EKONOMICKÁ ANALÝZA OBRÁBĚCÍHO PROCESU

Transkript

1 EKONOMICKÁ ANALÝZA OBRÁBĚCÍHO PROCESU ECONOMIC ANALYSIS OF MACHINING PROCESS DIPLOMOVÁ PRÁCE MER'S HESIS AUOR PRÁCE AUHOR Bc. RADOSLAV KALNAŠI VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR doc. Ing. JAROSLAV PROKOP, CSc. BRNO 2012

2

3

4 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 4 ABSRAK ao diplomoá práce se zabýá analýzou spořeby času obráběcího procesu, základních složek operačních ýrobních nákladů, jejich opimalizace a následná aplikace na konkréní součási. Jde o sousružení hřídele e dou operacích, a o sousružení na hrubo a sousružení na čiso. Cílem je nalezení opimální kombinace záislosi ranliosi řezného násroje a řezné rychlosi, keré jsou hlaním kriériem opimalizace z hlediska minimálních ýrobních nákladů, nebo maximální ýrobnosi. Klíčoá sloa spořeba času, obráběcí proces, operační ýrobní náklady, ranlios řezného násroje, řezná rychlos ABSRAC his maser s hesis focuses on analysis of ime consumpion of machining process, he basic unis of operaing coss of producion, opimizaion and subsequen applicaion o specific par. I is a urning shaf in wo operaions, named roughing and finishing urning. he aim is o find he opimum combinaion of life ime of cuing ool and cuing speed, which is he main crierion for opimizaion in erms of minimum producion cos or a maximum of produciiy. Key words ime consumpion, machining process, operaing producion cos, life ime of cuing ool, cuing speed BIBLIOGRAFICKÁ CIACE KALNAŠI, R. Ekonomická analýza obráběcího procesu. Brno: Vysoké učení echnické Brně, Fakula srojního inženýrsí, s. Vedoucí diplomoé práce doc. Ing. Jarosla Prokop, CSc.

5 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 5 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomoou práci na éma EKONOMICKÁ ANALÝZA OBRÁBĚCÍHO PROCESU ypracoal(a) samosaně s použiím odborné lieraury a pramenů, uedených na seznamu, kerý oří přílohu éo práce. Daum Bc. Radosla Kalnaši

6 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 6 PODĚKOVÁNÍ Děkuji ímo doc. Ing. Jaroslaoi Prokopoi, CSc. Za mimořádně cenné připomínky, odborné rady, rpělios a ochou při ypracoání diplomoé práce. Děkuji i sé rodině za eškerou podporu při sudiu.

7 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 7 OBSAH ABSRAK... 4 PROHLÁŠENÍ... 5 PODĚKOVÁNÍ... 6 OBSAH... 7 ÚVOD SPOŘEBA ČU OBRÁBĚCÍHO PROCESU Spořeba času a její obecné řídění Spořeba času praconíka operaci Jednokoý čas praconíka operaci Dákoý čas praconíka operaci Směnoý čas praconíka operaci Časy specifikoané e ýrobní dokumenaci Spořeba času praconíka e směně Spořeba času ýrobního zařízení Norma spořeby jednokoého času ýrobního zařízení Spořeba času ýrobku Jednokoý čas srojní Jednokoý čas srojní pro sousružení Jednokoý čas srojní pro frézoání Jednokoý čas srojní pro rání OPERAČNÍ VÝROBNÍ NÁKLADY Náklady na srojní práci Náklady na edlejší práci Náklady na násroj a jeho ýměnu Proces opořebení břiu řezného násroje Časoý průběh opořebení břiu řezného násroje Experimenální sanoení záislosi ranliosi na řezné rychlosi... 9 OPIMALIZACE OPERAČNÍCH VÝROBNÍCH NÁKLADŮ Opimální řezná rychlos obráběcího procesu pro kriérium minimálních ýrobních nákladů Opimální ranlios břiu řezného násroje Opimální ranlios břiu řezného násroje pro kriérium minimálních ýrobních nákladů Opimální ranlios břiu řezného násroje pro kriérium maximální ýrobnosi KONKREIZOVANÁ APLIKACE... 49

8 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis Zolená součás Předpoklady pro konkreizoanou aplikaci Předpoklady pro obě operace (hruboání, sousružení na čiso) Předpoklady pro operaci sousružení na hrubo Předpoklady pro operaci sousružení na čiso Kriérium minimálních ýrobních nákladů Sousružení na hrubo pro kriérium minimálních ýrobních nákladů Sousružení na čiso pro kriérium minimálních ýrobních nákladů Kriérium maximální ýrobnosi Sousružení na hrubo pro kriérium maximální ýrobnosi Sousružení na čiso pro kriérium maximální ýrobnosi ZÁVĚR SEZNAM POUŽIÝCH ZDROJŮ... 8 SEZNAM PŘÍLOH... 91

9 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 9 ÚVOD V současné době je rozoj průmyslu simuloán konkurenčním zápasem podsaně širší míře hlaně rychlým empem růsu mnohých, donedána jen mísně působících ekonomik globálním měříku. Podsaným zkrácením doby přípraných prací, opimalizoanou ýrobní eapou a požadoanou kaliou produkce se schopnosí pružné reakce ýrobce na měnící se požadaky rhu a jsou yhle produceni efekinější a ím i úspěšnější, yářejí si lepší možnosi dalšího ýrazného zyšoání sého echnického náskoku před konkurencí. [8] Přeážně ysoká produkiia práce je cesou ýrobního podniku k úspěchu a získaní konkurenční ýhody. Analýzu produkiiy a hospodárnosi ýroby lze kanifikoa supněm dosažení co nejěšího efeku z daných ýrobních možnosí. [1] Zákazník si přeje, aby zboží, keré si objednal, bylo yrobené požadoaném čase, požadoané jakosi a za co nejnižší možnou cenu. Výrobce je šak časokrá časoě, kapacině, či finančně omezen. Z ohoo iulu je pořebné přizpůsobi šechny složky e ýrobním podniku na co nejefekinější, no hlaně fungující sysém. Pro podnik je samozřejmým fakem, že pokud se chce boji o zákazníka přesadi, musí splni zákazníkoi očekáaní ceny, času a kaliy. Cena je mnohdy určená rhoým, či konkurenčním prosředím, kerém se společnos nachází. Zisk je důležiým ukazaelem pro růs firmy, inesice do echnického rozoje a ím i blahodárnému užiku pro společnos. Jednou z nejpracnějších a časoě nejnáročnějších eap ýrobního procesu je echnologická přípraa ýroby (gpv). Obsahuje celou řadu čáskoých úkolů a má eliký li nejen na zkracoání doby náběhu noého ýrobku, ale i snižoání nákladů, co se konečném důsledku projeí na ceně ýrobku. Oliňuje ak ekonomický i časoý aspek ýroby, přesnos a kaliu yrobené součási, [8] časoé yížení, ermíny dodáek, dokonce dnes už i nabídkopopákoou činnos apod. Jak pro elké, či malé podniky, kusoou, nebo hromadnou ýrobu, je zřejmé, že zráy jsou formou zýšených nákladů. Rozpracoaná ýroba, čekání, zbyečné logisické činnosi, echnologické procesy, pohyby praconíků, ale i neyužiý lidský poenciál jsou zráy, za keré nese odpoědnos organizační složka. Analýza spořeby času, její ekonomické yhodnocení, minimalizace zrá a následná opimalizace značným podílem plýá na efekiiu procesů, ekonomicky i racionálně kladné hospodaření srojírenského podniku, zýšení produkiiy a při yoření sandardů, i zjednodušení organizace. Fak, že srojírenská ýroba předsauje ýznamnou oblas sěoé ekonomiky a přiom ýrobní náklady oří asi 40% ceny srojírenských ýrobků [16], co rozhodně není zanedbaelné číslo, a s přihlédnuím na o, že elkou čás srojírenského průmyslu obsazuje echnologie obrábění, je ao práce orienoaná předeším na ekonomickou analýzu obráběcího procesu. Směr opimálního obráběcího procesu neyhnuně určuje hledání globálního minima oblasi jeho nákladů, nebo globálního maxima produkce. Bez ohledu na o, jakou sraegii firma zolí, jaké finanční siuaci se nachází, jak moc ýhodná je noá zakázka, je ýhodné pracoa s opimálními praconími podmínkami. V opačném případě je podnik s elkou

10 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 10 praděpodobnosí odkázán k ekonomickým, echnickým, sociálním, či obchodním problémům, keré z dlouhodobého hlediska edou k znemožnění perspekiního uplanění se na rhu. Proo je cílem podniku yužía sé echnickoekonomické rezery co nejefekiněji. Efekiia obráběcího procesu je dána mnoha fakory, jako sanoení hodného polooaru, určení hodného obráběcího sroje, echnologičnos konsrukce apod. Proo je dnes sandardem yužía možnos ícekrieriální opimalizace s přihlédnuím na mnoha omezení, jako například omezení dané ýkonem sroje, přípusným krouicím momenem, kaliy, drsnosí a přesnosí obrobené plochy apod. ao práce pojednáá o ekonomické analýze obráběcího procesu. Jde o snižoání nákladů jednoliých operacích, nebo naopak zyšoání yráběné produkce. Dá se říc, že na základě inerakce řezné rychlosi c a ranliosi násroje, keré jsou předměem opimalizace, je hledána jejich spráná kombinace, aby bylo dosáhnuo cíle. Cílem se rozumí minimalizace operačních ýrobních nákladů, jako jeden z násrojů pro šeření kapiálu, nebo maximalizace produkce. Pohled na obráběcí proces z hlediska minimálních nákladů, nebo maximální ýrobnosi je poněkud rozdílný, ašak společným znakem je o, že do opimalizace supují mnohé oliňující fakory, jako jsou například ýrobní zařízení, geomerie a maeriál břiu násroje, maeriál obrobku a s nimi spojené řezné podmínky apod. yo kombinace pro každou operaci nabýaní jiných hodno a proo je dnes ěnoána pořád ěší pozornos éo oblasi, kerá byla minulosi poněkud podceňoána. Použié zdroje: [1], [8], [16], [17]

11 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 11 1 SPOŘEBA ČU OBRÁBĚCÍHO PROCESU Při analýze procesů e srojírenském podniku je možné se na spořebu času podía z několika různých pohledů. Obecně je e ýrobním procesu spořeboán čas na užiečnou činnos (práci) a přesáky. Je pořebné rozliši kriéria spořeby času pro základní činiele ýrobního procesu, kerými jsou: praconík ýrobní zařízení (sroj + praconí prosředek) ýrobek (předmě práce) Čas pro ýrobní zařízení a praconíka nemusí bý sejný, proože případě ícesrojoé obsluhy může jeden ýrobní praconík obsluhoa íce srojů, nebo opačně, íce praconíků může obsluhoa méně srojů. Při analýze spořeby času je jeho řídění zahoáno: k operaci ( A, B, C ) ke směně ( A, B, C ) Pozn. Při analýze spořeby času (kapiola1) jsou šechny jeho složky uedené minuách. Použié zdroje: [9] 1.1 Spořeba času a její obecné řídění Spořeba času souisí s konkreizací časoé a cenoé náročnosi ýrobního procesu. Přesný přehled a značení jednoliých skupin času je základním předpokladem racionalizace procesů e ýrobě, organizace práce, přípraě ýroby, zjišťoání rezer, yáření sandardů a odměňoání praconíků. Obecné řídění spořeby času praconíka e směně od jejího počáku až po ukončení je na čas nuný N (normoaelný) a zráoý. Čas nuný má ýznam z hlediska určení práce, kerá má bý ykonána a je dán součem času práce 1 a času přesáek praconíka. Čas přesáek je dán součem času obecně nuných přesáek 2 a času podmínečně nuných přesáek. Zráoý čas Z není možné idenifikoa normou, proože jeho ýsky není praidelný a z hlediska organizace je snaha o jeho minimalizaci. Přehled obecného řídění času je zřejmý z obrázku 1.1. Obr. 1.1 Obecné řídění spořeby času, podle [2] Čas práce 1 zahrnuje šechen spořeboaný čas, kerý je praconíkem ykonán za účelem splnění praconího úkolu, jako čas přípray, seznámení praconíka s prací a pořebnou

12 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 12 dokumenací, manipulace, přechod na jiné pracoišě při ícesrojoé obsluze, čas kusoý, čas na konrolu práce, apod. Čas podmínečně nuných přesáek 2 je čas, kerý yplýá z druhu práce, z fyziologických pořeb praconíka, na oddech a ze zákonem sanoených přesáek. Čas podmínečně nuných přesáek je daný předeším supněm organizace práce e společnosi, obdobně ak i použíána echnologie a ybaení srojního parku. Jedná se o čekání praconíka na dooz maeriálu např. jeřábem, nebo čekání na ukončení auomaického cyklu sroje. Z oho je zřejmé, že čím je společnosi yšší supeň organizace, ím klesá praděpodobnos ýskyu podmínečně nuných přesáek. Čas práce 1, čas obecně nuných přesáek 2 a čas podmínečně nuných přesáek lze kůli pořebám normoání dále rozliši podle poču zpracoaného množsí (ks, kg, m apod.) na čas jednokoý A, dále na čas dákoý B a podle poču odpracoaných směn bez ohledu na poče jednoek nebo dáek e směně yráběných, na čas směnoý C. oo rozdělení je zobrazeno na obrázku 1.2. Obr. 1.2 řídění nuného času, podle [9] Použié zdroje: [2], [], [4], [6], [9] 1.2 Spořeba času praconíka operaci Norma spořeby času operaci určuje čas, kerý je praconíkem spořeboán během jedné konkréní operace. Čas operaci je uáděn malým iskacím lainským písmem (např. A, B, C apod.) a ím je rozlišen od času e směně, kerý je označoán elkým iskacím lainským písmem (např. A, B, C apod.).

13 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis Jednokoý čas praconíka operaci Jednokoý čas A je čas činnosi i nečinnosi nezbyně pořebný při zpracoání každé jednoky produkce (ks,, m apod.). [] Výpoče jednokoého času A je dán zahem č. 1.1 a schemaické zobrazení jeho jednoliých složek je uedeno na obrázku (1.1) A A1 A2 A A A1 A11 A12 A1 AX A2 Obr. 1. Schéma normy jednokoého času operaci, podle [2] - jednokoý čas operaci - čas jednokoé práce operaci - čas jednokoé práce za klidu sroje operaci (upínání a odepínání obrobku, měření, obsluha sroje apod.) - čas jednokoé práce za chodu sroje operaci (činnosi, keré ykonáá praconík během auomaického chodu sroje, jako např. konrola předchozího kusu, pozoroání obráběcího cyklu, konrolní měření apod.) - čas jednokoé práce srojně ruční operaci (činnosi, keré ykonáá praconík ručně, jako např. přísu do řezu při sousružení, kdy hlaní řezný pohyb ykonáá sroj, např. roace obrobku) - čas jednokoé nepraidelné obsluhy operaci (činnosi, keré jsou ykonáány praconíkem nepraidelně, např. osření násroje, ýměna břioé desičky) - jednokoý čas obecně nuných přesáek operaci (čas na oddech u namáhaých prací, při zdraoně neyhoujícím prosředí apod.) A211 - jednokoý čas obecně nuných přesáek za klidu sroje operaci (je nuná plná praconíkoa příomnos, proože zde není zabezpečený auomaický chod sroje) A221 - jednokoý čas obecně nuných přesáek za chodu sroje operaci (čas, kerý praconík může yuží k oddechu a akinímu pozoroání, proože je zde zabezpečen auomaický chod sroje) A A1 - jednokoý čas podmínečně nuných přesáek operaci (obsahuje např. čas na ukončení cyklu sroje apod.) - jednokoý čas podmínečně nuných přesáek za klidu sroje operaci (čas, kdy praconík čeká např. na dooz maeriálu jeřábem, zedání břemena apod.)

14 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 14 A2 - jednokoý čas podmínečně nuných přesáek za chodu sroje (čas, kdy praconík čeká na ukončení praconího cyklu sroje apod. a je záislý na poču yráběných jednic) - jednokoý čas srojní operaci (jsou zde zahrnuy šechny echnologické časy, keré jsou ykonáány auomaickým chodem sroje) Použié zdroje: [2], [], [6], [9] Dákoý čas praconíka operaci Dákoý čas B je čas práce i přesáek, kerý se zahuje k jedné ýrobní dáce bez ohledu na poče yráběných jednoek dáce. Výpoče dákoého času B je dán zahem č. 1.2 a schemaické zobrazení jeho jednoliých složek je uedeno na obrázku (1.2) B B1 B 2 B Obr. 1.4 Schéma normy dákoého času operaci, podle [] B - dákoý čas operaci B1 - čas dákoé práce operaci (čas na příprau práce, seřízení sroje, obeznámení se s ýkresoou dokumenací apod.) B11 - čas dákoé práce za klidu sroje operaci B12 - čas dákoé práce za chodu sroje operaci B2 - dákoý čas obecně nuných přesáek operaci (čas, kdy praconík čeká na ukončení praconího cyklu sroje apod. a je záislý na poču yráběných dáek, nikoli na poču yráběných jednoek) B211 - dákoý čas obecně nuných přesáek za klidu sroje operaci B221 - dákoý čas obecně nuných přesáek za chodu sroje operaci B - dákoý čas podmínečně nuných přesáek operaci (čas na čekání praconích pomůcek, např. čekání na přiolaný jeřáb apod.) B1 - dákoý čas podmínečně nuných přesáek za klidu sroje operaci - dákoý čas podmínečně nuných přesáek za chodu sroje operaci B2 Použié zdroje: [2], [], [6], [9]

15 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis Směnoý čas praconíka operaci Spořeba směnoého času obsahuje příprau pracoišě na začáku směny, úklid na konci směny, zhooení záznamu na konci směn a další činnosi, keré praconík ykonáá jednou za směnu. Výpoče směnoého času C je dán zahem č. 1. a schemaické zobrazení jeho jednoliých složek je uedeno na obrázku (1.) C C1 C 2 C Obr. 1.5 Schéma normy směnoého času operaci, podle [] C - směnoý čas operaci C1 - čas směnoé práce operaci (čas přípray pracoišě na začáku praconí směny, čas úklidu pracoišě na konci směny, čas na předání pracoišě u nepřeržié směny apod.) C11 - čas směnoé práce za klidu sroje operaci C12 - čas směnoé práce za chodu sroje operaci C2 - směnoý čas obecně nuných přesáek (čas na zákonem sanoené přesáky, čas na osobní pořeby apod.) C201 - směnoý čas obecně nuných přesáek za klidu sroje operaci C202 - směnoý čas obecně nuných přesáek za chodu sroje operaci C - směnoý čas podmínečně nuných přesáek (čas čekání na příprau praconích pomůcek, např. čas na ohřáí kladia při zápuskoém koání, zahřáí sroje na proozní eplou apod.) C1 - směnoý čas podmínečně nuných přesáek za klidu sroje operaci C2 - směnoý čas podmínečně nuných přesáek za chodu sroje operaci Použié zdroje: [2], [], [6], [9] Časy specifikoané e ýrobní dokumenaci Ve ýrobní dokumenaci se časo uádějí časy: AC - jednokoý čas s přirážkou času směnoého BC - dákoý čas s přirážkou času směnoého ABC - jednokoý čas s přirážkou času dákoého a směnoého

16 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 16 yo časy jsou sanoeny podle následujících zahů: k * (1.4) AC C A k * (1.5) BC C B k * (1.6) ABC BC A kde: k C S S C A + A B + + B C (1.7) k BC S S B C A + B A + C (1.8) k C k BC S A B C - přirážka směnoého času - přirážka dákoého a směnoého času - spořeba času e směně - čas jednokoý e směně - čas dákoý e směně - čas směnoý e směně Přirážka času oří přibližně 10% příslušného jednokoého, nebo dákoého času naíc, jelikož podle pořeby je praconík poinen ykonáa i nesandardní činnosi, např. ýměna kapalín ýrobního zařízení apod. Použié zdroje: [2], [9] 1. Spořeba času praconíka e směně Praconík e směně spořebuje určiý čas, kerý zohledňuje činnosi praconíka průběhu jedné celé směny. Časy e směně jsou označoány elkým iskacím lainským písmem (např. A, B, C apod.). I e směně lze praconíků čas S rozděli na čas nuný N a čas zráoý Z. Jeho ýpoče a schemaické rozdělení jeho složek je zobrazeno na obrázku 1.6. Kůli přehlednosi je ýpoče zráoého času Z ueden e zahu č. 1.9 a schéma jeho složek zobrazeno na obrázku (1.9) D E F

17 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 17 N Z 1 2 Obr. 1.6 Schéma spořeby času praconíka e směně, podle [9] - čas nuný (normoaelný) e směně - čas zráoý e směně - čas práce e směně - čas obecně nuných přesáek e směně - čas podmínečně nuných přesáek e směně Obr. 1.7 Schéma normy zráoého času e směně, podle [2] D - zráoý čas způsobený praconíkem osobní zráy času e směně D1 - zráoý čas způsobený praconíkem zainěný (nepříomnos na pracoiši apod.) D2 - zráoý čas způsobený praconíkem nezainěný (osělení apod.) E - echnickoorganizační zráy času e směně E1 - echnickoorganizační zráy času e směně íce práce (přídaek na obrábění apod.) E2 - echnickoorganizační zráy času e směně čekání (poruchy srojů, maeriál apod.) - zráoý čas způsobený yšší mocí F Použié zdroje: [2], [], [6], [9]

18 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis Spořeba času ýrobního zařízení Při sledoání a rozboru spořeby času z hlediska ýrobního zařízení se přihlíží, zda zařízení bylo codu, nebo klidu. U ícesrojoé obsluhy, kdy dělník nebo sroj čeká, se eno čas nazýá čas inerference. [2] Jednolié složky spořeby času ýrobního zařízení jsou zobrazeny na obrázku 1.8. Obr. 1.8 Schéma spořeby času ýrobního zařízení, podle [2] m5 - čas klidu ýrobního zařízení (praconík seřizuje sroj, upíná obrobek) + časy nuných přesáek m4 - čas chodu ýrobního zařízení m41 - čas hlaního chodu ýrobního zařízení (odebírání řísky, přeáření součási apod.) m42 - čas pomocného chodu ýrobního zařízení (naprázdno, přemísťoání násroje, součási) m6 - čas inerference (dělník, nebo sroj čeká u ícesrojoé obsluhy) Konkreizace: ma mb mc - jednokoý čas ýrobního zařízení - dákoý čas ýrobního zařízení - směnoý čas ýrobního zařízení Výpoče konkreizoaných časů je dán následujícími zahy: + + (1.10) ma mb ma5 ma4 ma6 + + (1.11) mc mb5 mb4 mb6 + + (1.12) mc 5 mc 4 mc 6 Použié zdroje: [2], [], [6], [9]

19 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis Norma spořeby jednokoého času ýrobního zařízení Jako příklad rozdělení do složek je zde ueden jednokoý čas ýrobního zařízení ma, iz obrázek 1.9. ma41 ma42 ma5 ma6 Obr. 1.9 Schéma spořeby jednokoého času ýrobního zařízení, podle [9] - jednokoý čas auomaického chodu ýrobního zařízení (sroj běží auomaickém režimu.) - čas řízeného chodu ýrobního zařízení (srojně ruční režim) - jednokoý čas klidu ýrobního zařízení - Jednokoý čas inerference Použié zdroje: [9] 1.5 Spořeba času ýrobku Jednolié složky spořeby času ýrobku jsou zobrazeny na obrázku 1.10 a jejich ýpoče je ueden e zazích č. 1.1 až Obr Schéma spořeby jednokoého času ýrobního zařízení, podle [9]

20 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis (1.1) g g 7 g 8 g 9 g g7 g8 g9 - čas ýrobku - čas pohybu ýrobku (při ýrobě) - čas balení ýrobku - čas klidu ýrobku (leží na skladě apod.) + (1.14) g 7 g 71 g 72 g71 g72 - čas přeměny ýrobku (změna aru, srukury-epelným zpracoáním apod.) - čas přemísění ýrobku (oáčení ýrobku apod.) + + (1.15) g 71 g 711 g 712 g 71 g711 - čas pohybu ýrobku působením praconíka g712 - čas pohybu ýrobku působením ýrobního zařízení g71 - čas pohybu ýrobku působením přírodních sil + (1.16) g 72 g 721 g 722 g721 - čas umísťoání ýrobku g722 - čas přepray ýrobku + (1.17) g 9 g 91 g 92 g91 g92 - čas uložení ýrobku - čas konroly ýrobku Použié zdroje: [9] 1.6 Jednokoý čas srojní Výpoče doby obrábění je zpraidla elmi důležiý pro ekonomické ýpočy. Snížení doby obrábění dílce (čas, kdy je obrobek konaku s řezným násrojem; není zde započíán čas na ýměnu řezných násrojů či doba usaoání polooaru) zpraidla ede k naýšení poču yrobených kusů za časoou jednoku a rozpočíáním hodinoé sazby sroje či dalších fixních nákladů na ěší poče yrobených součásí za časoou jednoku dosahujeme nižších ýrobních nákladů na jeden kus. [7] Σ i L. i Σ fi (1.18)

21 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 21 L l + l + l (1.19) n p f n. f (1.20) 10. c n π. D (1.21) f c n f L D i l n l l p - posuoá rychlos - řezná rychlos - oáčky - posu na oáčku - dráha násroje e směru posuu - ýchozí obráběný průměr - poče záběrů násroje (poče řísek) - délka náběhu násroje - obráběná délka - délka přeběhu násroje Použié zdroje: [2], [7], [9] Jednokoý čas srojní pro sousružení U spořeby času sousružení je nuno rozliši jednokoý srojní čas pro álcoé, čelní i aroé sousružené plochy. V éo práci je nejěší pozornos ěnoána sousružení álcoých, kuželoých a čelních ploch. Sousružení álcoé plochy: Sousružení álcoé plochy je zobrazeno na obrázku D ap d Obr Vyjádření dráhy násroje e směru posuu při sousružení álcoé plochy sranoým uběracím nožem, podle [2]

22 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 22 U álcoé plochy po dosazení zahů č až 1.21, je ýpoče času pro i odebíraných řísek daný následujícím zahem. ( l + l + l ) L n p π. D. i.. i f 10. f c (1.22) Sousružení čelní plochy: Sousružení čelní plochy je časou operací obráběcím procesu, z důodu upichoacích operací, zaronáání čela obrobku, a i proo je nuno ěnoa pozornos éo kapiole. Moderní echnika, noé obráběcí sroje, a řídicí sysémy umožňují sousruži čelní plochy za konsanních oáček n sroje, nebo konsanní řezné rychlosi c. Při čelním sousružení s konsanní frekencí oáček obrobku (nkons.), kdy se záislosi na elikosi průměru mění řezná rychlos c. Pro i řísek (přechodů sousružnickým nožem) lze čas yjádři podle zahu č c max c min π. D. n 10 π. d. n 10 (1.2) (1.24) L ( ln + l + l p ) [( D + 2. ln ) ( d + 2. l p )]. i i f n. f 2. n. f. (1.25) c max - maximální řezná rychlos c min - minimální řezná rychlos D - ýchozí obráběný průměr d - konečný obrobený průměr Při upichoacích operacích, nebo zaronání čel celém průměru není při ýpoču času brán úahu malý průměr d a proo d0. Při čelním sousružení s konsanní řeznou rychlosí ( c kons.) nasáá siuace, kdy se bod pohybuje po křice sejnou rychlosí, a edy násroj ykonáá pohyb, popsán z. Archimedoou spirálou. Minimální a maximální frekence oáček obrobku lze spočía podle zahů č a 1.27 n n max min 10. π. D 10. π. d C c (1.26) (1.27)

23 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 2 n max n min - maximální frekence oáček obrobku - minimální frekence oáček obrobku Jelikož čas je záislý na relainí ujeé dráze násroje, je pro jeho yjádření nuno na čelní ploše ybra elemen na průměru D, a až následně je možné yjádři zah pro elemenární čas d, iz zah č dd' dd' π. D' π (1.28) d.. D'. dd' 2. f. n 2. f f.10. Pro ýpoče celkoého času je nuno od průměru D po průměr d inegroa elemenární čas, iz zah č π 2. f.10. D+ 2. ln. c d + 2. l p π D'. dd' 2. f.10. c D' + 2. l. 2 d - elemenární jednokoý srojní čas D - elemenární obráběný průměr n, p c D+ 2. ln d + 2. l p π. c 2 2 [( D + 2. ln ) ( d + 2. l p ) ] 4. f.10. Pro sronání a zjednodušení je hodné yjádři srojní čas pro obrábění čelní plochy s konsanní frekencí oáček n a s konsanní řeznou rychlosí, jak je pro jednu operaci znázorněno e zahu č c (1.29) n ( D d ) π. D. (1.0) c. f 2. D.( D d) 2. D 2 2 π. ( D d ) ( D d).( D + d) D + d 4. f.10. c Při čelném sousružení plného profilu, nebo při upichoání kdy d0 je srojní čas pro konsanní oáčky, e sronání se srojním časem pro konsanní řeznou rychlos poměru, yjádřen e zahu č (1.1) n n - jednokoý srojní čas při konsanní frekenci oáček [min] - jednokoý srojní čas při konsanní řezné rychlosi [min] Čelné sousružení je znázorněno na obrázku Sousružení kuželoé plochy: Pro ýpoče srojního času pro sousružení kuželoé plochy, je uažoán obdobný způsob, jako je omu u sousružení álcoé plochy, ale s ím rozdílem, že e zahu je ueden průměr D sř se sřední hodnoou mezi malým průměrem d a elkým průměrem D. Výpoče je pak zobrazen e zahu č. 1.1 a 1.2 a sousružení kuželoé plochy je zobrazeno na obrázku 1.1.

24 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 24 Obr Vyjádření dráhy násroje e směru posuu při sousružení čelní plochy, podle [2] Obr. 1.1 Vyjádření dráhy násroje e směru posuu při sousružení kuželoé ploch D sř D d d + 2 (1.1) Srojní čas pro sousružení kuželoé plochy je dán zahem č ( l + l + l ) L n p π. Dsř. i. i f 10.. f c (1.2) Použié zdroje: [2], [9]

25 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis Jednokoý čas srojní pro frézoání Základní druhy frézoání jsou specifikoány jako frézoání obodem násroje a frézoání čelem násroje. Pochopielně i srojní čas je pro každý způsob frézoání odlišný, což je při jeho sanoení nuno brá úahu. Vzahy pro srojní časy různých způsobů frézoání jsou yjádřeny následoně: Obodoé frézoání je znázorněno na obrázku 1.14 n s f l n c l l p L Obr Vyjádření dráhy násroje e směru posuu při frézoání obodem frézy, podle [2] Výpoče elikosi dráhy násroje e směru posuu L a následně srojního času je dán následujícími zahy: L. f i (1.) f. n z (1.4) f z s. c π 10. Ds. ns (1.5) L l + l + l c (1.6) n p + l n H. ( D H) s (1.7) H i a p (1.8) Vzdálenos přeběhu l p se jednoduše určuje od 1 po 2 mm.

26 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 26 Dosazením do ýše uedených zahů (1. až 1.8) lze ododi jednokoý srojní čas pro odebrání celkoého přídaku na obrábění obodoým způsobem frézoání (iz zah č. 1.9). ( l + l + l c).ds. n p + H π (1.9) 10. c. f z. z a p. f z f c c a p D s n s H z - posu násroje na zub - posuoá rychlos - řezná rychlos pro frézoání - bezpečnosní náběh (1 až 2 mm) - šířka záběru osří - průměr frézy - frekence oáček frézy - celkoý přídaek na obrábění - poče zubů frézy Čelní frézoání se e ýpoču jednokoého srojního času neliší od obodoého frézoání. Vzah je edy sejný, ale mění se pouze délky náběhu l n a přeběhu l p. Frézoání čelem násroje je rozlišeno na souměrné a nesouměrné frézoání, a aky je pro ýpoče času nuno rozliši hruboací, a dokončoací operace. o souisí s polohou násroje po obrobení každé šířky záběru osří a p, iz obrázky 1.15, 1.16, 1.17 a Při hruboání není pořeba přejí podél obráběné plochy celým násrojem, což je u frézoání na čiso kůli kaliě porchu naopak nunosí. Souměrné frézoání: Pro souměrné frézoání čelem násroje na hrubo se pro ýpoče dráhy násroje ychází ze základního zahu č Obr Vyjádření dráhy násroje e směru posuu při souměrném frézoání čelem frézy - hruboání, podle [2] a e - šířka frézoané plochy [mm] Délka přeběhu l p je dána zahem č

27 Ds FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 27 Délka náběhu se olí l n 2 až 10 mm a bezpečnosní přeběh c 1 až 2 mm. L l + l + l (1.19) n p kde z Pyhagoroy ěy je zřejmé, že: l D s Ds 1 (1.40) 2 2 x + c Ds ae c p + x D s a e (1.41) Jak už je uedeno ýše, při frézoání na čiso je nuno frézoacím násrojem projí celý porch obráběné součási (iz obr. 1.16). Je o zejména kůli kaliě obrobenému porchu, kde by jinak zůsali sopy po násroji, jak je omu kůli poloze násroje u hruboání (iz obr. 1.15). Obr Vyjádření dráhy násroje e směru posuu při souměrném frézoání čelem frézy na čiso, podle [2] Pro souměrné frézoání čelem násroje na čiso se pro ýpoče dráhy násroje aké ychází ze základního zahu č. 1.19, ašak délka přeběhu l p je dána zahem Délka náběhu se olí l n 2 až 10 mm a bezpečnosní přeběh c 1 až 2 mm. L l + l + l (1.19) n p l p D s + c (1.42) Nesouměrné frézoání: U nesouměrného frézoání je osa násroje ychýlená od osy obrobku o hodnou e.

28 Ds FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 28 Pro nesouměrné frézoání čelem násroje na hrubo se pro ýpoče dráhy násroje znou ychází ze základního zahu č e Obr Vyjádření dráhy násroje e směru posuu při nesouměrném frézoání čelem frézy - hruboání, podle [2] - yosení násroje ůči obrobku [mm] Délka přeběhu l p je dána zahem 1.4. Délka náběhu se olí l n 2 až 10 mm a bezpečnosní přeběh c 1 až 2 mm. Kde z Pyhagoroy ěy je zřejmé, že: D l p s (1.4) y + c 2 y D 4 D 2 s s x 2 (1.44) Ds Obr Vyjádření dráhy násroje e směru posuu při nesouměrném frézoání čelem frézy na čiso, podle [2]

29 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 29 Délka přeběhu l p je omo případě aké dána zahem Délka náběhu se olí l n 2 až 10 mm a bezpečnosní přeběh c 1 až 2 mm. l p D s + c (1.42) Dosazením do ýše uedených zahů (1.19 a 1.9 až 1.4) lze ododi jednokoý srojní čas pro odebrání celkoého přídaku na obrábění čelním (souměrným i nesouměrným) způsobem frézoání. (iz zah č. 1.45) ( l + l l ).D s. n + p H π (1.45) 10. cf. f z. z a p. eno zah plaí pro případ jednoho projeí násroje po obrobku, edy že a e Ds. Jinak je pořeba ýsledný jednokoý srojní čas násobi počem přejeí násroje po obrobku i (iz zah 1.46). ( l + l + l ).D s. n p a π (1.46).. i' 10.. f. z a i - poče průjezdů násroje po obrobku případě, že a e Ds [-] Použié zdroje: [9] cf z p 1.6. Jednokoý čas srojní pro rání Operace rání a paramery pro určení srojního času jsou znázorněny na obrázku Obr Vyjádření dráhy násroje e směru posuu při nesouměrném frézoání čelem frézy, podle [2] D - průměr ráku κ r - úhel nasaení hlaního osří (~0 )

30 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 0 ε r - úhel špičky ráku ( ) n - frekence oáček ráku Výpoče elikosi dráhy násroje e směru posuu L a následně srojního času je dán následujícími zahy: L l + l + l (1.19) n p Obdobné zahy plaí i pro yhruboání i ysružoání. D 180 ε (1.47) l.. r n g 2 2 D 180 ε (1.48) r l.. + p g ( 0,5 2) 2 2 Pro neprůchozí díry a zahluboání je elikos přeběhu l p 0 mm. Pro zahluboání, yhruboání a ysružoání je elikos náběhu l n 1 až 2 mm. Pro řezání záiů je elikos náběhu l n délce náběhoého kužele záiníku + 1 až 2 mm. [2] Použié zdroje: [2], [9]

31 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 1 2 OPERAČNÍ VÝROBNÍ NÁKLADY Pro podnik je neyhnuné idenifikoa sé nákladoé položky co nejpřesněji. Jejich konkreizace přispíá ke zdokonaloání ýrobního procesu, odsraňoání zbyečných činnosí a nejednou napomáhá k ylepšení posaení podniku konkurenčním ržním prosředí. Jednou z důležiých nákladoých položek e ýrobním podniku a zejména pro praconíky oddělení PV jsou operační ýrobní náklady. Pod ímo pojmem se schoáají jednolié položky nákladů, a proože jich není možné jednoduše zobecni, jsou zaženy na obrábění jedné konkréní součási, jedné konkréní operaci (někdy i čási operace). Má o opodsaněný důod a o hlaně čási echnologické přípray ýroby (gpv). Je pořebné si uědomi, že realizace ýrobku záisí na mnoha fakorech. Druh polooaru ýrobku (ýkoek, odliek, přířez apod.), jeho ýchozí rozměry, ar a složios, rozměroé i geomerické olerance, maeriál obrobku a jeho obrobielnos, maeriál a geomerie násroje, sa břiu při ýměně násroje, dobu obrábění daným břiem, řezné podmínky, a další fakory, mají elký li na ýrobní činnosi. Předeším na sanoení poču a pořadí operací, na specifikaci pořebného srojoého parku (pořebné sroje a ybaení), na sanoení praconích podmínek (obrábění na sucho, s emulzí apod.), je pořeba sanoi echnickoekonomické paramery, jako např. normy spořeby času, kalifikační řídy praconíků, ale aké je zde nuno ynaloži různé množsí ynaložené práce na přeoření polooaru na koncoý ýrobek. S ím úzce souisí podrobné a spráné echnickoekonomické zhodnocení, j. sanoení nákladů, analýza možných řešení, ypracoání několika arian ýrobního procesu, podrobné simulace (dnes se expandujících firmách yužíají běžně), následně ýběr opimální ariany a ýroba. Pozn. Při analýze operačních ýrobních nákladů (kapiola 2) je uažoána obráběcí operace sousružení nější álcoé plochy a šechny nákladoé položky jsou yjádřené korunách českých [Kč]. Pozn. Za operační náklady se poažují náklady obráběcího procesu, zažené k jedné konkréní operaci, časo dokonce i na čás dané operace a jejich ýpoče se bude hodnoi ždy k jednomu kusu yráběné součási. Pozn. Mezi celkoé náklady operaci může bý zařazeno mnoho složek konkréních nákladoých položek, ašak ao úaha je založena pouze na řech složkách nákladů, uedených e zahu č Operační ýrobní náklady N o jsou dané zahem 2.1: N N + N + N (2.1) o s n N s N N n - náklady na srojní práci - náklady na edlejší práci - náklady na násroj a jeho ýměnu Náklady na srojní práci N s a náklady na násroj a jeho ýměnu N n souisí s paramery řezných podmínek. Skuečnos, že omu ak není u nákladů na edlejší práci N, je objasnielná z popisu činnosí, ykonáaných jako edlejší práce (upínání, oáčení obrobku

32 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 2 apod.), kde yo činnosi nezáisí na řezných podmínkách, ale na praconích pomůckách, elikosi, či hmonosi součási, její manipuloaelnosi apod. Použié zdroje: [1], [10] 2.1 Náklady na srojní práci Záisí na ýrobním zařízení, kerým je součás obráběna, na jeho inesičních nákladech, na nákladech na jeho prooz (energie, údržba, opray, odpisy apod. - ýrobní režie), insalaci a zaběhnuí do proozu, na přímé mzdě podle požadoané kalifikace praconíka, kerý sroj obsluhuje (rozdílná je požadoaná kalifikace praconíka např. na íceřeenoém CNC obráběcím sroji, nebo konenční sislá račka apod.) a na mnoha dalších fakorech. Náklady na práci, kdy je proozu auomaický chod ýrobního zařízení (jednokoý čas srojní ), keré akuálně obrábí danou součás je možno yčísli podle následujícího zahu: N. N (2.2) s sm - jednokoý čas srojní N sm - náklady na minuu srojní práce Použié zdroje: [1], [10] 2.2 Náklady na edlejší práci S pracemi, kdy ýrobní zařízení není režimu auomaického chodu (upínání, odepínání, konrola a měření součási apod.), kdy lez zjednodušeně říc, že se neoáčí řeenu sroje, souisí náklady určené následujícím zahem: N. N (2.) AV m AV - jednokoý edlejší čas N m - náklady na minuu edlejší práce Náklady na 1 minuu edlejší práce N m jsou přeážně nižší než náklady na 1 minuu srojní práce N sm, proože oáčky řeena jsou nuloé, ašak rozdíl je neparný, proo je lze pokláda za přibližně shodné. (Není o šak praidlem) Použié zdroje: [1], [10] N m N sm (2.4)

33 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 2. Náklady na násroj a jeho ýměnu Druh, geomerie a maeriál násroje má pochopielně ázanos na jeho žionos, časoý cyklus osření i jeho ýměnu a přeřazení do odpisoých položek. U olby násrojoého maeriálu je pořeba zohledni požadaky na obrábění yžadující ysokou rdos a penos při ysokých praconích eploách, pořebnou odolnos proi opořebení, deformaci břiu, eploním rázům, chemickou sálos a proi křehkému porušení ysokou houženaos. Řezný maeriál je aké charakerizoán řeziosí, co znamená lasnos maeriálu násroje, ukazující jeho hodnos pro obrábění daného maeriálu polooaru. Kriériem řeziosi je ranlios násroje za daných echnologických podmínek. Mezi ýznamné fakory oliňující opimalizaci násroje a jeho nákladů paří aké charakerisiky obrobku a obráběcího sroje. U charakerisik obráběného maeriálu je mimo jeho aru, rozměrů, přesnosi a kaliy porchu, ýznamná charakerisika z. obrobielnos. Je o echnologická lasnos maeriálu obrobku, ukazující na jeho hodnos k obrábění, zohledňující fyzikální, chemické, kaliainí, kaniainí a ekonomické aspeky. Obrobielnos je šak nuno hodnoi jako sysém inerakce maeriálu násroje a maeriálu obrobku [11], a aké způsobu obrábění, a řezných podmínek. Obrobielnos maeriálu obrobku je yjadřoána jako relainí hodnoa, kerá se poronáá s ealonoým maeriálem příslušné skupiny. Skupiny maeriálů jsou označoány malými lainskými písmeny a pro uo práci nejpodsanější čyři skupiny jsou zobrazeny abulce 2.1. ab. 2.1 maeriáloé skupiny [1] označení skupin Popis a b c d Liiny Oceli ěžké neželezné koy a jejich sliiny (měď a sliiny mědi) lehké neželezné koy a jejich sliiny (hliník a jeho sliiny) Exisují i další skupiny maeriálů, ašak pro uo práci nejsou zejména důležié. Jedním z kriérií pro poronáání obrobielnosí je ranlios násroje (další jsou např. hospodárná řezná rychlos c, eploa řezání, ar řísek, drsnos, řezné síly apod.). Klesá-li hodnoa řezné rychlosi c, ak podle ayloroa zahu (zah č. 2.8) ranlios břiu naopak soupá. Je-li omu ak, ím menší poče ýměn násroje zažený na obrobení jednoho kusu, ím jsou nižší i náklady na násroj a jeho ýměnu N m. Jak náklady na srojní práci N s, ak i náklady na násroj a jeho ýměnu N n (iz zah č. 2.5) jsou mimo jiné záislé na ranliosi a řezné rychlosi c.

34 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 4 N N. z (2.5) n z τ l L.τ (2.6) (2.7) N z τ - náklady na bři násroje a jeho ýměnu zažené na jednu ranlios - poče ýměn břiů (osření) násroje, zažený na obrobení jednoho kusu - ranlios - součiniel poměru skuečného času, resp. délky obrábění (kdy dochází k opořebení břiu) a srojního času, resp. délky auomaického chodu násroje Z nákladoých položek zde paří náklady na udržoání jednoho břiu násroje (na jedno osření u přeosřoaného násroje), cena noého násroje, cena při odpise násroje, cena ýměny břiu násroje apod. Použié zdroje: [1], [10], [14] 2..1 Proces opořebení břiu řezného násroje Opořebení břiu je jedním z důležiých fakorů, keré souisí s hospodárnosí a produkiiou obrábění. Při procesu obrábění posupně rose relainí ujeá dráha násroje, čehož doproodním jeem je změna geomerie jeho břiu. Z fyzikálního hlediska je obrábění proces plasické deformace, kerá probíhá za exrémních podmínek, j. ysokých laků (isíce MPa), ysokých eplo (soky až isíce C) a ysokých deformačních rychlosí (deformace za jednoku času). [11] Dochází zde ke liům jak fyzikálních, ak i chemických jeů, jejichž důsledkem je složié zaěžoání břiu násroje, keré se projeuje opořebením. Základní mechanizmy opořebení násroje: Abraze (obroušení) je způsobená rozdílnou rdosí čásic maeriálu násroje a obrobku. Nejčasěji se yskyuje u násrojů z rychlořezných ocelí, uhlíkoých ocelí a čásečně i u násrojů ze slinuých karbidů (SK). Adheze (přilnaos) je ýsledkem mísní a elice inenziní plasické deformace, kde ysoké eploy a laky způsobují lokální spoje (mikrosary), keré se při následném zájemném pohybu urhnou. eno je se yskyuje nejčasěji u uhlíkoých a rychlořezných ocelí. I když jde o fyzikální je, jeho inenziu z elké čási oliňuje chemická příbuznos maeriálů, no aká řezné podmínky. Difuzní oěr je ypickým chemickým projeem příbuznosi akiních chemických prků maeriálů a jejich difuzní pochody. Jedná se samoolný, epelný pohyb aomů, ionů a akancí

35 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 5 mezi maeriály, kerý urychluje proces opořebení násrojoého maeriálů. Je proo hodné, aby násrojoý a obráběcí maeriál k sobě měli co nejnižší, nebo žádnou afiniu. Vznik chemických sloučenin (oxidační oěr) je doproázen příomnosí kyslíku a ysokých eplo mísě syku násroje a obrobku, kde jejich porchoých rsách znikají chemické sloučeniny. Základní mechanizmy opořebení jsou zobrazeny na obrázku 2.1. Obr. 2.1 Schéma základních mechanizmů opořebení břiu násroje [1] Formy opořebení břiu násroje Formy opořebení břiu násroje se projeují záislosi na sanoených echnologických podmínkách řezného procesu a jsou uedeny abulce 2.2. Opořebení hřbeu je jedním z nejobyklejších ypů opořebení VBD. Vzniká na ploše hřbeu hlaního osří, edlejšího osří důsledku syku násroje a obráběného maeriálu průběhu řezného procesu a o předeším důsledku abraziního mechanizmu opořebení. Velikos a inenziu lze pouze sníži např. použiím oěruzdornějšího ypu SK, změnou řezných podmínek zýšením posuu f a snížením řezné rychlosi c. Žlábkoé opořebení na čele (ýmol na čele) je aké obyklou formou opořebení VBD, keré zniká důsledku abraziního a difuzního mechanizmu. Obroušení, edy úběr maeriálu násroje, způsobené rdými čásicemi maeriálu obrobku a působením ysoké eploy konakním mísě mezi maeriálem břiu a odcházející řískou jsou hlaními příčinami éo formy opořebení. U rdších obráběných maeriálů je endence zniku úzkého a hlubokého žlábku, naopak při obrábění měkčích maeriálů je zniklý ýmol mělčí a širší. Předeším ysoká rdos za epla, malá afinia mezi maeriály násroje a obrobku, oěruzdorné ypy SK

36 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 6 a polaky (zejména CVD), ale i další opaření, snižují endenci ke zniku éo formy opořebení, olinění aru řísky, změnu směru působení řezných sil a oslabení břiu. ab. 2.2 Formy opořebení břiu násroje [15]. yo i další formy jsou podrobněji popsány Příloze 1. Použié zdroje: [1], [5], [11], [12], [15]

37 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis Časoý průběh opořebení břiu řezného násroje Proces posupného opořebení břiu řezného násroje je zobrazen na obrázku 2.2 a průběhy základních paramerů K a VB jsou uedeny na obrázku 2.. A α A γ K VB Obr. 2.2 Proces opořebení břiu řezného násroje, podle [12] - plocha čela násroje - plocha hřbeu násroje - hloubka žlábku opořebení čela násroje - průměrné opořebení hřbeu násroje Pozn. Časo je charakerizoán i paramer z. Maximální opořebení hřbeu VB max. Obr. 2. Průběh opořebení VB a K záislosi na čase, podle [12] Za běžných podmínek produkiního obrábění (hruboání) se po nasazení noé břioé desičky, nebo po přeosření násroje se během obrábění ýrazněji projeuje li posupného opořebení na hřbeě VB. oo opořebení je záislosi na čase obrábění zobrazeno

38 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 8 na obr. 2.. Průběh opořebení je charakerisický oblasmi (iz obr. 2.4), a o: I. Oblas zrychleného opořebení II. Oblas lineárního opořebení III. Oblas zrychleného nadměrného opořebení Obr. 2.4 Průběh opořebení VB záislosi na čase, podle [1] Oblas zrychleného opořebení nasáá ihned po zahájení řezání noým, nebo přebroušený násrojem (záběh násroje). Po ýrobě násroje (např. slinoání SK) jsou porchoé rsě defeky podobě mikrorcholků (u přeosřoaného násroje mikrorhliny), na keré při procesu řezání působí elký měrný lak. Spolu s ysokou koncenrací epla způsobují ýrazné opořebení řezné hrany (špičky). Oblas lineárního opořebení je charakerizoána lineární (konsanní) inenziou opořebení řezného násroje, keré je záislosi na čase nejméně ýrazné. Oblas zrychleného nadměrného opořebení, nazýán aky lainoé opořebení je oblas, kde je násroje opořeboán i na hřbeě, i na čele, což způsobuje elké ření a následně ýrazné zyšoání eploy řezání. Při jejím růsu k liminí hodnoě zde nasáá ýrazný pokles rdosi maeriálu. Z důodu ýrazné snížení jakosi a přesnosi obrobku je hodná predikce a zabránění násroji, dosa se do ohoo sau. Kriériem opořebení násroje (0,2 1,2 mm) je poolená míra jeho oupení. Při oo sau ješě musí bý násroj hodný pro obrábění při dodržení předepsaných požadaků na jakos, přesnos, olerance, ar řísek, řezné sily, eplou řezání apod. Proo je hodné, aby byl násroj yměněn (přeosřen) ěsně před oblasí zrychleného nadměrného opořebení. Použié zdroje: [1], [12], [1]

39 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis Experimenální sanoení záislosi ranliosi na řezné rychlosi Pro experimenální sanoení ayloroa zahu je nuno obrábě daný maeriál určiý čas, přičemž je sledoána křika opořebení ( daném případě VB) při různých řezných podmínkách, resp. řezných rychlosech (např. c1 až c4 ), až do sau určené míry opořebení řezného násroje VB kri (iz obr. 2.5). Podle různých hodno řezných rychlosí ci a podle průměrného kriického opořebení hřbeu násroje VB kri (kriérium) lze sanoi ranlios. Obr. 2.5 Sanoení ranliosi břiu řezného násroje pro kriické opořebení břiu VB kri, podle [1] Po sesaení záislosi z naměřených hodno ji lze zakresli jako exponenciální funkci lineárních souřadnicích (iz obr. 2.6). Pro ransformaci exponenciální funkce na lineární, je pořeba zakresli funkci logarimických souřadnicích (iz obr. 2.7). Obr. 2.6 Průběh záislosi ranliosi na řezné rychlosi c, lineární souřadnice, podle [1]

40 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 40 Obr. 2.7 Průběh záislosi ranliosi na řezné rychlosi c, logarimické souřadnice, podle [1] Ze základní ronice přímky roině, zapsané e směrnicoém aru, lze ododi aylorů zah (iz zah 2.8). y a. x + b log gα.log m c. C c + log C (2.8) C m - konsana z ayloroa zahu (záisí předeším na maeriálu obrobku a násroje, řádoě ) - exponen yjadřující zejména lasnosi maeriálu řezného násroje (-mgα) Velikos exponenu m je zobrazena abulce 2.. ab. 2. Velikos exponenu m [1]. Řezný maeriál m NO (násrojoé oceli) m 10-8 (až 6) RO (rychlořezné oceli) m 8-5 (až ) SK (slinué karbidy) m 5-2,5 (až 2) ŘK (řezná keramika) m 2,5-1,5 (až 1,2) aylorů zah je určiých případech uáděn podle zahu 2.9. c C V 1 (2.9) m., kde C C V 1 m

41 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 41 C V - konsana (záisí předeším na maeriálu obrobku a násroje) Žionos přeosřoaného násroje lze yjádři podle zahu 2.10 a u násroje s yměnielnou ícebřiou desičkou podle zahu Ž i m ( z' + 1) C..( z' 1). + c (2.10) Ž - žionos násroje z - poče osření násroje i B m c Ž '. k C.. k B (2.11) - ranlios jednoho břiu ícebřié yměnielné desičky k B - poče břiů ícebřié yměnielné desičky Použié zdroje: [1], [12], [14]

42 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 42 OPIMALIZACE OPERAČNÍCH VÝROBNÍCH NÁKLADŮ Při opimalizaci operačních nákladů a hledání jejich minima je yužíána maemaické operace, a o deriace funkce a její položení rono nule. ak lze naléz exrém dané funkce. Po druhé deriaci éže funkce lze zjisi, zda nalezený exrém je minimum, nebo maximum. Kriéria pro opimalizaci operačních nákladů N o jsou řezná rychlos c (kapiola.1, náklady N o jsou yjádřeny jako funkce c ) a ranlios břiu násroje (kapiola.2, kde je hodné N o yjádři jako funkci ). Jelikož náklady na edlejší práci N nezáisí na řezných paramerech a ím ani na ranliosi břiu řezného násroje, při hledání minima nákladoé funkce se choají jako konsana, kerá je po derioání rona nule, jak je parné z ýpoču (zahy č..5,.10) a grafu záislosí (iz obr..1,.2) se projeí jako konsanní funkce. Pozn. Při opimalizaci operačních ýrobních nákladů (kapiola ) je uažoána obráběcí operace sousružení nější álcoé plochy a šechny nákladoé položky jsou yjádřené korunách českých [Kč]. Použié zdroje: [10].1 Opimální řezná rychlos obráběcího procesu pro kriérium minimálních ýrobních nákladů Jak už je uedeno ýše, operační náklady N o je možno yjádři jako funkci řezné rychlosi c (N o f( c )). Při hledání opimální hodnoy řezné rychlosi pro případ sousružení álcoé plochy lze ycháze ze základního zahu č. 2.1, a o následoně: Po dosazení do zahů 1.22 a 2.2 jsou pro sousružení álcoé plochy náklady na srojní práci N s : kde: N N + N + N (2.1) o K 1 1 N s K 1. (.1) c π. D. L. N f.10 Po dosazení do zahů 1.22, 2.5, 2.6, 2.7 a 2.8 jsou pro sousružení álcoé plochy náklady na násroj a jeho ýměnu práci N n : s sm m 1 n K 2. c n (.2) N (.) kde: K 2 π. D. L. τ. N f.10. C (.4)

43 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 4 Po dosazení do základního zahu č. 2.1, derioání funkce podle proměnné c a položení éo deriaci rono nule pro následné nalezení exrému funkce, je opimální řezná rychlos c op N yjádřena následoně: Pozn. Jelikož hodnoa koeficienu m je yšší, než 1, je zřejmé, že ýsledek druhé deriace éo funkce yjde kladný, co značí, že nalezený exrém funkce je minimum. ako se budou choa i další zahy opimalizace operačních nákladů. Na obrázku.1 je znázorněna inerakce průběhu operačních nákladů záislosi na změně řezné rychlosi c. Obr..1 Průběh operačních nákladů N o, N s, N, N n záislosi na řezné rychlosi c, podle [1] ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) m sm N op c m N op c m c c c o m c c c o n s o N m N C K m K K m K d dn K N K f N N N N N ) ( τ (.5)

44 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 44 Z obrázku.1 je zřejmé, že s rosoucí hodnoou řezné rychlosi c soupají náklady na násroj a jeho ýměnu N n, jelikož klesá ranlios, čímž je zapořebí měni násroje časěji a jejich spořeba je yšší. Naopak náklady na srojní práci klesají z důodu klesajícího jednokoého srojního času. Použié zdroje: [1], [10].2 Opimální ranlios břiu řezného násroje ranlios břiu řezného násroje je pojem, kerý yjadřuje poče minu, průběhu kerých násroj odebírá maeriál z obrobku, při sanoených řezných podmínkách, splňující kriéria opořebení. eno sa je nazýán jako proozuschopný. Poruchy maeriálu násroje lze z echnologického hlediska rozliši na poruchy posupné (je možné je z časoého hlediska predikoa, např. opořebení maeriálu, apod.) a poruchy náhlé (prakicky se predikoa nedají, např. rdší čásice obráběném maeriálu, náhlá desrukce břioé desičky obráběcího násroje apod.). [1] Je nuno rozliši pojem ranlios a žionos násroje, jelikož prní z opomínaných pojmů se zahuje k jednobřié desičce, a ranlios je zde shodná s žionosí, zaímco u přeosřoaných násrojů, nebo ícebřiých desiček jejich proozuschopnos yjadřuje souče ranliosí jednoliých břiů, edy žionos. ranlios břiu řezného násroje se nejběžněji yjadřuje minuách, ale případě rání, yhruboání, či ysružoání, je časo yjadřoána merech (jako příklad lze uéz, že daný rák dokáže obrobi 20 m díry). Ve elkosérioé a hromadné auomaizoané ýrobě je nejíc hodné kanifikoa ranlios s ohledem na neseřizoání sysému počech kusů obrobených součásí daného ypu. Na ranlios břiu řezného násroje má nejěší li elikos řezné rychlosi c. S nárůsem c klesá hodnoa, až po nalezení opima. Opimum je sanoeno podle kriéria minimálních ýrobních nákladů (iz kapiola.2.1), nebo podle kriéria maximální ýrobnosi (iz kapiola.2.2). Inerakce mezi a c je zobrazená na obr..2 a yjádřená z. ayloroým zahem č Použié zdroje: [1], [12].2.1 Opimální ranlios břiu řezného násroje pro kriérium minimálních ýrobních nákladů Jak je uedeno ýše, celkoé operační náklady N o se dají aké yjádři, jako funkce ranliosi (N o f()). Vychází se ze základního zahu č. 2.1, následoně: N N + N + N (2.1) o s n

45 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 45 Po dosazení do zahů 1.22 a 2.2 lze yjádři náklady na srojní práci N s : N s K N 1. 1 m (.6) kde: π. D. L. N sm KN1 1 f.10. C m Po dosazení do zahů 1.22, 2.5, 2.6, 2.7 a 2.8 jsou náklady na násroj a jeho ýměnu práci N n : kde: N n K 1. m 1 N 2 π. D. L. τ K N2 1 f.10. C m (.7) (.8) (.9) Po dosazení do základního zahu č. 2.1, derioání funkce podle proměnné a položení éo deriaci rono nule pro následné nalezení exrému funkce, je opimální ranlios podle kriéria minimálních ýrobních nákladů op N yjádřená následoně: N o N s + N + N n (.10) N o f ( ) K N 1. 1 m + N + K N 2. N. 1 1 m dn d o op N K N 1 ( m 1) 1.. m. τ. N N sm 1 1 m K N 2. N 1. m m 0

46 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 46 Obr..2 Průběh operačních nákladů N o, N s, N, N n záislosi na ranliosi, podle [1] Z obrázku.2 je idě, že obecně je opimum z hlediska minimálních operačních nákladů N o záislosi na ranliosi násroje, možno dosáhnou, za předpokladu snižujících se nákladech na násroj a jeho ýměnu N n, a zyšujících se nákladech na srojní práci N s. Použié zdroje: [1], [10], [14].2.2 Opimální ranlios břiu řezného násroje pro kriérium maximální ýrobnosi S pojmem maximální ýrobnos koresponduje pojem nejkraší operační čas jednokoé práce. Maximální možná ýrobnos je edy dosažielná pouze při dosáhnuí minimálních možných hodnoách jednoliých časů, podle základního zahu č..15. CA + AV + Q AX (.11) CA AV - operační čas jednokoé práce - jednokoý čas srojní - jednokoý čas edlejší

47 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 47 AX Q - čas jednokoé nepraidelné obsluhy (ýměna a seřízení násroje apod.) - poče kusů, obrobených násrojem za jednu ranlios Operační čas jednokoé práce lze yjádři jako funkce ranliosi, přičemž hodnoa jednokoého edlejšího času AV není na ranliosi záislá. Při opimalizaci, resp. hledání minima si při deriaci choá jako konsana a derioána konsana je rona nule, kde: ( ) m f K. + + K. τ. CA V 1 AV π. D. L K V 1 f.10. C m V AX. 1 m 1 (.12) (.1) d d CA op V m 1 m. K V K V. τ. AX. 2 m ( m 1). τ. AX (.14) 0 m Obr.. Průběh časů CA,, AV, AX /Q záislosi na ranliosi, podle [1]

48 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 48 Z obrázku.2 je zřejmé, že obecně je pro nalezení opimální ranliosi za kriéria maximální ýrobnosi op V pořeba rosoucího jednokoého srojního času, přičemž je nuné minimalizoa čas nepraidelné obsluhy AX, resp. poče kusů obrobených za jednu ranlios násroje Q. Použiá lieraura: [1], [10], [14]

49 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 49 4 KONKREIZOVANÁ APLIKACE V éo kapiole je proedená aplikace ýše uedených obecných záislosí s konkreizací na zolené součási, uedené na obr Jedná se o roační součás, kde půjde o sousružení álcoé, kuželoé a čelní plochy. Výpoče je založen na úaze, kde jako zolený polooar, je yč kruhoá álcoána za epla, o průměru 90mm, připraená dle požadaků (nařezána na pásoé pile na délku 102mm a následně jsou její čela zaronána na délku 100mm) a upnuá mezi hroy ýrobního zařízení. Za ýrobní zařízení je poažoán hrooý CNC sousruh s možnosí olby sousružení s konsanní řeznou rychlosí ( c kons.) a plynulou změnou oáček. Sousružení dané součási pozůsáá ze dou operací (sousružení na čiso a sousružení na hrubo), kde je pro každou operaci uažoán jiný násroj. 4.1 Zolená součás Na obrázku 4.1 je zobrazena zolená součás hřídel s děma álcoými plochami, čelní a kuželoou plochou. Výpoče srojního času se záislosi na ypu plochy mění a ím oliňuje opimalizaci operačních ýrobních nákladů. Obr. 4.1 Zolená součás pro ekonomickou analýzu obráběcího procesu

50 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis Předpoklady pro konkreizoanou aplikaci Předpoklady pro obě operace (hruboání, sousružení na čiso) - Sousružení je proedeno děma násroji (iz ab. 4.1 a ab. 4.6) - Sousružení probíhá za konsanní řezné rychlosi ( c kons.) - násroj: VBD ze SK ypu P20 (složení WC+iC+Co) - Maeriál obrobku: ocel Polooar: yč kruhoá álcoaná za epla ϕ 90 x Náklady na hodinu srojní práce: D S 900 Kč DS Náklady na minuu srojní práce: N sm 15 Kč Náklady na hodinu edlejší práce: D V 800 Kč - Čas jednokoé nepraidelné obsluhy: 1 min AX Předpoklady pro operaci sousružení na hrubo - Délka náběhu: l n mm - Délka přeběhu: l p 2 mm - Konsana C z ayloroa zahu pro sousružení na hrubo: c 11 2, Konsana m z ayloroa zahu pro sousružení na hrubo: m 4, 72 - Náklady na bři násroje a jeho ýměnu zaženy na jednu ranlios pro sousružení na hrubo: N 107 Kč DV Náklady na minuu edlejší práce: Nm 14 Kč Jednokoý edlejší čas: 1,4 min AV - Posu na oáčku pro sousružení na hrubo: f 0, 25 mm 4.2. Předpoklady pro operaci sousružení na čiso - Délka náběhu: l n mm - Délka přeběhu: l p 2 mm - Konsana C z ayloroa zahu pro sousružení na čiso: c 11 2, Konsana m z ayloroa zahu pro sousružení na čiso: m 4, 4

51 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 51 - Náklady na bři násroje a jeho ýměnu zaženy na jednu ranlios pro sousružení na čiso: N 97 Kč DV Náklady na minuu edlejší práce: Nm 14 Kč Jednokoý edlejší čas: 1,2 min - Posu na oáčku pro sousružení na čiso: f 0, 1 mm AV 4. Kriérium minimálních ýrobních nákladů 4..1 Sousružení na hrubo pro kriérium minimálních ýrobních nákladů Posup sousružení zolené součási na hrubo je zobrazen na obrázku 4.2, kde je zřejmé, že daný profil je obráběn na 7 záběrů, z nichž při prním úběru je šířka záběru osří a p 4 mm a u osaních úběrů je o a p, mm. Výjimkou jsou čási součási s kuželoou plochou, kde je během sousružení zmenšoána šířka záběru osří, spolu se zyšující se elikosi sousruženého průměru. Při sousružení s konsanní řeznou rychlosí, eno předpoklad indikuje změnu oáček řeena ýrobního násroje. Obr. 4.2 Posup hruboání zolené součási

52 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 52 Při hruboání je sousružen polooar jedním násrojem (iz ab. 4.1), kde je pro sousružení na čiso ponechán přídaek na obrábění maximálně 1 až 1,2 mm. ab. 4.1 Charakerisika obráběcího násroje pro obrábění na zolené součási hrubo [5]. VBD Držák WNMG E-R PWLNR K 08 Pro sousružení na hrubo jsou pro ýpoče sofwaru Microsof Excel zadané následující hodnoy, zobrazené abulce 4.2: ab. 4.2 Zadané hodnoy sousružení na hrubo. Zadané hodnoy sousružení na hrubo: N sm [Kč] 15 D I [mm] 82 l I [mm] 100 l n [mm] D II [mm] 75,4 l II [mm] 40 l p [mm] 2 D III [mm] 68,8 l III [mm] 0 k [mm] 10,54 D IV [mm] 62,2 l IV [mm] 20 f [mm] 0,25 D V [mm] 55,6 l V [mm] 19 C [-] 2,21E+11 D VI [mm] 49 l VI [mm] 19 m [-] 4,72 D VII [mm] 42,4 l VII [mm] 19 N m [Kč] 14 AX [min] 1 AV [min] 1,4 N [Kč] 107 Posup: Cílem éo čási opimalizace je nalezení hodné kombinace řezné rychlosi a ranliosi násroje, aby při hruboání zolené součási bylo dosaženo minimálních spořeboaných nákladů, edy aby bylo splněno kriérium minimálních ýrobních nákladů. Výchozí úahy pro uo opimalizaci jsou sanoení opimální řezné rychlosi a opimální ranliosi břiu řezného násroje. Následně se podle ěchhle opimálních hodno určí ýslední srojní čas. Poslední krok je yčíslení operačních nákladů pro hruboání podle opimálních hodno. Proedením změny řezné rychlosi, nebo ranliosi do yšších i nižších hodno, a ygeneroání grafů se ukáže, zda ypočené hodnoy jsou skuečně opimálními. Sanoení opimální řezné rychlosi: Při sanoení řezné rychlosi podle kriéria minimálních ýrobních nákladů c op N je ýpoče dán podle zadaných hodno a zahu č..5. c op N N m 2, ,72 sm 1 C 129,10.min ( m 1 ). τ. N ( 4,72 1 ).0,9.107 m Opimální řezná rychlos pro minimalizaci nákladů pro hruboání je 129,10 m.min -1.

53 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 5 Sanoení opimální ranliosi: Při sanoení ranliosi břiu řezného násroje podle kriéria minimálních ýrobních nákladů op N, je ýpoče dán podle zadaných hodno a zahu č..10. op N ( m 1. ) τ. N ( 4,72 ) N sm 1.0, ,04 min 15 Opimální ranlios břiu násroje pro hruboání pro minimalizaci nákladů je 24,04 min. Součiniel poměru skuečného času, resp. délky obrábění (kdy dochází k opořebení břiu) a srojního času, resp. délky auomaického chodu násroje τ je pro daný případ součási sousružené na hrubo dán pohybem násroje době odebírání maeriálu. Podle obrázku 4.2 lze usoudi, že e II. III. a IV. záběru, násroj zpočáku obrábí nější álcoou plochu a následně kuželoou plochu. Podle obrázku 4. lze z podobnosi rojúhelníků urči délku kuželoé dráhy násroje pro každý záběr: Obr. 4. Zobrazení dráhy násroje obrábějícího kuželoou plochu 10 gα α 18 26' 0, gα x 10 x Pak lze urči paramer τ součem šech drah, kdy je násroj záběru, podělen celkoými dráhami násroje: l li + lii + liii + liv + lv + lvi + lvii τ L L ( ,54) + (0 + 10,54) + ( ,54) τ ( ) + ( ,54 + 2) + ( ,54 + 2) + ( ,54 + 2) +.(+ 19) τ 0,91

54 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 54 Sanoení ýsledného srojního času pro hruboání zolené součási: Srojní čas pro sousružení álcoé plochy I je dán podle zahu č. 1.22: I L f ( ln + li + l p ) π. D ( ) I π. 82. i.. i..1 f 10. 0, ,10 c opn 0,88 min Srojní čas pro sousružení plochy II je yjádřen pomocí zahu č a 1.2, jako souče srojních časů pro sousružení álcoé a následně kuželoé plochy: II II II II VálcII + ( l + l l ) ( l + k + l ) n II + f ( ) π. 75,4 ( ,54+ 2) + 0,25 0,412 min KuželII p π. D. 10. II c opn. i ,10 n f 0,25 p π. D. 10. II sř c opn. i π. 78, ,10 kde D II sř je sřední průměr čási kuželoé plochy odebírané při sousružení zolené součási na hrubo, e druhém záběru, a jeho ýpoče je dán podle zahu 1.1: DI DII 82 75,4 DII sř DII + 75,4 + 78, 7 mm 2 2 Srojní čas pro sousružení plochy III je určen obdobně jako pro sousružení plochy II: III III III III VálcIII + ( l + l l ) ( l + k + l ) n III + f ( + 0 0) π. 68,8 ( ,54 + 2) + 0,25 0,09 min KuželIII p π. D. 10. III c opn. i ,10 n f 0,25 p π. D. 10. III sř c opn. i π. 72, ,10 kde D III sř je sřední průměr čási kuželoé plochy odebírané při sousružení zolené součási na hrubo, e řeím záběru, a jeho ýpoče je dán následujícím zahem:

55 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 55 DII DIII 75,4 68,8 DIII sř DIII + 68,8 + 72, 1 mm 2 2 Srojní čas pro sousružení plochy IV, obdobně jako pro sousružení plochy II a III: IV IV IV IV VálcIV + ( l + l l ) ( l + k + l ) n IV + f ( ) π. 62,2 ( ,54+ 2) + 0,25 0,219 min KuželIV p π. D. 10. IV c opn. i ,10 n f 0,25 p π. D. 10. IV sř c opn. i π. 65, ,10 kde D IVsř je sřední průměr čási kuželoé plochy odebírané e črém záběru, a jeho ýpoče je dán následujícím zahem: DIII DIV 68,8 62,2 DIV sř DVI + 62,2 + 65, 5 mm 2 2 Srojní čas pro sousružení álcoých ploch V, VI a VII je dán podle zahu č. 1.22: V L f ( ln + lv + l p ) π. D ( ) V π. 55,6. i.. i..1 f 10. 0, ,10 c opn 0,10 min VI L f ( ln + lvi + l p ) π. D ( ) V π. 49. i.. i..1 f 10. 0, ,10 c opn 0,114 min VII L f ( ln + lvii + l p ) π. D ( ) V π. 42,4. i.. i..1 f 10. 0, ,10 c opn 0,099 min kde l V l VI l VII.

56 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 56 Výsledný srojní čas pro hruboání zolené součási podle kriéria minimálních ýrobních nákladů, je dán součem jednoliých složek srojního času I až VII : op N op N op N op N 7 i i 1 I + II + III + IV ,88+ 0,412+ 0,09+ 0,219+ 0,10+ 0,114+ 0,099 2,121 min V VI VII Výsledný srojní čas pro hruboání zolené součási je 2,121 min. Z programu MS EXCEL je ygeneroána abulka 4., kerá poukazuje na změnu ýsledného srojního času při změně řezné rychlosi, nebo ranliosi. ab. 4. Záislos změny řezné rychlosi c, nebo ranliosi na změnu ýsledného srojního času op op N [min] c op N [m.min -1 ] op N [min] 5,477 50, ,725,912 70,00 42,046,04 90,00 11,97 2, ,00 51,170 2, ,10 24,04 1, ,00 11,87 1, ,00 6,557 1, ,00,879 1, ,418 1, ,574 Pozn.: Modrou barou jsou označeny ypočené opimální hodnoy hledaných eličin. Sanoení operačních nákladů pro sousružení dané součási na hrubo pro kriérium minimálních ýrobních nákladů: Náklady na srojní práci pro operaci sousružení zolené součási na hrubo jsou dány podle zahu č. 2.2, kde podle ýše uedených předpokladů jsou náklady na minuu srojní práce N sm 15 Kč. N s op N. N sm 2, , 82 Kč

57 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 57 Náklady na edlejší práci pro operaci sousružení zolené součási na hrubo jsou dány podle zahu č. 2. a zadaných hodno. N AV. N m 1, , 60 Kč Náklady na násroj a jeho ýměnu pro operaci sousružení zolené součási na hrubo jsou dány podle zahu č. 2.5 a zadaných hodno. N n N. z 107.0,080 8, 59Kč Podle zahu č. 2.6, poče ýměn břiu násroje zažený na obrobení jednoho kusu je: z op N 2,121. τ.0,91 0,080 24,04 op N Operační náklady pro hruboání zolené součási N oh pro kriérium minimálních ýrobních nákladů jsou podle zahu č. 2.1 dány součem řech ýše uedených složek: N oh N s + N + N n 1, ,60 + 8,59 60, 01 Kč V abulce 4.4 a následně grafech 4.4 a 4.5 je pomocí programu MS EXCEL ygeneroána záislos jednoliých složek operačních nákladů na změně řezné rychlosi, nebo ranliosi břiu řezného násroje. ab. 4.4 Záislos operačních nákladů N oh, N s, N, N n na změně řezné rychlosi c, nebo ranliosi. N s [Kč] N [Kč] N n [Kč] N oh [Kč] c op N [m.min -1 ] op N [min] 82,16 19,60 0,25 102,01 50, ,725 58,69 19,60 0,88 79,17 70,00 42,046 45,64 19,60 2,25 67,49 90,00 11,97 7,5 19,60 4,74 61,68 110,00 51,170 1,82 19,60 8,59 60,01 129,10 24,04 27,9 19,60 15,02 62,01 150,00 11,87 24,16 19,60 2,92 67,69 170,00 6,557 21,62 19,60 6,19 77,41 190,00,879 19,56 19,60 52,51 91, ,418 17,86 19,60 7,65 111, ,574

58 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis ,00 Průběh operačních nákladů N oh, N s, N, N n záislosi na řezné rychlosi c N o h, N s, N, N n [Kč] 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 Ns N Nn Noh 0,00 0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 c [m.min -1 ] Obr. 4.4 Průběh operačních nákladů N oh, N s, N, N n záislosi na řezné rychlosi c N oh, N s, N, N n [Kč] 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 0,00 20,00 10,00 Průběh operačních nákladů N oh, N s, N, N n záislosi na ranliosi 0,00 0,000 10,000 20,000 0,000 40,000 50,000 60,000 [min] Obr. 4.5 Průběh operačních nákladů N oh, N s, N, N n záislosi na ranliosi Ns N Nn Noh Z abulky 4.4, ale hlaně z obrázků 4.4 a 4.5 je zřejmé, ypočené hodnoy řezné rychlosi c op N 129,10 m.min -1 a ranliosi zoleného násroje op N 24,04 min, jsou skuečně opimální pro dosažení minimálních operačních nákladů pro sousružení zolené součási na hrubo, a činí N oh 60,01 Kč/ks.

59 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis Sousružení na čiso pro kriérium minimálních ýrobních nákladů Při obrábění na čiso je sousružen celý profil (iz obr. 4.6) jedním násrojem (iz abulka 4.5) s předpokladem ronoměrného posuu a šířkou záběru osří, pohybující se mezi 1 až 1,2mm (přídaek pro sousružení na čiso, ponechán po hruboací operaci). Součás je sousružena na jeden úběr maeriálu. Obr. 4.6 Posup sousružení zolené součási na čiso ab. 4.5 Charakerisika obráběcího násroje pro obrábění na čiso [5]. VBD Držák CNMG E-R PCLNR K 12

60 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 60 Pro sousružení na čiso jsou pro ýpoče sofwaru Microsof Excel zadané následující hodnoy, zobrazené abulce 4.6 : ab. 4.6 Zadané hodnoy - sousružení na čiso. Zadané hodnoy sousružení na čiso: N sm [Kč] 15 D I [mm] 40 l n [mm] D II [mm] 60 l p [mm] 2 D IV [mm] 80 k [mm] 10,54 D V [mm] 55,6 f [mm] 0,1 l 1 [mm] 20 C [-] 2,87E+11 l III [mm] 1,62 m [-] 4,4 l IV [mm] 50 N m [Kč] 14 AX [min] 1 AV [min] 1,2 N [Kč] 97 Posup: Cíl i posup éo opimalizace je shodný s posupem hruboání zolené součási. Sanoení opimální řezné rychlosi pro sousružení dané součási na čiso pro kriérium minimálních ýrobních nákladů: Při sanoení řezné rychlosi podle kriéria minimálních ýrobních nákladů c op N je ýpoče dán podle zadaných hodno a zahu č..5. c op N N m 2, ,4 sm 1 C 217,11.min ( m 1 ). τ. N ( 4,4 1 ).0,96.97 m Opimální řezná rychlos pro minimalizaci nákladů pro sousružení na čiso je 217,11 m.min -1. Sanoení opimální ranliosi pro sousružení dané součási na čiso pro kriérium minimálních ýrobních nákladů: Při sanoení ranliosi břiu řezného násroje podle kriéria minimálních ýrobních nákladů op N, je ýpoče dán podle zadaných hodno a zahu č..10, op N ( m 1. ) τ. N ( 4,4 ) N sm 1.0, ,75 min 15 Opimální ranlios břiu násroje pro hruboání pro minimalizaci nákladů je 24,04 min.

61 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 61 Dále podle zahu č. 2.7 součiniel poměru délky τ, kdy dochází k opořebení břiu a délky auomaického chodu násroje, je: L l τ , , , Sanoení ýsledného srojního času pro sousružení zolené součási na čiso: Srojní čas pro sousružení álcoé plochy I je dán podle zahu č. 1.22: I L f ( l + l + l ) π. D ( ) n I p I π. 40. i.. i..1 f 10. 0, ,11 c opn 0,1 min Srojní čas pro sousružení čelní plochy II je dán podle zahu č. 1.25: II II L f 0,088 min [( D + 2. l ) ( D + 2. l ) ] π ( 60+ 0) ( 40+ 0) 2 [ ] II n I p π. i.. i f , ,11 c opn Srojní čas pro sousružení kuželoé plochy III je dán podle zahu 1.2, III L f ( ln + liii + l p ) π. D ( 0 + 1,62+ 0) sř π. 70. i.. i..1 f 10. 0, ,11 c opn 0,20 min kde sřední průměr D sř je dán zahem 1.1 a posu na oáčku f0,1 mm při konsanní řezné rychlosi ( c kons.) je zažen k ploše kužele. D DII Dsř DII mm 2 2 Srojní čas pro sousružení álcoé plochy IV je dán podle ýše uedených předpokladů a zahu č. 1.22: IV L f ( ln + l + l p ) π. D ( ) π. 80. i.. i..1 f 10. 0, ,11 c opn 0,602 min

62 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 62 Výsledný srojní čas pro sousružení dané součási na čiso podle kriéria minimálních ýrobních nákladů je dán součem jednoliých složek srojního času I až IV: op N 4 i i 1 I + II + III + IV 0,1 + 0,088+ 0,20+ 0,602 1,14 min Výsledný srojní čas pro sousružení zolené součási na čiso je 1,14 min. Z programu MS EXCEL je ygeneroána abulka 4.7, kerá poukazuje na změnu ýsledného srojního času při změně řezné rychlosi, nebo ranliosi. ab. 4.7 Záislos změny řezné rychlosi c, nebo ranliosi na změnu ýsledného srojního času op op N [min] c op N [m.mine-1] op N [min] 0,667 72,14 2,000 0,824 01,1 5,000 0, ,8 10,000 1,061 2,92 15,000 1,14 217,11 20,75 1,19 207,95 25,000 1, ,40 0,000 1, ,44 5,000 1,0 186,61 40,000 1, ,09 100,000 Sanoení operačních nákladů pro sousružení dané součási na čiso pro kriérium minimálních nákladů: Náklady na srojní práci pro operaci sousružení dané součási na čiso jsou dány podle zahu č. 2.2 a zadaných hodno. N s op N. N sm 1, , 14 Kč Náklady na srojní práci pro operaci sousružení dané součási na čiso jsou dány podle zahu č. 2. a zadaných hodno. N AV. N m 1, , 80 Kč

63 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 6 Náklady na násroj a jeho ýměnu pro operaci sousružení dané součási na čiso jsou dány podle zahu č. 2.5 a zadaných hodno. N n N. z 97. 0,05 5, 1 Kč Podle zahu č. 2.6, poče ýměn břiu násroje zažen na obrobení jednoho kusu je: z op N 1,14. τ.0,96 0,05 20,75 op N Operační náklady pro operaci sousružení dané součási na čiso N oč pro kriérium minimálních ýrobních nákladů jsou podle zahu č. 2.1 dány součem řech ýše uedených složek: N oč N s + N + N n 17, ,80 + 5,1 9, 08 Kč V abulce 4.8 a následně grafech 4.7 a 4.8 je pomocí programu MS EXCEL ygeneroána záislos jednoliých složek operačních nákladů na změně řezné rychlosi, nebo ranliosi břiu řezného násroje. ab. 4.8 Záislos operačních nákladů N oh, N s, N, N n na změně řezné rychlosi c, nebo ranliosi. N s [Kč] N [Kč] N n [Kč] N oh [Kč] c op N [m.mine-1] op N [min] 10,00 16,80 1,05 57,85 72,14 2,000 12,5 16,80 15,4 44,49 01,1 5,000 14,49 16,80 9,00 40,29 256,8 10,000 15,91 16,80 6,59 9,0 2,92 15,000 17,14 16,80 5,1 9,08 217,11 20,75 17,90 16,80 4,44 9,14 207,95 25,000 18,67 16,80,86 9, 199,40 0,000 19,4 16,80,4 9,57 192,44 5,000 19,95 16,80,10 9,84 186,61 40,000 24,6 16,80 1,5 42,96 151,09 100,000

64 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 64 Průběh operačních nákladů N oč, N s, N, N n záislosi na řezné rychlosi c N oč, N s, N, N n [Kč] 70,00 60,00 50,00 40,00 0,00 20,00 10,00 0,00 140,00 190,00 240,00 290,00 40,00 90,00 c [m.min -1 ] Ns N Nn Noč Obr. 4.7 Průběh operačních nákladů N oč, N s, N, N n záislosi na řezné rychlosi c N oč, N s, N, N n [Kč] 70,00 60,00 50,00 40,00 0,00 20,00 10,00 Průběh operačních nákladů N oč, N s, N, N n záislosi na ranliosi 0,00 0,000 20,000 40,000 60,000 80, , ,000 [min] Obr. 4.8 Průběh operačních nákladů N oč, N s, N, N n záislosi na ranliosi Ns N Nn Noč Z abulky 4.8, ale hlaně z obrázků 4.7 a 4.8 je zřejmé, ypočené hodnoy řezné rychlosi c op N 217,11 m.min -1 a ranliosi zoleného násroje op N 20,75 min jsou skuečně opimální pro dosažení minimálních operačních nákladů sousružení zolené součási na čiso, a činí N oč 9,08 Kč/ks.

65 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis Vyhodnocení ýsledků podle kriéria minimálních ýrobních nákladů Pro dosažení minimálních operačních nákladů operaci sousružení na hrubo pro ýrobu zolené součási jsou opimální hodnoy řezné rychlosi a ranliosi: c op N 129,10 m.min -1 a op N 24,04 min Pro dosažení minimálních operačních nákladů operaci sousružení na čiso pro ýrobu zolené součási jsou opimální hodnoy řezné rychlosi a ranliosi: c op N 217,11 m.min -1 a op N 20,75 min Operační náklady N o pro ýrobu jednoho kusu zolené součási pro kriérium minimálních ýrobních nákladů obou operacích (sousružení na hrubo a sousružení na čiso) jsou dány součem operačních nákladů pro operaci sousružení na hrubo a sousružení na čiso. Výsledek je pak dán podle následujícího zahu: N o N oh + N oč 60,01 + 9,08 99, 09 Kč Minimální operační náklady pro ýrobu zolené součási činí 99,09 Kč/ks.

66 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis Kriérium maximální ýrobnosi Sousružení na hrubo pro kriérium maximální ýrobnosi Při hruboání podle kriéria maximální ýrobnosi je samoný proces obrábění obdobný, jako podle kriéria minimálních ýrobních nákladů. Jedná se zde šak o změnu ýsupních údajů. enokrá o nebudou záislosi operačních nákladů na změně řezné rychlosi, nebo ranliosi. Při opimalizaci podle kriéria maximální ýrobnosi chce ýrobce co nejíce zkrái ýrobní čas obrábění zolené součási. Kraší ýrobní čas znamená prosor pro yrábění ěšího objemu produkce. ako může ýrobce e elkosérioé, či hromadné ýrobě maximalizoa sůj zisk. Pozn. Zadané hodnoy pro hruboání podle kriéria maximální ýrobnosi se shodují se zadanými hodnoami pro hruboání podle kriéria minimálních ýrobních nákladů Posup: Cílem éo čási opimalizace je nalezení hodné kombinace řezné rychlosi a ranliosi břiu řezného násroje, aby při hruboání zolené součási bylo dosaženo minimálního operačního času, edy aby bylo splněno kriérium maximální ýrobnosi. Výchozí úaha pro uo opimalizaci je sanoení opimální ranliosi břiu řezného násroje. Následně se podle éhle opimální hodnoy může urči příslušná řezná rychlos, i když změny operačních časů budou uáděny pouze záislosi na změnách ranliosi břiu. Poé se určí ýslední srojní čas. Poslední krok je yčíslení jednoliých složek operačního času záislosi na ranliosi břiu. Proedením změny ranliosi do yšších i nižších hodno, a ygeneroání grafů se ukáže, zda ypočené hodnoy složek operačních časů jsou skuečně opimální. Pozn. Pro poronání nákladů obrábění zolené součási podle jednoliých kriérií, se uádí i záislos operačních nákladů na změně ranliosi břiu řezného násroje Sanoení opimální ranliosi pro hruboání zolené součási: Při sanoení ranliosi břiu řezného násroje podle kriéria maximální ýrobnosi op V, je ýpoče dán podle zadaných hodno a zahu č..14, op V ( m 1 ).. ( 4,72 1).0,91.1,85 min τ AX Opimální ranlios břiu řezného násroje pro maximalizaci ýrobnosi je,85 min. Podle zahu č. 2.7 součiniel poměru délky τ, kdy dochází k opořebení břiu a délky auomaického chodu násroje, je yjádřen obdobně jako pro kriérium minimálních

67 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 67 ýrobních nákladů: l li + lii + liii + liv + lv + lvi + lvii τ L L 100+ ( ,54) + (0 + 10,54) + ( ,54) τ ( ) + ( ,54 + 2) + ( ,54 + 2) + ( ,54 + 2) +.(+ 19) τ 0,91 Sanoení opimální řezné rychlosi pro hruboání zolené součási: Při sanoení řezné rychlosi podle kriéria maximální ýrobnosi c op V je ýpoče dán podle ayloroa zahu č. 2.8 a zadaných hodno. op V c op V m c C. C 1 m 1 m 1 11 ( 2,21.10 ) 4,72 1,5 1 4,72 195,56 m. min Za předpokladu, že se obrábí s konsanní řeznou rychlosí ( c kons.), ak při éo hodnoě jsou oáčky řeena pro jednolié průměry obráběné součási, podle zahu č dané následoně: n n n n n n n Φ82 Φ75,4 Φ68,8 Φ62,2 Φ55,6 Φ 49 Φ52,4 10. c π. D 10. c π. D 10. c π. D π. D. π. D c π. D. op V I c c c π. D op V II op V sř op V op V op V op V ,56 π , ,56 825,57 π. 75, ,56 904,76 π. 68, , ,77 π. 62, , ,56 π.55, , ,6 π. 49 min 1 min min min min min , ,11 min π. 42,

68 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 68 Sanoení ýsledného srojního času pro hruboání zolené součási podle kriéria maximální ýrobnosi: Srojní čas pro sousružení álcoé plochy I (iz obr. 4.2) je obdobně, jako podle kriéria minimálních ýrobních nákladů, dán podle zahu č. 1.22: I L f ( l + l + l ) π. D ( ) n p I π. 82. i.. i..1 f 10. 0, ,56 c opn 0,55 min Srojní čas pro sousružení plochy II je yjádřen pomocí zahu č a 1.2, jako souče srojních časů pro sousružení álcoé a následně kuželoé plochy. II II II II VálcII + ( l + l l ) ( l + k + l ) n II + f ( ) π. 75,4 ( 0+ 10,54+ 2) + 0,25 0,272 min KuželII p π. D. 10. II c opn. i ,56 n f 0,25 p π. D. 10. II sř c opn. i π. 78, ,56 kde D II sř je sřední průměr čási kuželoé plochy odebírané při druhém záběru, a jeho ýpoče je dán zahem 1.1: DI DII 82 75,4 DII sř DII + 75,4 + 78, 7 mm 2 2 Srojní čas pro sousružení plochy III, obdobně jako pro sousružení plochy II: III III III III VálcIII + ( l + l l ) ( l + k + l ) + n III f ( + 0 0) π. 68,8 ( 0+ 10,54+ 2) + 0,25 0,204 min KuželIII p π. D. 10. III c opn. i ,99 n f 0,25 p π. D. 10. III sř c opn. i π. 72, ,99

69 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 69 kde D III sř je sřední průměr čási kuželoé plochy odebírané při řeím záběru, a jeho ýpoče je dán zahem 1.1: DII DIII 75,4 68,8 DIII sř DIII + 68,8 + 72, 1 mm 2 2 Srojní čas pro sousružení plochy IV, obdobně jako pro sousružení plochy II a III: IV IV IV IV VálcIV + ( l + l l ) ( l + k + l ) n IV + f ( ) π. 62,2 ( 0+ 10,54+ 2) + 0,25 0,145 min KuželIV p π. D. 10. IV c opn. i ,56 n f 0,25 p π. D. 10. IV sř c opn. i π. 65, ,56 kde D IV sř je sřední průměr čási kuželoé plochy odebírané při črém záběru, a jeho ýpoče je dán zahem 1.1: DIII DIV 68,8 62,2 DIV sř DVI + 62,2 + 65, 5 mm 2 2 Srojní čas pro sousružení álcoých ploch V, VI a VII je dán podle zahu č. 1.22: V L f ( l + l + l ) π. D ( ) n V p V π. 55,6. i.. i..1 f 10. 0, ,56 c opn 0,086 min VI L f ( ln + lvi + l p ) π. D ( ) V π. 49. i.. i..1 f 10. 0, ,56 c opn 0,076 min VII L f ( ln + lvii + l p ) π. D ( ) V π. 42,4. i.. i..1 f 10. 0, ,56 c opn 0,065 min kde l V l VI l VII.

70 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 70 Výsledný srojní čas pro hruboání zolené součási je dán součem jednoliých složek srojního času I až VII: opv opv opv opv 7 i 1 I i + II + III + IV ,55+ 0,272+ 0,204+ 0,145+ 0,086+ 0,076+ 0,065 1,400 min V VI VII Výslední srojní čas pro hruboání zolené součási je 1,4 min. Jednokoý edlejší čas AV je pro operaci sousružení na hrubo sanoen na hodnou AV 1,4min. Čas jednokoé nepraidelné obsluhy AX je pro operaci sousružení na hrubo sanoen na hodnou AX 1min. Sanoení operačního času pro hruboání zolené součási: Operační čas jednokoé práce CAh je dán zahem.11: CAh + AV + Q AX 1 1, ,400 +,214 min 2,418 kde poče kusů, obrobených násrojem za jednu ranlios Q je dán následoně: Q opv opv,85 1,400 2,418 V abulce 4.9 a následně grafu 4.9 je pomocí programu MS EXCEL ygeneroána záislos jednoliých složek operačních časů na změně ranliosi břiu řezného násroje.

71 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 71 ab. 4.9 Záislos operačních časů CAh, op V, AX /Q, N n na změně ranliosi břiu řezného násroje CAh [min] op V [min] AX /Q [min] op V [min] 4,202 0,94 1,87 0,500,56 1,082 1,08 1,000,279 1,25 0,6 2,000,220 1,65 0,46,000,214 1,400 0,41,85,225 1,521 0,0 5,000,244 1,581 0,26 6,000,267 1,6 0,2 7,000,290 1,680 0,21 8,000,14 1,72 0,19 9,000 Záislosi časů CAh,, AV, AX /Q na ranliosi jsou graficky znázorněny následujícím grafu 4.9: 4,500 Průběh časů CA h,, AV, AX /Q záislosi na ranliosi CAh,, AV, AX /Q [min] 4,000,500,000 2,500 2,000 1,500 1,000 0,500 0,000 0,000 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 [min] Obr. 4.9 Průběh časů CAh,, AV, AX /Q záislosi na ranliosi AV AX/Q CAh Z abulky 4.9, ale předeším z grafu 4.9 je zřejmé, že ypočená ranlios zoleného násroje op V,85 min, (resp. řezná rychlos c op V 195,56m.min -1 ) jsou skuečně opimální hodnoy pro hruboání zolené součási se zolenými paramery, kde operační čas jednokoé práce CAh,214 min je minimální čas, zabezpečující maximální produkci.

72 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 72 I když, jak je uedeno ýše, podle kriéria maximální ýrobnosi se ýrobce nesnaží o minimální náklady, ale o maximalizaci produkce, nedá se říc, že by zároeň nechěl minimalizoa zráy a operační náklady. Proo je i podle ohoo kriéria zajímaé sledoa průběh operačních nákladů N oh, N s, N, N n. Jejich záislosi na ranliosi, jsou pro zajímaos a možnos poronání, graficky ypočeny níže a znázorněny na následujícím obrázku 4.10 pro hruboání zolené součási. Sanoení operačních nákladů pro hruboání zolené součási podle kriéria maximální ýrobnosi: Náklady na srojní práci pro operaci sousružení dané součási na hrubo jsou dány podle zahu č. 2.2 a zadaných hodno. N s op V. N sm 1, , 01 Kč Náklady na edlejší práci pro operaci sousružení dané součási na hrubo jsou dány podle zahu č. 2. a zadaných hodno. N AV. N m 1, , 60 Kč Náklady na násroj a jeho ýměnu pro operaci sousružení dané součási na hrubo jsou dány podle zahu č. 2.5 a zadaných hodno. N n N. z ,76 40, 28 Kč Podle zahu č. 2.6, poče ýměn břiu násroje zažen na obrobení jednoho kusu je: opv 1,400 z. τ.0,91 0,76,85 opv Operační náklady pro hruboání zolené součási N oh podle kriéria maximální ýrobnosi jsou podle zahu č. 2.1 dány součem řech ýše uedených složek: N oh N s + N + N n 21, , ,28 80, 89 Kč

73 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 7 Výpočy operačních nákladů N oh, N s, N, N n záislosi na změně ranliosi jsou za pomocí programu MS EXCEL ygeneroány abulce 4.10 a zobrazeny grafu 4.10: ab Záislos operačních nákladů N oh na řezné rychlosi c, resp. ranliosi. N s [Kč] N [Kč] N n [Kč] N oh [Kč] op V [min] 14,01 19,60 181,86 215,47 0,500 16,22 19,60 105,2 141,14 1,000 18,79 19,60 60,99 99,8 2,000 20,48 19,60 44,1 84,8,000 21,01 19,60 40,28 80,89,85 22,82 19,60 29,62 72,04 5,000 2,71 19,60 25,66 68,97 6,000 24,50 19,60 22,72 66,82 7,000 25,21 19,60 20,45 65,26 8,000 25,84 19,60 18,64 64,08 9,000 Průběh operačních nákladů N oh, N s, N, N n záislosi na ranliosi N oh, N s, N, N n [Kč] 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00 0,000 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 [min] Obr Průběh operačních nákladů N oh, N s, N, N n záislosi na ranliosi Ns N Nn Noh Z grafu je zřejmé, že čím, yšší je ranlios, ím je podle ayloroa zahu nižší řezná rychlos, a ím je produkce pomalejší. Operační náklady N oh pro hruboání klesají, až do hodnoy ranliosi 69,700 min, kde mají endenci soupa, ale kůli přehlednosi grafu o zde není uedeno.

74 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis Sousružení na čiso pro kriérium maximální ýrobnosi Zadané hodnoy, násroj i přídaek po hruboání jsou sejné jako pro sousružení na čiso podle kriéria minimálních ýrobních nákladů. Posup: Posup opimalizace je obdobný jako u hruboání zolené součási podle kriéria maximální ýrobnosi. Sanoení opimální ranliosi pro sousružení dané součási na čiso: Při sanoení ranliosi břiu řezného násroje podle kriéria maximální ýrobnosi op V, je ýpoče dán podle zahu č..14 a zadaných hodno. op N ( m 1 ).. ( 4,4 1).0,96.1,206 min τ AX Opimální ranlios břiu řezného násroje pro sousružení na čiso je,206 min. Sanoení opimální řezné rychlosi pro sousružení dané součási na čiso: Při sanoení řezné rychlosi podle kriéria maximální ýrobnosi c op V je ýpoče dán podle ayloroa zahu č. 2.8 a zadaných hodno. op V c op V m c C. C 1 m 1 m 1 11 ( 2,87.10 ) 4,4 1, ,4,79 m. min Za předpokladu, že se obrábí s konsanní řeznou rychlosí ( c kons.), ak při éo hodnoě jsou oáčky řeena pro jednolié průměry obráběné součási, podle zahu č dané následoně: n n n n Φ 40 Φ 60 Φ 70 Φ c π. D 10. c π. D 10. c π. D 10. c π. D op V I op V II op V sř op V IV 10., ,20 min π , min π , ,8 min π π, ,10 min

75 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 75 Sanoení ýsledního srojního času pro sousružení dané součási na čiso podle kriéria maximální ýrobnosi: Srojní čas pro sousružení álcoé plochy I je dán podle zahu č. 1.22: I L f ( l + l + l ) π. D ( ) n I p I π. 40. i.. i..1 f 10. 0,1 10.,79 c opv 0,087 min Srojní čas pro sousružení čelní plochy II je dán podle zahu č. 1.25: II II L f 0,057 min [( D + 2. l ) ( D + 2. l ) ] π ( 60+ 0) ( 40+ 0) 2 [ ] II n I p π. i.. i f ,1 10.,79 c opn Srojní čas pro sousružení kuželoé plochy III je dán zahem 1.2: III L f ( ln + liii + l p ) π. D ( 0+ 1,62 + 0) sř π. 70. i.. i..1 f 10. 0,1 10.,79 c opn 0,208 min kde sřední průměr D sř je dán zahem 1.1 a posu na oáčku f0,1 mm při konsanní řezné rychlosi ( c kons.) je zažen ke ploše kužele. D DII Dsř DII mm 2 2 Srojní čas pro sousružení álcoé plochy IV je dán podle zahu č. 1.22: IV L f ( l + l + l ) π. D ( ) n p IV π. 80. i.. i..1 f 10. 0,1 10.,79 c opn 0,92 min

76 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 76 Výsledný srojní čas pro sousružení dané součási na čiso je dán součem jednoliých složek srojního času I až IV: 4 opv i i 1 I + II + III + IV 0,087+ 0,057+ 0,208+ 0,92 0,74 min Výslední srojní čas pro sousružení zolené součási na čiso je 0,74 min. Jednokoý edlejší čas AV je pro operaci sousružení na čiso sanoen na hodnou AV 1,2 min. Čas jednokoé nepraidelné obsluhy AX je pro operaci sousružení na čiso sanoen na hodnou AX 1min. Sanoení operačního času pro sousružení zolené součási na čiso: Operační čas jednokoé práce CAč je dán zahem.11: CAč + AV + Q AX 1 0,74 + 1, ,175 min 4,15 kde poče kusů, obrobených násrojem za jednu ranlios Q je dán následoně: Q opv opv,206 0,74 4,15 V abulce 4.9 a následně grafu 4.11 je pomocí programu MS EXCEL ygeneroána záislos jednoliých složek operačních časů na změně ranliosi břiu řezného násroje.

77 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 77 ab Záislos operačních časů CAh, op V, AX /Q, N n na změně ranliosi břiu řezného násroje CAč [min] op V [min] AX /Q [min] c op V [m.mine-1] op V [min] 2,65 0,484 0,97 512,18 0,500 2,7 0,568 0,57 46,58 1,000 2,200 0,667 0, 72,14 2,000 2,176 0,72 0,24 8,94,000 2,175 0,74 0,2,79,206 2,178 0,782 0,20 17,21 4,000 2,188 0,824 0,16 01,1 5,000 2,202 0,859 0,14 288,91 6,000 2,217 0,890 0,1 278,8 7,000 2,22 0,918 0,11 270,8 8,000 Záislosi časů CAč,, AV, AX /Q na ranliosi jsou graficky znázorněny na následujícím obrázku 4.11: Průběh časů CA č,, AV, AX /Q záislosi na ranliosi CAč,, AV, AX /Q [min],000 2,500 2,000 1,500 1,000 AV AX/Q CAč 0,500 0,000 0,000 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 [min] Obr Průběh časů CAč,, AV, AX /Q záislosi na ranliosi Z abulky 4.11, ale předeším z grafu 4.11 je zřejmé, že ypočená ranlios zoleného násroje op V,206 min, (resp. řezná rychlos c op V,79 m.min -1 ) jsou skuečně opimální hodnoy pro sousružení zolené součási na čiso. Operační čas jednokoé práce CAč 2,175 min je minimální čas ýroby jednoho kusu pro splnění požadaku maximální ýrobnosi maximální ýrobnosi.

78 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 78 I zde jsou pro zajímaos a možnos poronání ýsledků ygeneroány abulce 4.12 a zobrazeny grafu 4.12 průběhy operačních nákladů N oč záislosi na ranliosi. Sanoení operačních nákladů pro sousružení dané součási na čiso podle kriéria maximální ýrobnosi: Náklady na srojní práci pro operaci sousružení dané součási na čiso jsou dány podle zahu č. 2.2 a zadaných hodno. N s op V. N sm 0, , 15 Kč Náklady na srojní práci pro operaci sousružení dané součási na čiso jsou dány podle zahu č. 2. a zadaných hodno. N AV. N m 1, , 80 Kč Náklady na násroj a jeho ýměnu pro operaci sousružení dané součási na čiso jsou dány podle zahu č. 2.5 a zadaných hodno. N n N. z 97. 0,22 21, 59 Kč Podle zahu č. 2.6, poče ýměn břiu násroje po dobu jeho žionosi je: op V 0,74 z. τ.0,96 0,22,206 op V Operační náklady pro operaci sousružení dané součási na čiso jsou podle zahu č. 2.1 dány součem řech ýše uedených složek: N oč N s + N + N n 11, , ,59 49, 54 Kč Výpočy nákladů pro sousružení zolené součási na čiso, záislosi na změně řezné rychlosi c, resp. ranliosi jsou ypočeny abulce 4.12 a zobrazeny na obrázku 4.12:

79 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 79 ab Záislos operačních nákladů ranliosi. N oč, N s, N, N n na řezné rychlosi c, resp. N s [Kč] N [Kč] N n [Kč] N oč [Kč] c op V [m.mine-1] op V [min] 7,27 16,80 90,2 114,29 512,18 0,500 8,5 16,80 52,9 78,25 46,58 1,000 10,00 16,80 1,05 57,85 72,14 2,000 10,98 16,80 22,72 50,51 8,94,000 11,15 16,80 21,59 49,54,79,206 11,7 16,80 18,21 46,74 17,21 4,000 12,5 16,80 15,4 44,49 01,1 5,000 12,88 16,80 1, 4,01 288,91 6,000 1,5 16,80 11,84 41,99 278,8 7,000 1,77 16,80 10,68 41,25 270,8 8,000 Průběh operačních nákladů N oč, N s, N, N n záislosi na ranliosi N oč, N s, N, N n [Kč] 140,00 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 0,000 1,000 2,000,000 4,000 5,000 6,000 7,000 8,000 9,000 [min] Obr Průběh operačních nákladů N oh, N s, N, N n záislosi na ranliosi Ns N Nn Noč Obdobně, jako u obrázku 4.10, i zde je z grafu 4.12.zřejmé, že čím, yšší je ranlios, ím je podle ayloroa zahu nižší řezná rychlos, a ím je produkce pomalejší. Operační náklady N oč pro sousružení na čiso klesají, až do hodnoy ranliosi 65,500 min, kde pak mají endenci soupa, ašak kůli přehlednosi grafu ady nejsou uedeny.

80 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 80 Operační náklady pro ýrobu jednoho kusu zolené součási pro kriérium maximální ýrobnosi e dou operacích (sousružení na čiso a sousružení na hrubo) jsou dány následujícím zahem: N o N oh + N oč 80, ,54 10, 4 Kč 4.4. Vyhodnocení Pro dosažení maximální ýrobnosi pro hruboání zolené součási je opimální hodnoa ranliosi: op V,85 min Pro dosažení maximální ýrobnosi pro sousružení zolené součási na čiso, je opimální hodnoa ranliosi: op V,206 min Operační čas jednokoé práce pro ýrobu jednoho kusu zolené součási podle kriéria maximální ýrobnosi e dou operacích (sousružení na čiso a sousružení na hrubo) je dán následujícím zahem: CA CAh + CAč, ,175 5,89 min Operační náklady pro ýrobu jednoho kusu zolené součási podle kriéria maximální ýrobnosi e dou operacích (sousružení na čiso a sousružení na hrubo) jsou dány následujícím zahem: N o N oh + N oč 80, ,54 10, 4 Kč Operační čas jednokoé práce pro ysousružení celé součási obou operacích je 5,89 min. Operační náklady pro ýrobu zolené součási za daných podmínek činí 10,4 Kč/ks.

81 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 81 DISKUZE Při snižoání řezné rychlosi auomaicky soupá hodnoa ranliosi břiu VBD, co způsobí nižší spořebu násrojů a edy logicky klesají náklady na násroj a jeho ýměnu N n. Naproi omu náklady na srojní práci N s soupají, proože délka operačního času se prodlužuje a ýrobek je obráběn delší dobu. Vzhledem k délce ýroby jednoho kusu ak sroj spořebuje íce energie, mzdy operáora jsou yšší apod. Na druhé sraně při zyšoání řezné rychlosi probíhá děj opačného charakeru, edy náklady na srojní práci N s klesají a náklady na násroj a jeho ýměnu N n rosou. Proo je hodné nají opimum z hlediska minimalizace nákladů, nebo maximalizace ýrobnosi. Při sronání ýsupů z obou operací (sousružení na hrubo a sousružení na čiso) je zřejmé, že daném případě pro sanoené řezné podmínky a sejné náklady na minuu srojní práce (předpokládá se, že obě operace jsou ykonáány na sejném pracoiši), jsou operační náklady sousružení na čiso nižší, než operační náklady sousružení na hrubo. Násroj zde odebírá rsu maeriálu pouze na jeden úběr, což poronání se sedmi úběry u hruboání ykazuje nižší hodnou srojního času. Cílem ošem není poronáa náklady mezi odlišnými operacemi, ale je zajímaé pozoroa rozdíly mezi hruboacími a dokončoacími operacemi z hlediska nákladů, řezných podmínek a ranliosi násrojů. Pro případnou úahu o snížení ypočených nákladů a yaroání se nepopulárních kroků snižoání sau praconí síly, nebo krácení mezd zaměsnanců, je možné, mimo jiné, narhnou následoné: - z hlediska nákladů na srojní práci N s : o záži opimálnos ybraného ýrobního zařízení možné použií energeicky méně náročného ýrobního zařízení, co z ýrazné čási poziině oliní hodinoé, resp. minuoé náklady na prooz sroje o je-li o e finančních a kapaciních možnosech ýrobní společnosi, záži inesici do co nejkalinějšího ýrobního zařízení, co poede ke snížení koeficienu opra a údržby sroje ( záislosi na době náranosi a ýhodnosi inesice) inesiční náklady zrosou, ale z hlediska operačních nákladů je predikce kladného dopadu o přehodnoi olbu polooaru z přířezu na odliek, nebo ýkoek, pokud o požadaky na cenu, čas, kaliu a možnosi ýroby poolují - z hlediska nákladů na edlejší práci N : o zlepšení organizace ýroby, např. yužií náodek pro měření, přípraků na urychlení edlejší práce, yužií moderních meod kaliy, např. meoda 5S poedou ke zkrácení edlejších časů a následné snížení nákladů na edlejší práci. - z hlediska nákladů na násroj a jeho ýměnu N n : o yužií hodnějšího násrojoého maeriálu s yšší odolnosí ůči opořebení o změnu geomerie násroje o opimalizaci řezných podmínek

82 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 82 ZÁVĚR V prní čási diplomoé práce je proedena analýza spořeby času obráběcího procesu, jako základ pro pochopení časoého horizonu ýroby jako aké, ale i pro náhled do ekonomického hodnocení spořeby času, což jsou jedny z klíčoých bodů pro opimalizaci ekonomické čási obráběcího procesu. Velkou roli zde hraje srojní čas pro daný způsob obrábění. Jeho konkreizace je koláží informací o procesu, obrobku, jeho arech a rozměrech, možnosech ýrobního zařízení, echnologických podmínkách pro proces řezání, keré mimo jiné zahrnují charakerisiky násroje a mnoho jiných. Obsahuje edy, lasnosi celé sousay sroj-násroj-obrobek. Podílí se na spráném sanoení nákladů pro ýrobu, popákonabídkoém jednání, kalkulaci ceny apod. V projekoé fázi noé nebo updaoané ýroby,má čím dál, ím ěší áhu ekonomická analýza obráběcího procesu, proože z podsané čási zasahuje do hospodaření ýrobní společnosi a má aké elký li na její konkurenceschopnos a neposlední řadě přímo, či nepřímo oliňuje i kaliu ýrobku. Cílem práce bylo sanoi pro zolenou součás hodné kombinace elikosí řezných rychlosí a ranliosí násrojů, keré poedou k minimalizaci ýrobních nákladů, nebo maximalizaci produkce. o může bý jedním z odíek pro rozhodnuí firmy, jakou sraegií se na cesě k úspěchu yda. Prní čás ýpoču je zaměřena na minimalizaci operačních ýrobních nákladů. Po přípraě polooaru (nařezání, zaronání čel a upnuí součási mezi hroy), nasáá samoný proces obrábění, kde je prní operaci obrobek hruboán na ar a rozměr s přídakem na obrábění pro sousružení na čiso. Obráběné hruboáním jsou álcoé a kuželoé plochy. Do obrábění na čiso už supuje i sousružení čelné plochy. Celý proces je proeden děma násroji. Uedené numerické i grafické řešení prokazují splnění požadaku pro nalezení minima operačních nákladů podle kriéria minimálních ýrobních nákladů, pro danou konkreizoanou aplikaci. Druhá čás ýpoču se orienuje na maximalizaci produkce, edy zkrácení operačních časů, přičemž zadané hodnoy, násroje, maeriály i posup obrábění pro jednolié operace, jsou nezměněny. ao aplikace je hodnější předeším pro elkosérioou, či ýrobu. Z časoého i ekonomického hlediska je hodné záži elikos úběru maeriálu na jeden průjezd násroje, kerý je hodné oli co nejyšší, poažmo uhos sousay S-N-O, inerakci maeriálů násroje a obrobku, polaky násrojů, olbu polooaru a další fakory, supující a oliňující ýrobu podle kriérium maximální ýrobnosi. Uedené numerické i grafické řešení prokazují splnění požadaku pro nalezení minima operačních časů, edy zkrácení doby obrábění, uolnění kapaci a maximalizaci produkce, podle kriéria maximální ýrobnosi. Naržený model opimalizace splňuje požadaky pro konkreizoanou aplikaci zolené součási a je funkční i pro základní ediace rozměrů ýrobku a použiých maeriáloých charakerisik. Je hodný jako náod do projekoé fáze předýrobního procesu pro součási obdobného charakeru, oření zorků ke schaloání zákazníkoi, nebo posuzoání ýhodnosi zakázky. Uedené formulace pro opimalizaci jsou pouze jednou z mnoha dalších maemaických formulací.

83 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 8 SEZNAM POUŽIÝCH ZDROJŮ KOCMAN, K. a PROKOP, J. echnologie obrábění. 2.yd. Brno: Akademické nakladaelsí CERM, s. ISBN ZEMČÍK, O. echnologická přípraa ýroby. 1.yd. Brno: Akademické nakladaelsí CERM, s. ISBN X.. KŘÍŽ, R. a VÁVRA, P. Srojírenská příručka 7. sazek. 1.yd. Praha: Scienia, s. ISBN echnická přípraa ýroby. In:echnická přípraa ýroby [online]. 200[ci ]. Dosupné z: hp://prednasky-em.wz.cz/prednaska%205%20pv,%20dokumenace.pp 5. PRAME OOLS, s.r.o. Sousružení 2012: Kaalog společnosi Prame ools. Šumperk: Prame ools, s.r.o., s. 6. MARINCOVÁ, Lada. echnologické aspeky ícesrojoé obsluhy: Diplomoá práce. Brno: Vysoké učení echnické Brně, Fakula srojního inženýrsí, s., příloh 1. Vedoucí práce doc. Ing. Jarosla Prokop, CSc. 7. Akademie CNC obrábění 22. echnický ýdeník [online]. [ci ]. Dosupné z: hp:// 8. Možnosi zyšoania efekínosi echnologickej komunikácie. Nejčenější srojírenský časopis - MM spekrum [online] [ci ]. Dosupné z: hp:// 9. PROKOP, J. echnologická přípraa ýroby. Přednáška. Brno: VU FSI, PROKOP, J. Aplikoaná eorie obrábění. Přednáška. Brno: VU FSI, PÍŠKA, M. a koleki. Speciální echnologie obrábění.1.yd. Brno: Akademické nakladaelsí CERM, s.r.o s. ISBN CHLADIL, J. eorie obrábění. Přednáška. Brno: VU FSI, CHLADIL, J. eorie obrábění. Přednáška. Brno: VU FSI, CHLADIL, J. eorie obrábění. Přednáška. Brno: VU FSI, PAVELKA, R. Analýza yměnielných břioých desiček ze slinuých karbidů.diplomoá práce. Brno: Vysoké učení echnické Brně, Fakula srojního inženýrsí, s., 12 příloh. Vedoucí diplomoé práce: Ing. Karel Osička, Ph.D. 16. Boohroyd, G. Knigh, W. K.: Fundamenals of Machining and Machine ools. New York, Marcel Dekker, s

84 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis MÁDL, J., KVNIČKA, I., Opimalizace obráběcího procesu. Praha: Vydaaelsí ČVU, s. ISBN

85 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 85 Zkraka Jednoka Popis CVD [-] ChemicalVapourDeposiion NO [-] násrojoé oceli PVD [-] PhysicalVapourDeposiion RO [-] rychlořezné oceli ŘK [-] řezná keramika SK [-] slinuý karbid gpv [-] echnologická přípraa ýroby PV [-] echnická přípraa ýroby VO [-] ícesrojoá obsluha VZ [-] ýrobní zařízení Symbol Jednoka Popis A α [mm 2 ] plocha čela násroje A γ [mm 2 ] plocha hřbeu násroje C [-] konsana z ayloroa zahu C V [-] konsana z ayloroa zahu D [mm] ýchozí obráběný průměr D [mm] elemenární obráběný průměr D S [Kč] náklady na hodinu srojní práce D s [mm] průměr frézy D V [mm] náklady na hodniu edlejší práce D sř [mm] sřední průměr kuželoé plochy D [mm] průměr ráku H [mm] celkoý přídaek na obrábění K [mm] hloubka žlábku opořebení čela násroje L [mm] dráha násroje e směru posuu N n [Kč] náklady na násroj a jeho ýměnu N o [Kč] operační ýrobní náklady N oh N oč [Kč] [Kč] operační ýrobní náklady pro sousružení na hrubo operační ýrobní náklady pro sousružení na čiso

86 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 86 N s [Kč] náklady na srojní práci N sm [Kč] náklady na minuu srojní práce N [Kč] náklady na násroj a jeho ýměnu zažené na jednu ranlios N [Kč] náklady na edlejší práci N m [Kč] náklady na minuu edlejší práce Q [-] kusů, obrobených násrojem za jednu ranlios Ra [μm] sřední arimeická hodnoa drsnosi Rq [μm] sřední kadraická hodnoa drsnosi [min] ranlios [min] ranlios jednoho břiu ícebřié yměnielné desičky A [min] čas jednokoý e směně B [min] čas dákoý e směně C [min] čas směnoý e směně D [min] zráoý čas způsobený praconíkem osobní zráy času e směně D1 [min] zráoý čas způsobený praconíkem zainěný D2 [min] zráoý čas způsobený praconíkem nezainěný E [min] echnicko-organizační zráy času e směně E1 E2 [min] [min] echnicko-organizační zráy času e směně íce práce echnicko-organizační zráy času e směně čekání F [min] zráoý čas způsobený yšší mocí N [min] čas nuný (normoaelný) e směně op N op V [min] [min] opimální ranlios podle kriéria minimálních ýrobních nákladů opimální ranliosi podle kriéria maximální ýrobnosi S [min] spořeba času e směně Z [min] čas zráoý e směně

87 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 87 op N op V [min] [min] opimální ranlios břiu násroje podle krieria minimálních ýrobních nákladů opimální ranlios břiu násroje podle krieria maximální ýrobnosi VB [mm] průměrné opořebení hřbeu násroje VB kri [mm] kriické opořebení hřbeu průměrné Ž [min] žionos násroje a e [mm] šířka frézoané plochy a p [mm] šířka záběru osří c [mm] bezpečnosní náběh d [mm] konečný obrobený průměr d [mm] elemenární jednokoý srojní čas e [mm] yosení násroje ůči obrobku f [mm] posu na oáčku f z [mm] posu na zub i [-] poče záběrů násroje (poče řísek) i [-] poče průjezdů násroje po obrobku případě, že a D k C [-] přirážka směnoého času k B [-] poče břiů ícebřié yměnielné desičky k BC [-] přirážka dákoého a směnoého času l [mm] obráběná délka l n [mm] délka náběhu násroje l p [mm] délka přeběhu násroje m [-] e s exponen yjadřující zejména lasnosi maeriálu řezného násroje n [min -1 ] frekence oáček obrobku n max [min -1 ] maximální frekence oáček obrobku n min [min -1 ] minimální frekence oáček obrobku n s [min -1 ] frekence oáček frézy n [min -1 ] frekence oáček ráku [min] spořeba času operaci A [min] čas jednokoý operaci

88 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 88 AC [min] jednokoý čas s přirážkou času směnoého ABC [min] dákoý čas s přirážkou času směnoého BC [min] jednokoý čas s přirážkou času dákoého a směnoého [min] jednokoý čas srojní operaci n [min] [min] jednokoý srojní čas při konsanní frekenci oáček jednokoý srojní čas při konsanní řezné rychlosi AV [min] jednokoý edlejší čas AX [min] čas jednokoé nepraidelné obsluhy operaci A1 [min] čas jednokoé práce operaci A11 [min] čas jednokoé práce za klidu sroje operaci A12 [min] čas jednokoé práce za chodu sroje operaci A1 [min] čas jednokoé práce srojně ruční operaci A2 A211 A221 A A1 A2 [min] [min] [min] [min] [min] [min] B [min] čas dákoý operaci jednokoý čas obecně nuných přesáek operaci jednokoý čas obecně nuných přesáek za klidu sroje operaci jednokoý čas obecně nuných přesáek za klidu sroje operaci jednokoý čas podmínečně nuných přesáek operaci jednokoý čas podmínečně nuných přesáek za klidu sroje operaci jednokoý čas podmínečně nuných přesáek za chodu sroje operaci B1 [min] čas dákoé práce operaci B11 [min] čas dákoé práce za klidu sroje operaci B12 [min] čas dákoé práce za chodu sroje operaci B2 B211 B221 B B1 [min] [min] [min] [min] [min] dákoý čas obecně nuných přesáek operaci dákoý čas obecně nuných přesáek za klidu sroje operaci dákoý čas obecně nuných přesáek za chodu sroje operaci dákoý čas podmínečně nuných přesáek operaci dákoý čas podmínečně nuných přesáek za klidu sroje operaci

89 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 89 B2 [min] C [min] čas směnoý operaci dákoý čas podmínečně nuných přesáek za chodu sroje operaci CA [min] celkoý operační čas jednokoé práce N [min] čas nuný (normoaelný) operaci Z [min] čas zbyečný (zráoý) operaci C1 [min] čas směnoé práce operaci C11 [min] čas směnoé práce za klidu sroje operaci C12 [min] čas směnoé práce za chodu sroje operaci C2 C201 C202 C C1 C2 [min] [min] [min] [min] [min] [min] g [min] čas ýrobku g7 [min] čas pohybu ýrobku g71 [min] čas přeměny ýrobku směnoý čas obecně nuných přesáek operaci směnoý čas obecně nuných přesáek za klidu sroje operaci směnoý čas obecně nuných přesáek za chodu sroje operaci směnoý čas podmínečně nuných přesáek operaci směnoý čas podmínečně nuných přesáek za klidu sroje operaci směnoý čas podmínečně nuných přesáek za chodu sroje operaci g711 [min] čas pohybu ýrobku působením praconíka g712 [min] čas pohybu ýrobku působením ýrobního zařízení g71 [min] čas pohybu ýrobku působením přírodních sil g72 [min] čas přemísění ýrobku g721 [min] čas umísťoání ýrobku g722 [min] čas přepray ýrobku g8 [min] čas balení ýrobku g9 [min] čas klidu ýrobku g91 [min] čas uložení ýrobku g92 [min] čas konroly ýrobku ma [min] jednokoý čas ýrobního zařízení ma41 [min] čas auomaického chodu ýrobního zařízení

90 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 90 ma42 [min] čas řízeného chodu ýrobního zařízení ma5 [min] jednokoý čas klidu ýrobního zařízení ma6 [min] jednokoý čas inerference mb [min] dákoý čas ýrobního zařízení mc [min] směnoý čas ýrobního zařízení m4 [min] čas chodu ýrobního zařízení m41 [min] čas hlaního chodu ýrobního zařízení m42 [min] čas pomocného chodu ýrobního zařízení m5 [min] m6 [min] čas inerference 1 [min] čas práce operaci čas klidu ýrobního zařízení + časy nuných přesáek 2 [min] čas obecně nuných přesáek operaci [min] čas podmínečně nuných přesáek operaci c [m.min -1 ] řezná rychlos c max [m.min -1 ] maximální řezná rychlos c min [m.min -1 ] minimální řezná rychlos c op N [m.min -1 ] opimální řezná rychlos podle kriéria minimálních ýrobních nákladů f [mm.min -1 ] posuoá rychlos pro sousružení z [-] poče zubů frézy z [-] z [-] poče osření násroje poče ýměn násroje zažený na obrobení jednoho kusu ε r [ ] úhel špičky ráku (sousružnického nože) κ r [ ] úhel nasaení hlaního osří τ [-] součiniel poměru skuečného času, resp. délky obrábění a srojního času, resp. délky auomaického chodu násroje

91 FSI VU DIPLOMOVÁ PRÁCE Lis 91 SEZNAM PŘÍLOH Příloha 1 Formy opořebení břiu řezného násroje Příloha 2 Program ýpočů z MS EXCEL

92 PŘÍLOHA 1

93

94

95

96