶ kinh tÕ. 1.1. HiÖu qu¶ kinh tÕ h»ng n¨m: Hiệu quả kinh tế hằng năm được xác định bằng hiệu quả giữa chi phí hằng năm của phương án chuẩn (phương án dùng máy mới loại thông thường) và phương án mới (phương án mới là dùng máy mới CNC): S0 = S1 – S2 (1.1) Trong đó: S0 - hiệu quả kinh tế hàng năm khi dùng máy mới CNC (tính cho 1 năm); S1 - chi phí quy đổi khi sử dụng máy mới loại thông thường để chế tạo một số chi tiết trong một năm (USD); S2 - chi phí quy đổi khi sữ dụng máy mới CNC để chế tạo một số chi tiết trong một năm (USD); 10
Các chi phí quy đổi S1 và S2 được tính theo công thức sau đây: S1 = C1 + EHK1 (1.2) S2 = C2 + EHK2 (1.3) Trong đó: C1 - giá thành chế tạo số lượng chi tiết trong một năm trên máy mới loại thông thường (USD) C2 - giá thành chế tạo số lượng chi tiết trong một năm trên máy mới là CNC (USD); K1, K2 - vốn đầu tư cho phương án sử dụng máy mới loại thông thường và máy mới CNC (USD); EH - hệ số định mức của hiệu quả đầu tư (EH = 0,15). Như vậy, phương án dùng máy CNC sẽ có hiệu quả khi S1 > S2, nếu thời gian hoàn vốn không quá 6 - 7 năm . 1.2. Thêi gian hoµn vèn: Thời gian hoàn vốn (năm) của vốn đầu tư bổ sung được xác định theo công thức sau đây: K 2 − K1 THV = (1.4) C 2 − C1 Vốn đầu tư được tính theo công thức sau đây: K = K1 + K2 + K3 + K3 + K4 + K5 + K6 + K7 (1.5) Trong đó: K1 - giá thành máy theo tải trọng (USD); K2 - giá thành diện tích cần thiết cho máy làm việc (USD); K3 - giá thành diện tích để phục vụ máy về mặt kỹ thuật (USD); K4 - giá thành xây dựng nhà làm việc cho công nhân được tính cho một máy (USD); K5 - vốn lưu động trong sản xuất (USD); K6 - giá thành các đồ gá dùng trên máy (USD); K7 - chi phí để lập chương trình điều khiển (USD); Giá thành máy theo tải trọng : K1 = M. α. Β (1.6) Trong đó: M - giá thành mua máy (USD); α - hệ số chi phí cho vận chuyển và lắp đặt máy (α = 1,1) β - tỷ lệ thời gian làm việc của các máy để gia công chi tiết; 11
Xác định β cho từng loại máy với hệ số tải trọng trung bình cho mổi loại máy là η = η1 = η2 = 0,85 (các ký hiệu η1, η2 là hệ số tải trọng trung bình của máy mới loại thông thường và máy mới CNC). + Đối với loại thông thường : T1 − TH 1 β1 = (1.7) Φ.η Trong đó: β1 - tỷ lệ (phần) tải trọng của máy mới loại thông thường (phương án chuẩn) để gia công số lượng chi tiết trong năm; T1 - thời gian gia công số lượng chi tiết trong năm trên máy mới loại thông thường (giờ); TH1 - thời gian điều chỉnh máy mới loại thông thường để gia công số lượng chi tiết trong năm (giờ); Φ - quỹ thời gian cho máy (giải thích ở dưới); + Đối với máy mới CNC: T2 − TH 2 β2 = (1.8) Φ.η Trong đó: β2 - tỷ lệ (phần) tải trọng của máy mới CNC (phương án mới) để gia công số lượng chi tiết trong năm ; T2 - thời gian gia công số lượng chi tiết trong năm trên máy CNC (giờ); TH2 - thời gian điều chỉnh máy mới CNC để gia công số lượng chi tiết trong năm (giờ); Φ - quỹ thời gian cho máy trong một năm. Φ được tính như sau: máy mới loại thông thường có khối lượng 10 tấn: Φ = 4055 giờ; lớn hơn 10 tấn Φ = 3975 giờ. Các máy CNC có khối lượng 10 tấn: Φ = 3935 giờ; lớn hơn 10 tấn Φ = 3850 giờ. Thời gian gia công số lượng chi tiết trong năm T được tính như sau: Ttc1 .N T1 = (1.9) 60 Ttc 2 .N T2 = (1.10) 60 Trong đó: N - sản lượng chi tiết hằng năm (chiếc); Ttcl, Ttc2 - thời gian từng chiếc để gia công chi tiết theo phương án chuẩn và phương án mới (phút). 12
Thời gian diều chỉnh máy để gia công chi tiết trong năm THi được tính theo công thức: t H 1 .J p TH 1 = (1.11) 60 t H 2 .J p TH 2 = (1.12) 60 Trong đó: TH1,TH2 - thời gian điều chỉnh máy loại thông thường và máy mới CNC để gia công một loạt chi tiết trong (phút). Jp - số loạt chi tiết theo được đưa vào gia công trong một năm (thông thường Jp = 12). Giá thành diện tích cần thiết cho một máy được tính theo công thức: K2 = m1(A + γ). γ. β (1.13) Trong đó: m1 - giá thành 1 m2 xưởng cơ khí (≤ 200USD/m2); A - diện tích đặt máy theo kích thước khuôn khổ (m2); A γ - diện tích đặt các thiết bị khác như tủ điện, trạm thuỷ lực, cơ cấu điều khiển CNC, cơ cấu dọn sạch phoi v.v….(m2); γ - hệ số tính theo diện tích bổ sung (theo bảng 09.1.1). Bảng 09.1.1. Hệ số γ A(m2) γ A(m2) γ ≤ 2,5 5 14,1 – 20 3 2,6 – 5 4,5 20,1 – 40 2,5 5,1 – 9 4 40,1 – 75 2 9,1 – 14 3,5 >75 1,5 Giá thành diện tích phục vụ máy về mặt kỹ thuật cho một máy K3 được tính theo công thức sau: K3 = m2Ap(P1 + P2 + P3 + P4) (1.14) Trong đó: m2 - giá thành 1m2 phục vụ máy (≤ 200USD/m2); Ap - diện tích phục vụ cần thiết cho một người (m2); P1 - số công nhân dứng máy; P2 - số công nhân diều chỉnh máy; P3 - số công nhân bổ sung để phục vụ máy CNC; P4 - số công nhân kiểm tra; 13
Các thành phần P1, P2, P3 và P4 được tính như sau: Ttc P1 = (1.15) 1860.d TH P2 = (1.16) 1860 0,5(Ttc + TH ) P3 = (1.17) Φ.η TK P4 = (1.18) 1860 Trong đó: 1860 - quỹ thời gian có hiệu quả trong một năm (giờ); d - số lượng máy mà một công nhân có thể phục vụ được (chiếc); Ttc - thời gian từng chiếc; TH - thời gian hiệu chỉnh; Tk - thời gian kiểm tra; Giá thành xây dựng nhà làm việc cho công nhân được tính cho một máy như sau: K4 = m3(P1 + P2 + P3 + P4) (1.19) Trong đó: m3 - chi phí cho một công nhân làm việc trong một năm (6600USD). Vốn lưu động được tính theo công thức sau:  C  K 5 = 3.n S P + .0,5 .β (1.20)  N  Trong đó: 3 - số loạt chi tiết trong một loạt được đưa vào gia công (một loạt dang chờ gia công, loạt thứ 2 đang được gia công trên máy, loạt thứ 3 đang được vận chuyển hoặc đang được kiểm tra); n - số lượng chi tiết trong loạt được đưa vào gia công: n = N/Jp (chiếc) Sp - giá thành phôi (USD) được tính theo công thức (4); C - giá thành gia công cơ số lượng chi tiêts trong cả năm (USD) được xác định theo công thức (1.22); 0,5 - hệ số tăng giá thành; Tính vốn lưu động K5 trong sản xuất được tiến hành sau khi tính giá thành gia công C. 14
Nếu trong quá trình gia công có sử dụng các đồ gá chuyên dùng thì phải tính giá thành của chúng theo công thức: n K6 = ∑ Ki (1.21) 1 Trong đó: n ∑K 1 i - giá thành tất cả các đồ gá chuyên dùng để gia công các chi tiết cùng loại ở tất cả các nguyên công trên máy CNC (USD); Ki - giá thành một đồ gá được xác định theo bảng 09.1.2: Bảng 09.1.2. Giá thành các đồ gá chuyên dùng Cấp độ Giá thành Cấp độ Giá thành Số chi tiết Số chi tiết phức tạp đồ gá phức tạp đồ gá trong đồ gá trong đồ gá của đồ gá (USD) của đồ gá (USD) 1 1-2 24 10 55-75 1144 2 1-6 42 11 61-90 1166 3 3-10 68 12 101-110 1597 4 6-16 127 13 95-135 1835 5 10-20 186 14 100-120 2097 6 15-30 260 15 121-150 2305 7 25-40 391 16 141-150 2597 8 30-50 574 >150 2621 9 40-60 839 Chi phí để lập chương trình điều khiển để gia công một chủng loại chi tiết phụ thuộc vào số lượng và giá thành các câu lệnh (theo bảng 09.1.3). Bảng 09.1.3. Giá thành chuẩn bị chương trình điều khiển bằng máy tính. Số câu lệnh Giá thành Giá thành Chức năng của chương trình trong chương một câu lệnh một chương trình (USD) trình (USD) Để gia công trên máy tiện: - Chống tâm 120 0,29 34,8 - Trên mâm cặp 120 0,34 40,8 Để gia công trên máy phay: - 2,5D (2,5toạ độ) 230 0,31 71,3 - ≥3,5d (≥3,5 toạ độ) 240 0,47 112,8 15
Số câu lệnh Giá thành Giá thành Chức năng của chương trình trong chương một câu lệnh một chương trình (USD) trình (USD) Để gia công trên máy khoan 75 0,2 15 Để gia công trên máy doa 140 0,53 74,2 Để gia công trên các trung tâm gia 600 0,89 534 công Ghi chú: Khi gia công trên các máy vạn năng điều khiển bằng tay thì cần xác định lập quy trình công nghệ và có thể lấy bằng 25% chi phí lập trình điều khiển bằng máy vi tính. 1.3. TÝnh gi¸ thµnh gia c«ng chi tiÕt : Giá thành gia công cơ (USD) của tất cả các chi tiết trong một năm được xác định theo công thức sau: C = U1 + U2 +…+ U12 (1.22) Trong đó: U1 - tiền lương cho công nhân; U2 - lương thợ diều chỉnh máy; U3 - lương thợ điều chỉnh dụng cụ; U4 - chi phí cho lập trình; U5 - chi phí cho khấu hao và sữa chửa đồ gá chuyên dùng; U6 - chi phí cho lắp đặt và sử dụng các đồ gá vạn năng; U7 - chi phí khấu hao máy; U8 - chi phí khấu hao cho diện tích lắp đặt máy; U9 - chi phí khấu hao cho diện tích phục vụ máy về kỹ thuật; U10 - chi phí cho sữa chữa và phục vụ kỹ thuật của máy (không kể cơ cấu điều khiển số); U11 - chi phí cho sữa chữa và phục vụ kỹ thuật và sửa chữa cơ cấu điều khiển số; U12 - tiền lương của thợ kiểm tra. Tiền lương của công nhân (chính phụ) kể cả tiền đóng bảo hiểm xã hội (USD/năm) được tính theo công thức sau đây: H 1Ttc U1 = (1.23) d H1 - tiền lương của công nhân trong một giờ làm việc (USD) được xác định theo bảng 09.1.4; d - số lượng máy mà một công nhân có thể phục vụ được. 16
Bảng 09.1.4.Tiền lương trong một giờ làm việc của công nhân. Tiền lương (USD) Bậc Công nhân đứng máy Thợ điều chỉnh máy thợ Lương theo giờ Lương theo năm Lương theo giờ Lương theo năm 1 1,34 2492 1,19 2213 2 1,46 2716 1,29 2399 3 1,61 2955 1,43 2660 4 1,78 3311 1,58 2939 5 2 3720 1,78 3311 6 2,29 4259 2,04 3794 Tiền lương trong một năm của thợ điều chỉnh máy (USD) được tính theo công thức sau: U 2 = H 2 TH (1.24) Trong đó: H2 - tiền lương của thợ điều chỉnh máy trong một giờ làm việc(USD) được xác định theo bảng 1.4; TH - thời gian điều chỉnh máy được xác định theo công thức (1.11) và (1.12) Nếu thợ điều chỉnh máy thực hiện công việc của công nhân đứng máy thì lương của thợ điều chỉnh máy tính theo thang lương của công nhân đứng máy. Tiền lương trong một năm của thợ điều chỉnh dụng cụ được tính theo công thức sau: U3 = H3.Td (1.25) Trong đó: H3 - tiền lương của thợ điều chỉnh dao trong một giờ làm việc cũng bằng tiền lương của thợ điều chỉng máy và được tính theo bảng 1.4; Td - thời gian điều chỉnh dao và được xác định theo công thức sau: 1,3.t d .Ttc 2 .K 1 Td = (1.26) T .n g Trong đó: 1,3 - hệ số tính đến trường hợp số dao bị giảm ngẫu nhiên và bị gẩy; td - thời gian điều chỉnh một dao (phút); Ttc2 - thời gian gia công số lượng chi tiết trong năm trên máy mới CNC(giờ); K1- thời gian tính đến tỷ lệ thời gian từng chiếc (K1 ≈ 0,7 ÷ 0,85); T - tuổi bền của dao; Ng - số lượng các mũi cắt của mảnh hợp kim cứng không được mài lại; Tiền lương của thợ kiểm tra được tính theo công thức: 17
U12 = 1,5.TK (1.27) Trong đó: 1,5 USD - tiền lương của thợ kiểm tra bậc 5 trong 1 giờ làm việc; TK - tổng thời gian kiểm tra chi tiết trong một năm (giờ); + Đối với máy thông thường ta có: TK1 = 0,083.Ttc1 (1.28) Trong đó: 0,083 - phần thời gian cần thiết để kiểm tra, nó được tính theo phần trăm của Ttc1 (8,3%Ttc1). + Đối với các chi tiết được gia côngtrên máy CNC thì: TK2 = 0,2.Ttc1 (1.29) Chi phí hằng năm cho lập trình được tính theo công thức: 1,1.K 7 U4 = (1.30) Z Trong đó: 1,1 - hệ số tính đến sự cần thiết phải tái tạo băng trục lỗ; Z - thời gian chế tạo chi tiết cùng loại (từ 3 đén 5 năm ); Chi phí cho lắp đặt và sử dụng các đồ gá vạn năng - lắp ghép được tính theo công thức: U6 = m6.Jp (1.31) Trong đó: m6 - giá thành sử dụng đồ gá xác định theo bảng 09.1.5. Bảng 09.1.5. Gía thành đồ gá vạn năng-lắp ghép. Độ Số ngày sử dụng đồ gá vạn năng - lắp ghép phức 1 2 3 5 6 8 9 10 tạp Giá thành sử dụng đồ gá vạn năng - lắp ghép 1 1,7 1,8 1,9 2,1 2,2 2,4 2,5 2,6 2 3,6 3,8 4,1 4,6 4,8 5,3 5,6 5,8 3 5,9 6,3 6,6 7,2 7,6 8,1 8,6 87 4 8,6 9,1 9,6 10,6 11,1 12,1 12,6 13,1 5 17,2 17,6 18,4 19,6 20,2 21,4 22 22,6 18
Chi phí hàng năm cho khấu hao và sửa chữa đồ gá chuyên dùng được tính theo công thức: 1  U 5 =  + 0,04  (1.32) Z  Trong đó: 0,04 - hệ số tính đến sửa chữa đồ gá chuyên dùng. Chi phí hằng năm cho khấu hao (đến khi đủ hết giá thành máy) được tính theo công thức: U7 = K1 Az (1.33) Trong đó: AZ - định mức khấu hao máy (đến khi đủ hết giá thành máy) đối với các máy có khối lượng ≤ 10 tấn với sử dụng dao cắt bằng kim loại thì AZ = 0,053, còn với sử dụng dao cắt bằng hạt mài thì AZ = 0,056; máy với khối lượng ≥ 10 tấn, các giá trị trên tương ứng 0,04 và 0,042. Chi phí khấu hao diện tích lắp đặt máy được tính theo công thức: U8 = H8.( A+AY).γ.β (1.34) Trong đó: H8 - chi phí khấu hao 1m2 nhà xưởng để lắp đặt máy( máy có độ chính xác trung bình: H8 = 16 USD/ m2, máy có độ chính xác cao: H8 = 18USD/m2. Chi phí khấu hao cho diện tích phục vụ máy về mặt kỹ thuật được tính theo công thức: U9 = H8.AP.(P1+P2+P3+P4) (1.35) Trong đó: H8 - được chọn theo công thức (1.34), còn các thông số AP, P1, P2, P3, P4 là các thông số trong công thức (1.14) Chi phí cho sửa chữa và phục vụ kỹ thuật của máy (không kể cơ cấu điều khiển số) được tính theo công thức sau đây: U10 = ( Hc.Rc+Hd.Rd).µ.β (1.36) Trong đó: Hc, Hd - chi phí cho một đơn vị độ phức tạp sửa chữa cơ khí và phần điện của máy(USD) được chọn theo bảng 09.1.6; Rc, Rd - độ phức tạp sửa chữa cơ khí và phần điện được lấy theo catalô (hộ chiếu) của máy; µ - hệ số tính đến độ chính độ chính xác của máy (máy có độ chính xác trung bình µ = 1,5; máy có độ chính xác cao µ =2) 19
Bảng 09.1.6. Chi phí cho sửa chữa và phục vụ kỹ thuật các máy công cụ (không kể cơ cấu điều khiển số ) Chu kỳ sửa chữa (năm) Độ 7 8 9 10 11 12 13 14 phức tạp Chi phí hàng năm cho một đơn vị độ phức tạp (USD) Máy điều khiển bằng tay có khối lượng ≤ 10 tấn Cơ khí 36 33 32 30 29 28 27 26 điện 9 8 8 7 7 7 7 6 Máy CNC có khối lượng ≤ 10 tấn Cơ khí 36 34 32 30 29 28 27 26 điện 9 9 8 8 8 7 7 7 Tất cả các máy (kể cả máy CNC )có khối lượng ≥ 10 tấn Cơ khí 43 39 37 35 33 32 31 30 điện 10 9 9 8 8 8 7 7 Ghi chú: chu kỳ sửa chữa của máy vạn năng được lấy làm chuẩn là 7 năm ,của các máy CNC 1,2 đến 1,5 lần lớn hơn . Chi phí hàng năm cho phục vụ kỹ thuật và sữa chữa các cơ cấu điều khiển được xác định theo loại cơ cáu điều khiển và có thể lấy giá trị tương đối trong khoảng 400 ÷ 1000 USD. 1.4. Ví dụ tính hiệu quả kinh tế khi gia công trên máy CNC: Yêu cầu: chuyển gia công cơ khí chi tiết dạng trục từ máy tiện vạn năng 1K62 sang máy tiện cnc 16K20Φ3 - C5. Sản lượng hàng năm N = 600 chi tiết. Số chi tiết trong loạt n = 50 chi tiết, số loạt chi tiết được đưa vào sản xuất trong năm JP = 12. Thời gian từng chiếc để gia công trên máy 1K62: Ttcl = 70 phút và trên máy CNC 16K20Φ - C5: Ttc2 = 30,5 phút. Điều chỉnh máy 1K62 được công nhân đứng máy thực hiện, còn điều chỉnh máy CNC 16K20Φ3 - C5 được thợ điều chỉnh thực hiện. Bảng 09.1.7 là các số liệu ban đầu cần thiết để tính toán. Bảng 09.1.8 là kết quả tính toán các chi tiêu phụ. Bảng 09.1.9 là kết quả tính toán vốn đầu tư. Bảng 09.1.10 là kết quả tính toán giá thành gia công. 20