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

Bộ LAO ĐộNG - THƯƠNG BINH và Xã HộI
TổNG CụC DạY NGHề
tác giả biên soạn: Thạc sĩ nguyễn văn anh
ts. lê thanh mai, ts. lê thị lan chi, ths. bùi văn trọng,
ths. nguyễn văn lục, ths. nguyễn thị thanh huyền,
ks. nguyễn thị minh

Giáo trình

LậP chơng TRìNH gia công
Sử DụNG CáC CHU TRìNH
Tự động, bù dao tự động
trên máy tiện cnc
nghề: cắt gọt kim loại
trình độ: cao

dự án giáo dục kỹ thuật và dạy nghề (vtep)
Hà Nội 2008
1


Tuyên bố bản quyền:
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình,
cho nên các nguồn thông tin có thể đợc
phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho
các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi
mục đích khác có ý đồ lệch lạc hoặc sử
dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành
mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
Tổng cục Dạy nghề sẽ làm mọi cách
để bảo vệ bản quyền của mình.

Tổng cục Dạy nghề cám ơn và hoan
nghênh các thông tin giúp cho việc tu sửa
và hoàn thiện tốt hơn tài liệu này.
Địa chỉ liên hệ:
Tổng cục Dạy nghề
37 B Nguyễn Bỉnh Khiêm - Hà Nội

114-2008/CXB/03-12/LĐXH
2

Mã số: 03 - 12
22 - 01


Lời Nói đầu
Giáo trình Lập chơng trình gia công sử dụng các chu trình tự động, bù dao tự
động trên máy tiện CNC đợc xây dựng và biên soạn trên cơ sở chơng trình khung
đào tạo nghề Cắt gọt kim loại đ đợc Giám đốc Dự án Giáo dục kỹ thuật và Dạy
nghề quốc gia phê duyệt dựa vào năng lực thực hiện của ngời kỹ thuật viên trình độ
cao.
Trên cơ sở phân tích nghề và phân tích công việc (theo phơng pháp DACUM)
của các cán bộ, kỹ thuật viên có nhiều kinh nghiệm, đang trực tiếp sản xuất cùng với
các chuyên gia đ tổ chức nhiều hoạt động hội thảo, lấy ý kiến, v.v..., đồng thời căn
cứ vào tiêu chuẩn kiến thức, kỹ năng của nghề để biên soạn. Ban giáo trình Lập
chơng trình gia công sử dụng các chu trình tự động, bù dao tự động trên máy tiện
CNC do tập thể cán bộ, giảng viên, kỹ s của trờng Cao đẳng Công nghiệp Huế và các
kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm biên soạn. Ngoài ra có sự đóng góp tích cực của các
giảng viên Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội và cán bộ kỹ thuật thuộc Công ty Cơ khí
Phú Xuân, Công ty Ôtô Thống nhất, Công ty Sản xuất vật liệu xây dựng Long Thọ.
Ban biên soạn xin chân thành cảm ơn Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội, Công

ty Cơ khí Phú Xuân, Công ty Ôtô Thống nhất, Công ty Sản xuất vật liệu xây dựng
Long Thọ, Ban Quản lý Dự án GDKT&DN và các chuyên gia của Dự án đ cộng
tác, tạo điều kiện giúp đỡ trong việc biên soạn giáo trình. Trong quá trình thực hiện,
ban biên soạn đ nhận đợc nhiều ý kiến đóng góp thẳng thắn, khoa học và trách
nhiệm của nhiều chuyên gia, công nhân bậc cao trong lĩnh vực nghề Cắt gọt kim
loại. Song do điều kiện về thời gian, mặt khác đây là lần đầu tiên biên soạn giáo
trình dựa trên năng lực thực hiện, nên không tránh khỏi những thiếu sót nhất định.
Rất mong nhận đợc những ý kiến đóng góp để giáo trình Lập chơng trình gia công
sử dụng các chu trình tự động, bù dao tự động trên máy tiện CNC đợc hoàn thiện
hơn, đáp ứng đợc yêu cầu của thực tế sản xuất của các doanh nghiệp hiện tại và
trong tơng lai.
Giáo trình Lập chơng trình gia công sử dụng các chu trình tự động, bù dao tự
động trên máy tiện CNC đợc biên soạn theo các nguyên tắc: Tính định hớng thị
trờng lao động; Tính hệ thống và khoa học; Tính ổn định và linh hoạt; Hớng tới liên
thông, chuẩn đào tạo nghề khu vực và thế giới; Tính hiện đại và sát thực với sản xuất.
Giáo trình Lập chơng trình gia công sử dụng các chu trình tự động, bù dao tự
động trên máy tiện CNC nghề Cắt gọt kim loại cấp trình độ Cao đ đợc Hội đồng
thẩm định Quốc gia nghiệm thu và nhất trí đa vào sử dụng và đợc dùng làm giáo
trình cho học viên trong các khóa đào tạo ngắn hạn hoặc cho công nhân kỹ thuật,
các nhà quản lý và ngời sử dụng nhân lực tham khảo.
Đây là tài liệu thử nghiệm sẽ đợc hoàn chỉnh để trở thành giáo trình chính thức
trong hệ thống dạy nghề.
Ngày 15 tháng 4 năm 2008
Hiệu trởng
Bùi Quang Chuyện

3


4

Giới thiệu về mô đun
i. Vị trí, ý nghĩa, vai trò mô đun :
Môđun đợc sử dụng nh là giáo trình chính thức để đào tạo nghề bậc cao cho
công nhân sau khi đã hoàn thành trình độ lành nghề. Môđun giới thiệu tổng quát về
dụng cụ cắt, các trang bị công nghệ dùng trên máy điều khiển số CNC, phơng pháp
nghiên cứu độ chính xác gia công, cung cấp cách tính hiệu quả kinh tế khi sử dụng
máy điều khiển số CNC, phơng pháp lập trình tự động hoá trong sản xuất hàng loạt.
ii. Mục tiêu của mô đun:
- Có đầy đủ kiến thức về tự động hoá lập trình trên máy CNC
- Có kiến thức, kỹ năng lập trình gia công sử dụng chu trình, chơng trình con.
- Có kiến thức về sai số và việc bù bán kính dao để lập trình
- Lập đợc chơng trình gia công, kiểm tra và sửa lỗi chơng trình
- Có kỹ năng lập trình, kỹ năng vận hành máy để thực hiện gia công các chi tiết
trên máy tiện CNC đảm bảo năng suất, chất lợng, an toàn
iii. Mục tiêu thực hiện của mô đun:
- Trình bày đợc hiệu quả kinh tế khi gia công trên máy tiện CNC
- Chuẩn bị đợc máy và đồ gá cho việc gia công chi tiết
- Chọn và gá lắp đợc dao, kiểm tra và lu vào bộ nhớ thông số về kích thớc dao.
- Trình bày đợc các sai số và biện pháp xử lý khi lập chơng trình gia công
- Lập đợc chơng trình gia công chi tiết phức tạp, kiểm tra và sửa lỗi đợc
chơng trình
- Chạy mô phỏng và chạy thử không cắt gọt
- Thiết lập đợc chế độ làm việc của máy
- Vận hành máy để gia công chi tiết đảm bảo đúng quy trình, đúng chế độ và an toàn
- Có ý thức giữ gìn, bảo quản máy
iv. Nội dung chính của mô đun:
- Hiệu quả kinh tế khi gia công trên máy tiện CNC
- Độ chính xác gia công trên máy

- Chơng trình con
- Các chu trình gia công
- Các khai báo khi lập trình tự động
- Lập trình gia công trên máy CNC
- Kiểm tra, sửa lỗi, chạy mô phỏng chơng trình
- Vận hành máy tiện CNC
5


6

S¬ ®å mèi liªn hÖ gi÷a c¸c m« ®un vµ m«n häc trong ch−¬ng tr×nh


Ghi chú:
- Lập trinh gia công sử dụng các chu trình tự động, bù dao tự động trên máy
CNC là môđun trình độ cao của công nghệ CNC. Mọi học viên phải học và đạt kết
quả chấp nhận đợc đối với các bài kiểm tra đánh giá và thi kết thúc nh đã dặt ra
trong chơng trình đào tạo.
- Những học viên qua kiểm tra và thi mà không đạt phải thu xếp cho học lại
những phần cha đạt ngay và phải đạt điểm chuẩn mới đợc phép học tiếp các
môđun/môn học tiếp theo.
- Học viên, sau khi chuyển trờng, chuyển ngành nếu đã học ở một cơ sở đào tạo
khác rồi thì phải xuất trình giấy chứng nhận. Trong một số trờng hợp có thể vẫn
phải qua sát hạch lại.

7


Các hình thức học tập chính trong mô đun

1. Dạy lý thuyết trên lớp về các chủ đề:
- Hiệu quả kinh tế khi gia công trên máy tiện CNC
- Độ chính xác gia công máy
- Các chu trình gia công
- Lập trình gia công tự động
- Kiểm tra, sửa lỗi, chạy mô phỏng chơng trình
- Vận hành máy tiện CNC
2. Học theo nhóm:
Chia lớp thành những nhóm nhỏ từ 5 - 7 học sinh để thảo luận về nội dung đã
học, nghiên cứu, tìm các giải pháp để giải các bài tập.
3. Thực tập tại xởng trờng về điều khiển và vận hành máy CNC.
- Bảo dỡng máy và vệ sinh công nghiệp, bảo hộ lao động
- Sử dụng và khai thác các chu trình gia công.
- Lập trình gia công tự động trên máy tiện CNC.
- Các phím chức năng trên màn hình điều khiển.
- Chạy mô phỏng và chạy chơng trình gia công hoàn thành sản phẩm.
- Xử lý các tình huống khẩn cấp có thể xảy ra.
4. Tham quan thực tế về khả năng ứng dụng nghề nghiệp.
Sau khi tham quan thực tế tại các cơ sở sản xuất, mỗi học sinh tự viết thu hoạch
về khả năng ứng dụng nghề nghiệp. Đợc thực hiện sau khi đã học xong môđun.

8


Yêu cầu về đánh giá hoàn thành mô đun
1. Kiến thức:

- Trình bày đợc hiệu quả kinh tế khi gia công trên máy tiện CNC
- Trình bày đợc các dạng và nguyên nhân gây ra mất chính xác cho chi tiết gia
công và biện pháp xử lý.

- Hiểu ý nghĩa và sử dụng đúng các từ lệnh, các chức năng, các chu trình,
chơng trình con để lập đợc chơng trình gia công chi tiết.
Đợc đánh giá qua bài viết, kiểm tra vấn đáp trực tiếp hoặc trắc nghiệm tự luận
đạt yêu cầu.
2. Kỹ năng:

- Chọn và gá lắp đợc dao, đo kiểm tra và nhập đợc các thông số kích thớc
dao
- Chọn đồ gá và gá lắp đợc chi tiết gia công trên máy
- Lập trình trực tiếp từ bảng điều khiển trên máy
- Thực hiện kiểm tra, sửa lỗi và chạy mô phỏng chơng trình đúng
- Xác định đợc điểm gốc W của chi tiết gia công trên máy
- Xác định và sử lý đợc sai số gia công khi lập trình
- Thiết lập đợc chế độ gia công và vận hành máy thành thạo để gia công chi tiết
đảm bảo yêu cầu kỹ thuật
Đợc đánh giá bằng kiểm tra trực tiếp thao tác trên máy, qua quá trình thực
hiện, qua chất lợng sản phẩm
3. Thái độ:

Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm trong công việc. Có
tinh thần hợp tác giúp đỡ lẫn nhau.
Đợc đánh giá qua quá trình học tập.

9


Bài 1
hiệu quả kinh tế khi gia công trên máy cnc
Mã bài: MĐ CG2 09 01

i. Giới thiệu:
Hiệu quả kinh tế khi gia công chi tiết trên máy CNC là chỉ tiêu quan trọng để
xác định sự cần thiết sử dụng máy CNC trong quá trình công nghệ và phạm vi ứng
dụng. Các máy CNC có giá thành rất cao so với các máy vạn năng thông thờng, do
đó hiệu quả sử dụng chúng phải thể hiện ở năng suất lao động, độ chính xác và khả
năng thực hiện các chơng trình đã đợc lặp sẵn.
ii. Mục tiêu thực hiện:
- Trình bày đợc hiệu quả kinh tế khi gia công trên máy tiện CNC.
- Xác định đợc các yếu tố nhằm đảm bảo việc gia công tối u trên máy CNC.
iii. Nội dung chính:
1.1. Các chỉ tiêu hiệu quả kinh tế.
1.2. Các yếu tố đảm bảo gia công tối u trên máy CNC.
A. Học trên lớp về:
1. Các chỉ tiêu hiệu quả kinh tế.

1.1. Hiệu quả kinh tế hằng năm:
Hiu qu kinh t hng nm c xỏc nh bng hiu qu gia chi phớ hng nm
ca phng ỏn chun (phng ỏn dựng mỏy mi loi thụng thng) v phng ỏn
mi (phng ỏn mi l dựng mỏy mi CNC):
S0 = S1 S2

(1.1)

Trong ú:
S0 - hiu qu kinh t hng nm khi dựng mỏy mi CNC (tớnh cho 1 nm);
S1 - chi phớ quy i khi s dng mỏy mi loi thụng thng ch to mt s
chi tit trong mt nm (USD);
S2 - chi phớ quy i khi s dng mỏy mi CNC ch to mt s chi tit trong
mt nm (USD);
10

Các chi phí quy đổi S1 và S2 được tính theo công thức sau đây:
S1 = C1 + EHK1
S2 = C2 + EHK2

(1.2)
(1.3)

Trong đó:
C1 - giá thành chế tạo số lượng chi tiết trong một năm trên máy mới loại thông
thường (USD)
C2 - giá thành chế tạo số lượng chi tiết trong một năm trên máy mới là CNC (USD);
K1, K2 - vốn đầu tư cho phương án sử dụng máy mới loại thông thường và máy
mới CNC (USD);
EH - hệ số định mức của hiệu quả đầu tư (EH = 0,15).
Như vậy, phương án dùng máy CNC sẽ có hiệu quả khi S1 > S2, nếu thời gian
hoàn vốn không quá 6 - 7 năm .
1.2. Thêi gian hoµn vèn:
Thời gian hoàn vốn (năm) của vốn đầu tư bổ sung được xác định theo công thức
sau đây:
THV =

K 2 − K1
C 2 − C1

(1.4)

Vốn đầu tư được tính theo công thức sau đây:
K = K1 + K2 + K3 + K3 + K4 + K5 + K6 + K7 (1.5)

Trong đó:
K1 - giá thành máy theo tải trọng (USD);
K2 - giá thành diện tích cần thiết cho máy làm việc (USD);
K3 - giá thành diện tích để phục vụ máy về mặt kỹ thuật (USD);
K4 - giá thành xây dựng nhà làm việc cho công nhân được tính cho một máy (USD);
K5 - vốn lưu động trong sản xuất (USD);
K6 - giá thành các đồ gá dùng trên máy (USD);
K7 - chi phí để lập chương trình điều khiển (USD);
Giá thành máy theo tải trọng :
K1 = M. α. Β

(1.6)

Trong đó:
M - giá thành mua máy (USD);
α - hệ số chi phí cho vận chuyển và lắp đặt máy (α = 1,1)
β - tỷ lệ thời gian làm việc của các máy để gia công chi tiết;
11


Xác định β cho từng loại máy với hệ số tải trọng trung bình cho mổi loại máy là
η = η1 = η2 = 0,85 (các ký hiệu η1, η2 là hệ số tải trọng trung bình của máy mới loại
thông thường và máy mới CNC).
+ Đối với loại thông thường :
T1 − TH 1
Φ.η

β1 =

(1.7)

Trong đó:
β1 - tỷ lệ (phần) tải trọng của máy mới loại thông thường (phương án chuẩn) để
gia công số lượng chi tiết trong năm;
T1 - thời gian gia công số lượng chi tiết trong năm trên máy mới loại thông
thường (giờ);
TH1 - thời gian điều chỉnh máy mới loại thông thường để gia công số lượng chi
tiết trong năm (giờ);
Φ - quỹ thời gian cho máy (giải thích ở dưới);
+ Đối với máy mới CNC:
β2 =

T2 − TH 2
Φ.η

(1.8)

Trong đó:
β2 - tỷ lệ (phần) tải trọng của máy mới CNC (phương án mới) để gia công số
lượng chi tiết trong năm ;
T2 - thời gian gia công số lượng chi tiết trong năm trên máy CNC (giờ);
TH2 - thời gian điều chỉnh máy mới CNC để gia công số lượng chi tiết trong
năm (giờ);
Φ - quỹ thời gian cho máy trong một năm. Φ được tính như sau: máy mới loại
thông thường có khối lượng 10 tấn: Φ = 4055 giờ; lớn hơn 10 tấn Φ = 3975 giờ. Các
máy CNC có khối lượng 10 tấn: Φ = 3935 giờ; lớn hơn 10 tấn Φ = 3850 giờ.
Thời gian gia công số lượng chi tiết trong năm T được tính như sau:
T1 =

Ttc1 .N

60

(1.9)

T2 =

Ttc 2 .N
60

(1.10)

Trong đó:
N - sản lượng chi tiết hằng năm (chiếc);
Ttcl, Ttc2 - thời gian từng chiếc để gia công chi tiết theo phương án chuẩn và
phương án mới (phút).
12


Thời gian diều chỉnh máy để gia công chi tiết trong năm THi được tính theo công thức:
TH 1 =
TH 2 =

t H 1 .J p

(1.11)

60

t H 2 .J p

(1.12)

60

Trong đó:
TH1,TH2 - thời gian điều chỉnh máy loại thông thường và máy mới CNC để gia
công một loạt chi tiết trong (phút).
Jp - số loạt chi tiết theo được đưa vào gia công trong một năm (thông thường Jp = 12).
Giá thành diện tích cần thiết cho một máy được tính theo công thức:
K2 = m1(A + γ). γ. β
(1.13)
Trong đó:
m1 - giá thành 1 m2 xưởng cơ khí (≤ 200USD/m2);
A - diện tích đặt máy theo kích thước khuôn khổ (m2);
A γ - diện tích đặt các thiết bị khác như tủ điện, trạm thuỷ lực, cơ cấu điều khiển
CNC, cơ cấu dọn sạch phoi v.v….(m2);
γ - hệ số tính theo diện tích bổ sung (theo bảng 09.1.1).
Bảng 09.1.1. Hệ số γ
A(m2)

γ

A(m2)

γ

≤ 2,5
2,6 – 5
5,1 – 9
9,1 – 14

5
4,5
4
3,5

14,1 – 20
20,1 – 40
40,1 – 75
>75

3
2,5
2
1,5

Giá thành diện tích phục vụ máy về mặt kỹ thuật cho một máy K3 được tính
theo công thức sau:
K3 = m2Ap(P1 + P2 + P3 + P4)

(1.14)

Trong đó:
m2 - giá thành 1m2 phục vụ máy (≤ 200USD/m2);
Ap - diện tích phục vụ cần thiết cho một người (m2);
P1 - số công nhân dứng máy;
P2 - số công nhân diều chỉnh máy;
P3 - số công nhân bổ sung để phục vụ máy CNC;
P4 - số công nhân kiểm tra;
13

Các thành phần P1, P2, P3 và P4 được tính như sau:
P1 =

Ttc
1860.d

(1.15)

P2 =

TH
1860

(1.16)

P3 =

0,5(Ttc + TH )
Φ.η

P4 =

TK
1860

(1.17)
(1.18)

Trong đó:
1860 - quỹ thời gian có hiệu quả trong một năm (giờ);
d - số lượng máy mà một công nhân có thể phục vụ được (chiếc);
Ttc - thời gian từng chiếc;
TH - thời gian hiệu chỉnh;
Tk - thời gian kiểm tra;
Giá thành xây dựng nhà làm việc cho công nhân được tính cho một máy như sau:
K4 = m3(P1 + P2 + P3 + P4)

(1.19)

Trong đó:
m3 - chi phí cho một công nhân làm việc trong một năm (6600USD).
Vốn lưu động được tính theo công thức sau:
C


K 5 = 3.n S P + .0,5 .β
N



(1.20)

Trong đó:
3 - số loạt chi tiết trong một loạt được đưa vào gia công (một loạt dang chờ gia
công, loạt thứ 2 đang được gia công trên máy, loạt thứ 3 đang được vận chuyển hoặc
đang được kiểm tra);
n - số lượng chi tiết trong loạt được đưa vào gia công: n = N/Jp (chiếc)
Sp - giá thành phôi (USD) được tính theo công thức (4);

C - giá thành gia công cơ số lượng chi tiêts trong cả năm (USD) được xác định
theo công thức (1.22);
0,5 - hệ số tăng giá thành;
Tính vốn lưu động K5 trong sản xuất được tiến hành sau khi tính giá thành gia
công C.
14


Nếu trong quá trình gia công có sử dụng các đồ gá chuyên dùng thì phải tính giá
thành của chúng theo công thức:
n

K6 = ∑ Ki

(1.21)

1

Trong đó:
n

∑K

i

- giá thành tất cả các đồ gá chuyên dùng để gia công các chi tiết cùng loại

1

ở tất cả các nguyên công trên máy CNC (USD);

Ki - giá thành một đồ gá được xác định theo bảng 09.1.2:
Bảng 09.1.2. Giá thành các đồ gá chuyên dùng
Cấp độ
phức tạp
của đồ gá

Số chi tiết
trong đồ gá

Giá thành
đồ gá
(USD)

Cấp độ
phức tạp
của đồ gá

1
2
3
4
5
6
7
8
9

1-2
1-6
3-10

6-16
10-20
15-30
25-40
30-50
40-60

24
42
68
127
186
260
391
574
839

10
11
12
13
14
15
16

Số chi tiết
trong đồ gá

Giá thành
đồ gá

(USD)

55-75
61-90
101-110
95-135
100-120
121-150
141-150
>150

1144
1166
1597
1835
2097
2305
2597
2621

Chi phí để lập chương trình điều khiển để gia công một chủng loại chi tiết phụ
thuộc vào số lượng và giá thành các câu lệnh (theo bảng 09.1.3).
Bảng 09.1.3. Giá thành chuẩn bị chương trình điều khiển bằng máy tính.

Chức năng của chương trình
Để gia công trên máy tiện:
- Chống tâm
- Trên mâm cặp
Để gia công trên máy phay:
- 2,5D (2,5toạ độ)

- ≥3,5d (≥3,5 toạ độ)

Số câu lệnh
trong chương
trình

Giá thành
một câu lệnh
(USD)

Giá thành
một chương
trình (USD)

120
120

0,29
0,34

34,8
40,8

230
240

0,31
0,47

71,3

112,8

15


Chức năng của chương trình
Để gia công trên máy khoan
Để gia công trên máy doa
Để gia công trên các trung tâm gia
công

Số câu lệnh
trong chương
trình
75
140
600

Giá thành
một câu lệnh
(USD)
0,2
0,53
0,89

Giá thành
một chương
trình (USD)
15
74,2

534

Ghi chú:
Khi gia công trên các máy vạn năng điều khiển bằng tay thì cần xác định lập
quy trình công nghệ và có thể lấy bằng 25% chi phí lập trình điều khiển bằng
máy vi tính.
1.3. TÝnh gi¸ thµnh gia c«ng chi tiÕt :
Giá thành gia công cơ (USD) của tất cả các chi tiết trong một năm được xác
định theo công thức sau:
C = U1 + U2 +…+ U12
(1.22)
Trong đó:
U1 - tiền lương cho công nhân;
U2 - lương thợ diều chỉnh máy;
U3 - lương thợ điều chỉnh dụng cụ;
U4 - chi phí cho lập trình;
U5 - chi phí cho khấu hao và sữa chửa đồ gá chuyên dùng;
U6 - chi phí cho lắp đặt và sử dụng các đồ gá vạn năng;
U7 - chi phí khấu hao máy;
U8 - chi phí khấu hao cho diện tích lắp đặt máy;
U9 - chi phí khấu hao cho diện tích phục vụ máy về kỹ thuật;
U10 - chi phí cho sữa chữa và phục vụ kỹ thuật của máy (không kể cơ cấu điều
khiển số);
U11 - chi phí cho sữa chữa và phục vụ kỹ thuật và sửa chữa cơ cấu điều khiển số;
U12 - tiền lương của thợ kiểm tra.
Tiền lương của công nhân (chính phụ) kể cả tiền đóng bảo hiểm xã hội
(USD/năm) được tính theo công thức sau đây:
U1 =

H 1Ttc

d

(1.23)

H1 - tiền lương của công nhân trong một giờ làm việc (USD) được xác định theo
bảng 09.1.4;
d - số lượng máy mà một công nhân có thể phục vụ được.
16


Bảng 09.1.4.Tiền lương trong một giờ làm việc của công nhân.
Tiền lương (USD)
Bậc
thợ
1
2
3
4
5
6

Công nhân đứng máy

Thợ điều chỉnh máy

Lương theo giờ

Lương theo năm

Lương theo giờ

Lương theo năm

1,34
1,46
1,61
1,78
2
2,29

2492
2716
2955
3311
3720
4259

1,19
1,29
1,43
1,58
1,78
2,04

2213
2399
2660
2939
3311
3794

Tiền lương trong một năm của thợ điều chỉnh máy (USD) được tính theo công thức sau:
(1.24)
U 2 = H 2 TH
Trong đó:
H2 - tiền lương của thợ điều chỉnh máy trong một giờ làm việc(USD) được xác
định theo bảng 1.4;
TH - thời gian điều chỉnh máy được xác định theo công thức (1.11) và (1.12)
Nếu thợ điều chỉnh máy thực hiện công việc của công nhân đứng máy thì lương
của thợ điều chỉnh máy tính theo thang lương của công nhân đứng máy.
Tiền lương trong một năm của thợ điều chỉnh dụng cụ được tính theo công thức sau:
U3 = H3.Td
(1.25)
Trong đó:
H3 - tiền lương của thợ điều chỉnh dao trong một giờ làm việc cũng bằng tiền
lương của thợ điều chỉng máy và được tính theo bảng 1.4;
Td - thời gian điều chỉnh dao và được xác định theo công thức sau:
Td =

1,3.t d .Ttc 2 .K 1
T .n g

(1.26)

Trong đó:
1,3 - hệ số tính đến trường hợp số dao bị giảm ngẫu nhiên và bị gẩy;
td - thời gian điều chỉnh một dao (phút);
Ttc2 - thời gian gia công số lượng chi tiết trong năm trên máy mới CNC(giờ);
K1- thời gian tính đến tỷ lệ thời gian từng chiếc (K1 ≈ 0,7 ÷ 0,85);
T - tuổi bền của dao;

Ng - số lượng các mũi cắt của mảnh hợp kim cứng không được mài lại;
Tiền lương của thợ kiểm tra được tính theo công thức:
17


U12 = 1,5.TK

(1.27)

Trong đó:
1,5 USD - tiền lương của thợ kiểm tra bậc 5 trong 1 giờ làm việc;
TK - tổng thời gian kiểm tra chi tiết trong một năm (giờ);
+ Đối với máy thông thường ta có:
TK1 = 0,083.Ttc1

(1.28)

Trong đó:
0,083 - phần thời gian cần thiết để kiểm tra, nó được tính theo phần trăm của
Ttc1 (8,3%Ttc1).
+ Đối với các chi tiết được gia côngtrên máy CNC thì:
TK2 = 0,2.Ttc1

(1.29)

Chi phí hằng năm cho lập trình được tính theo công thức:
U4 =

1,1.K 7
Z

(1.30)

Trong đó:
1,1 - hệ số tính đến sự cần thiết phải tái tạo băng trục lỗ;
Z - thời gian chế tạo chi tiết cùng loại (từ 3 đén 5 năm );
Chi phí cho lắp đặt và sử dụng các đồ gá vạn năng - lắp ghép được tính theo
công thức:
U6 = m6.Jp

(1.31)

Trong đó:
m6 - giá thành sử dụng đồ gá xác định theo bảng 09.1.5.
Bảng 09.1.5. Gía thành đồ gá vạn năng-lắp ghép.
Số ngày sử dụng đồ gá vạn năng - lắp ghép

Độ
phức
tạp

1

1
2
3
4
5

1,7

3,6
5,9
8,6
17,2

18

2

3

5

6

8

9

10

2,5
5,6
8,6
12,6
22

2,6
5,8
87

13,1
22,6

Giá thành sử dụng đồ gá vạn năng - lắp ghép
1,8
3,8
6,3
9,1
17,6

1,9
4,1
6,6
9,6
18,4

2,1
4,6
7,2
10,6
19,6

2,2
4,8
7,6
11,1
20,2

2,4
5,3

8,1
12,1
21,4


Chi phí hàng năm cho khấu hao và sửa chữa đồ gá chuyên dùng được tính theo
công thức:
1

U 5 =  + 0,04 
Z


(1.32)

Trong đó:
0,04 - hệ số tính đến sửa chữa đồ gá chuyên dùng.
Chi phí hằng năm cho khấu hao (đến khi đủ hết giá thành máy) được tính theo
công thức:
U7 = K1 Az
(1.33)
Trong đó:
AZ - định mức khấu hao máy (đến khi đủ hết giá thành máy) đối với các máy có
khối lượng ≤ 10 tấn với sử dụng dao cắt bằng kim loại thì AZ = 0,053, còn với sử
dụng dao cắt bằng hạt mài thì AZ = 0,056; máy với khối lượng ≥ 10 tấn, các giá trị
trên tương ứng 0,04 và 0,042.
Chi phí khấu hao diện tích lắp đặt máy được tính theo công thức:
(1.34)
U8 = H8.( A+AY).γ.β
Trong đó:

H8 - chi phí khấu hao 1m2 nhà xưởng để lắp đặt máy( máy có độ chính xác trung
bình: H8 = 16 USD/ m2, máy có độ chính xác cao: H8 = 18USD/m2.
Chi phí khấu hao cho diện tích phục vụ máy về mặt kỹ thuật được tính theo
công thức:
(1.35)
U9 = H8.AP.(P1+P2+P3+P4)
Trong đó:
H8 - được chọn theo công thức (1.34), còn các thông số AP, P1, P2, P3, P4 là các
thông số trong công thức (1.14)
Chi phí cho sửa chữa và phục vụ kỹ thuật của máy (không kể cơ cấu điều khiển
số) được tính theo công thức sau đây:
U10 = ( Hc.Rc+Hd.Rd).µ.β
(1.36)
Trong đó:
Hc, Hd - chi phí cho một đơn vị độ phức tạp sửa chữa cơ khí và phần điện của
máy(USD) được chọn theo bảng 09.1.6;
Rc, Rd - độ phức tạp sửa chữa cơ khí và phần điện được lấy theo catalô (hộ
chiếu) của máy;
µ - hệ số tính đến độ chính độ chính xác của máy (máy có độ chính xác trung
bình µ = 1,5; máy có độ chính xác cao µ =2)
19


Bảng 09.1.6. Chi phí cho sửa chữa và phục vụ kỹ thuật các máy công cụ
(không kể cơ cấu điều khiển số )
Chu kỳ sửa chữa (năm)
Độ
phức
tạp

7

8

9

10

11

12

13

14

Chi phí hàng năm cho một đơn vị độ phức tạp (USD)
Máy điều khiển bằng tay có khối lượng ≤ 10 tấn

Cơ khí

36

33

32

30

29

28

27

26

điện

9

8

8

7

7

7

7

6

Máy CNC có khối lượng ≤ 10 tấn
Cơ khí

36

34

32

30

29

28

27

26

điện

9

9

8

8

8

7

7

7

Tất cả các máy (kể cả máy CNC )có khối lượng ≥ 10 tấn
Cơ khí

43

39

37

35

33

32

31

30

điện

10

9

9

8

8

8

7

7

Ghi chú: chu kỳ sửa chữa của máy vạn năng được lấy làm chuẩn là 7 năm ,của
các máy CNC 1,2 đến 1,5 lần lớn hơn .
Chi phí hàng năm cho phục vụ kỹ thuật và sữa chữa các cơ cấu điều khiển được
xác định theo loại cơ cáu điều khiển và có thể lấy giá trị tương đối trong khoảng 400 ÷
1000 USD.
1.4. Ví dụ tính hiệu quả kinh tế khi gia công trên máy CNC:
Yêu cầu: chuyển gia công cơ khí chi tiết dạng trục từ máy tiện vạn năng
1K62 sang máy tiện cnc 16K20Φ3 - C5. Sản lượng hàng năm N = 600 chi tiết.
Số chi tiết trong loạt n = 50 chi tiết, số loạt chi tiết được đưa vào sản xuất
trong năm JP = 12. Thời gian từng chiếc để gia công trên máy 1K62: Ttcl = 70
phút và trên máy CNC 16K20Φ - C5: Ttc2 = 30,5 phút. Điều chỉnh máy 1K62
được công nhân đứng máy thực hiện, còn điều chỉnh máy CNC 16K20Φ3 - C5
được thợ điều chỉnh thực hiện.
Bảng 09.1.7 là các số liệu ban đầu cần thiết để tính toán. Bảng 09.1.8 là kết quả
tính toán các chi tiêu phụ. Bảng 09.1.9 là kết quả tính toán vốn đầu tư. Bảng 09.1.10
là kết quả tính toán giá thành gia công.
20


Bảng 09.1.7. Các số liệu ban đầu để tính hiệu quả kinh tế
Các số liệu

1

Chi tiết dạng trục
Máy 1K62 CNC 16K20Φ3 - C5
2

2

Sản lượng hàng năm N

600

600

Số loạt JP

12

12

Thời gian chế tạo chi tiết z (năm)

3

3

Thời gian từng chi tiết Ttc (phút)

70

30,5

Thời gian điều chỉnh máy tH (phút)

125

60,5

Bậc thợ kiểm tra

5

5

Bậc thợ đứng máy

3

2

Bậc thợ điều chỉnh máy

3

5

Bậc thợ điều chỉnh dao

-

4

Số câu lệnh của chương trình

-

340

7,28

7,28

Thời gian điều chỉnh một dao td (phút)

-

4

Tuổi bền của dao T (phút)

-

60

Số lưỡi cắt của mảnh hợp kim nt

-

3

Hệ số tỉ lệ của thời gian cơ bản trong thời gian
từng chiếc K1

-

0,8

Chi phí cho lập trình hoặc quy trình công nghệ
(USD)

29

116

Tiền lương một giờ cho công nhân H1 (USD)

1,61

1,46

Tiền lương một giờ cho thợ điều chỉnh máy H2
(USD)

1,61

1,78

Tiền lương một giờ cho thợ điều chỉnh dao H3
(USD)

-

1,58

Giá thành một câu lệnh (USD)

-

0,34

1,5

1,5

Cấp chính xác của máy

Trung
bình

Cao

Khối lượng của máy (tấn)

3,005

4

2,8x1,2

3,4x1,7

Giá thành phôi (USD)

Tiền lương một giờ cho thợ kiểm tra theo công
thức (USD)

Kích thước máy: dài x rộng (m)

21


1

2

2

-

1,2x1,2

Thời gian phục vụ của máy cho đến khi phải sửa
chữa lớn Tck (năm)

9,5

10

Công suất của tất cả các động cơ chuyển động
chính P(kw)

10

11

Độ phức tạp sửa chữa phần cơ khí Rc

12

11

Độ phức tạp sửa chữa phần điện Rđ

9,5

22

1

2

Giá thành máy M (USD)

4045

26.800

Hệ số trọng tải của η

0,85

0,85

Diện tích đặt máy theo kích thước khuôn khổ A
(m2 )

3,33

3,33

-

1,42

Định mức khấu hao máy Az

0,053

0,053

Chi phí cho một đơn vị độ phức tạp sửa chữa của
máy (USD)
- Phần cơ khí Hc
- Phần điện Hd

30,8
7,6

30,8
7,6

-

860

4,5

4

1

1,2

Quỹ thời gian làm việc của máy trong một
năm(giờ)

4055

3935

Giá thành 1 m2 nhà xưởng m1 (USD)

140

140

Giá thành 1m2 diện tích phục vụ máy m2 (USD)

200

200

Diện tích phục vụ cần thiết cho một người Ap
(m2)

7

7

Chi phí khấu hao 1m2 nhà xưởng để lắp đặt máy
(USD)

14

14

Chi phí cho một công nhân trong một năm (USD)

6600

6600

Kích thước bộ điều khiển chương trình (m)

Số máy mà một số công nhân có thể phục vụ
được d

Diện tích đặt bộ điều khiển Aγ (m2)

Chi phí hằng năm cho phục vụ kỹ thuật và sửa

chữa bộ điều khiển số (USD)
Hệ số tình đến diện tích bổ sung γ
Hệ số tính đến độ chính xác của máy

22


Bảng 09.1.8 .Tính toán các chỉ tiêu phụ.
Chỉ tiêu

Máy 1K62

CNC 16K20Φ3-C5

1

2

3

Thời gian gia công tất cả các chi tiết 70/60x600 = 700
trong một năm T1 và T2 (giờ) (công thức
79 và 80)

30,5x10 = 305

Thời gian điều chỉnh máy trong một 70/60x12 = 25
năm TH (giờ); (công thức 81 và 82)

60,5/60 x12 = 12,1

Thời gian điều chỉnh dao trong một năm
Td (giờ); (công thức 96)

-

(1,3x4x305x0,8)/60x3 =
7,04

Thời gian kiểm tra các chi tiết trong một 0,083.700 = 58,1
năm (giờ); theo công thức (98)và công
thức cho máy CNC

0,2x58,1 = 11,6

Số công nhân đứng máy P1 theo công 700/1860 = 0,376
thức (85)

305/1860x2 = 0,081

Số thợ điều chỉnh máy theo công thức (86) 25/1860 = 0,013

12,1/1860 = 0,006

Số thợ điều chỉnh dao Pd
Số thợ kiểm tra P4( theo công thức 86)
Số công nhân bổ sung để phục vụ máy
CNC P3 theo công thức (87)

-

Pd = Td/1860 = 0,004

58,1/1860 =
0,031

116/1860 = 0,006

-

(305+12,1+7,04)/(3935+
0,85)=0,048

Tổng công nhân để sản xuất tất cả các 0,376+0,013+ 0,081+0,006+0,004+0,006
+0,048 = 0,145
chi tiết trong năm P1 + P2 + Pd + P3 + P4 0,031 = 0,2103
Tỷ lệ tải trọng của máy để gia công chi (700+25)/4055x
tiết b theo công thức (77) và (78)
0,85 = 0,048

(305+12,1)/3935x0,85 =
0,095

Bảng 09.1.9.Tính toán vốn đầu tư
Chỉ tiêu

Máy 1K62

CNC 16k20Φ3-C5

1

2

3

Giá thành máy theo tải trọng K1
(USD) theo công thức 76

4045x1,1x
0,2103 = 936,9

26.800.1,1.0,095 =
2800,5

Giá thành diện tích cần thiết cho một 140(3,33+0).4,5 140(5,75+1,42).4.0,095 =
máy K2 theo công thức (83) (USD)
.0,2103 = 441,2
381,44
Giá thành diện tích phục vụ máy về mặt
kỹ thuật K3 theo công thức 84 (USD)

200.7.0,42 =
558

200.7.0,145 = 203

23

1

2

3

Giá thành xây dựng nhà làm việc cho
công nhân K4 theo công thức 89
(USD)

6600.0,42 =
2772

6600.0,145 = 957

Vốn lưu động trong sản xuấ K5 theo
công thức 90 (USD)

3.50(7,28+
1492,7/600.0,5.
0,2103 = 268,88

3.50(7,28+654,92/600.
0,5.0,095) = 111,51

Chi phí cho lập quy trình công nghệ
trên máy 1K62 và lập chương trình
điều khiển trên máy CNC 16K20Φ3 C5 (USD) theo bảng 43

29

116

Tổng vốn đầu tư K (USD), theo công
thức (73)

5035,98

4569,55

Bảng 09.1.10. Tính giá thành gia công.
Chỉ tiêu

Máy 1K62

CNC16K20Φ3 - C5

1

2

3

Tiền lương công nhân U1 tính theo 1,61.700 = 1127
công thức 90 (USD)

1,41.305/2 = 222,6

Tiền lương thợ điều chỉnh máy U2,
theo công thức 94 (USD)

1,61.25 = 40,2

1,78.12,1 = 21,54

Tiền lương thợ điều chỉnh dao U3 theo
công thức 95 (USD)

-

1,58.7,04 = 11,1

Tiền lương thọ kiểm tra U12 theo công 1,5.58,1 = 87,15
thức 97 (USD)

1,5.11,6 = 17,4

Chi phí cho lập quy trình công nghệ
trên máy 1K62 và lập chương trình
điều khiển trên máy CNC16k20Φ3C5theo công thức 99(USD)

1,1.29/3 = 10,6

1,1.116/3 = 42,5

Chi phí khấu hao máy U7 theo công
thức 102(USD)

936,9.0,053 =
49,65

2800,6.0,053 = 148,43

Chi phí khấu hao cho diện tích lắp đặt
máy U8 theo công thức 103 (USD)

14(3,33+0)4,5.
0,2103 = 44,1

14,7.0,145 =14,21

Chi phí khấu hao cho diện tích phục 14,7.0,42 = 41,1
vụ máy về mặt kỹ thuật U9 theo công
thức 109 (USD)

14,7.0,145 = 14,21

24


1

2

3

Chi phớ cho sa cha v phc v k (30,8.12+7,6.9,5). (30,3.11+7,7.22).1,2.0,09
thut ca mỏy U10 theo cụng thc 109 1.0,2103 = 92,9
5 = 57,3
(USD)

Chi phớ cho sa cha v phc v k
thut c cu iu khin s U11 theo
cụng thc 105 (USD) ;U11 = 860b

-

860.0,095 = 81,7

Tng giỏ thnh gia cụng theo cụng
thc 92(USD)

1492,7

654,92

Kt qu tớnh toỏn nh sau:
Chi phớ quy i S1 v S2khi gia cụng trờn mỏy 1K62 v mỏy CNC 16k203-C5
c xỏc nh theo cụng thc (1.2) v (1.3):
S1 = 1492,7 + 0,15.5035,98 USD
S2 = 654,92 + 0,15.4569,55 = 1340,35 USD
Hiu qu kinh t hng nm c xỏc nh theo cụng thc (1.1):
S0 = S1 S2 = 2248,09 1340,35 = 907,74 USD
2. Các yếu tố đảm bảo gia công tối u trên máy CNC.

2.1. Các yếu tố giảm giá thành gia công:
- Chọn chi tiết và tính công nghệ thích hợp cho từng máy CNC cụ thể.
- Chọn quy trình công nghệ tối u với với quỹ đạo chạy dao gia công và chạy
dao nhanh ngắn nhất.
- Chọn chế độ cắt tối u.
- Chi phí thời gian ít nhất cho bớc chạy dao nhanh.

- Tập trung nguyên công.
- Điều khiển thích nghi theo các thông số gia công đã chọn
- Đảm bảo thời gian cắt hợp lý khi có lệnh chờ của chơng trình điều khiển.
- Tổ chức đứng nhiều máy.
- Nâng cao độ chính xác của phôi, giảm lợng d gia công.
- Tối u hoá tiến trình công nghệ và phiếu gia công.
- Giảm chi phí cho chơng trình điều khiển.
- Giảm chi phí dụng cụ cắt (nhờ giảm độ mòn kích thớc).
- Giảm chu kì chuẩn bị và thời gian điều chỉnh đồ gá vạn năng điều chỉnh.
- Tăng hệ số phụ tải của máy.
25