43749

Спроектирован участок механической обработки детали и произведен расчет и анализ условий труда и безопасности жизнедеятельности

Дипломная

Производство и промышленные технологии

Штамп с верхним прижимом предназначен для вырубки листа сердечника электродвигателя ВАО44502 асинхронный трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором обдуваемый взрывозащищенный. В данном дипломном проекте разрабатывается технология изготовления матрицы для вырубного штампа форма и размеры которой унифицированы т. данный тип матрицы используется во многих штампах листовой штамповки матрицы которых отличаются только профилем вырубаемого листа. Ведомость по заказам матриц для вырубных штампов Заводпотребитель Условный годовой...

Русский

2013-11-07

1.2 MB

22 чел.

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

ДП.151001.600597.00.000.ПЗ

Введение.

На современных предприятиях машино- и приборостроения проектирование технологических процессов изготовления деталей машин и их сборки выполняют инженеры технологи. Качество проекта зависит от возможностей технологического оборудования механических цехов, металлорежущего инструмента и общепринятой последовательности выполнения различных операций. Разработка технолога должна быть грамотно оформлена на специальных технологических картах, регламентированных ГОСТами. Ошибки оформления приводят к сбою в работе всех служб предприятия, обеспечивающих снабжение и осуществляющих координирование деятельности как основных, так и вспомогательных цехов, занятых изготовлением и сборкой выпускаемых изделий.

В данном дипломном проекте приводится структура документов, описывающих технологические процессы механической обработки детали. Качество разработки и соответствующее оформление технологических документов характеризует техническую зрелость специалиста инженера – технолога. Для грамотного проектирования процессов обработки проектировщик приводит сведения об оценке технологичности детали, экономической точности различных методов обработки, рассматриваются методы контроля качества поверхности.

Приводится работа по оформлению технологических и инструментальных наладок. Так как стандартов на эти работы не существует, то они имеют некоторую сложность при оформлении схем наладок. Схемы наладки являются важным технологическим документом, так как в них указываются операционные размеры, коды режущих инструментов, зажимные элементы приспособления, траектории формообразующих движений, приводятся таблицы с указанием режимов резания. Таким образом, в схеме наладки содержится вся информация, необходимая для настройки и наладки станка на данную технологическую операцию, т.е. схема наладки является основным документом для наладчика или оператора технологического оборудования. На схемах наладки может быть представлена краткая техническая характеристика металлорежущего станка новой модели или станка, имеющего большое распространение на предприятиях республики.

Рассматриваются типовые маршруты механической обработки детали. Также спроектировано станочное приспособление, обеспечивающее требуемую точность обработки, которая во многом зависит от точности его установочных элементов.

Дипломный проект также содержит проектирование и расчет специальных средств технического контроля, а также режущего инструмента. Спроектирован участок механической обработки детали и произведен расчет и анализ условий труда и безопасности жизнедеятельности.

  1.  ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

  1.  Служебное назначение и технические характеристики изделия,

содержащего данную деталь.

Штамп с верхним прижимом предназначен для вырубки листа сердечника электродвигателя ВАО4-450-2 (асинхронный трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором, обдуваемый, взрывозащищенный).

В данном дипломном проекте разрабатывается технология изготовления матрицы для вырубного штампа, форма и размеры которой унифицированы, т.е. данный тип матрицы используется во многих штампах листовой штамповки, матрицы которых отличаются только профилем вырубаемого листа. Поэтому разработка технологии изготовления габаритных и базовых поверхностей предполагается для использования на ряде предприятий, выпускающих короткозамкнутые асинхронные электродвигатели.

Рисунок 1. Матрица

 

  1.  Производственная программа выпуска деталей. Тип производства.

Тип производства и соответствующие ему формы организации работы определяют характер технологического процесса и его построение. Тип производства выбирается в зависимости от программы выпуска и массы детали. Деталь «Матрица» имеет вес 1,42 кг. и объём выпуска продукции 192 шт. в 3 месяца. Деталь выпускается для 5-ти заводов, которые представлены в табл. 1.

Таблица 1.  Ведомость по заказам матриц для вырубных штампов

Завод-потребитель

Условный

годовой

заказ

Заказ,

шт./3 мес.

ОАО «Владимирский Электромоторный Завод»

168

42

ОАО «Электродвигатель»

176

44

ОАО «Металлист»

224

56

ОАО «Электротяжмаш»

100

25

ОАО «Ярославский Завод «Красный Маяк»

100

25

Итого:

192

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями, и достаточно большим объемом выпуска. При серийном производстве используются универсальные станки, чаще станки с ЧПУ, а также станки-полуавтоматы, оснащенные как специальными, так и универсальными и универсально-сборными приспособлениями, часто с механизированным приводом зажима, что позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовления изделия.

В серийном производстве технологический процесс изготовления изделия преимущественно дифференцирован, т.е. расчленен на отдельные самостоятельные операции, выполняемые на определенных станках.

При серийном производстве обычно применяют универсальные, специализированные, агрегатные и другие металлорежущие станки. При выборе технологического оборудования, специального или специализированного станочного приспособления или вспомогательного инструмента необходимо производить расчет затрат и сроков окупаемости, а также ожидаемый экономический эффект от использования оборудования и технологического оснащения.

Характерной чертой серийного производства является изготовление изделий партиями с определенной периодичностью. Количество деталей в партии можно определить по формуле:

,                                                           (2)

где  N - годовая программа, 768 шт.;    

а – Коэффициент серийности. Рекомендуемая периодичность запуска: 3, 6, 12, 24; принимаем а=6,

254- количество рабочих дней в году, тогда:

n=768*6/254=18,1

Примем n = 18 шт.

  1.  Расчёт приведённой программы выпуска деталей.

Оценка годовой программы выпуска в условиях серийного производства даётся по приведённой или условной программе. Для этого всю номенклатуру изделий, подлежащих обработке на проектируемом участке, разбивают на группы деталей, сходных по конструкции и техническим процессам изготовления. Поскольку в рассматриваемом техпроцессе участвует только одна деталь, то оценка годовой программы осуществляется по следующему алгоритму:

На проектируемом участке механической обработки объектом производства является деталь «Матрица», годовая программа выпуска которой составляет NГ=500 шт.

Для предварительного определения типа производства используем годовой объем выпуска и массу детали.

Масса детали согласно чертежу составляет М = 1,54 кг.

На основании программы выпуска рассчитывается её приведённое значение:

    ,               (1)

где NД – заданная годовая программа,

          КП - коэффициент приведения, который учитывает изменение КМ по массе, Ксер серийности и Ксл сложности механической обработки каждой из них:

                                (2)

Коэффициент приведения КП характеризует отношение трудоёмкости каждой детали к трудоёмкости расчетного типового представителя. Входящие в формулу составляющие, можно определить по следующим эмпирическим зависимостям.

Коэффициент изменения по массе:

    ,                                            (3)

где mg - масса i -той детали в группе,

m - масса детали, принята в качестве представителя.

Тогда для каждой детали:

Матрица представитель -  ;

Матрица 1 - ;

Матрица 2 - ;

Матрица 3 - ;

Коэффициент серийности Ксер , определяется по соотношению:

    ,                                                    (4)

где N - годовой выпуск детали-представителя,

Ng - выпуск i-той детали группы.

Тогда для каждой детали:

Матрица представитель - ;

Матрица 1 - ;

Матрица 2 - ;

Матрица 3 - ;

Коэффициент сложности Ксл учитывает различие в сложности формы, точностных параметров и шероховатости обрабатываемых поверхностей. В зависимости от числа оригинальных поверхностей в детали, требующих применения для обработки специального инструмента:

,                                                      (5)

где Qg - число оригинальных поверхностей в i - детали группы,

Q - число оригинальных поверхностей в детали-представителя.

Тогда для каждой детали:

Матрица представитель - ,;

Матрица 1 - ;

Матрица 2 - ;

Матрица 3 - .

Коэффициент приведения согласно формуле (1) по каждой детали составит:

Матрица представитель - ;

Матрица 1 - ;

Матрица 2 - ;

  Матрица 3 - .

На основании программы выпуска детали группы рассчитывают её приведённое значение:

.

Тогда по каждой детали:

Матрица представитель - ;

Матрица 1 -  шт;

Матрица 2 -  шт;

 Матрица 3 - шт.

Общая приведённая программа выпуска рассчитывается по формуле:

,                                                    (6)

где k – количество деталей в группе.

Полученные данные сводим в таблицу 2.1.

Таблица 2.    Расчёт приведённой программы

Наименование детали

Заданная программа

Приведённая программа

Годовое кол-во (шт.)

Масса одной детали

Число оригиналь-ных поверхностей

Коэффициенты приведения

Кол-во деталей

на год

по

массе

по серий-

ности

по слож-     ности

общий

Матрица 1

300

1,75

16

1,06

1,08

0,97

1,11

333

Матрица 2

350

1,8

15

1,08

1,05

1,0

1,28

448

Матрица 3

400

2,04

16

1,15

1,03

0,94

1,11

444

Матрица 4 - П

500

1,54

14

1,0

1,0

1,0

1,0

500

Всего:

1550

-

-

-

-

-

-

1725

Данная деталь” Матрица ” выпускается в количестве 500 штук.

Масса детали 1,54 кг. Этому количеству выпускаемых деталей соответствует тип производства – среднесерийное.

Серийное производство характеризуется изготовлением ограниченной номенклатуры продукции партиями (сериями), повторяющимися через определенные промежутки времени. В зависимости от размера серии различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производства. Особенности организации серийного производства заключаются в том, что удается специализировать рабочие места для выполнения нескольких подобных технологических операций, наряду с универсальным применять специальное оборудование и технологическую оснастку, широко применять труд рабочих средней квалификации, эффективно использовать оборудование и производственные площади, снизить, по сравнению с единичным производством, расходы на заработную плату.

  1.  Технологический процесс изготовления детали.

  1.  Анализ технических требований  к детали.

Материал детали  - Сталь Х12 ГОСТ 5950-2000, которая обеспечивает деталям, не подвергающимся сильным ударам и толчкам высокую устойчивости против истирания; волочильные доски, глазки для калибрования пруткового металла под накатку резьбы, гибочные и формовочные штампы, сложные секции кузовных штампов, штамповки активной части электрических машин и т.д.

Химический состав материала:

Таблица 4.  Химический состав стали Х12.

Химический элемент

%

Вольфрам (W), не более

         0.20

Ванадий (V), не более

0.15

Кремний (Si)

0.10-0.40

Медь (Cu), не более

0.30

Молибден (Mo), не более

0.20

Марганец (Mn)

0.15-0.45

Никель (Ni), не более

0.35

Титан (Ti), не более

0.03

Фосфор (P), не более

0.03

Хром (Cr)

11.50-13.00

Сера (S), не более

0.030

Таблица 5.  - Механические свойства стали Х12.

Сортамент

Предел кратковременной прочности sB, МПа

Предел пропорциональности sT, МПа

Относительное удлинение при разрыве ds , %

Относительное сужение y, %

Ударная вязкость KCU, кДж / м2

Поковка

380

205

22

30

230

Исходя из служебного назначения детали и условий её эксплуатации, устанавливаются следующие требования на точность размеров, формы и взаимного расположения поверхностей:

  1.  Сопрягаемые поверхности детали обрабатываются :

- 8 мм  по квалитету и допуску H7 с шероховатостью Ra = 1,25 мкм;

- Размер 20 мм  по  квалитету и допуску 0,2 с шероховатостью Ra = 1,25 мкм;

- Размер 8,2 мм  по 9  квалитету и допуску 0,05 с шероховатостью Ra = 1,25 мкм;

- Размер 13,2 мм  по 9  квалитету и допуску 0,043 с шероховатостью Ra = 1,25 мкм;

- Размер 13,6 мм по 9 квалитету и допуску 0,043 с шероховатостью Ra =

1,25 мкм;

- Все резьбы выполняются с точностью 7Н;

  1.  Базирующие отверстия выполнить  8H7;
  2.  Неуказанные шероховатости поверхностей выполнять

Ra = 1,25 мкм

  1.  Отработка конструкции детали на технологичность.

Анализ технологичности обеспечивает улучшение технико-экономических показателей разрабатываемого технологического процесса.

Основные задачи, решаемые при анализе технологичности, сводятся к возможному уменьшению трудоемкости, материалоемкости, возможности обработки детали высокопроизводительными методами. Таким образом, изучение технологичности конструкции позволяет снизить себестоимость ее изготовления без ущерба для служебного назначения.   

Различают качественную и количественную оценки технологичности.

  1.  Качественный анализ технологичности.

      Материал детали  - Сталь Х12 ГОСТ 5950-2000, которая обеспечивает деталям, не подвергающимся сильным ударам и толчкам высокую устойчивости против истирания; волочильные доски, глазки для калибрования пруткового металла под накатку резьбы, гибочные и формовочные штампы, сложные секции кузовных штампов, штамповки активной части электрических машин и т.д. Деталь воспринимает большие нагрузки, имеет сложный в изготовлении профиль с поднутрением под форму вырубаемого листа, повышенные требования к классу точности и шероховатости базирующих отверстий и рабочих плоскостей, нежесткий «язычок», который сложен в закреплении.

  1.  Количественный анализ технологичности.

Количественная оценка технологичности детали сводится к определению коэффициентов унификации, шероховатости и точности основных обрабатываемых поверхностей [см. рисунок 2].

Рисунок 2. Схема нумерации поверхностей детали.

Таблица 3.  Показатели точности, шероховатости и унификации поверхностей детали

Пов-ти

Размер, мм

Квалитет

точности

Шероховатость

поверхности

Rа, мкм

Унификация

поверхности

Приме-чание

1

90

h14

6,3

+

2 пов.

2

120

h14

6,3

+

2 пов.

3

M10

7H

6.3

+

6 отв.

4

8

H8

1.25

+

2 отв.

5

Проф. отв.

h9

1.25

-

6

М6

6,3

+

7

20

h14

1.25

+

2 пов.

8

10

h14

6,3

+

2 пов.

Согласно стандартам ЕСТПП 14.201-83 технологичность детали оценивается следующими коэффициентами:

1. . Определение коэффициента унификации конструктивных элементов:

;                                                      (3)

где  QУЭ – число унифицированных элементов, QУЭ=21;

       QЭ – общее число элементов QЭ = 24.

По данному коэффициенту деталь является технологичной.

2. Определение коэффициента точности поверхностей:

,                                                 (4)

где  Аср – средний квалитет точности

,                                                       (5)

где   Аi – квалитет точности исполнения размера;

ni – число поверхностей с одинаковой точностью;

         n – общее число размеров.

,

деталь по этому показателю технологична.

3. Определение коэффициента шероховатости:

;                                                   (6)

где  Шср – средняя шероховатость.

,                                                    (7)

где  Шi – параметр шероховатости поверхности;

        ni – число поверхностей с одинаковой шероховатостью.

,

;

 деталь по этому показателю технологична.

Таким образом, по всем показателям точности и шероховатости деталь является технологичной, за исключением обработки профильного отверстия, которое является нетехнологичным.

Вывод:  качественные характеристики поверхностей и инструмент, с помощью которого эти поверхности изготавливаются, назначены вполне технологично.

Рисунок 3. Схема нумерации поверхностей детали.

Таблица 6.  Служебное назначение поверхностей

пов.

Параметры основных размеров детали, мм

Назначение поверхности

Примечание

1,

2

90 h14, 120 h14

Ra = 6,3

Свободные поверхности. Не сопрягаются с другими деталями в сборке

Повышенная шероховатость для безопасности рабочего

3

М10-7Н

Крепежные отверстия для сопряжения матрицы с другими деталями в сборке

Соответствует типовым требованиям

4

8Н8

Ra = 1.25

Базирующие отверстия под установочные пальцы

Соответствует типовым требованиям

5

Профиль

Наиболее ответственная поверхность.

Формирует профиль вырубаемой детали

Соответствует типовым требованиям

6

М6-7Н

Крепежное отверстие для обеспечения жесткости

язычка матрицы

Соответствует типовым требованиям

7

20h14

Ra = 1.25

Обрабатывается

совместно с другими деталями

Точность повысить до 12 квалитета

8

10h14

Ra = 6.3

Технологическая поверхность, не нуждается в особых требованиях

Соответствует типовым требованиям

9

95±0,2

Размер между базирующими отверстиями

Допуск ужесточить до 0,005

  1.  Выбор и обоснование метода получения заготовки. Расчет припусков и допусков на механическую обработку.

Рассмотрим варианты получения заготовки из полосы путем газорезки как наиболее приемлемые для детали данной массы в условиях среднесерийного производства.

  1.  В качестве базового варианта используется газорезка. Заготовку получают газорезкой  с точностью от ± 1,0 до ± 4,0 мм. Длину заготовки с учётом припуска на обработку берём l = мм

Определяем массу заготовки по формуле:

,                                               (9)

где a – ширина заготовки, м; b – толщина заготовки, м; l – длина заготовки, м; = 7,85103 кг/м3 – плотность материала заготовки.

Тогда получаем:

 

Коэффициент использования материала определяется:

,                                                       (10)

Трудоемкость изготовления детали по базовому варианту:

Базовая стоимость одной тонны полосы SЗ = 20000 руб., стоимость одной тонны отходов SОТХ = 2000 руб.

Стоимость основных материалов, для базового варианта - газовая резка полосы, рассчитывается по формуле:

,                   (11)

где КПЗ - коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы КПЗ=1,04.

руб.

Заработная плата основных рабочих по базовому варианту:

, руб.

Себестоимость получения детали из полосы:

,                                                     (12)

, руб.

  1.  В качестве альтернативного варианта получения заготовки выбираем газовую резку на станке с ЧПУ.

Масса заготовки в этом случае  кг., тогда: коэффициент использования материала при массе детали кг. КИМ = 0,9.

Деталь «Матрица» по проектному ТП изготавливается газовой резкой на станке с ЧПУ.  

Газовая резка с ЧПУ принимается с целью получения гораздо более точной заготовки, т.к. при таком варианте значительно сокращаются припуски на механическую обработку в связи с более высоким качеством и точностью реза, т.к. машина автоматически устанавливает необходимое давление в зависимости от толщины металла. Поэтому при врезании в металл на больших толщинах не требуется никакого постороннего вмешательства. Пробег горелки вместе со шлаковой бляшкой короче, а поэтому можно больше экономить основной металл.

Преимущества установок газовой резки с ЧПУ:

- легкий вес вследствие компактной и рациональной конструкции;

- большая скорость резки и высокое качество торцевой поверхности реза (от 140 до 400 м/мин в зависимости от толщины заготовки);

- возможность резания различных толщин с точностью 0,5 мм;

- отсутствие деформации разрезаемого металла;

- невысокое количество отходов материала;

- пригодность к использованию не только в закрытых помещениях;

- относительно невысокие инвестиционные вложения.

-небольшая занимаемая площадь.

Рисунок 3: Раскрой заготовок

Масса заготовки согласно расчетам составляет:  кг.

Коэффициент использования материала согласно формуле   составит:

Стоимость основных материалов для проектного варианта газовая резка на станке с ЧПУ определяется по формуле:

,

где КМ, КС, КВ, КП- коэффициенты, учитывающие зависимость стоимости материала заготовки от класса точности, группы сложности массы, марки материала  и объема производства.

руб

Заработная плата основных рабочих по проектному варианту:

,                                                (16)

где СПЗ – приведенные затраты на рабочем месте, руб./час;

tШТ.К– штучно-калькуляционное время на выполнение заготовительной операции, мин.

руб.

руб.

Данные по вариантам заготовок заносим в таблицу 7.

Таблица 7.  Приведенные затраты по вариантам получения заготовки.

Показатели

Обозначения

Значение показателя

Вариант 1

(проектируемый)

Вариант 2

(базовый)

Масса детали, кг

Gд

1,42

Масса заготовки, кг

Gp

1,56

1,69

Приведенная цена заготовки, руб.

Цз

23.43

20.96

Масса отходов, кг

Go

0,14

0,27

Приведенная цена отходов, руб

Цо

0,03

0,06

Стоимость заготовки, руб.

Цозо

23.4

20.9

Коэффициент использования материала

Ким

0,91

0,84

Трудоёмкость изготовления детали, мин

Тшт

0,25

0,20

Снижение материалоёмкости, кг

65

-

Стоимость стружки, руб./тонну

m

226

Вывод: В результате проведенного анализа видно, что коэффициент использования материалов в проектном варианте  выше по сравнению с базовым. Стоимость штучной заготовки по проектному варианту составляет , что ниже по сравнению с базовым вариантом. Наибольший эффект экономии материала даёт максимальное приближение форм и размеров заготовки к готовой детали.

  1.  Выбор вида технологического процесса с учетом типовых

технологий.

 В соответствии с указаниями технологический процесс изготовления детали типа «Матрица» выполняют в следующей последовательности:

  1.  На заготовительной операции методом газовой резки получают заготовку;
  2.  На первых одной - двух операциях механической обработки при базировании по черновым базам обрабатывают основные технологические базы .
  3.  Затем выполняют операции формообразования детали до стадии чистовой обработки;
  4.  Далее осуществляют операции местной обработки на ранее обработанных поверхностях (фрезерование плоскостей, скосов, сверление отверстий);
  5.  Выполняют отделочную обработку основных, наиболее ответственных поверхностей;
  6.  При необходимости за этим следует обработка самых ответственных поверхностей.

Рисунок 6 . Виды технологических процессов.

С  учетом специфики производства, серийности, типа детали и т.п. выбираем технологический процесс единичный – рабочий – проектный – операционный.

.

  1.  Методы обработки поверхностей детали.

Таблица 8.  Методы обработки поверхностей

Номер поверхности

Размер пов-

ти, мм

Квалитет точности

Шероховатость Ra

Наименование операции

Квалитет точности

Допуск размера, мм

Шероховатость Ra,мкм

Глубина дефектного слоя сляслоя, мкм

1,2

90

h13

6,3

Фрезерование:

-черновое

-чистовое

h14

h13

-0,56

-0.5

12,5

6,3

100

80

3, 4

120

h13

6,3

Фрезерование:

-черновое

-чистовое

h14

h13

-0,62

-0,5

12,5

6,3

100

80

5,6,7,8,9,10

M10

7H

6,3

Сверление

Зенкерование

Резьбонарезание

H12

H10

7H

+0,12

+0,081

+0,036

6,3

3,2

3,2

50

50

50

11,12

8

H7

1,25

Сверление

Зенкерование:

-черновое

-чистовое

Развертывание

-нормальное

H12

Н10

H9

Н7

+0,090

+0,058

+0,036

+0,015

12,5

6,3

3,2

1,25

50

40

30

25

13

13,2;

30.8

h9

h10

1,25

1,25

Сверление

Обработка контура электроискровым методом

Н12

H9

+0.12

+0.043

6.3

1.25

50

25

14

М6

Н9

6,3

Сверление

Зенкерование

Резьбонарезание

Н12

Н10

+0,15

+0,076

+0,036

6,3

3,2

3,2

50

50

50

15,16

20

h12

1.25

Фрезерование:

-черновое

-чистовое

-тонкое

h14

h13

h12

-0,56

-0.5

-0.1

12,5

6,3

1.25

100

80

50

17,18

10

h4

6.3

Фрезерование:

-черновое

h14

-0,56

12,5

100

  1.  Разработка технологического процесса изготовления детали.

  1.  Выбор схем базирования. Разработка маршрутной технологии.

Исходными данными для проектирования технологического процесса являются:

а) рабочий чертеж обрабатываемой детали со всеми необходимыми техническими условиями (регламентирующие точность, параметр шероховатости поверхности);

б) чертеж заготовки;

в) производственная программа выпуска деталей;

г) данные о наличном оборудовании в виде паспортов станков и плана их расположении в цехе, объём годового выпуска изделий.

Для разработки технологического процесса обработки детали требуется предварительно изучить ее конструкцию и функции, выполняемые в узле, механизме, машине, проанализировать технологичность конструкции и проанализировать чертеж. Рабочий чертеж детали должен иметь все данные, необходимые для исчерпывающего и однозначного понимания при изготовлении и контроле детали, и соответствовать действующим стандартам.

Технологичность конструкции детали анализируют с учетом условий ее производства, рассматривая особенности конструкции и требования качества как технологические задачи изготовления. Выявляют возможные трудности обеспечения параметров шероховатости поверхности, размеров, форм и расположения поверхностей, делают увязку с возможностями методов окончательной обработки, возможностями оборудования и метрологических средств. Обращают внимание на конфигурацию и размерные соотношения детали, устанавливают обоснованность требований точности, выявляют возможность тех или иных изменений, не влияющих на параметры качества детали, но облегчающих ее изготовление.

Маршрутную технологию разрабатывают, выбирая технологические базы и схемы базирования для всего технологического процесса. Выбирают две системы баз — основные базы и черные базы, используемые для базирования при обработке основных баз.

Всю механическую обработку распределяют по операциям и, таким образом, выявляют последовательность выполнения операций и их число; для каждой операции выбирают оборудование и определяют конструктивную схему приспособления.

Построение маршрутной технологии во многом зависит от конструктивно-технологических особенностей детали и требований точности, предъявляемых к ее основным ответственным поверхностям. Для основных поверхностей выбирают методы обработки с учетом точности выбранной заготовки, назначают число и последовательность выполняемых переходов, определяют содержание операций. Место обработки менее ответственных поверхностей определяется конкретными условиями и не является принципиально важным. Если обработку этих поверхностей по расположению и видам применяемых инструментов можно вписать в основные операции, то ее включают в состав этих операций в качестве переходов, выполняемых на черновых и чистовых стадиях обработки.

Деление всего объема обработки на операции, выбор оборудования, формирование операций по содержанию зависят также от условий производства. При обработке на универсальных станках стремятся к более полному использованию их возможностей. Наиболее точные станки используют для чистовой и отделочной обработки, выделяемой в отдельные операции. Во всех случаях выполнение черновой и чистовой обработки за одну операцию рекомендуется сначала провести черновую обработку всех поверхностей, а затем выполнить чистовую обработку тех поверхностей, для которых она необходима.

В маршрутной технологии в процессе обработки предусматривают контроль качества обрабатываемой детали с целью технологического обеспечения заданных параметров. При проектировании новых производств, в основе технологических разработок и выбора оборудования должен находиться прогрессивный технологический процесс. Технико-экономические обоснование, подтверждающее преимущество применения нового высокопроизводительного оборудования, дорогостоящих средств технологического оснащения.

Операционную технологию разрабатывают с учетом места каждой операции в маршрутной технологии. К моменту проектирования каждой операции известно, какие поверхности и с какой точностью были обработаны на предшествующих операциях, какие поверхности и с какой точностью нужно обработать на данной операции.

Проектирование операций связано с разработкой самой структуры операции, доставления схемы наладок. При расчётах точности может возникнуть необходимость в некоторых изменениях маршрутной технологии, выбора оборудования, содержания операций или условий ее выполнения. Операционная технология позволяет выдать задание на конструирование специального оборудования, средств механизации и автоматизации, на разработку средств технологического оснащения и метрологического обеспечения процесса.

Базирование детали «Матрица» производится установкой по плоскости и двум перпендикулярным к ней отверстиям. Выбранный метод базирования обеспечивает высокую точность относительного положения обрабатываемых поверхностей. Для реализации этого способа на первых операциях тех. процесса обрабатывается плоскость заготовки и на ней выполняются два точных отверстия, имеющих размерную точность 8Н7. Установочные элементы представляют собой две опорные пластины с двумя базирующими пальцами. Чтобы избежать заклинивания заготовки при установке - один палец выполняется цилиндрическим, а другой - срезанным. Базовые отверстия наиболее удалены друг от друга.

Таким образом, установочной базой является плоскость детали. Лишает заготовку трёх степеней свободы. Чтобы обеспечить статическую определенность, заготовка устанавливается на цилиндрический палец, лишающий двух степеней свободы, и  являющийся направляющей базой, и на срезанный палец, лишающий одной степени свободы, и являющийся опорной базой

Так как, выбранная схема базирования лишает заготовку шести степеней свободы, то можно считать базирование полным.

В соответствии с этим, технологический процесс изготовления детали типа «Матрица» выполняют в следующей последовательности:

  1.  На заготовительной операции методом газовой резки получают заготовку;
  2.  На первой операции механической обработки при базировании по основным технологическим базам, выполняют черновую обработку на двух установах.
  3.  Затем выполняют операции формообразования детали до стадии получистовой и чистовой обработки;
  4.  Далее осуществляют операции местной обработки на ранее обработанных поверхностях (электро-искровая , сверление и зенкование отверстий);

Последовательность обработки представляем в виде таблицы.

Таблица 5. Формирование из переходов операций и определение их структур.

№ операции

Наименование операции, код

Наименование и модель станка, код

Эскиз базирования и обработки

№ поверхности базирования

№ поверхности обработки

Приспособление и режущий инструмент

1

2

3

4

5

6

7

010

Вертикально-фрезерная, 4261

Вертикально-фрезерный с ЧПУ мод. 6Р13Ф3 381611

I установ

II установ

Базировать по пов. 16, 3, 1.

Зажать по пов. 2

Фрезеровать пов. 15,16

Торцевая фреза, Т5К10, 391854

Тиски машинные станочные, 396131

015

Вертикально сверлильная, 4214

Вертикально - сверлильный с ЧПУ мод. 2Р135Ф2, 381213

Базирование пов. 16, 3, 1.

Закрепление пов. 2

Сверлить отверстия 11.,12

Сверло Р6М5, 391212; зенкер Р6М5, 391612;  развертка Р6М5, 391723;

Универсальное станочное приспособление, 396181

020

Вертикально фрезерная, 4261

Вертикально-фрезерный с ЧПУ мод. 6Р13Ф3 381611

Базирование пов. 16, 11, 1.2

Фрезеровать пов.1,3,2,4

Концевая фреза Т15К6, 391822

Спец. Приспособление, 396190

035

Сверлильная с ЧПУ, 4214

Вертикально - сверлильный с ЧПУ мод. 2Р135Ф2, 381213

Базирование пов. 16, 11, 1.2

Сверлить отв. 5,6,7,8,9,16

Сверло спиральное ∅6,6, 9,0, 5,0, 391210

Метчик для гаечной резьбы М10, М6, 391391

Зенковка ∅34, 391631

Универсальное станочное приспособление, 396181

050

Электроэрозионная 7500

Поволочно-вырезной электроэрозионный мод. 7725A, 381623

Базирование пов. 16, 11, 1.2

Обработать пов. 13

Электрод-проволока  ∅4,0 мм.

Специальное станочное приспособление, 396190

055

Вертикально фрезерная, 4261

Вертикально-фрезерный с ЧПУ мод. 6Р13Ф3 381611

Базирование пов. 16, 11, 1.2

Фрезеровать пов.17,18

Концевая фреза Т15К6, 391822

Спец. Приспособление, 396190

  1.  Размерный анализ точности технологического процесса.

Технологический процесс должен быть спроектирован таким образом, чтобы обеспечивалось изготовление детали в соответствии с чертежом при минимальных затратах. Размерный анализ позволяет решить следующие задачи:

- установить научно обоснованные операционные размеры и технические требования на всех операциях, что позволит спроектировать технологический процесс, при внедрении которого потребуется минимальная его корректировка или они не потребуются вовсе;

- установить при проектировании потребные размеры заготовок  с минимально необходимыми припусками, чем обеспечивается минимальный расход металла;

- обеспечить проектирование технологического процесса, в котором будет минимально необходимое число технологических операций (переходов).

Трудоемкость выполнения качественного размерного анализа значительна, однако тот труд, который затратит технолог на стадии проектирования, многократно окупится при внедрении процесса в производство.

Порядок проведения размерного анализа.

1. Преобразование и проверка чертежа детали.

В каждой из проекций чертежа размеры располагают только горизонтально. Поэтому число проекций должно быть достаточным, чтобы это условие было выполнено. Для тел вращения обычно требуется две проекции. В качестве примера рассмотрим одну проекцию, содержащую наибольшее количество точных размеров. Для преобразования чертежа вначале считают число поверхностей, связанных продольными размерами; в данном случае их оказалось 12 – цилиндрические поверхности и их оси. Затем строим сетку (рис. 5), в которой должно быть 12 вертикали и 12 горизонталей. Вертикали слева направо нумеруются теми же цифрами, что и на чертеже детали  с добавлением в конце цифры 0. Под сеткой располагают проекцию чертежа с нанесенными номерами поверхностей и соединяют их с вертикальными линиями. Код оси образован той же цифрой, что и код цилиндрической поверхности, к которому справа приписан нуль. На горизонталях сетки располагают продольные размеры, придерживаясь такого правила. На первую верхнюю горизонталь наносят наименьший размер от крайней верхней вертикали 3.0 до ближайшей 3.00  и так далее по нарастающей. Закончив построение размеров от первой вертикали, в таком же порядке наносят размеры от следующей вертикали. На продолжении этих горизонталей справа записывают все эти размеры с буквенным кодом. Следует указать, что число чертежных размеров всегда на единицу меньше, чем число поверхностей и осевых линий, которые этими размерами связаны. Это условие следует проверить сразу после выполнения преобразования чертежа.

2. Преобразование чертежа заготовки.

Преобразование чертежа заготовки во многом сходно с преобразованием готового изделия, однако имеются и некоторые отличия. Сетку размеров заготовки помещают не над чертежом, а под ним. При преобразовании чертежа заготовки на контур заготовки тонкими линиями наносят чертеж детали (рис. 5). Под чертежом проводят 4 горизонтали и 12 вертикалей. На горизонталях между поверхностями в том же порядке, что и в преобразованном чертеже детали, наносят размерные стрелки заготовки И0, Ж0, Д0, и В0. На вертикалях 5.0, 8.0, 13.0, и 15.0 под цифрами ставят жирные точки, которые показывают, какие поверхности имеются у заготовки.

3. Размерные схемы технологического процесса.

Размерные схемы представляют собой  специальный технологический документ, в котором графически представляются размерные параметры детали на каждой технологической операции.

Способы и порядок построения размерных схем оказывают значительное влияние на трудоемкость размерного анализа технологического процесса. Четкий порядок и определенная последовательность построения схем позволяет выполнить размерный анализ с минимальными затратами времени и не допустить ошибок.

Порядок построения размерных схем. Перед построением размерных схем необходимо составить подробный план обработки. В каждой операции плана должны быть указаны базы, размерные линии и допуски на размеры. Порядок построения схем следующий. Наверху, посередине листа, вычерчивается преобразованный чертеж заготовки. На первую горизонтальную линию схемы выносят вертикальные линии с шагом, принятым при построении преобразованного чертежа, и соответственно нумеруются.

Зачерненным кружочком обозначают координатные точки, существующие на заготовке. Затем на нулевой операции наносят все размерные связи на координатные точки заготовки, при этом число размеров должно быть на единицу меньше числа поверхностей, которые этими размерами связаны. Ниже нулевой операции на схеме изображают первую операцию, под ней – вторую и так далее.

При помощи условных обозначений  на размерную схему наносят размеры, выдерживаемые на каждой операции, снимаемые припуски и напуски. Сведения эти берутся из плана обработки.

Заполнение размерной схемы технологического процесса ведут последовательно от нулевой до последней операции. Операции одна от другой отделяются горизонтальными линиями. Все вертикали – это поверхности, существующие на заготовке, их опускают вниз до горизонтали первой операции. Вертикальные линии, имеющиеся и вновь появившиеся, опускают до IIоперации и так далее вплоть до последней операции технологического процесса. В низу размерной схемы помещают все размеры детали и ее преобразованный чертеж.

Слева от схемы дается графа «Номер и краткое наименование операции». После построения схемы приступают к выявлению размерных цепей. Для этого необходимо выявить размерные контуры. Для выявления размерного контура начинают обход слева направо по замыкающему звену и двигаются  по вертикалям схемы и составляющим звеньям до тех пор, пока не придут к исходной точке, то есть к началу замыкающего звена. Все звенья записывают в уравнения. В левой части уравнения записывается замыкающее звено, а в правой – составляющие со своими знаками. Число уравнений в результате всех обходов должно оказаться равным числу замыкающих звеньев.

Составим уравнения размерных цепей, начиная с размеров детали, расчет которых представлен в табл. 16.

  1.  Разработка технологических операций.

  1.  Межпереходные припуски и размеры на мех. обработку.

    Определение припуска на наиболее точную поверхность расчетно- аналитическим методом.

Припуск – слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности детали.

Припуск на обработку поверхностей детали может быть назначен по соответствующим справочным таблицам, ГОСТам или на основе расчетно-аналитического метода определения припусков. ГОСТы и таблицы позволяют назначать припуски независимо от технологического процесса обработки и условий его осуществления и поэтому в общем случае являются завышенными. Расчетно-аналитический метод определения припусков на обработку (РАМОП),  разработанный профессором Кованом В.М., базируется на анализе факторов, влияющих на припуски предшествующего и выполняемого переходов технологического процесса обработки поверхностей. Расчетной величиной является минимальный припуск на обработку.

Применение РАМОП сокращает в среднем отход материала в стружку по сравнению с табличными значениями, создает единую систему определения припусков на обработку и размеров детали по технологическим переходам и заготовок, способствует повышению технологической культуры производства.

Заготовка получается штамповкой на КГШП, ее масса составит 7,54 кг., следовательно, расчет производим с учетом этих условий.

Шток имеет поверхность диаметр 51d9. Рассчитать промежуточные припуски для обработки 51  аналитическим методом.

Решение. Соответственно заданным условиям устанавливаем маршрут обработки ступени

-черновое обтачивание,

-получистовое обтачивание,

Вся указанная обработка выполняется с установкой заготовки по базовым  поверхностям.

Расчет отклонений расположения поверхностей.

Величину отклонения  для штампованной заготовки при обработке с установкой заготовки по базовым  поверхностям определяется.

(мкм)                                            (21)

Где -общее отклонение оси от прямолинейности.

(мкм)                                             (22)

Где - размер от сечения, для которого определяется кривизна до торца, равная  для данного случая =23+23=46мм:  

   - удельная кривизна мкм на 1мм длинны, в маршруте предусмотрена правка заготовки на прессе, после которой

=0,12мкм/мм.

-смещение оси заготовки в результате погрешностей установки.

мкм.               (23)

Где Т=0,74-допуск на диаметральный размер базы заготовки, использованной при центрировании

мкм.

мкм.

Черновое обтачивание. Величину остаточных пространственных отклонений Δr определяют по уравнению.

мкм.                       (24)

Где  =0.06 коэффициент уточнения.

Получистовое обтачивание. Величина остаточных пространственных отклонений.

мкм.

=0.05

Расчет минимальных припусков на диаметральные размеры для каждого перехода производим по уравнению.

                                 (25)

Черновое обтачивание.

мкм.

Получистовое обтачивание.

мкм.

Результаты расчёта заносим в таблицу 2.6.1. (графа 6).

Расчет наименьших расчетных размеров dmin по технологическим  переходам производим, складывая значения наименьших предельных размеров , соответствующих предшествующему технологическому переходу, с величиной припуска на выполняемый переход.

51-0,046=50,954 мм.

50,954+0,26=51,214 мм.

51,214+1,9=53,114 мм.   

          Рассчитанные величины заносим в таблицу 6.

Определяем наибольший предельный расчетный размер dmax заполняем (графа 7), начиная с конечного размера путем последовательного вычитания расчетного минимального припуска каждого технологического перехода:

51+0=51 мм.     

51+0,334=51,334 мм.     

51,334+2,52=53,854 мм.

dmaxв графе 10 таблицы 5 получаем путем округления в большую сторону dmax из графы 7.

Предельные значения припусков определяем, как разность предельных размеров выполняемого и предшествующего переходов:

.

Значения припусков заносим в таблицу 5 (графы 12 и13).

На остальные обрабатываемые поверхности детали припуски и допуски принимаем по ГОСТ 7505-74 и записываем их значения в таблицу 6.

    Таблица 7. Сводная таблица припусков и предельных размеров по технологическим переходам.

№ поверхности

По чертежу детали

Метод обработки

Общий Z0 и межоперационный припуск Zi

По технологическим переходам

Номинальный размер

Квалитет точности

Шероховатость Ra, мкм

Номинальный размер, мм

Квалитет точности

Технологический допуск, мм

Шероховатость, Ra, мкм

1,3

90

h13

6,3

Заготовка

Фрезерование:

-черновое торец 1

-черновое торец 3

-чистовое торец 1

-чистовое торец 3

2х5

2х3,5

2х3,5

1.5

2х1,5

100

93

93

90

90

h15

h14

h14

h13

h13

1,5

0.87

0.87

0,54

0.54

25

12,5

12,5

6,3

6.3

2,4

120

h13

6,3

Заготовка

Фрезерование:

-черновое торец 2

-чистовое торец 2

-черновое торец 4

-чистовое торец 4

1х8

1х2.5

0.5

1х3,5

1х1,5

128

125,5

125

121.5

120

h15

h14

h13

h14

h13

1,5

0.87

0.54

0.87

0.54

25

12.5

6.3

12.5

6.3

5,6,7,8,9,10

М10

3,2

Заготовка

Сверление

Зенкование

Резьбонарезание

  -

2х2,5

0,5х45°

2х0,75

-

9,0

-

М10

-

H12

-

-

0,15

-

0,43

-

6,3

-

3,2

11,12

8

H8

1.25

Заготовка

Сверление

Зенкерование

Развертывание:

-получистовое

-чистовое

2х3,3

2х0,5

2х0,15

2х0,05

-

6,6

7,6

7,9

8,0

-

H12

H11

H9

H8

-

0,3

0,16

0,062

0,039

12,5

6,3

3,2

1,25

13

-

-

1,25

Заготовка

Сверление

Обработка контура

-

2х2

-

4,0

-

Н12

-

0,12

-

6,3

14

М6

3,2

Заготовка

Сверление

Зенкование

Резьбонарезание

-

2х2,5

0,5х45°

2х0,5

-

5,0

-

М6

-

Н12

-

-

0,12

-

0,36

-

6,3

-

3,2

15,16

20

h12

1.25

Заготовка

Фрезерование:

-черновое

-чистовое

-тонкое

2х2,5

2х1,5

2х0,75

2х0,25

25

22,0

20,5

20

h15

h14

h13

h12

0.84

0.52

0..33

0.21

25

6.3

3.2

1.25

17,18

6.7

h4

6.3

Заготовка

Фрезерование:

-черновое

-

2х3,35

-

10

-

h4

-

0.56

-

100

  1.  Выбор технологического оборудования и инструмента.

Для отрезных операций выбираем портативный станок газовой резки с ЧПУ мод. СNС1-1200

                                                                   

Для сверлильной операции выбираем сверлильный станок с ЧПУ мод. 2Р135Ф2

Таблица 2.13 - Характеристика станка 2Р135Ф2.

1

Класс точности станка по ГОСТ 8-82, (Н,П,В,А,С)

Н

2

Диаметр сверления, мм

35

3

Длина рабочей поверхности стола, мм

50

4

Ширина поверхности стола, мм

3500

5

Габариты станка

Длина х Ширина х Высота (мм)

2500х1800х2700

6

Масса, кг

3500

7

Мощность двигателя кВт

4

8

Пределы частоты вращения шпинделя Min/Max об/мин

31.5/1400

9

Число инструментов в магазине

6

Для фрезерных операций выбираем станок  с ЧПУ мод. 6Р11Ф3

Рисунок 9. Станок  с ЧПУ мод. 6Р11Ф3

Таблица 10. Характеристика станка 6Р11Ф3

1

Класс точности станка по ГОСТ 8-82, (Н, П, В, А, С)  

Н

2

Длина рабочей поверхности стола, мм

1000.00

3

Ширина стола, мм  

250.00

4

Перемещение стола X,Y,Z, мм  

630_300_350

5

Пределы частот вращения шпинделя, Min/Max, Об./Мин.  

80.00/2500.00

6

Мощность двигателя главного движения, кВт.  

5.5

7

Габариты станка Длина_Ширина_Высота, мм.  

2285_1880_2220

8

Масса станка, кг.

2550

Для электроэрозионных операций выбираем проволочно-вырезной электроэрозионный станок  с ЧПУ мод. 7725А

Рисунок 7. Проволочно–вырезной электроэрозионный станок мод. 7725А

Таблица 8. Характеристика станка 7725А:

1

Переходы X, Y (мм)

350 x 300

2

Размеры рабочего стола L x W (мм)

500 x 320 

3

Высота разреза Z (мм)

350

4

Диаметр электрода – проволока (мм)

0,12 - 0,2

5

Масса детали (кг)

180

6

Резка под углом (+/- градусы)

± 5°

7

Точность позиционирования (мм)

0,012

8

Масса машины (кг)

750

9

Размеры машины (мм)

1300x900x1470

10

Производительность (мм2/мин)

120 mm2/min

11

Максимальная сила тока генератора (A)

6

12

Идеальная гладкость поверхности (µm Ra)

1,25 µm Ra

Инструмент выбираем по [Ординарцев И.А. 1987 Справочник инструментальшика] и на основании определённых методов получения необходимой точности обрабатываемых поверхностей.

Таблица 13. Выбор технологического инструмента

операции

Станок

Инструмент и

материал режущей части

Условное обозначение инструмента

010

6Р13Ф3

Фреза торцовая ∅100 z=22

Фреза 2214-0353 ГОСТ 126595-85

Фреза концевая

015

2С132

Сверло спиральное с коническим хвостовиком ∅ 6,6 мм

Сверло2300-3214   ГОСТ 4010-77

025

6Р13Ф3

Фреза концевая Р6М5 ∅20, z=4

Фреза 2223-0296 ГОСТ 17026-71

030

2Р135Ф2

Сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком ∅9 мм

Сверло2300-3214   ГОСТ 4010-77

Сверло спиральное с коническим хвостовиком ∅ 5,0 мм

Сверло2301-0061   ГОСТ 10903-77

Зенковка ∅ 34,0 мм

Зенковка  ГОСТ 15599-70

Метчик для гаечной резьбы М6

Метчик 2640-0621 ГОСТ 17929-72

Метчик для гаечной резьбы М10

Метчик 2640-0715 ГОСТ 17929-72

  1.  Расчёт режимов резания.

Расчет режимов резания для операции 030 сверление на станке с ЧПУ 2Р135Ф2 (см. характеристики в таблице 2.13)

1-й переход: сверление отверстия 6,6 мм на глубину l=20 мм; сверло спиральное общего назначения 6,6 мм из стали Р6М5.

Выбор подачи.

По нормативам определяем величину подачи при обработке стали с пределом прочности σ в = 680 МПа.

При сверлении отверстия с припуском под последующую обработку устанавливается подача, равная 0,31—0,37мм/об. Принимаем ближайшее значение подачи по паспорту станка, равное 0,28 мм/об. Для диаметров отверстий 35—40 мм выбранные подачи проверяются по силе резания, допускаемой прочностью механизма подачи станка.

Определение скорости резания.

По нормативам определяем скорость резания для стали Х12 с пределом прочности σ в = 680 МПа.

При сверлении отверстия 6,6 мм на глубину l=20 мм сверлом из стали Р6М5 с подачей 0,28 мм/об. величина скорости резания V = 24 м/мин.

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле:

мин-1. Принимаем по паспорту станка ближайшее n = 250 мин-1.

Определяем фактическую скорость резания:

 м/мин.

Проверка выбранного режима по мощности станка. По нормативам определяем мощность, необходимую для резания.

При обработке стали σ в = 680 МПа сверлом 6,6 мм с подачей S = 0,28 мм/об и со скоростью резания V = 5.2 м/мин мощность, необходимая для резания, N = 1 кВт.

Согласно паспортным данным мощность на шпинделе по приводу станка N= 1,7 кВт, т.е. по слабому звену станка в данном случае мощность не лимитирует режим резания.

Следовательно, установленный на станке режим резания осуществим.

Определение основного (технологического) времени.

Основное (технологическое) время определяется по формуле :

мин,

где l — глубина обрабатываемого отверстия, мм;

l1 — длина врезания и перебега сверла, мм (l1 устанавливается по нормативам для сверла 6,6 мм; l1 = 6 мм);

i — число рабочих ходов.

(мм/мин);

2-й переход: зенкерование отверстия 7,6 мм на глубину l = 20 мм; зенкер цельный с цилиндрическим хвостовиком 7,6 мм из стали Р6М5.

Выбор подачи.

По нормативам определяем величину подачи при обработке стали с пределом прочности σ в = 680 МПа зенкером 7,6 мм.

При зенкеровании отверстия с припуском под последующую обработку устанавливаем подачу, равную 0,5—0,6 мм/об.

Принимаем ближайшее значение подачи по паспорту станка, равное 0,56 мм/об.

Определение скорости резания. По табличным данным нормативов определяем скорость резания для стали Х12 с пределом прочности σ в = 680 МПа.

При зенкеровании отверстия 7,6 мм на глубину l=20 мм зенкером из стали Р6М5 с подачей S = 0,56 мм/об, величина скорости резания V - 17,3 м/мин.

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле:

мин-1.

Принимаем по паспорту станка ближайшую частоту вращения n = 750 мин-1.

Определяем фактическую скорость резания:

м/мин.

Определение основного (технологического) времени.

Основное (технологическое) время определяется по формуле:

мин,

где l — глубина зенкеруемого отверстия, мм;

l1 — длина врезания и перебега зенкера, мм (l1 устанавливается по нормативам, для зенкера Ø 7,6 мм она равна 5 мм);

число рабочих ходов i = 1.

Sм = S*n;

3-й переход: развертывание отверстия 8,0 мм H9 на глубину i = 20 мм, развертка машинная с цилиндрическим хвостовиком из стали Р6М5.

Выбор подачи.

По табличным данным нормативов определяем величину подачи при обработке стали с пределом прочности σ в = 680 МПа разверткой машинной из стали Р6М5.

При развертывании отверстия по 8-му квалитету устанавливается подача, равная 0,8 мм/об. По паспорту станка принимаем ближайшее значение подачи 0,56 мм/об.

Определение скорости резания.

По нормативам определяем скорость резания для стали Х12 с пределом прочности σ в = 680 МПа.

При развертывании отверстия 8,0 мм H8 на глубину l=20 мм разверткой из стали Р6М5 с подачей 0,56 мм/об,  величина скорости резания v = 14,3 м/мин.

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле:

мин-1.

По паспорту станка выбираем ближайшую частоту вращения п = 710 мин-1.

Определяем фактическую скорость резания:

 м/мин.

Определение (технологического) времени.

Основное (технологическое) время определяют по формуле:

мин,

где l — глубина развертываемого отверстия, мм;

l1 — длина врезания и перебега развертки, мм (l1 устанавливается по нормативам, для развертки 8,0 мм H8 она равна 15 мм).

4-й переход: нарезание резьбы М10  на глубину 20 мм;

метчик машинный M10 из стали Р6М5.

Отверстие сверлить под резьбу сверлом 9 мм.

Выбор подачи.

Подача соответствует шагу резьбы метчика M10 и равна S = 1 мм/об.

Определение скорости резания.

По нормативам скорость резания для стали при нарезании резьбы M10 машинным метчиком v= 11,1 м/мин.

Частоту вращения шпинделя при нарезании резьбы определяем по формуле:

 мин-1.

Принимаем ближайшую частоту вращения по паспорту станка n = 250 мин-1.

Определяем фактическую скорость резания:

 м/мин.

Определение основного (технологического) времени при нарезании резьбы.

Основное (технологическое) время определяем по формуле:

,

где n1-частота вращения метчика при вывертывании (глубину нарезки l = 20 мм делим на шаг, равный 1 мм); l1 — величина врезания и перебега метчика равна 8 мм (определяем по нормативам).

  1.  Техническое нормирование операций.

Технические нормы времени в мелкосерийном производстве устанавливаются расчетно-аналитическим  методом и определяются нормой штучно-калькуляционного времени Тшт.к:

Тшт.к =Tштпз/n.                                                    (39)

Техническая норма штучного времени на операцию определяется по формуле:

Tшт= То+ Твт+ Тоботд,                                            (40)

  где Тпз/n - подготовительно–заключительное время на деталь, мин.

   n -  количество деталей партии

  То – основное время, мин.

  Тв – вспомогательное время, в которое входят Ту, Тз, Туп, Тизм, мин.

  Ту  - время на установку и снятие детали, мин.

  Тз – время на закрепление и открепление детали, мин.

  Туп  - время на управление станком, мин.

  Тизм  - время на измерение детали, мин.

  Тт – время на техническое обслуживание раб. места, мин.

  Тоб  - время на организационное обслуживание раб. места, мин.

  Тотд  - время перерывов и на личные надобности, мин.

Операционное время определяется суммой:

Топов                                                         (41)

     Время на обслуживание операций устанавливается:

 Ттоботд=0,16×Топ                                              (42)

     Результаты сводим в таблицу

Таблица 14. Сводная ведомость технических норм времени по операциям механической обработки детали Матрица.

варианту технологического процесса

Номер операции

Модель станка

Основное (машинное время) То

Элементы вспомогательного времени

Оперативное время

Подготовительно-заключительное время на партию Тпз

Размер партии n

Подготовительно-заключительное время на деталь

Штучное время

Штучно-калькуляционное время

Установка и снятие детали Ту

Закрепление детали Тз

Управление станком Туп

Контрольные замеры Тизм

005

CNC1-1200

0,42

0,12

-

0,52

0,24

0,88

1,3

10

133

0,08

1,51

1,59

010

2Р135Ф2

3,41

0,18

0,12

0,64

0,34

1,28

4,69

11

41

0,27

5,44

5,71

020

6Р11Ф3

5,7

0,1

0,04

0,79

0,41

1,34

7,04

16

40

0,4

8,12

8,52

030

7725А

9,96

0,3

0,22

0,43

0,29

0,32

11,52

12

20

0,6

13,36

13,96

040

6Р11Ф3

0,86

0,075

0,04

0,12

0,28

0,55

1,24

16

218

0,073

1,47

1,54

  1.  Выбор методов и средств технического контроля качества изготовленной детали.

Выбор методов и средств технического контроля качества изготовления детали производится согласно требованиям, и для удобства представляем в виде таблицы

Вопрос измерений непосредственно связан с качеством изделия или детали, надежностью работы, долговечностью. При рассмотрении представленной детали и анализе возможных средств измерения, применяемых к ней, составляется таблица, куда записывается основные результаты и средства измерения, необходимые для контроля размеров.

Таблица 15. Выбор методов и средств технического контроля качества изготовления детали.

Контролируемый параметр

Квалитет точности

Шероховатость

Средство

измерения

Цена деления, мм

Диапазон измерений

Примечания

Линейные размеры

14–12

12,5-6,3

ШЦ – 1

ГОСТ 166 – 89

0,05

0 – 200

При необходимости применять метод пересчета

Резьбы

М10х1,0

6,3

Пробка 8221-3103 7Н ГОСТ 17758-72

-

-

Пов. 5-10

М6х1,0

6,3

Пробка 8221-3068 7Н ГОСТ 17758-72

-

-

Пов. 14

Шероховатости

Ra 1,25-6,3

h9, H7

1,25

Образцы шероховатости

ГОСТ 9378 – 75

-

-

Пов. 11-12,

Пов. 15-16

Радиусы

Радиусы

5

3,2

По шаблону

-

-

Пов. 17-18

  1.  Специальные средства технологического оснащения .
  2.  Расчёт  приспособления на точность и усилие зажима.

Определим величину окружной силы резания по формуле:

,                                  (2.8.1)

где С= 72,2;   u= 1;  x= 0.86;  q= 0.86;  y= 0.72 ;  = 0;

B = 10 мм. – глубина сверления,   

S = 0.8 мм/перо – подача на перо,

t = Ø7,8мм. – диаметр сверления,

Z = 2,

n = 180 об/мин  - частота вращения.

Определяем величину окружной силы резания по формуле (2.8.1):

(Н)

Силу зажима определим из условия:  

                                        (2.8.2)

где K = 2,5 – коэффициент запаса надежности закрепления

(по ГОСТ 12.2.029-77),

f и f - коэффициенты трения в местах контакта опорных призм с заготовкой и зажимного элемента с заготовкой, f=f=0,30.

Тогда требуемое усилие зажима будет:

Т.к. мы сверлим одно отверстие, то W будет равна Н.

Исходное усилие Р на штоке поршня с учетом плеч рычага и КПД, учитывающего потери на трение на оси рычага ( = 0,85) определяется по формуле :

                              (2.8.3)

где l=l=110мм. – плечи рычага (см. чертеж приспособления), тогда:

Расчет приспособления на точность обработки ведем по допуску на несимметричность расположения пазов относительно оси заготовки, а=0,05 мм.

сум должно быть меньше или равно допуску.

      (2.8.4)

где = 0,015 мм. – погрешность станка в ненагруженном состоянии,

=0 – погрешность базирования,

- погрешность расположения опорных поверхностей приспособления относительно посадочной плоскости. На чертеже приспособления эта погрешность задана, как не параллельность оси контрольного валика относительно нижней плоскости приспособления, =0,01 мм.

= 0,01 мм. – принимаем без расчета (ввиду его сложности).

- погрешность системы станок – приспособление – заготовка – инструмент. Под действием сил резания =0,01 – принимаем без расчета (ввиду его сложности).

Тогда:

Таким образом: = 0,021 мм.  д = 0,037 мм.

Следовательно, приспособление обеспечит заданную точность.

 

  1.  Менеджмент и маркетинг в машиностроение.
  2.  Разработка сводной ведомости операций обработки детали по базовому варианту технологического процесса.

Таблица 16. Сводная ведомость операций обработки детали по базовому

варианту технологического процесса.

№ операции

Наименование операции

Штучное калькуляционное время  tшт.к.

Модель станка

Количество станков

Разряд работ

Тарифная ставка, руб

Удельная площадь занмаемая станком, м2

Общая мощность электродвигателей станка, кВт

Ремонтная сложность

Стоимость станка закупочная, руб

КМ

КЭ

1

2

3

4

5

6

7

8

10

11

12

13

005

Заготовительная

(газорезка)

2,12

РС-3П

1

3

14,2

3,5

3

5,5

5,5

10 000

010

Фрезерная

5,38

6Р83

1

3

14,2

20,23

14

5,5

5,5

165 000

025

Сверлильная

5,07

2С132

1

4

14,61

5,92

4

5,5

5,5

20 000

035

Фрезерная

4,63

6Р83

1

3

14,2

20,23

14

5,5

5,5

165 000

050

Сверлильная

4,26

2554

1

4

14,61

11,04

5,5

-

-

250 000

060

Электроэрозионная

20,81

4531

1

3

14,2

2,35

1,1

5,5

5,5

120 000

065

Плоскошлифовальная

 5,27                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             

3Б722

1

4

14,61

23,31

10

5,5

5,5

230 000

Всего:

47,53

-

7

-

-

115

49

-

-

960 000

  1.  Анализ технологического процесса изготовления детали и предложения по оптимизации операций с целью снижения издержек производства.

  1.  Анализ и предложения по оптимизации операций механической обработки.

Таблица 17. Предложения по снижению издержек и совершенствованию технологического процесса механической обработки.

№ операции

Наименование операции

Предложения по оптимизации операций технологического цикла

Цель изменения

1

2

3

4

005

Заготовительная

Заменить станок

мод. РС-3П на CNC1-1200

Сократить расход материала и времени.

010

Сверлильная

Заменить станок мод. 2С132 на 2Р135Ф2

1. Снизить трудоёмкость, за счет сокращения числа операций.

2. Сократить численность рабочих.

3. Экономия средств на электроэнергии.

020

Фрезерная

Заменить станок мод.6Р83 на 6Р13Ф3

1.Экономия средств на электроэнергии

2. Снизить трудоёмкость, за счет сокращения числа операций.

продолжение таблицы 17.

1

2

3

4

035

Фрезерная

Отменить операцию

1.Экономия средств на электроэнергии.

2. Сократить численность рабочих.

3. Снизить трудоёмкость, за счет сокращения числа операций.

045

Сверлильная

Отменить операцию

1.Экономия средств на электроэнергии.

2. Сократить численность рабочих.

3. Снизить трудоёмкость, за счет сокращения числа операций.

055

Электроэрозионная

Заменить станок

мод. 4531 на 7725А

1.Экономия средств на электроэнергии.

060

Внутришлифовальная

Отменить операцию

1.Экономия средств на электроэнергии.

2. Сократить численность рабочих.

3. Снизить трудоёмкость, за счет сокращения числа операций.

В результате применения более выгодного способа получения заготовки, её форма и размеры максимально приближены к готовой детали, ввиду чего уменьшились припуски на механическую обработку (сокращение нормы расхода материала) и повысилась точность поверхностей. Оптимизация технологического процесса уменьшила время обработки, увеличила производительность труда. Сокращение времени, затрачиваемого на выполнение операции, обеспечило сокращение расходов на заработную плату производственных рабочих, снижение технологической себестоимости и издержек производства на операциях производственного цикла механической обработки детали.

  1.  Расчет количества технологического оборудования и численности рабочих.

  1.  Расчет количества технологического оборудования.

,                                                   (43)

где NП – годовая программа выпуска деталей,

     Fдi – действительный фонд времени работы единиц i-го оборудования, час.

     (1 месяц=160 час.)

     tШТ – штучно-калькуляционное время

Полученное значение Сi округляется до целого большего числа, исходя из возможности изготовления на этом оборудовании деталей другого наименования.

Для базового варианта количество станков составит:

принимаем  = 1 станок;

 принимаем  = 1 станок;

принимаем = 1 станок;

принимаем  = 1 станок;

принимаем  = 1 станок;

принимаем  = 1 станок;

принимаем  = 1 станок;

Общее количество станков  станков.

Для проектного варианта количество станков составит:

принимаем  = 1 станок;

 принимаем  = 1 станок;

принимаем = 1 станок;

принимаем  = 1 станок;

Общее количество станков станка.

  1.  Численность основных рабочих на участке.

Явочное число основных рабочих на участке складывается из необходимого их количества на каждой отдельной операции.

                                              (44)

где tшт.кi - штучно-калькуляционное время i - операции, мин;

N - годовая приведённая программа выпуска деталей, шт.;

Kβi - коэффициент, учитывающий выполнения норм на i - операции;

Fg - годовой фонд рабочего времени в час;

КМСТ – коэффициент учитывающий многостаночное обслуживание.

Для базового варианта число основных рабочих составит:

принимаем =1;

принимаем =1;

  принимаем =1;

принимаем =1;

принимаем =1;

принимаем =1;

принимаем =1;

Итого РОБ=7 человек.

Для проектного варианта число основных рабочих составит:

На операциях 020 и 025 используются станки с ЧПУ, следовательно, может быть применено многостаночное обслуживание, т.е. один оператор будет обслуживать два станка.

        принимаем =1;

          принимаем =1;

принимаем =1;

        принимаем =1;

 принимаем =1;  

      принимаем =1;

        принимаем =1;

Итого РОП=7 человека.

- общее списочное количество основных рабочих - PО и с учётом управленческого персонала - PУ:

,                                                   (45)

где β = 1,1 ÷ 1,2 - явочное число вспомогательных рабочих, обслуживающих рабочее место. Определяют согласно принятым нормам обслуживания. Приближённо: численность ИТР 8-12%, служащих - 1,5-3%;

РУО×1,12

РОБ = 11 × 1,1 = 12,1 чел., принимаем 13 чел.

РОП = 7×1,1 = 7,7   чел., принимаем 8 чел.

РУБ = 13 × 1,12 = 14,56 чел., принимаем 15 чел.

РУП = 8 × 1,12 = 8,96 чел., принимаем 9 чел.

  1.  Разработка сводной ведомости операций изготовления детали по проектному варианту технологического процесса.

Таблица 18. Сводная ведомость операций изготовления детали по проектному варианту технологического процесса.

№ операции

Наименование операции

Штучное калькуляционное время  tшт.к.

Модель станка

Количество станков

Разряд работ

Тарифная ставка, руб

Удельная площадь, занимаемая станком, м2

Общая мощность электродвигателей станка, кВт

Ремонтная сложность

Закупочная стоимость станка. руб.

КМ

КЭ

005

Газовая резка с ЧПУ

1,39

CNC1-1200

1

3

14,2

7,6

3

12

8

90 000

010

Сверлильная с ЧПУ

2,91

2Р135Ф2

1

3

14,2

18,4

12,5

12

8

100 000

020

Фрезерная с ЧПУ

8,5

6Р13Ф3

1

3

14,2

17,2

10

12

8

280 000

030

Электроэрозионная с ЧПУ

12,36

7725А

1

3

14,2

5,5

5.5

12

8

200 000

Всего:

25,16

-

4

-

-

50

-

-

-

670 000

  1.  Расчет стоимости основных фондов.

Основные фонды определяют производственный потенциал предприятия и его производственную мощность. Производственные фонды по своей структуре делятся на активные (оборудование, транспорт и др.) и пассивные (здания и сооружения), которые создают условия для эффективного функционирования активных фондов.

Стоимость основных фондов предприятия (участка) определяется, как :

,            (46)

где  Фоб∑ - суммарная стоимость оборудования, руб.;

       Фтр∑ - суммарная стоимость транспортных средств, загрузочно-разгрузочных устройств и других, руб.;

       ФПР∑ - суммарная стоимость промышленных роботов и манипуляторов, руб.;

       Фзд∑ - суммарная стоимость производственной площади, руб.;

       ФВТ∑ - суммарная стоимость вычислительной техники, руб.;

       ФОСН∑ - суммарная стоимость дорогостоящей оснастки, руб.

        741 600 руб.

        1 117 800 руб.

Стоимость производственной площади (здания и сооружений) следует рассчитать с учётом стоимости единицы производственной площади.  Если здание строится вновь, то стоимость можно взять согласно смете строительства (от 1000  до 4000 руб./м3); Принимаю цену на площадь 3500 руб./м3, размер износа зданий принимаем в 50%:

,                         (47)

 где Цs – стоимость 1 м2 производственной площади,

       SОБi – площадь оборудования с учетом добавочной площади,

       СОБi – кол-во единиц оборудования по соответствующей операции,

       РИЗ.ЗД. – р-р износа для действующего здания.

руб.

руб.

Стоимость транспортных средств и передающих устройств (транспортёры и другие) определить косвенным путём, исходя из их процентного соотношения: Фоб∑ (48%) и Фтр∑ (3%):

                                         (48)

руб.

руб.

Таблица 19. Стоимость технологического оборудования по базовому технологическому процессу.

Номер операции

Наименование операции

Модель станка

Кол-во оборудования

Закупочная стоимость

единицы оборудования

Затраты

на транс портировку

и монтаж

Балансовая стоимость едини-

цы оборудования с учётом

транспортировки и мотажа

Балансовая стоимость всего оборудования с учётом транспортировки и мотажа

Размер износа

Остаточная стоимость

единицы оборудования

Остаточная стоимость

всего оборудования

Амортизация

Шт.

Руб.

%

Руб.

Руб.

Руб.

%

Руб.

Руб.

%

руб.

005

Заготовительная

РС-3П

1

10000

20

2000

12000

12000

40

7200

7200

15

1080

010

035

Фрезерная

6Р83

2

165000

20

33000

198000

396000

40

118800

237600

15

35640

025

Сверлильная

2С132

1

20000

20

4000

24000

24000

40

14400

14400

15

2160

050

Сверлильная

2554

1

250000

20

50000

300000

300000

40

180000

180000

15

27000

060

Электроэрозионная

4531

1

120000

20

24000

144000

144000

40

86400

86400

15

12960

065

Плоскошлифовальная

3Б722

1

230000

20

46000

276000

276000

40

165600

165600

15

24840

-

Итого:

-

6

795000

-

159000

954000

1152000

-

-

691200

-

103680

Таблица 20. Стоимость технологического оборудования по проектному технологическому процессу.

Номер операции

Наименование операции

Модель станка

Кол-во оборудования

Закупочная стоимость

единицы оборудования

Затраты

на транс портировку

и монтаж

Балансовая стоимость едини-

цы оборудования с учётом

транспортировки и мотажа

Балансовая стоимость всего оборудования с учётом транспортировки и мотажа

Размер износа

Остаточная стоимость

единицы оборудования

Остаточная стоимость

всего оборудования

Амортизация

Шт.

Руб.

%

Руб.

Руб.

Руб.

%

Руб.

Руб.

%

руб.

005

Заготовительная

CNC1-1200

1

90000

20

18000

108000

108000

25

81000

81000

15

12150

010

Сверлильная с ЧПУ

2Р135Ф2

1

100000

 20

20000

120000

120000

25

90000

90000

15

13500

020

Фрезерная с ЧПУ

6Р11Ф3

1

280000

 20

56000

336000

336000

25

252000

252000

15

37800

030

Электроэрозионная

4532Ф2

1

200000

 20

40000

240000

240000

25

180000

180000

15

27000

-

Итого:

-

4

670000

-

134000

-

804000

-

-

603000

-

90450

-

Вычислительная техника

Компьютер

1

5070

5

254

5324

5324

-

5324

5324

25

1331

-

Всего:

-

-

385070

-

-

-

461324

-

-

608324

-

91781

руб.;

руб.

  1.  Расчет технологической себестоимости изготовления детали с учетом предложений по оптимизации технологического процесса.

Формирование себестоимости изделия является управляемым процессом, который ведется в направлении снижения издержек производства путем:

- экономии материалов;
- уменьшении расходов по заработной плате;
- сокращении цикла изготовления детали;
- сокращения числа операций технологического процесса;
- экономии электроэнергии и других показателей;
- сокращением количества задействованного оборудования;
- минимизации затрат на содержание станков и т.д.

Технологическая себестоимость изготовления детали рассчитывается по следующей формуле:

,   (49)

где, М – себестоимость заготовки, руб.;

       ЗСi – затраты на заработную плату основных рабочих, включая оплату труда станочников, операторов станков с ЧПУ, слесарей разметчиков и других, руб.;

       ЗНi – затраты на заработную плату наладчиков, руб.;

       АОi – Затраты на амортизацию технологического оборудования, руб.;

       РОi – затраты на содержание и ремонт технологического оборудования, руб.;

       Эi – затраты на электроэнергию для технологических целей, руб.;

       Пi – затраты на ремонт  и содержание производственных площадей, руб.;

       Вi – затраты на сжатый воздух, руб.;

       Уi – затраты на ремонт и содержание управляющих устройств, руб.;

       Оi – затраты на эксплуатацию и содержание оснастки, руб.;

       Иi – затраты на инструмент, руб.;

Только определив приведённые затраты по этим показателям можно установить экономическую целесообразность применения одного из них.

Основу технологической себестоимости составляет техническая (операционная) себестоимость, включающая затраты по основным технологическим операциям:

,

Расчёт элементов операционной себестоимости производится по формулам:

,                                                 (50)

где  НС - тарифная часовая ставка станочника;

       tшт.к. - штучно-калькуляционное время;

       КМС - коэффициент, учитывающий многостаночное обслуживание.

,                                                  (51)

где НН – годовая заработная плата наладчика, руб.;

      d – число смен работы;

      СН – число станков обслуживаемых наладчиком за 1 смену, шт.;

      Fg – годовой фонд работы, час.

,                                                  (52)

где Ф - стоимость оборудования - Ф=1, 2×Ц;                                            

      Ц - цена оборудования;

      На - общая норма амортизационных отчислений.

,                                        (53)

где НМ и НЭ - нормативы годовых затрат на ремонт механической и               электрической части;

      КМ и КЭ - категория ремонтной сложности соответственно механической и        электрической частей;

      КТ - коэффициент, зависящий от класса точности оборудования.

,                                              (54)

где NЭ - установленная мощность электродвигателя станка;

      ЦЭ - цена 1 кВт электроэнергии (условно ЦЭ = 0,81 руб.);

      ηЗО = 0,75÷0,9 – общий коэффициент загрузки оборудования.

,                                             (55)

где НП - норматив издержек, приходящих на 1 м2 производственной площади, руб/м2;

      ПС - площадь, занимаемая станком с учётом добавочной площади, м2;

      КСУ=1 коэффициент, учитывающий площадь, занимаемую системами управления станков с ЧПУ.

,                                                  (56)

где ЦСЖ – стоимость 1 м3 сжатого воздуха (условно ЦСЖ = 0, 5 руб/м3);

      QСЖ – расход сжатого воздуха на 1 деталь;

,                                                   (57)

где mc – кол-во станков на участке, шт.;

      q = 1 м3/час – норма расхода сжатого воздуха на 1 станок;

      NП – приведенная программа выпуска деталей, шт./год.

,                                             (58)

где ФОСН – стоимость одной единицы оснастки, руб.;

      α – коэф-т, учитывающий стоимость ремонта оснастки;

      ТСЛ.О – срок службы оснастки до полного износа.

,                                       (59)

где ФИi – стоимость единицы соответствующего инструмента, руб.;

      ПИi – затраты на переточку инструмента (40% от ЦИi), руб.;

      ТСЛ.Иi – срок службы инструмента до полного износа, час.

,                                                   (60)

где dУ – число смен работы управляющих устройств в течении суток;

      nУ- число обработанных по данной программе деталей за год, шт..

Таблица 21.  Расчет технологической себестоимости детали.

Элемент

Обозначение

Вариант технологического процесса

Базовый

Проектный

№ оп.

Расчетное значение

№ оп.

Расчетное значение

1

2

3

4

5

6

Заработная плата станочника

ЗСi

005

005

010

010

020

020

025

025

030

030

035

035

040

040

045

045

050

050

055

060

ЗС∑

18,95

13,21

продолжение таблицы 21.

1

2

3

4

5

6

Заработная плата наладчика

ЗН

020,

025

030

ЗН∑

-

-

3,68

Заработная плата основных рабочих

ЗО∑

-

18,95

16,89

Отчисления на амортизацию оборудования

АОi

005

005

010

010

020

020

025

025

035

030

050

040

060

050

АО

24,62

32,22

продолжение таблицы 21.

1

2

3

4

5

6

Затраты на ремонт и содержание оборудования

РОi

005

005

010

010

020

020

025

025

035

030

050

040

060

050

РО∑

0,826

1,11

продолжение таблицы 21.

1

2

3

4

5

6

Затраты на ремонт и амортизацию производственной площади

Пi

005

005

010

010

020

020

025

025

030

030

035

035

040

040

045

045

050

050

055

055

060

065

Пi∑

3,37

2,567

продолжение таблицы 21.

1

2

3

4

5

6

Затраты на электроэнергию

Эi

005

005

010

010

020

020

025

025

035

030

050

040

060

050

Эi∑

8,67

6,4

Итого:

56,44

59,19

Примечание. Затраты на технологическое оснащение Оi и инструмент Иi приняты  одинаковыми для обоих вариантов, поэтому их из расчёта исключаем.

  1.  Расчет полной себестоимости и оптовой цены детали.

Себестоимость продукции - это часть общественного труда, выраженная в денежной форме, которая складывается из затрат на приобретение средств производства и затрат на изготовление и реализацию Себестоимость является одним из важнейших показателей в оценке эффективности деятельности предприятия.

Слагаемые себестоимости получают первоначальные  значения при разработке конструкции машины и построении технологического и производственного процессов её изготовления. Все действия, выполняемые при этом, нацелены на обеспечение требуемого качества машины с наименьшими затратами обоих видов труда, т.е. при минимальной её себестоимости.

При расчёте себестоимости следует учесть все издержки производства для получения планируемой прибыли. Все расходы делят на две группы: не зависящие и зависящие от числа подлежащих изготовлению изделий.

В первую группу включают расходы на оборудование, приспособления и комплект инструментов. Во вторую группу включают расходы на заработную плату рабочих и наладчиков, расходы на материалы, содержание, эксплуатацию и амортизацию оборудования, приспособлений и инструментов.

Формирование себестоимости изделия является управляемым процессом, который ведётся в направлении снижения издержек производства:

- экономии материалов;

- уменьшении расходов по заработной плате;

- сокращении цикла изготовления изделия;

- экономии электроэнергии и других показателей;

- минимизации затрат на содержание станков.

Полная производственная себестоимость детали определяется методом калькуляции затрат. Метод калькуляции полной себестоимости - это метод, который предусматривает расчёт всех издержек (постоянных и переменных), связанных с производством и продажей единицы товара. Здесь рассчитываются валовые издержки или полная себестоимость единицы изделия.

Метод калькуляции полной себестоимости позволяет получить представление обо всех затратах, которые несёт предприятие в связи с производством и сбытом одного изделия. Следует отменить, что этот метод не учитывает изменения себестоимости изделия в связи с изменением объёмов выпуска. Если предприятие расширяет производство, то себестоимость снижается за счёт сокращения средних постоянных затрат, а сокращение объёма выпуска приводит к росту себестоимости.

Использование метода калькуляции полной себестоимости может способствовать принятию решений по ассортименту выпускаемой продукции. Расчёт полной себестоимости выполняется по формуле:

СПОЛ = СПР + К,                                               (61)

где СПР – производственная себестоимость детали, руб.;

         K – коммерческие расходы, руб.

Производственная себестоимость определяется выражением:

СПР = СТЕХДОП+ ДО + ССОЦ + СОБХ + СОБП,                    (62)

где СТЕХ- суммарная технологическая себестоимость изготовления детали, руб.;

         СДОП – дополнительная заработная плата основных рабочих, руб.;

         ДО – расходы на дополнительную плату, руб.;

         ССОЦ – расходы на оплату единого социального налога, руб.;

         СОБХ - общехозяйственные расходы, руб.;

         СОБП - общепроизводственные расходы, руб.;

Расчёт статей расхода себестоимости производится согласно следующей схеме:

1) Суммарная технологическая себестоимость детали СТЕХ, руб.:

По базовому варианту технологического процесса –руб.

По проектному варианту технологического процесса - руб.

2) Затраты на дополнительную заработную плату основных рабочих:

,                                              (63)

где КДОП - величина процента дополнительной заработной платы основных рабочих, учитывающей выполнение норм времени, стимулирующая повышение квалификации, совершенствование профессиональных навыков (рекомендуется принять 30-50%).

         ЗО - заработная плата основных рабочих, определяемая как сумма заработной платы станочников ЗС, наладчиков ЗН, разметчиков ЗР и слесарей ЗСЛ:

                                           (64)

руб.;

 руб.

3) Затраты на дополнительную заработную плату основных рабочих, учитывающей фонд доплат и премий:

,                                                      (65)

где Кd – величина процента дополнительной заработной платы основных рабочих (рекомендуется принять 30-70% )

         СЗ – суммарная заработная плата основных рабочих с учетом доплат, стимулирующих повышение квалификации, совершенствование профессиональных навыков, руб.:

                                                   (66)

руб.;

руб.;

руб.;

руб.

4) Единый социальный налог рассчитывается:

,                                                (67)

где КСОЦ - величина единого социального налога (принимаем 24%)

руб.;

руб.

5) Общепроизводственные расходы принимаются в процентах от основной суммарной заработной платы производственных рабочих:

,                                              (68)

где КОБП – коэф-т общепроизводственных расходов, примерно 2,0÷3,5.

 руб.;

руб.

6) Общехозяйственные расходы принимаются в процентах от основной суммарной заработной платы производственных рабочих:

,                                                 (69)

где КОБХ – коэф-т общехозяйственных расходов, примерно 1,5÷3,0.

руб.;

руб.

7) Производственная себестоимость детали СПР определяется как сумма п. 1-6.

руб.;

руб.

8) Коммерческие расходы не должны превышать 5÷15% от производственной себестоимости:

,                                          (70)

руб.;

руб.

9) Полная себестоимость определяется суммированием расходов п. 7-8.

руб.;

руб.

10) Рентабельность продукции является одним из главных показателей эффективности производства, так как характеризует какую прибыль получит предприятие на один рубль затрат, вложенных в производство. Нормативный показатель рентабельности составляет 15-20% от стоимости продукции, т.е. на один рубль затрат предприятие должно минимально получить доход в размере от 15 до 25 копеек. В противном случае предприятие считается не рентабельным.

,                                                 (71)

руб.;

руб.

11) Цена детали определяется:

,                                                (72)

руб.;

руб.

12) Оптовая цена детали:

т. к. ЦДЕТ.Б> ЦДЕТ.П, то принимаем, с учетом увеличения конкурентно способности, оптовую цену

руб.

руб.

Таблица 22. Смета стоимости реализуемой продукции.

№ п/п

Наименование статей калькуляции

Размерность

Условное обозначение

Затраты

базовый

проектный

1

Стоимость заготовки за вычетом реализуемых отходов

руб.

СМ

125,73

89,53

2

Затраты на электроэнергию

руб.

СЭ

8,67

6,4

3

Итого прямых материальных затрат

руб.

ПМ

4

Суммарная з/п основных рабочих

руб.

СЗ

18,59

16,89

5

Дополнительная з/п основных рабочих

руб.

СДОП

9,7

11,31

6

Единый социальный налог

руб.

ССОЦ

8,18

8,14

7

Общепроизводственные расходы

руб.

СОБП

61

56,5

8

Общехозяйственные расходы

руб.

СХОЗ

46,78

45,24

9

Итого производственная себестоимость

руб.

СПР

314,83

277,45

10

Коммерческие расходы

руб.

К

15,7

13,8

11

Полная себестоимость

руб.

СПОЛ

330,53

291,35

12

Рентабельность

руб.

Р

66,1

72,8

13

Внутризаводская цена

руб.

ЦД

395,63

364,15

14

Оптовая цена детали

руб.

ЦОПТ

395,63

395,41

  1.  Расчет капитальных затрат на изготовление детали.

В ходе производственного процесса на предприятии производится анализ технологических процессов для выявления возможностей сокращения издержек по каждой операции технологического  процесса, включая капитальные затраты.

Капитальные вложения (затраты) включают:

К=КОБОСНПРТРЗДВТ,ПОРИНВ,                      (73)

где КОБ – капитальные затраты на приобретение нового технологического оборудования (стоимость вновь приобретаемого оборудования), руб.;

КОСН – капитальные затраты на новую оснастку, руб.;

КПР – капитальные затраты на приобретение и ввод в эксплуатацию промышленных роботов и манипуляторов, руб.;

КТР – капитальные затраты на приобретение и ввод в эксплуатацию транспортирующих, загрузочно-разгрузочных устройств и транспортных средств, руб.;

КЗД – капитальные затраты на здание, занимаемое технологическим оборудованием, руб.;

КВТ, ПО –  капитальные затраты на вычислительную технику, программное обеспечение и управляющие программы, руб..

КР – затраты на разработку и внедрение нового технологического процесса, руб.;

КИНВ – капитальные затраты на инвентарь, руб..

  1.  Капитальные затраты на технологическое оборудование.

По каждому виду технологического оборудования определяется его балансовая (первоначальная) стоимость:

Капитальные затраты на всё технологическое оборудование определяется:

,                                          (74)

где КБ.ОБ – балансовая (первоначальная) стоимость оборудования (руб.);

m – число наименований единиц оборудования по видам работ.

Если оборудование действующее, тогда капитальные затраты должны быть определены с учетом размера погашенного износа:

  1.  Капитальные затраты на оснастку.

Стоимость дорогостоящей оснастки может быть определена косвенным образом в размере 10÷15 % от стоимости технологического оборудования с учетом 13 % на капитальный ремонт от стоимости самой оснастки  по каждой операции технологического процесса:

руб.

  1.  Капитальные затраты на вычислительную технику, программное обеспечение и управляющие программы.

Капитальные затраты на вычислительную технику определяются в случае, когда осуществляется приобретение компьютерной и орг. техники, включающей сканеры, принтеры, плоттеры и др. Принимаем в размере 25% от капитальных затрат на их приобретение.

руб.

  1.  Капитальные затраты на транспортные средства.

КТР.Б=0,15×51 300=7 695 руб.

КТР.П=0,15×65 925=9 888,75 руб.

  1.  Капитальные затраты на производственную площадь.

Капитальные затраты на производственную площадь здание (КЗД) занимаемую технологическим оборудованием определяются:

,                                        (75)

где  р – число наименований единиц оборудования по видам работ;

Ci – количество единиц оборудования, шт.;

ЦS– стоимость 1 м2 производственной площади (руб./м2).

SУДi – удельная производственная площадь, занимаемая единицей данного вида оборудования, м2.

руб.;

руб..

  1.  Затраты на разработку и внедрение нового технологического процесса.

Затраты на разработку и внедрение нового технологического процесса включают затраты на основную и дополнительную заработную плату разработчиков проекта с отчислениями в социальный фонд и косвенные накладные расходы. Расчеты представлены в таблице 11.1.

Таблица 23.  Затраты на разработку и внедрение нового технологического процесса.

п/п

Разработчик

З/плата за месяц, (руб.)

З/плата за день, (руб.)

Кол-во дней на разработку

Сумма затрат на разработку

Примечание

1

Технолог

2400

104,3

10

1043

Разработка ТП

2

Конструктор

2600

113

10

1130

Проектирование спец. оснастки

3

Руководитель

4000

173,9

10

1739

Руководство работой

Итого з/платы:

8000

391,6

30

3912

4

Единый соц. налог

1920

93,98

-

938,8

21% от суммарной зарплаты

5

Накладные расходы

3600

156,5

-

1760,4

45% от суммарной зарплаты

Итого затрат:

13520

642

-

6611,2

Определяется суммарная  величина капитальных затрат на проектирование и внедрение в производство нового технологического процесса.

Дополнительные капитальные затраты по новой технологии определяются:

КДОП= КП – КБ ,                                                    (76)

где   КП  – капитальные затраты по проектному технологическому процессу, руб.;

        КБ – капитальные затраты по базовому (действующему) технологическому процессу, руб..

Капитальные вложения (затраты) включают:

КБ=93420+7695+28000=129115 руб.

КП=124524+1627,2+1331+9888,75+18900+6611,2=162882,15 руб.

КДОП =33767,15 руб.

  1.  Экономическое обеспечение внедряемого варианта технологического процесса.

Основными показателями обоснования создания новых технологий служат: прибыль и срок окупаемости капитальных затрат. Срок окупаемости капитальных затрат на разработку и внедрение нового технологического процесса должен составлять 3 -5 лет.

  1.  Прибыль от реализации деталей изготовленных по новой технологии составит.

,                                                   (77)                 

где ЦР –  цена на подобную продукцию на рынке, руб.;

СПОЛ – рассчитанная внутризаводская цена, руб..

ПБ=396-329,51=66,49 руб.

ПП=396-290,23=105,77 руб.

Общая прибыль определяется по формуле:

,                                                   (78)

где NГ –  годовая приведённая программа выпуска изделий по новому технологическому процессу

руб

руб

  1.  Срок окупаемости капитальных затрат, связанных с созданием новой технологии рассчитывается.

,                                                  (79)

где КДОП– дополнительные капитальные вложения в проект, руб.;

СПОЛ.Б - Себестоимость заготовки по базовому варианту тех процесса, руб.;

СПОЛ.П - Себестоимость заготовки по проектному варианту тех процесса, руб.

  1.  Годовые амортизационные отчисления на основные фонды определяются по формуле:

,                                  (80)

где АФ.ОБ  –  годовые амортизационные отчисления на основные фонды по оборудованию, руб.;

АФ.ТР  –  годовые амортизационные отчисления на основные фонды по транспортным средствам, передающим и загрузочным устройствам, руб.;

АФ.П  –   годовые амортизационные отчисления на основные фонды по производственным зданиям и сооружениям, руб.;

АФ.ВТ  –  годовые амортизационные отчисления на основные фонды по вычислительной технике, руб.

руб

Расчёт годовых амортизационных отчислений принимается в процентах от стоимости:

– технологического оборудования – 15%, (по таблице 8.2)

– транспортных средств, передающих и загрузочных устройств – 15%,

(по таблице 8.2)

– компьютерной техники –  25% (по таблице 8.2)

– зданий и сооружений – 5%.

  1.  Налог на прибыль.

Определяется в размере 10 % от величины прибыли:

,                                                (81)                                     

руб

  1.  Технико-экономические показатели работы участка механической обработки.

Расчёт основных показателей работы участка механической обработки детали следует выполнить согласно следующих рекомендаций:

  1.  Приведённая годовая программа выпуска деталей определяется в расчётах по форме таблицы с3;
  2.  Годовая стоимость продукции по оптовой цене:

СОПТ = NП × ЦОПТ,                                                   (82)

CNОПТ. Б= СОПТ. П = 500×396,6=369072 руб.;

  1.  Себестоимость годового выпуска продукции по табл. 11.1:

СГ = NП ∙ СПОЛ,                                                    (83)

СГ. Б= 500×330,53=308054 руб.;

СГ. П= 500×291,35=271538 руб.

  1.  Годовая условная прибыль определяется по формуле:

ПУ = СОПТ  – СГ,                                                   (84)

ПУ Б369072-308054=61018 руб.;

ПУ П= 369072-271538=97534 руб.

  1.  Трудоёмкость изделия выражает затраты рабочего времени на производство единицы продукции:

,                                                  (85)

мин.;

мин.

  1.  Трудоёмкость изделия по базовому и проектному вариантам принимается по таблицам с11 и с5:

Количество технологического оборудования согласно расчетов пункта 6 :

  1.  Численность основных рабочих на участке:

– явочное число основных рабочих складывается из необходимого их количества на каждой отдельной операции:(см. п. 5.3.2.)

Общее количество основных рабочих определяется:

РБ=11 человек.

РП=7 человек.

Общее списочное количество основных рабочих с учетом - PО: (см. п. 5.3.2.)

,                                                    (86)

где β = 1,1÷1,2 – коэффициент, учитывающий списочную численность рабочих.

РОБ = 11 × 1,2 = 13,2 чел., принимаем 14 чел.

РОП = 7×1,2 = 8,4  чел., принимаем 9 чел.

Общее списочное количество работников с учётом управленческого персонала - PУ: (см п. 5.3.2.)

,                                                      (87)

где βУ –  коэффициент, учитывающий управленческий персонал, βУ = 1,12.

РУБ = 15 × 1,12 = 16,8  чел., принимаем 17 чел.

РУП = 9 × 1,12 = 10  чел., принимаем 10 чел.

Явочное число вспомогательных рабочих, обслуживающих рабочее место определяют согласно принятым нормам обслуживания. Приближённо: численность ИТР  8 ÷12%, служащих –  1,5÷3%.

  1.  Среднемесячная  зарплата основных рабочих:

,                                                       (88)

где ЗТ –  основная зарплата в месяц, руб.;

Дd –  дополнительная зарплата, руб.

,                                                         (89)

руб.

руб.

,                                                      (90)

руб.

руб.

где    СЗ - затраты на зарплату основных рабочих, приходящиеся на одну         деталь(таблица 9,1.), руб.;

Кd–  коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату основных рабочих;  

РОC –  списочная численность рабочих участка, чел.

руб.

руб.

  1.  Среднегодовая стоимость основных фондов и оборотных средств:

,                                                 (91)

где  ФО – среднегодовая стоимость основных фондов и оборотных средств, руб.;

Ф – стоимость основных фондов, руб.;

Ф1 – стоимость оборотных средств, руб..

Стоимость оборотных средств принимается в процентном соотношении от суммарной стоимости основных фондов:

,                                                 (92)

*1347950=404385 руб.

руб.

руб.

руб.

где КФ – коэффициент, учитывающий стоимость оборотных средств. КФ=0,3

             Стоимость основных фондов предприятия (участка) определяется в соответствие с пунктом 6 по формуле

  1.  Рентабельность продукции –  показатель эффективности производства продукции, определяемый  отношением прибыли от реализации продукции к её себестоимости:

,                                             (93)

  1.  Фондоотдача –  это показатель стоимости выпускаемой продукции, приходящейся на 1 руб. стоимости основных фондов:

,                                                        (94)

где СN  –  годовая стоимость продукции, руб..

  1.  Полная себестоимость детали –  принять по данным таблицы 11.1.
  2.  Капитальные вложения в проект –  принять по итоговым данным раздела 11.

    15)          Срок окупаемости капитальных вложений на внедрение проекта –  принять по данным пункта 5.9.2.

    16)           Годовая производительность труда на одного рабочего характеризует деятельность людей, измеряемую количеством продукции за единицу времени. Годовая выработка продукции в стоимостном выражении.

,                                                         (95)

где РУ –  общая численность работников участка механической обработки.

руб

руб.

Все рассчитанные технико-экономические показатели базового и проектного вариантов технологических процессов сводятся в таблицу, где также показываются отклонения показателей проектного варианта от базовых.

  1.  Выбор по наименьшим затратам оптимального варианта технологического процесса изготовления детали.

Затраты на деталь и на партию деталей зависят от переменных затрат (условных),  зависящих от объема производимой продукции, К - постоянные затраты, не зависящие от объема партии.

Затраты на деталь:

,                                                  (96)

Затраты на партию:

,                                             (97)

Определим при каких партиях по соответствующим операциям вариантов технологического процесса какое количество оборудования потребуется, примем количество станков на операции равное 1,1 (СОБi=1,1).

                              (98)

Таблица 24.  Расчет количества оборудования на операции.

Базовый вариант

Проектный вариант

№ операции

Партия деталей, шт.

операции

Партия деталей, шт.

005

005

010

010

020

020

025

025

035

030

050

040

060

050

 

Таблица 24. Затраты на деталь

Базовый вариант

Проектный вариант

Кол-во деталей, шт.

Затраты, руб.

Кол-во деталей, шт.

Затраты, руб.

50

50

100

100

200

200

300

300

500

500

1000

1000

2000

2000

5000

5000

Данные из таблиц выстраиваем на графике зависимости затрат на деталь и партию деталей от количества деталей.

  1.  Безопасность жизнедеятельности.

  1.  Расчет электроэнергии.

Годовой расход электроэнергии определяют по формуле:

, кВт×ч.,                              (99)

где  – сумма установленных мощностей всех токоприемников, кВт;

– действительный годовой фонд времени работы оборудования при заданной сменности и равняется 1820 часов;

– коэффициент загрузки оборудования, принимаем равным 0,75;

Ксп – коэффициент спроса, учитывающий неодновременность работы потребителей,  КСП = 0,5.

Тогда годовой расход электроэнергии для механического участка равен:                 

кВт×ч.

  1.  Анализ условий труда.

Характеристики условий труда, представленные в СНиП, указаны в таблице 16.

Таблица 25. Характеристика условий труда.

Санитарно-гигиенические условия труда

Характеристика помещения

Опасные и вредные производственные факторы

Микроклимат

Освещение

Электрические

Механические

Естественное

Искусственное

Температура,

Относительная влажность,%

Боковое, КЕО,%

Общее, ЛК

Местное, ЛК

Комбинированное, ЛК

Класс по электроопасности

Категория по пожароопасности

Степень огнестойкости здания

Род тока

Напряжение

Частота

Шум

18

40-60

0,4

200

250

300

2

 Д

  6

-

380

50

60

 

Условия труда на проектируемом участке соответствуют санитарно-гигиеническим нормам представленным в ГОСТ 12.2.003-2002.

  1.  Производственная санитария и гигиена труда.

  1.  Освещенность производственного помещения.

Одним из основных факторов обеспечения безопасности труда на производстве является освещенность, которая осуществляется от естественных и искусственных источников света.

На предприятиях эксплуатация осветительных установок осуществляется в соответствии с требованиями Отраслевых норм искусственного освещения, утвержденными Минэлектротехпромом, а также с учетом требований

СНиП П-4-79, СН 357-77.

 Производственное освещение – неотъемлемый элемент условий трудовой деятельности человека. При правильно организованном освещении рабочего места обеспечивается сохранность зрения человека и нормальное состояние его нервной системы, а также безопасность в процессе производства.

На данном участке применяется боковое естественное освещение через световые проемы (окна) в наружных стенах. Искусственное освещение электрическими лампами и является комбинированным, т.е. сочетание местного и общего освещения. Если в светлое время суток уровень естественного освещения не соответствует нормам, то его дополняют искусственным - освещение на данном участке применяется совмещенное.

Для начала необходимо определить характеристику, разряд и подразряд помещения исходя из условий работы и наименьшего объекта различения :

- характеристика зрительной работы: нормальной точности;

- наименьший размер объекта различения 0,15… 0,3 мм;

- разряд зрительных работ – II;

- подразряд зрительных работ – средний.

Тип применяемого производственного освещения, учитывая характер зрительных работ, совмещенное: естественное боковое и искусственное комбинированное.

  1.  Расчет естественного освещения.

Для естественного освещения используется коэффициент естественного освещения (КЕО), который определяется по формуле:

                                                (100)

где, Е – освещение на рабочем месте, лк

Е0 – освещение на улице (при среднем состоянии облачности), лк.

,

Проведём расчёт площади световых проемов согласно СниП 23-05-95, который  заключается в определении отношения площади световых проемов в площади пола помещения, обеспечивающего нормируемые значения КЕО.

При боковом освещении помещения площадь световых проемов определяется по формуле:

,                                              (101)

где Кз – коэффициент запаса, Кз =1,3;

ηО – световая характеристика окон. ηО=9;

Кзд – коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями. Кзд=1,4;

Sn - площадь пола помещения, м2, Sn=280 м2;

r1 – коэффициент, учитывающий повышение освещенности за счет отраженного света при боковом освещении. r1=1,3;

τО – общий коэффициент светопропускания.

,                                       (102)

где τ1 – коэффициент светопропускания материала. τ1=0,8;

τ2 - коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема. τ2=0,7;

τ3 – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях τ3=1;

τ4 – коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах. При их отсутствии τ4=1;

τ5 – коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями. τ5=1.

Подставляем значения в формулу (6.2.1.1.2):

, м2;

Из этого назначаем световые проемы следующего размера: 4500×3500мм.

  1.  Расчет искусственного освещения.

Согласно СНиП II-90-81 рассчитаем осветительную установку системы искусственного общего освещения методом коэффициента использования светового потока в следующей последовательности:

1. Выбираем тип источника света. Для механического участка при освещенности общей системы освещения 150-300лк принимаем дуговые ртутные люминесцентные лампы типа ДРЛ.

2. Выбираем тип светильника. Светильник типа УПД.

3. Определим нормируемую освещенность на рабочих местах в зависимости от характера работы, контраста объекта различения с фоном, характеристики фона и системы освещения. Ен=220лк.

4. Распределим светильники и определим их количество с учетом требований качества освещения и экономичности. Расстояние между соседними светильниками или их рядами:

, м;с                                                   (103)

где λ – величина, зависящая от кривой светораспределения светильника λ=0,4;

h – расчетная высота подвеса светильника, м.

, м;                                             (104)

где Н- высота помещения, принимаем Н=9м;        

hc- расстояние от светильника до перекрытия, м;

hp- высота рабочей поверхности над полом, м;

, м;

, м.

Расстояние от крайних светильников до стены l принимают в пределах

(0,3--0,6)L, l=0,7 – 1,5 м, примем l = 1 м.

Исходя из размеров участка, количество ламп назначаем N=20.

5. Определим необходимое значение светового потока лампы:

,                                                (105)

где Z – коэффициент неравномерности освещения. Для люминесцентных ламп Z=1,1;

N – число светильников N=20;

η – коэффициент использования светового потока, зависящий от типа светильника, индекса помещения, коэффициентов отражения потолка ρп, стен ρс, пола ρр.

Индекс помещения:

,                                                   (106)

где А и В – длина и ширина помещения соответственно; А=30м, В=9м.

                                            (107)

Для данного индекса коэффициент использования светового потока:

.

Подставляем значения в формулу (75):

, лм;

6. Определим мощность лампы. По рассчитанному световому потоку принимаем ближайшую стандартную лампу: ДРЛ-1000 с Ф=50000 лм, Рл=1000 Вт.

7. Определим мощность осветительной установки:

Pу=Pл×Nл;                                                    (108)

где Nл – расчётное количество ламп.

Ру=1000×20=20000 Вт.

  1.  Оздоровление воздушной среды.

Одно из необходимых условий здорового и высокопроизводительного труда – оптимальные параметры микроклимата и чистота воздуха в рабочих зонах помещения. Из химических веществ, используемых в работе, наибольшую опасность представляют серная, соляная и муравьиная кислоты, сульфид и сульфит натрия, а также газы CO, H2S, SO2. Вредные вещества в воздухе не содержатся, так как используется технологический процесс, при котором они не образуются.

Приточная и вытяжная ветвь вентиляции объединены. Для нее характерно использование части воздуха, удаляемого из помещения и прошедшему очистку в системе приточной вентиляции. При этом рециркулирующий воздух разбавляется частью свежего воздуха, поступающего из атмосферы. Использование такой системы позволяет снизить расходы на очистку воздуха, поступающего из атмосферы, и на его нагрев в холодное время года.

  1.  Защита от шума, вибраций и ультразвука.

Повышение производительности труда, увеличение скоростей рабочих органов производственного оборудования, снижение его металлоемкости и статических нагрузок на человека сопровождается усилением шумов и вибраций.

Продолжительное воздействие шумов и вибрации на организм человека приводит к заболеванию отдельных работающих различными профессиональными заболеваниями органов слуха и центральной нервной системы.

В системе мер по обеспечению защиты от шума и вибрации на производстве особое место отводится нормированию в законодательном порядке требований, относящихся к разработке технологических процессов и проектированию производственных помещений.

Мероприятия по борьбе с шумом:

1. Строительно-планировочные;

2. Конструктивные;

3. Снижение шума в источнике его возникновения;

4. Организационные мероприятия.

Снижение шума предусмотрено на этапе проектирования, токарные и расточные станки выполнены с учетом снижения шума. В процессе эксплуатации для уменьшения  шума при работе зубчатых колес используется машинное масло и проводится своевременный ремонт станков.

Согласно санитарным нормам допустимых уровней шума на рабочих местах СН 3223-85.

1. Уровни звукового давления и уровни звука на постоянных рабочих местах – 76 дБА.

2. Гигиенические нормы общей технологической и локальной вибрации: среднеквадратическое значение виброскорости – 1,8·10-2м-1 и логарифмический уровень виброскорости - 111 дБ;

3. Уровни звукового давления ультразвука на рабочих местах в средне геометрических частотах третьеоктавных полос – 16 кГц.

  1.  Расчет воды и воздуха.

Устройство внутреннего водопровода в основных и вспомогательных производствах должно соответствовать СНиП II-30-76 и соответствующим стандартам. Устройство питьевого водоснабжения должно удовлетворять требованиям ГОСТ 12.3.006-75. Вода для умывальников, охлаждения воздуха в кондиционерах и пылеподавления должна отвечать требованиям действующих

ГОСТов на питьевую воду. Нормы суточной потребности в воде на одного человека приведены в таблице 26.

Таблица 26. Норма суточной потребности в воде на одного человека, л.

Вид потребления воды

При умеренной погоде

В жаркую погоду

На хозяйственно питьевые нужды, в том числе:

10

15

- на умывание

5

8

- на мытье индивидуальной посуды

2,5

4

  

Таким образом, суточный расход воды на участке составляет 70 л., при умеренной погоде,  в жаркую погоду 105 л.

Рассчитываем требуемое количество приточного воздуха:

L=k×V,                                                        (109)

где k- кратность воздухообмена, показывающего, сколько раз в течении часа воздух меняется в помещении, k=14 ч-1;

V- объем вентилируемого помещения, V=2520 м3.

L=14×2520=35280, м3

В цехе отсутствуют  источники интенсивного теплового излучения.

Отопление - водяное.

  1.  Техника безопасности.

  1.  Технические средства безопасности.

Машины, станки и другое производственное оборудование оснащаются необходимыми техническими средствами безопасности:

- оградительными и предохранительными устройствами

(ГОСТ12.2.062-81);

- тормозными устройствами и блокировками;

- устройствами автоматического контроля и сигнализации

(ГОСТ12.4.026-76);

- знаками безопасности;

-  устройствами дистанционного управления.

На установленном в цехе технологическом оборудовании предусматриваются оградительные , предохранительные, блокировочные, сигнализирующие и другие устройства, обеспечивающие безопасную работу на данном оборудовании.

Предотвращение травматизма обеспечивает свободная расстановка оборудования в соответствии с нормами.

  1.  Электробезопасность.

Устройство и эксплуатация электроустановок должны осуществляться с соблюдением «Правил устройства электроустановок» (ПЭУ-86).

На предприятии должно быть назначено ответственное лицо за электрохозяйство. Лицо, ответственное за электрохозяйство, должно проходить обучение и проверку знаний отраслевых правил.

Проектируемый участок по степени электрической опасности согласно ПУЭ и ГОСТ 12.1.113-83 относится ко 2 классу  с повышенной опасностью, так как пол – железобетонный, покрытый слоем пыли, позволяют считать пол – токопроводящим.

Согласно ГОСТ12.1.019.-79, для обеспечения электробезопасности на проектируемом участке применяются следующие технические средства:

- защитное заземление;

- зануление;

- малое напряжение;

- электрическое разделение сетей;

- защитное отключение;

- изоляция токоведущих частей;

- компенсация токов замыкания на землю;

- предупредительная сигнализация, блокировка, знаки безопасности;

- средства  защиты  и предохранительные приспособления.

  1.  Безопасность при транспортировке деталей.

Между операциями детали перемещаются при помощи кранов укосин и крана балки. Проезд на участке обозначен белыми ограничительными линиями, что обеспечивает их безопасное движение. Закрепление детали на станках производится в приспособлениях, которые обеспечивают надежное закрепление детали.

Грузоподъемное оборудование и производственная тара должны соответствовать требованиям правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов. Устройство и эксплуатация тары должны отвечать требованиям ГОСТ12.3.010-82.

  1.  Организационные мероприятия.

Производства и профессии, для которых обязательны предварительные при поступлении на работу и периодические медицинские осмотры в целях предупреждения заболеваний, несчастных случаев и обеспечения безопасного труда:

- работа на механическом оборудовании (токарные, фрезерные и другие станки, а также штамповочных прессах) – только предварительный;

- обслуживание действующих электроустановок – 1раз в 24 месяца;

- применение абразивных материалов и инструмента – 1 раз в 24 месяца.

В соответствии с ГОСТ 12.0.004 – 2001 «Организация обучения безопасности труда» обучение безопасности труда проводится в виде инструктажей:

1. Вводный инструктаж. Проводится со всеми вновь принятыми на работу инженером по охране труда.

2. Первичный инструктаж на рабочем месте. Проводится со всеми вновь принятыми на работу коллективно или индивидуально на конкретном рабочем месте, где работнику демонстрируются безопасные приемы работы. Лица не связанные с оборудованием, хранением и переработкой сырья и материала первичный инструктаж не проходят.

3. Повторный инструктаж. Проводится со всеми индивидуально или коллективно, периодически, не реже одного раза в год. Цель его - возобновление знаний в области охраны труда, а также доведение до сведения о произошедших нововведениях.

4. Внеплановый инструктаж. Проводится индивидуально или коллективно в случаях:

а) изменения действующего законодательства в области охраны труда;

б) введение в действие новых инструкций по охране труда;

в) изменение технологического процесса или оборудования;

      г) по факту несчастных случаев;

д)  при перерывах в работе сроком более 30 календарных дней для работ особоопасных и более 60 дней для остальных.

5. Целевой инструктаж. Проводится при выполнении разовых работ несвойственных основному профилю работника, а также работ, на которые оформляется наряд-допуск.

Инструктаж 2-5 производит непосредственно руководитель работ с обязательной регистрацией в журнале регистрации инструктажа на рабочем месте.

  1.  Пожарная безопасность.

Пожары на предприятиях представляют большую опасность для работающих и причиняют огромный материальный ущерб. Пожарная безопасность обеспечивается системами мер по предотвращению пожаров и пожарной защиты:

а) Категория производства проектируемого цеха по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности – Д, так как применяются несгораемые вещества и материалы в холодном состоянии;

б) группа возгораемости строительных материалов - трудносгораемые, степень огнестойкости – VI, минимальные пределы огнестойкости основных строительных конструкций здания несущих стен, стен лестничных клеток, колонн – 0,5 ч; внешних несущих стен – 0,25 ч; лестничных площадок, ступеней и балок – 0,25 ч.

Установленные в помещении средства пожаротушения - внутренний пожарный водопровод с пожарными кранами; средства первичного пожарного тушения – 2 огнетушителя ОПС-10, применять для тушения щелочных и щелочноземельных металлов и их сплавов, малых очагов разлившегося горючего, электроустановок находящихся под напряжением 380 В.

Противопожарная безопасность обеспечивается:

- системой предотвращения пожара;

- системой пожарной защиты.

Организация противопожарной безопасности должна соответствовать требованиям нормативно-технической документации, как ГОСТ12.1.004-85,

ГОСТ 12.1.033-78, ГОСТ 12.4.009-85, строительных норм и правил (СНиП), типовых правил для промышленных предприятий.

  1.  Планировка оборудования (выбор транспортных средств).

Список использованной литературы:

  1.  Горбацевич А.Ф., Шкред В.А.  Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Учебное пособие.- Мн.: Высшая школа, 1975.
  2.  Долин П.А. Справочник по технике безопасности. Учебник.- М.: Энергоатомиздат, 1969.           
  3.  Зенкин А.С., Петко Н.В. Допуски и посадки в машиностроении.

Справочник.- К.: Техника, 1984.

  1.  Кузнецов Ю.И., Маслов А.Р., Байков А.Н. Оснастка для станков с ЧПУ. Справочник.- М.: Машиностроение, 1983.
  2.  Мельникова Л.Р., Устименко С.А., Дятко Н.В. «Технология машиностроения. Методические указания к лабораторным

работам.- Тирасполь.:  ПГУ, 2003.

  1.  Номенклатура универсальных линейно-угловых и механических средств измерения. Стандарт предприятия. СТПИБСЛ 15.48-88.
  2.  Общемашиностроительные нормативы времени, серийное производство.

2-е издание- М.: 1966.

  1.  Поковки из углеродистой и легированной стали, изготавливаемые свободной ковкой на молотах, припуски и допуски. ГОСТ7829-70-М.: 1970.
  2.  Система выбора универсальных средств измерений линейных размеров от I до 500 мм. ОСТ 2 БВ80-I-78. Издание официальное.
  3.  Справочник технолога- машиностроителя т.1/ под редакцией                А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова.- М.: Машиностроение, 1986.
  4.  Справочник технолога- машиностроителя т.2/ под редакцией                А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова.- М.: Машиностроение, 1986.
  5.  Справочник технолога. Обработка металлов резанием./ под редакцией канд. техн. наук А. А. Панова.- М.: Машиностроение, 1988.
  6.  Чупина Л.А., Монахова А.Е., Пульбере В.А. Производственный потенциал      предприятия и эффективность его использования. Учебное пособие.- Тирасполь.: РИО ПГУ, 2003.
  7.  Шидловский В.С., Мягков А.М., Суконников С.С. Охрана труда в электротехнической промышленности. Справочное- методическое пособие.-М.: Информэлектро, 1989.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

60238. Перші кроки до світу інформатики 463.5 KB
  Комп’ютерна підтримка навчальних предметів; подальший розвиток інтересу до курсу формування мовленевої інформаційної соціальної компететностей розвиток логічного мислення уваги памяті фантазії кмітливості та творчих здібностей виховання...
60239. Чайный калейдоскоп. Внеклассное мероприятие 1.92 MB
  Цель: познакомить учащихся с историей возникновения чая; происхождением и сортами чая традициями чаепития; научить правильно заваривать чай сервировать стол к чаепитию; развивать творческие способности эстетический вкус культуру поведения за столом...
60240. Позакласний захід: Рідне слово 90 KB
  Доброго дня любі шанувальники українського слова Корені українського слова проросли з найдавніших діалектів праслов’янських племен рясними пагонами розвинулися в часи Давньоруської держави. відео презентація Рідна мово Сьогодні...
60241. ОСТРІВ ЗДОРОВ’Я – ДИТИНСТВА КРАЙ. ЗАВЖДИ ДЛЯ СЕБЕ ЙОГО ОБИРАЙ 60.5 KB
  Мета: Застосовуючи методи соціально-активного навчання формувати у дітей прагнення до зміцнення і збереження здоров’я. Вчитель Вітаємо вас дорогі друзі у нашому дружньому крузі В нас буде свято Щоб рости і гартуватись...
60242. Скажи палінню – ні! 82.5 KB
  Мета: переконати учнів у шкідливості куріння інформування про негативний вплив тютюну на здоров’я не лише того хто палить але й оточуючих; викликати негативне ставлення до цієї згубної звички інформування...
60243. У світі пірамід 75 KB
  Перше чудо світу єгипетські піраміди. Але навіть тепер піраміди справляють таке могутнє враження що нам важко висловити почуття які охоплюють нас коли ми споглядаємо ці камяні геометричні споруди над Нілом.
60244. ДАНИНА ПОДВИГУ 302.5 KB
  Сьогодні визначається знаменна дата 70-а річниця боїв за Дніпро і визволення столиці України Києва від гітлерівських загарбників. Серед видатних перемог Великої Вітчизняної війни операція по визволенню Києва...
60245. Виховний захід: Поле чудес 187 KB
  І завданням кожного з нас є турбота про світ природи що нас оточує та охорона тварин рослин та природних ресурсів. Виходячи з цього і враховуючи притаманні державі геополітичні географічні демографічні соціально-економічні та екологічні особливості цілями...