Разработка производственного процесса изготовления круглых бриллиантов

        При  несимметричной разметке:   

             

0.31*1600$ = 496$;

0.18*860$ = 155$ ,

 

Общая сумма: 496 + 155 = 651$

 

      где 0.31 и 0.18 - вес готовых бриллиантов (ct); 1600$ и 860$ - цена 1ct, соответствующая их весу и исходным характеристикам алмазного сырья.

 

       При  симметричной разметке:

 

0.48*1030$ = 494$ ,

 

      Где 0.48 - вес готовых бриллиантов (0.24ct + 0.24ct), 1030$ - цена 1ct.

 

 

 

      Расчёты показали, что максимальную прибыль возможно получить при несимметричном делении кристалла алмаза, следовательно этот метод является предпочтительным, и именно на него мы будем опираться, рассчитывая дальнейший технологический процесс.

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3. Схема предлагаемого производственного процесса.

 

		Алмазное сырьё
		↓
Сортировка алмазного  сырья	←	Производственное исследование
↓		↓
Определение и нанесение  плоскости распиливания		Распиливание
		↓
		Обточка
		↓
		Огранка
		↓
		Оценка

 

 

 

 

 

 

 

       2.4. Алмазы размечают в соответствии с действующими рекомендациями чёрной тушью. Линию разметки на кристаллах массой от 1 ct и выше проводят по трём граням. Кристаллы алмаза правильной формы, массой от 0.16 до 2.99ct  размечают для несимметричного распиливания.

       Операция распиливание, необходима для разделения кристаллов на части с целью рационального использования алмазного сырья при переработке его в бриллианты. С помощью распиливания удаляют различные дефекты, находящиеся на пути реза пилы, а также расположенные вблизи плоскости распиливания.

 

                                          

         2.5.  Сортировка алмазов – процесс разделения алмазов по классификационным признакам или их сочетанию в соответствии с номенклатурой продукции. Процесс сортировки состоит из следующих операций: приём алмазов по массе; сортировка алмазов по классификационным признакам; экспертный контроль и аттестация алмазов; сдача партии и оформление документации.

         2.6. Последующей технологической операцией после распиливания является подшлифовка или операция предварительной огранки, при которой происходит придание алмазам формы, приемлемой для обработки на последующих операциях, а также выведение дефектов с  поверхностной зоны обрабатываемых граней.

 

2.7.   Задание диаметров  бриллиантов методом графического  моделирования.

                                                (М 10:1).

 

                         

 

       D₁ = 4,36 _мм ;                                            D₂ = 3,65_мм;

      λ₁ = 17 %;                                                λ₂ = 15% .                             

 

 

 

Расчёт операционных потерь и массы алмазных полуфабрикатов после деления.

 

                                                        

         P = (t+0,015+0,005)*d*(S1+S2) / 2 = (0,05+0,015+0,005)*0,0176*

*(5,7*4,4 + 5,6*4,3) / 2 = 0,001232*(25,1 + 24,1) / 2 = 0,03

P/m*100% = 0,03 / 1,18 * 100% = 2,6%

 Где: t – толщина распиловочного диска; 0,015 – увеличение толщины распиловочного диска от нанесения на него алмазного порошка; 0,005 – толщина микронеровностей плоскости распиливания; d – плотность алмаза, распиливания.

   

Расчёт массы  алмазных заготовок после деления.

 

        Vм = 1/3*h*S = 0,33*3,9*25,1 = 32,30мм³

m_м = V_м*0,0176 = 32,3*0,0176 = 0,57ct

m_б = m_кр - m_п - m_м = 1,18 - 0,03 - 0,57 = 0,58ct

где: VM – объём исходного кристалла; h – высота распиливаемого кристалла; S – площадь плоскости распиливания; m_М - масса меньшего кристалла; m_б – масса большего кристалла; m_кр – масса исходного кристалла; m_П – потери при распиловке.

 

                                                         

      2.8.  Основной задачей при выполнении следующей операции, обточки (или обдирки) является получение заготовки максимального размера по рундисту с высотой пояска, достаточной для размещения верхней части бриллианта.

 

 

 

Потери сырья  на операции обточка.

1. 0,57  - 19,5%     0.57*0,195 = 0,11_ct
2. 0,58  - 19,5%     0.58*0,195 = 0,11_ct

0,11 + 0,11 = 0,22_ct = 18,6%

Где 19,5% - допустимые безвозвратные  потери при обточке  кристаллов массой 0,50ct и выше, и с незначительным искажением формы.

 

Расчёт массы  обточенных заготовок.

m₁ = 0,57 - 0,11 = 0,46_ct

m₂ = 0,58 - 0,11 = 0,47_ct

 

       2.9.   Огранка – технологический процесс обработки природных и синтетических минералов с целью придания им определённой эстетической формы, достижения высокого светового эффекта и специфического для данного минерала блеска, а также устранения природных пороков – включений, трещин, выколов и др., встречающихся в минералах.

        Для  шлифования и полирования плоских  поверхностей бриллианта применяют  станки, в которых рабочим инструментом  является чугунный диск, шаржированный  алмазным порошком. К ограночным  станкам применяют следующие  требования: станок должен быть  простой конструкции, удобен в  эксплуатации и выполнен из  недорогостоящих материалов. Для  нашего проекта был выбран  станок с двумя опорами для  шпинделя ОАБ – 4, с диаметром  рабочего диска 300мм и частотой  вращения шпинделя 2000 – 3000об/мин.

    Станок ОАБ  прост и надёжен в эксплуатации, и обладает следующими достоинствами: 1) простота конструкции позволяет  быстро менять детали при ремонте; 2) конструкция станка обеспечивает  плавное вращение диска при  высоких скоростях. 

       Для  выполнения процесса огранки  применяют приспособления для  постановки площадки, нанесения  линии рундиста и огранки нижней  и верхней частей бриллианта.

 

              На рабочем месте огранщика должны быть необходимые инструменты: отвёртка, пассатижи, 10х измерительная лупа, угломер для проверки наклона углов верха и низа бриллианта, рундистомер, пинцет, набор цанг и вспомагательные материалы: асбест, флакон с насыщенным раствором буры, 10%ным раствором  соляной кислоты или 6%ным раствором серной кислоты, растительным маслом, спиртом, алмазным порошком. Каждый огранщик должен быть обеспечен запасным ограночным диском, хранящимся на стеллаже под станком.

        Рабочим  местом огранщика называется  участок рабочей площади, закреплённый  за данным рабочим и предназначенный  для выполнения огранки и размещения  необходимой технологической оснастки  и инструмента. По окончании  работы инструменты протирают  и хранят в специальной гофте.  Растворы во флаконах с притёртым  пробками оставляют на станке. Правильная организация рабочего  места позволяет при наименьшей  затрате рабочего времени достигать  наивысшей производительности труда,  высокого качества продукции  и обеспечивает безопасные условия  работы.

Потери сырья  при огранке.

1. 0,46 – 0,18 = 0,28_ct (60,9%)
2. 0,47 – 0,31 = 0,16_ct (34,04%)

0,28_ct + 0,16 _ct= 0,44_ct (37,3%)

Где: 0,46 и 0,47 – вес кристаллов после операции обточка; 0,18 и 0,31 –  расчётный вес готовых бриллиантов.

                                    3.Охрана труда техника безопасности.

   Каждый работающий должен знать и выполнять инструкцию по технике безопасности, которая определяет условия безопасной работы на данной производственной операции. 

        Перед  началом работы  необходимо привести  в порядок рабочую одежду (рукава  у кисти рук должны плотно  прилегать к руке; не должно  быть свободно свисающих и  развивающихся концов одежды; волосы  должны быть убраны под головной  убор); осмотреть рабочее место  и привести его в порядок  (убрать лишние предметы, технологическую  оснастку расположить таким образом,  чтобы избежать лишних движений  и обеспечить безопасность в  работе); проверить исправность станка (заземление, освещённость, натяжение приводного ремня, исправность инструмента и технологической  оснастки, наличие на станке ограждающего устройства); проверить прочность крепления конусов шпинделя в опорах подшипников и диска на шпинделе; проверить устойчивость крепления обрабатываемого кристалла в приспособлении.

             Во время работы рабочий обязан: не оставлять станок без присмотра;  при обнаружении неисправностей  в оборудовании выключить его  и вызвать  мастера; выполнять  только порученную работу; при  получении травмы обратиться  в медпункт.                                                                                       

             Рабочему запрещается: выполнять  работу на неисправном станке; пользоваться неисправным инструментом  и технологической оснасткой;  ремонтировать электрическую часть  станка самостоятельно.

             По окончании работы рабочий  обязан: привести в порядок рабочее  место; сдать оборудование сменщику  или мастеру, предупредив их  обо всех недостатках в работе  станка и оборудования.

 

       4.Экономическая часть.

Одним из основных экономических показателей работы предприятия, занятого обработкой алмазов в бриллианты, является эффективное использование алмазного сырья, а показатель использования сырья называют выходом годного.

 

4.1.                  Предполагаемый общий выход годного.

 

   Где: mбр – масса готовых бриллиантов, и mкр – масса исходного кристалла.

 

 

 

 

   

  

 

       Баланс потерь по операциям.

операция	по массе (ct)	%
распиловка	0,03	2,6
обточка	0,22	18,6
огранка	0,44	37,3
готовая продукция	0,49	41,5
всего	1,18	100,0

 

     

 

   4.2.                           Оценка бриллиантов.

          Цель оценки бриллиантов – определить стоимость в зависимости от весовых, геометрических (форма, тип огранки) и качественных (цвет, дефектность) характеристик. Дефектность бриллианта определяется как сумма природных дефектов и дефектов, образовавшихся в результате обработки алмаза. Степень дефектности бриллианта зависит как от количества, так и от характера и расположения дефектов.

          Цвет бриллиантов определяют  при естественном свете, в помещениях  без доступа прямого солнечного  света. Цветовая гамма мебели  и полов – серая нейтральная,  стены и потолок – белые.  Эти условия необходимы для  максимально возможного точного  определения цвета бриллиантов.  Массу бриллиантов определяют  на каратных весах с точностью  до 0,01кар.

          Стоимость готовых бриллиантов  зависит от их цвета, дефектности,  массы и формы бриллианта по  рундисту.

 

 

 

 

 

 Акт оценки бриллиантов.

 

форма огранки	группа массы	кол-во	группа огранки	группа цвета	группа чистоты	цена ($/ct)	скидка (%)	цена ($/ct)
Кр-57	0,30-0,99	1	А	3	2	1600	-	1600
Кр-57	до 0,29	1	А	3	2	860	-	860
всего		2				2460		2460

 

вес бриллиантов (ct)	стоимость ($)
0,31	496
0,18	155
0,49	651

 

 

   4.3.   Расчёт коэффициента валютной эффективности.

        Показатель, определяющий, во сколько раз стоимость готовых бриллиантов превосходит стоимость алмазного сырья.

КЭФ = = =

   Возможность огранщика  влиять как на выход годного,  так и на коэффициент валютной  эффективности ограничен техническими  условиями и геометрическими  параметрами бриллиантов. Но соблюдение  следующих условий позволяет  получать бриллианты более высокой  массы: