8420

Проектирование экологически чистого технологического процесса изготовления фланца 6Р13РФ3.64.203

Дипломная

Архитектура, проектирование и строительство

Введение Главным средством интенсификации производства любого назначения является парк машин, которым располагает государство. Прогресс в развитии общества предопределяется техническим уровнем применяемых машин. Их создание, то есть конструирование ...

Русский

2013-02-11

1.4 MB

20 чел.

Введение

Главным средством интенсификации производства любого назначения является парк машин, которым располагает государство. Прогресс в развитии общества предопределяется техническим уровнем применяемых машин. Их создание, то есть конструирование и изготовление, составляет основу машиностроения. Общепринято, что именно машиностроение является главной отраслью народного хозяйства, которая определяет возможность развития других отраслей.

Применение машин резко увеличивает производительность труда, повышает качество продукции, делает труд безопасным и привлекательным.

Производство машин является сложным процессом, в ходе которого из исходного сырья и заготовок изготавливают детали и собирают машины. Для обеспечения производства машин необходимо решить комплекс задач, связанных с технологической подготовкой их производства, и реализовать разработанные техпроцессы (ТП) в действующих производственных системах - заводах, цехах, участках, обеспечивая при этом требуемое качество изделий на всех этапах ТП в течение всего срока выпуска изделий.

В решении этих сложных и разнообразных вопросов основная роль принадлежит технологам-машиностроителям. Технология машиностроения является комплексной инженерной и научной дисциплиной, синтезирующей технические проблемы изготовления машин заданного качества с решением целого ряда организационных и экономических задач, вытекающих из необходимости обеспечить выпуск изделий в определенном производственной программой количестве, в заданные сроки и при наименьшей себестоимости. Так, при освоении нового изделия отрабатывают конструкцию изделия на технологичность, а затем разрабатывают (ТП) изготовления деталей и сборки изделия. При этом приходиться решать и смежные технологические задачи, связанные с выбором и заказом исходных заготовок, термической обработкой заготовок на разных этапах ТП, нанесением покрытий.

Для разработанных ТП в ходе технологической подготовки производства (ТИП) необходимо спроектировать, изготовить или приобрести предусмотренные ТП станочные, сборочные и контрольные приспособления, вспомогательный и режущий инструмент. В современных условиях большое значение имеет обеспечение качества выпускаемых машин. При этом повышение качества машин в значительной мере связано с повышением точности изготовления деталей и сборки изделий. Поэтому при проектировании ТП, а также при организации производственных участков и линий технологу необходимо решить комплекс вопросов по контролю качества на всех этапах производства машины, рассматривая его как компонент управления ТП. Особое значение управление ТП имеет при использовании высокоавтоматизированного оборудования, станков с ЧПУ. На этих видах оборудования требуемые параметры качества должны обеспечиваться при минимальном участии оператора.

ТП реализуются в цехах на производственных участках и линиях. Поэтому важной задачей при освоении новых изделий или при увеличении объемов выпуска существующих изделий является реконструкция, техническое перевооружение или модернизация производства. При решении данной задачи решающая роль также принадлежит технологам, осуществляющим технологическое проектирование производственных систем, в ходе которого определяют необходимое количество оборудования и работающих, организационную структуру участков и линий, виды и количество средств межоперационного транспорта и других средств автоматизации и механизации производства.

Решения технологических задач должны отвечать требованиям экологической безопасности и не оказывать вредного воздействия на здоровье людей.

Целью дипломного проекта являлось проектирование экологически чистого технологического процесса изготовления фланца 6Р13РФ3.64.203.

Проектирование проводилось с учетом возможности автоматизации и оптимизации производственного процесса, обеспечения его экологической безопасности.


1 Технологическая часть

1.1 Разработка технологического процесса сборки сборочной единицы

1.1.1 Служебное назначение сборочной единицы

Данная сборочная единица входит в группу стойки станка 6Р13РФ3 и является составной частью кинематической цепи привода вертикальной подачи заготовки. В сборочную единицу входят такие основные детали: червяк (однозаходный, m =3 мм), который вращается в двух конических роликовых и радиальном подшипниках, двух фланцев, электродвигатель (N=0,85 кВт; n=2360 об/мин), предохранительная и электромагнитная муфты, крышка с прокладкой и крепежные изделия.

1.1.2 Переход от служебного назначения к нормам точности

1.1.2.1 Построение размерной цепи

Рисунок 1.1 - Схема размерной цепи.

1.1.2.2 Выбор метода достижения точности

                                     Тα ср = Тα / (m - 1),                                           (1.1)

где Тα ср - средний допуск составляющих звеньев, мм;

Тα - допуск перпендикулярности торца внутреннего кольца подшипника 2, мм;

m - число звеньев размерной цепи

Тα ср = 0,02 / (4 - 1) = 0,07 мм

Средний допуск составляющих звеньев, рассчитанный по методу полной взаимозаменяемости, является неэкономичным, поэтому данную размерную цепь необходимо решать по методу неполной взаимозаменяемости, т.е. решение размерной цепи заключается в назначении допуска на составляющий размер а с тем, чтобы обеспечить заданную точность размера α.

Допуск перпендикулярности торца вала

                           Тα = ,                                      (1.2)

где Тα1 - допуск перпендикулярности торца вала, мм;

Тα2- допуск перпендикулярности торца внутреннего кольца подшипника 2, мм;

Тα3 - допуск параллельности внутреннего кольца подшипника 1, мм;

Тα4 - допуск параллельности кольца 3, мм

Тα = мм


1.2 Разработка технологического процесса сборки

1.2.1 Разработка технологической схемы сборки

Сборку сборочной единицы целесообразно разделить на сборку ее отдельных составных единиц на основе червяка и электродвигателя, а затем сборку всей сборочной единицы.

1.2.2 Выбор состава и последовательности операций сборки
          1.2.2.1 Сборка деталей на базе червяка

Червяк (позиция 8) промыть в бензине, протереть и смазать.

Напрессовываем на червяк внутреннее кольцо роликового конического подшипника 2007107 (позиция 37), предварительно нагрев его в масле до 70-100°С до упора.

Вставляем два наружных кольца подшипников 2007107 (позиция 37) в расточки диаметром Ø62 Is7 фланца (позиция 9).

Вставляем червяк во фланец и устанавливаем его в наружном кольце подшипника (позиция 38).

С противоположного конца червяка надеваем втулку (позиция 6) до упора во внутреннее кольцо первого подшипника и напрессовываем внутреннее кольцо второго роликового конического подшипника (также предварительно нагрев его в масле) до упора во втулку (позиция 6).

Одеваем стопорную шайбу (позиция 36) и наворачиваем гайку (позиция 32), выбирая люфт в обоих подшипниках (позиция 37) и одновременно обеспечивая их легкое вращение, после чего, отжимая диск стопорной шайбы, производим законтривание гайки.

Устанавливаем в выточку вслед за гайкой (позиция 32) стопорное кольцо (позиция 34), за ним кольцо (позиция 18) и одеваем на червяк (позиция 8) за кольцо магнитную муфту (позиция 43), которая запирается стопорным кольцом (позиция 34).

Затем на червяк (позиция 8) надевается полумуфта (позиция 11) и устанавливается стопорное кольцо (позиция 34).

Собранный червяк с фланцем вставляем в отверстие диаметром Ø100 Н7 салазок и предварительно закрепляем шестью винтами M12 (позиция 27).

С противоположного конца червяка устанавливаем в салазки фланец (позиция 4); напрессовываем шариковый радиальный подшипник 306 (позиция 39) и ставим стопорное кольцо (позиция 34); окончательно закрепляем винты (позиция 27), проверяя легкость вращения червяка в подшипниках.

Ставим крышку (позиция 13) с прокладкой (позиция 17) и закрепляем ее винтами (позиция 29).

1.2.2.2 Сборка деталей на электродвигателе

На устанавливаемый поясок электродвигателя 2ПБ-100МГУ4 (позиция 42) надеваем фланец (позиция 3) и зажимаем винтами (позиция 25).

На вал электродвигателя надеваем полумуфту (позиция 10) и закрепляем ее винтом (позиция 21).

1.2.2.3 Сборка сборочной единицы

Устанавливаем валик (позиция 12) с сухарем (позиция) в стойку (позиция 1).

Устанавливаем шарикоподшипник радиальный 1121 (позиция 38) в расточку стойки (позиция 1).

Салазки с собранным червяком и фланцем (на червяк предварительно наденем уплотненное кольцо (позиция 40)) устанавливаем на стойку, центрируя по шарикоподшипнику 306 (позиция 38).

Сухарь устанавливаем в рабочее положение по отношению к электромагнитной муфте и закрепляем винтом (позиция 26).

Электродвигатель с фланцем крепим на стойку винтами (позиция 25).

Устанавливаем два кольца (позиция 19) с шайбами (позиция 20) в муфту (позиция 10) и закрепляем винтами (позиция 21).

Проверяем правильность сборки узла (вращение червяка с валом электродвигателя должно быть плавным, без заедания и люфтов).


1.3 Разработка технологического процесса изготовления деталей

1.3.1 Служебное назначение детали, анализ технологичности

Фланец  6Р13РФ3.64.203 несет многофункциональную нагрузку.

Во-первых, в расточках фланца диаметром 62 Is7 располагаются два роликовых радиально-упорньгх подшипника, служащих опорой червяку.

Во-вторых, фланец является стопорящей частью колец электромагнитной муфты, для чего на торце фланца имеются шесть пазов и выступов.

В третьих, фланец является опорой шарикоподшипника 31121.

Фланец является деталью, основными составляющими которой являются цилиндрические поверхности (внутренние и наружные) различной степени точности. Для их получения, как правило, используют токарные и круглошлифовальные станки для внутренней и наружной шлифовки.

1.3.2 Выбор заготовки

1.3.2.1 Использумые способы получения заготовки

Изготовляемая деталь – фланец 6Р13РФ3.64.203.

Материал детали - сталь 40Х (ГОСТ 4543-71):

0,36-0,44% С;

0,5-0,8% Мn;

0,8-1,1% Сг,

0,25% Ni (не более);

0,17-0,37% Si

Масса детали - 6,1 кг.

Учитывая конфигурацию, размеры фланца, материал, из которого он изготовляется, в качестве заготовки можно принять сортовой прокат круглого сечения 0180 мм, нарезанный в размер 180 мм и поковку, полученную горячекованной штамповкой.

Получение заготовки методом сварки из трубного проката невозможно из-за того, что конструкционная легированная сталь 40Х по технологическим свойствам относится к сталям с низкой свариваемостью, что приводит к ослаблению прочностных характеристик детали, которая испытывает динамические нагрузки и кручение.

Получение заготовки методом литья также невозможно, так как легированные стали не используются в литейном производстве из-за плохой жидкотекучести и опасности выгорания легирующих элементов и, как следствие, изменение свойств материала.

Сортовой прокат -     

Расчет поковки.

Масса поковки:

                                      Мпрасч = МдКр,  кг                                      (3.1)

где Мд - масса детали, кг,

Кр - расчетный коэффициент

Кр = 1,8 [25, стр.31, прилож.З]

Мп =6,11,8=11 кг

Класс точности - Т3 [25, стр.28, прилож. 1]

Группа стали - М2 [25, стр.7, табл. 1]

Степень сложности - С3    [25, стр.29, прилож.2]

Размер описывающей поковки фигуры (цилиндр), мм:

- диаметр 175,4 (167 1,05);

- высота 109,2 (1041,05).

Масса описывающей фигуры (расчетная) - 19,5 кг

Gп/Gф =  6,1/19,5 = 0,31

Конфигурация поверхности разъема штампа (плоская).

Исходный индекс - 14       [25, стр.10, табл.2]

Припуски и кузнечные припуски

Основные припуски на размеры:

- 2,5 мм - диаметр 167 мм и чистота поверхности R = 404

- 2,5 мм - диаметр 105 мм и чистота поверхности 1,25;

- 2,2 мм - диаметр 100 мм и чистота поверхности 1,25;

- 2,2 мм - диаметр 52 мм и чистота поверхности 1,25;      [25, стр. 12, табл.3]

- 2,7 мм - толщина 104 мм и чистота поверхности R = 40;

- 2,0 мм - толщина 20 мм и чистота поверхности 1,25.

Дополнительные припуски:

- смещение по поверхности разъема штампа - 0,3;[25, стр. 14, табл.4]

- отклонение от плоскостности - 0,4. [25, стр. 14, табл. 5]

Штамповочный уклон:

- на наружных поверхностях - не более 5°, принимаем 5°;

- на внутренних поверхностях - не более 7°, принимаем 7°.

Размеры поковки:

- диаметр 167+(2,5+0,3)2=172,6 мм, принимаем 173 мм;

- диаметр 105+(2,5+,03)2=110,6 мм, принимаем 111 мм; -

-   диаметр 100+(2,2+0,3)2=105 мм, принимаем 105 мм;

- диаметр 52-(2,2+0,3)2=47 мм, принимаем 47 мм;

- толщина 104+(2,7+0,4)2=110,2 мм; принимаем 110,5 мм;

- толщина 20 +(2,0+0,4) 2=24,8 мм; принимаем 25 мм.

Радиус закругления наружных углов - 4,0 мм (минимальный), принимаем 4,0 мм   [25, стр.15, табл.7]

Допустимые отклонения размеров:

- диаметр  мм;

- диаметр  мм;

- диаметр  мм; [25стр. 18, табл.8]

- диаметр  мм;

- диаметр мм;

- толщина  мм.

Допускаемая величина остаточного облоя или срезанной кромки - 1,0 мм [25,стр.21, табл.10].

Допускаемое отклонение от плоскостности - 0,8 мм  [25,стр.23, табл.13]

Допускаемое отклонение от концентричности пробитого отверстия относительно внешнего контура поковки - 1,0 мм  [25;стр.23, табл. 12]

Допускаемое смещение по поверхности разъема штампа - 0,8 мм. [25,стр.20,табл.9]

Допускаемая величина высоты заусенца - 5 мм. [25,стр.21, табл.10]


1.3.2.2 Анализ сортового проката и метода поковки

Сравним эти два метода по основным показателям.

Масса заготовки из проката:

                               Мз пр = ρVз = ρπd2h / 4,                                    (3.2)

где ρ - плотность материала заготовки, кг/см ;

Vз- объем заготовки, см;

d- диаметр заготовки, см;

h- высота заготовки, см

ρ стали = 0,0078 кг/см

Мз пр = 0,00783,1416,72 10,4 / 4 = 17,76 кг

Масса заготовки методом поковки, полученной горячей штамповкой: М з пок = 11 кг (рассчитано в пункте 3.2.1.1).

Коэффициент использования материала:

                                    К и. м. = Мд / Мз,                                               (3.3)

где Мд- масса детали, кг;

Мз - масса заготовки,кг

К и.м.пр =6,1/17,76=0,34

Ки.м.п = 6,1/11 = 0,56

Себестоимость заготовки из проката:

Спр = МпрSпр / 1000 – (Мпр - Мд)Sотх / 1000 + Смех,   руб        (3.4)

где Мпр- масса заготовки из проката, кг,

Snp- стоимость одной тонны проката, руб;

Sotx - стоимость одной тонны отходов, руб;

Смех- стоимость механической обработки заготовки из проката до размеров штамповки, руб

Спр = 17,768000 / 1000 – (17,76 – 6,1)500 / 1000 + 0,9 = 135,5,   усл.руб

Себестоимость поковки, полученной горячей штамповкой:

Сп = Sп / 1000МпКсКвКпКт – (Мпр - Мд)Sотх / 1000,  руб  (3.5)

где Sп - стоимость одной тонны горячештампованных заготовок, руб;

Мп - масса поковки, полученной штамповкой, кг,

Кс,Кв,Кп,Кт,Км - коэффициенты, зависящие соответственно от степени сложности заготовки, ее веса, объема производства, класса точности штамповки, материала заготовки

Сп = 20000 / 10009,311,18 – (9,3 – 6,1)  500 / 1000 = 213 усл. руб.

Сравнение себестоимостей получения заготовки из сортового проката и методом поковки указывает на значительную выгоду получения детали из проката (135,5 усл. руб - себестоимость одной детали из проката; 213 усл.руб. - себестоимость одной детали методом поковки).

Увеличение процента металла, идущего в отход (Kи. м. пр.= 0,34, Ки.м.п. = 0,56) из сортового проката, компенсируется отсутствием операций с вредным (горячим) производством; уменьшением сроков подготовки производства: проектирование и изготовление штампов, к тому же штампы дороги и сложны в изготовлении, а материал из которого они изготовляются (в нашем случае сталь 15ХНМ) очень дорог (25000 руб. за 1 тонну). Поэтому выбираем способ получения заготовки сортовой прокат.

1.3.3 Определение последовательности и содержания операций

005 Токарная:

- обточить поверхности Ø167 до Ø170; Ø105, Ø 104,  Ø100 до Ø108;

- сверлить, рассверлить и расточить отверстие Ø52 до Ø49 напроход.

010 Термическое улучшение.

015 Токарная:

- подрезать торец Ø104/ Ø91 начисто;

- расточить отверстие Ø52 до Ø51,5;

- расточить выточки Ø72 и Ø91 окончательно с подрезкой внутренних торцев;

- расточить фаски;

- подрезать торец в размер 105;

- расточить фаски.

020 Внутришлифовальная:

- шлифовать отверстие Ø52 до Ø52А технологически.

025 Токарная:

- подрезать торец Ø 100js6/ Ø 62Js7 в размер 104,6;

- обточить Ø100js6 до Ø100,5 с подрезкой торца Ø167/ Ø100js6;

- проточить кольцевую выточку Ø160 0,1;

- проточить канавку 1;

- обточить фаски.

030 Токарная:

- подрезать торец Ø104/ Ø91 в размер 104,3;

- обточить Ø112 окончательно с подрезкой торца Ø167/ Ø112;

- обточить Ø105h6 до Ø105,5; Ø104 до Ø104,3;

- проточить кольцевую канавку Ø103;

- обточить и расточить фаски.

035 Вертикально-сверлильная:

- сверлить шесть отверстий Ø13 до и два отверстия Ø6,7;

- зенковать шесть отверстий Ø13 до Ø20 глубиной 12;

- зенковать фаски;

- нарезать резьбу М8 в двух отверстиях.

040 Кругло-шлифовальная:

- шлифовать Ø100js7(+0,0ll), Ø105h7 окончательно;

- шлифовать Ø104 начисто технологически;

- шлифовать торцы Ø167/ Ø100jsl006 окончательно; Ø100js6/ Ø62Js7, Ø104/ Ø91 начисто технологически.

045 Токарная:

- расточить две выточки Ø62 Js7 до Ø61,5 с подрезкой внутренних торцев под шлифование.

- расточить канавки, фаски.

050 Внутришлифовальная:

- шлифовать выточку Ø62Js7( 0,015) и торец Ø62Js7/052 окончательно.

055 Внутришлифовальная:

- шлифовать выточку Ø62Js7(0,015) и торец Ø62Js7/ Ø52 окончательно.

060 Горизонтально-фрезерная:

- фрезеровать шесть выступов в размер 11 окончательно.

065 Слесарная:

- отпилить острые кромки.

070 Контрольная:

- контролировать Ø62Js7, Ø100js6, Ø105h6;

- контролировать биение диаметра выступов;

- контролировать биение Ø100js6;

- контролировать биение торцев выточек Ø62Js7;

- контролировать биение торца Ø100Js6/ Ø167.

1.3.4 Выбор оборудования и технологической оснастки

За основу взят базовый техпроцесс обработки заводского фланца 6Р13РФ3.64.203.

Таблица 1.3.1 - Оборудование и технологическая оснастка

Номер и наименование операции

А - модель станка

Б - приспособление

В - режущий инструмент

005 Токарная

А- 16А20ФЗ

Б - патрон трехкулачковый

В - Резец 2103-0057 ГОСТ 18879-73

Резец 2140-0001 ГОСТ 18882-73

Сверло 2301-1410 ГОСТ 22736-77

Сверло 2301-1450 ГОСТ 2236-77

010 Термическая

А- электропечь

015 Токарная

А- 16А20ФЗ

Б - патрон трехкулачковый

В- Резец 2100-1515 ГОСТ 26611-85

020 Внутришлифовальная

А- ЗК229В

Б - патрон четырехкулачковый

В - Круг ПВ 40х40х13 С-4К ГОСТ 2424-83

025 Токарная

А-16К20

Б - центры, хомутик, оправка 052

В -Резец 2100-1515 ГОСТ 26611-85

030 Токарная

А-16К20

Б - центры, хомутик, оправка 052 В - Резец 2103-0057 ГОСТ 18879-79 Резец канавочный АР635

035 Вертикально-сверлильная

А-2А125

Б - патрон трехкулачковый

В - Зенковка 035-2351-0502 ОСТ 2 И25-2-74

Свсрло2301-0376 ГОСТ 2092-77

Сверло 2301- 0412 ГОСТ 2092-77

Метчик 035-2620-0509 ОСТ2 И52-1-80

040 Кругло-шлифовальная

А - 3А161

Б - центры, хомутик, оправка 052 В- Круг МК ПП 600x63x305 24А40С ГОСТ 2424-75

045 Токарная

А-16К20

Б - патрон четырехкулачковый

В- Резец 2103-0057 ГОСТ 18879-79

050 Внутришлифовальная

А- ЗК229В

Б - патрон четырехкулачковый;

кольцо разрезное цеховое

В- Круг ПВ 40x40x13 С-4К ГОСТ 2424-83

055 Внутришлифовальная

А- ЗК229В

Б - патрон четырехкулачковый; кольцо разрезное цеховое

В - Круг ИВ 40x40x13 С-4К ГОСТ 2424-83

060 Горизонтально-фрезерная

А - 6Р83Г

Б - делительная головка

В - Фреза ДП.5Д833.30.062.02

065 Слесарная

А - верстак

Б - тиски

В - набор слесарных инструментов

070 Контрольная

А - плита контрольная

В - Индикатор 0,002 1МГ ГОСТ 9696-82;

ШЦ-П-250-0,1 ГОСТ 166-88

1.3.5 Разработка операционной технологии

1.3.5.1 Определение операционных припусков и межоперационных размеров

Расчет ведем по поверхности Ø 62Js7(0,015).

Минимальный припуск ив черновое растачивание:

                               Z min =  Rz + h + Δy + Δc,  мм                                  (3.6)

где Rz - высота неровностей заготовки;

h - глубина дефектного слоя после рассверливания;

Δу - увод от оси отверстия после сверления в мкм на 1мм длины;

Δс - смещение оси отверстия относительно номинального значения

Rz = 100mkm      [26, стр.11, табл.5]

Н = 70мкм [26, стр.11, табл.5]

Δу = 0,9 110 = 99 мкм = 0,1 мм

Δс = 25 мкм = 0,02 мм

Z min = 0,1 + 0,07 + 0,1 + 0,02 = 0,29 = 0,3 мм

Т()

Минимальный припуск на чистовое растачивание:

                                   Z min = Rz + h + Δост,  мм                                      (3.7)

где Rz - высота неровностей заготовки;

h - глубина дефектного слоя после растачивания;

Δост - остаточное значение пространственных отклонений

Rz = 40 мкм    [26, стр.190, табл.27]

H = 50 мкм [26, стр. 190, табл.27]

Δост  = КyΔε = 0,06  0,12 = 0,007

Z min = 0,04 + 0,05 + 0,007 = 0,097 = 0,1 мм

Т()

Минимальный припуск на тонкое растачивание:

                                  Z min = Rz + h,  мм                                           (3.8)

где Rz- высота неровностей заготовки;

h - глубина дефектного слоя после растачивания;

Rz =20 мкм     [26, стр. 190, табл.27]

h = 20мкм        [26, стр.190, табл.27]

Z min = 0,02 + 0,02 = 0,04 мм

Т()

Минимальный припуск на шлифование:

                                        Z min = Rz + h,  мм                                     (3.9)

где Rz- высота неровностей заготовки;

h- глубина дефектного слоя после шлифования;

Rz = 8mkm      [26, стр.190, табл.27]

h =8мкм        [26, стр.190, табл.27]

Z min = 0,008 + 0,008 = 0,016 мм

Т()

Рисунок 1.3.1 - Схема расположения припусков, допусков и межоперационных размеров

1.3.5.2 Определение последовательности и содержания переходов

Для получения размера Ø62Js7( 0,015) необходимо выполнить следующие переходы:

- сверление отверстия Ø 17,5;

- рассверливание отверстия до Ø 29;

- черновое растачивание отверстия до Ø 60,24;

- чистовое растачивание отверстия до Ø 60,50;

- тонкое растачивание отверстия до Ø 61,9;

- шлифование отверстия до Ø 62  0,015.       

1.3.5.3 Определение режимов резания и норм времени

1.3.5.3.1. Сверление отверстия Ø 17,5.

Диаметр сверла - Dcв=17,5 mm.

Глубина резания – t = 8,75 мм.

Оборотная подача – So = 0,3 мм/об      [13.стр111, картаС-2]

Скорость резания:

                          V = Vтаб  К1 К2,   м/мин                            (3.10)

где Vтаб - табличная скорость резания, м/мин;

К1 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

К2 - коэффициент, зависящий от стойкости инструмента

Vтаб=17 м/мин      [13.стр. 118, карта С-4]

К1=1,2         [13, стр.118, карта С-4]

K2=l, 15 [13, стр. 118, карта С-4]

Число оборотов шпинделя:

                        n = 1000  V / π dотв,    об/мин                        (3.11)

где V-скорость резания, м/мин; dотв- диаметр отверстия, мм

n = 100023,46 / 3,1417,5 = 427 об/мин

Основное время обработки:

                           То = L / n So,  мин                                            (3.12)

где L- длина рабочего хода шпинделя, мм; n- число оборотов шпинделя, об/мин;

So-оборотная подача, мм/об.

Длина рабочего хода шпинделя:

                          L = lотв + l1 + l2,  мм                                          (3.13)

где lотв - длина отверстия, мм;

l1 - величина безударного подхода инструмента, мм;

l2 - величина перебега, мм.

L = 104 + 1 + 1 = 106 мм

То = 106 / 427 0.3 = 0,83 мин

1.3.5.3.2 Рассверливание отверстия до Ø29.

Диаметр сверла- Dcв = 29 мм.

Глубина резания- t =14,5 мм.

Оборотная подача- So = 0,2 мм/об      [13,стр.112, карта С-2]

Vтаб=18 м/мин      [13, стр.118, карта С-4]

K1 = l,2           [13, стр.118, карта С-4]

К2 =1,15 [13 ,стр. 118, карта С-4]

V = 18 1,21,15 = 24,84 м/мин

n = 100024,84 / 3,1429 = 273 об/мин

То = 106 / 2730,2 = 1,94 мин

1.3.5.3.3 Черновое растачивание отверстия до Ø 60,24.

Глубина резания:

t  =  d2 – d1 / 2N,  мм,   (3.14)

где d1 - диаметр отверстия, полученный на предшествующем переходе, мм;

d2 - диаметр отверстия, полученный на рассматриваемом переходе, мм

N- количество проходов.

t =(60,24-29)/23=5,2 мм

Скорость резания:

                    V = VтабK1K2K3,  м/мин                               (3.15)

где Vтаб - табличная скорость резания, м/мин;

К1 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

К2 - коэффициент, зависящий от стойкости инструмента;

К3 - коэффициент, зависящий от вида обработки.

Vтаб=80 м/мин      [13 ,стр.29, карта Т-4]

K1=l,2 [13,стр.32, карта Т-4]

К2=1,4 [13,стр.33, карта Т-4]

К3=1 [13,стр.34, карта Т-4]

V = 801.21.41 = 134,4 м/мин

n = 1000134,4 / 3,1460,24 = 710 об/мин

So=0,5 мм/об      [13,стр.23, карта Т-2]

То = 106 / 7100,5 = 0,9 мин

1.3.5.3.4 Чистовое растачивание отверстия до Ø60,50.

t = (60,5 – 60,24) / 2 = 0,13 мм

So = 0,8 мм/об   [13,стр.23, карта Т-2]

Vтаб =120 м/мин      [13,стр.29, карта Т-4]

V = 801,21,41 = 134,4 м/мин

n = 1000134,4 / 3,1460,5 = 707 об/мин

То = 160 / 7070,8 = 0,19 мин

1.3.5.3.5 Тонкое растачивание отверстия до 061,9.

t = (61,98 – 60,5) / 2 = 0,74 мм

So = 0,12 мм/об [13,стр. 271, табл.19]

Vтаб=120 м/инн      [13,стр. 271, табл.19]

n = 1000120 / 3,1461,89 = 617 об/мин

То = 106 / 6170,12 = 1,43 мин

1.3.5.3.6 Шлифование отверстия до Ø620,015.

Глубина шлифования:

                                  t = d2d1 / 2,  мм                                    (3.16)

где d2 - диаметр отверстия, полученный на предшествующем переходе, мм;

d1 - диаметр отверстия, полученный на рассматриваемом переходе, мм;

t = (62 – 61,98) / 2 = 0,01 мм

Продольная подача:

                                          S = 0,4В,  мм                                     (3.17)

где В - ширина круга.

S = 0,440 = 16 мм/об

Скорость вращения заготовки:

Vз = 40 м/мин      [13,стр.301,табл.55]

Скорость вращения круга:

Vк=35 м/мин      [13,стр.301,табл.55]

Частота вращения шпинделя:

                          n = 1000Vк / πdк,  об/мин,                            (3.18)

где Vк- скорость вращения круга, м/мин;

dк - диаметр круга, мм

n = 100035/3,1440 = 297 об/мин

Основное время обработки:

                                     То = L / nS,  мин                                    (3.19)

где L - длина рабочего хода шпинделя, мм;

n - число оборотов шпинделя, об/мин;

So - оборотная подача, мм/об.

Длина рабочего хода шпинделя:

                                            L = πd,  мм,                                     (3.20)

где d-диаметр траектории движения круга, мм.

L = 403,14 = 125,6  мм

То = 125/16279 = 0,03  мин

1.3.5.3.7 Фрезерование выступов фланца

Глубина фрезерования t = 18мм.

Ширина фрезерования В=222=44 мм.

Подача на зуб фрезы Sz = 0,03 мм/зуб      [27, с.284, табл.35]

Подача на один зуб фрезы S=l,2 мм/об     [27, с.285, табл.37]

                    Sz = ,  мм/зуб,                                  (3.21)

где n - частота вращения фрезы, об/мин.

Из формулы (3.21) получаем

n =  об/мин.

Количество зубьев фрезы z = 22

Диаметр фрезы D =125 мм.

Скорость вращения фрезы

                             υ = ,  м/мин,                     (3.22)

где Cυ = 75,5  [т.2, с.285, табл.37] – коэффициент,

q = 0,25, m = 0,2, x = 0.3, y = 0,2, u = 0.1, p = 0,l   [т.2, с.287, табл.39] - показатели степени;

Т=120 мин.  [т.2, с.290, табл.40]  - период стойкости фрезы, мин.;

Kv - поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактический условия резания,

                                             kν = kkk,                                   (3.23)

где kmv - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

                                             ,                              (3.24)

где τв = 400 Мпа - предел прочности обрабатываемого материала;

kг =1  [т.2, с.262, табл.2] - коэффициент, учитывающий группу стали по обрабатываемости.

nv = - 0,9- коэффициент степени, [т.2, с.262, табл.2]

knv = 0,8 [т.2, с.263, табл.5] - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

knv = l,0 [т.2, с.263, табл.6] - коэффициент, учитывающий материал инструмента.

kν = 0,5680,81 = 0,4544

V =  м/мин

Сила резания

                       ,  Н,                          (3.25)

где Ср = 68,2   [т.2, с.291, табл.41] - коэффициент;

q = 0,86, x = 0,86, y = 0,72,  u = 1,0, p = 0,l, w = 0 [т.2, с.291, табл.41] - показатели степени;

kmр - поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала.

                                       ,                                              (3.26)

где n = 0,3 [27, с.264, табл.9] - показатель степени

Н.

Крутящий момент на шпинделе

                                      ,  Нмм,                                 (3.27)

Нмм.

Мощность резания (эффективная),

                                        ,  кВт,                                   (3.28)

 кВт.


1.4 Проектирование режущего инструмента

Проектируемый режущий инструмент - фреза дисковая трехсторонняя с остроконечным зубьями.

Диаметр фрезы - важный конструктивный элемент. От диаметра фрезы зависят отвод теплоты, толщина стружки, число и форма режущих зубьев и диаметр посадочного отверстия под оправку. Исходя из конструктивных соображений, принимаем диаметр фрезы D =125 мм.

Величина посадочного отверстия выбирается в зависимости от материала, диаметра и конструкции фрезы.

Принимаем диаметр посадочного отверстия фрезы d=32.       [16,стр. 167, табл. 69]

Ведущий шпоночный паз- радиальный, шириной в = 8 мм по ГОСТ 9472-70.

Число зубьев фрезы зависит от характера ее работы и режимов резания.

Число зубьев определяется по формуле:

                                             ,                                                (4.1)

где Сz - коэффициент

D - диаметр фрезы, мм;

tmax - наибольшая глубина резания, мм;

Sz max - максимальная подача на зуб, мм.

Расчетная глубина резания на заданной операции t = 6,5 мм, учитывая запас, принимаем  t = 9 мм.

Sz = 0,l мм/зуб [16,стр.283, табл. 34], учитывая запас, принимаем Sz = 0,15 мм/зуб.

Cz = 0,2      [  ,стр.168]

Принимаем число зубьев фрезы z = 22.

Угловой шаг фрезы определяется по формуле:

                                              ,  град,                                       (4.2)

где z - число зубьев фрезы.

Применение винтовых зубьев повышает чистоту обработанной поверхности, обеспечивает равномерность процесса фрезерования и создает определенное направление для выхода стружки. Вместе с тем, винтовое направление зубьев вызывает действие осевых усилий, поэтому для взаимного уравновешивания этих усилий необходимо делать зубья разнонаправленными.

Угол наклона зубьев фрезы ω = 15°.      [16,стр.170, табл. 70]

Выбор оптимальных углов режущих элементов фрез зависит, главным образом, от назначения фрезы, свойств обрабатываемого материала и технологических условий обработки.

Задний угол предназначен для устранения трения задней поверхности зуба об обрабатываемую поверхность в процессе резания.

Для дисковых трехсторонних фрез с мелкими наклонными зубьями рекомендуемый задний угол α =1б° [16, стр. 174, табл. 72]. Величина вспомогательного заднего угла а устанавливается 6° [16,стр.174, табл. 72].

Передний угол предназначен для уменьшения нагрузки на режущую кромку в процессе резания. Он выбирается в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого материала и характеристики материала инструмента.

Для фрез из быстрорежущей стали (Р6М8) при обработке Стали 40Х передний угол γ =15° [16,стр. 248, табл. 61], учитывая наклон режущих зубьев ω = 15°, фактический передний угол фрезы будет γ =17°15' [16,стр. 248, табл. 62].


1.5 Проектирование приспособления

1.5.1 Расчет усилия зажима с учетом сил, действующих в приспособлении

Для того чтобы рассчитать усилие зажима, нужно определить следующие величины.

Минутную подачу определяем по формуле:

                             Sм = Sn = Szzn,  мм/мин                           (5.1)

где S - подача на один оборот фрезы,

n - частота вращения фрезы, об/мин;

Sz - подача на один зуб, мм;

z- число зубьев фрезы.

Sz = 0,1 мм       [27, стр.283, табл. 34]

Частота вращения фрезы:

                                          ,  об/мин,                              (5.2)

где V- скорость резания, м/мин;

D- диаметр фрезы, мм.

 об/мин

Принимаем n =70 об/мин.

Sz = 0,12270 = 154 мм/мин

Скорость резания определяем по формуле:

                         V = ,  м/мин,                          (5.3)

где D- диаметр фрезы, мм;

B, t , Sz- параметры срезаемого слоя, мм;


Cv, q, х, у, u, р, m - коэффициент показатели степени;

Т- период стойкости, мин;

Kv - общий поправочный коэффициент на скорость резания

Cv = 68,5

q = 0,25

х = 0,3    [27,стр.286, табл. 39]

y = 0,2

u = 0,1

m = 0,2

T = 120 мин      [27,стр.290, табл. 40]

                                          kν = kkk,                                      (5.4)

где Кmv - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

Кnv - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

Кuv - коэффициент, учитывающий материал инструмента.

Кnv = 1 [27,стр.283, табл. 5]

Кuv = 1 [27,стр.283, табл. 6]

                                             Кг,                                        (5.5)

где Кг - коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости;

σв - фактический параметр, характеризующий обрабатываемый материал;

nv- показатель степени.

Кг = 1 [27,стр.262, табл. 2]

nv = 0,9

σв = 800        [27,стр.262, табл. 3]

Кν =0,9411 = 0,94

V =   м/мин

Силу резания определяем по формуле:

                  ,  Н,                             (5.6)

где Ср, х, у, u, q, ω - коэффициент и показатели степени;

D - диаметр фрезы, мм;

B, t, Sz - показатели срезаемого слоя, мм;

Z - число зубьев фрезы;

N - частота вращения фрезы, об/мин;

Kмр - поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала

Ср = 68,2

х = 0,86 [27,стр.291, табл.41]

у = 0,72

u =1,0

q = 0,86       [27,стр.291, табл.41]

ω = 0

                                               Kмр = ,                                     (5.7)

где σв - фактический параметр, характеризующий обрабатываемый материал;

n - показатель степени

n = 0,3       [   ,стр.264, табл.9]

Kмр =

 Н

Крутящий момент определяем по формуле:

                                      ,  Нмм,                                     (5.8)

где Рz - сила резания, Н;

D- диаметр фрезы, мм

,  Нмм

Для расчета усилия зажима определим силы, действующие в приспособлении.

Рисунок 1.5.1 Схема сил, действующих в приспособлении при зажиме заготовки.

Требуемое усилие зажима определяем по формуле:

                                 ,  Н,                             (5.9)

где Р, Р - составляющие силы резания, Н;

k - коэффициент запаса;

f - коэффициент трения на рабочих поверхностях зажимов;

a, b, z, z- параметры детали, мм

Коэффициент трения на рабочих поверхностях зажимов; для гладких поверхнретей f = 0,25   [26,стр.215, табл.101].

k = 1,5

а = 47, b =78, z =50, z =27

Горизонтальная составляющая силы резания:

                                              Pn = 0,15Pz,  Н,                                       (5.10)

где Pz - сила резания, Н

Рn = 0,1510380 = 1557 Н

Вертикальная составляющая силы резания:

                                                      , Н,                                 (5.11)

где Pz - сила резания, Н

Н

Н

Сила привода цанги для обеспечения требуемой силы зажима при установке заготовки с осевым упором:

                                   ,  Н                          (5.12)

где W - сила зажима, Н;

W - усилие, необходимое для сжатия лепестков цанги до соприкосновения с поверхностью детали, Н

α - половина угла конуса цанги, град;

φ - угол трения между цангой и корпусом, град;

φ - угол трения между цангой и деталью в осевом направлении, град

Усилие, необходимое для сжатия лепестков цанги до соприкосновения с поверхностью детали:

                                               ,  Н,                               (5.13)

где m - коэффициент, учитывающий число лепестков цанги;

δ - диаметральный зазор между цагой и заготовкой, мм;

Д1- наружный диаметр лепестка цанги, мм;

s - толщина стенки лепестков цанги, мм;

l - расстояние от начала цанги до точки приложения усилия, мм

m = 600 - коэффициент для трехлепестковой цанги

                                            Н                      (5.14)

Н

Усилие зажима на штоке диафрагменной пневмокамеры:

                                          , Н                            (5.15)

где d- наружный диаметр опорной шайбы, мм;

d1 - рабочий диаметр штока диафрагмы, мм;

р - давление сжатого воздуха.

Н

Таким образом, усилие развиваемое штоком диафрагменной пневмокамеры достаточно для создания усилия зажима заготовки при фрезеровании выступов.

1.5.2 Описание конструкции и работы приспособления

Делительная головка предназначена для закрепления обрабатываемой детали во время фрезерования и периодического поворота на 30°.

Головка имеет вертикальную ось шпинделя и конструктивно состоит из корпуса, делительного механизма (фиксатора), механизма зажима поворотной части переж обработкой и цанги.

Данная делительная головка имеет диафрагменный привод зажима, сблокированный механизм поворота и фиксации.

Сжатый воздух из сети через штуцер (позиция 15) подается в пневмокамеру, образованную в корпусе (позиция 1) и действует на диафрагму (позиция 2). Развиваемая в результате этого сила, передается через грибок (позиция 3), тягу (позиция 4), которая опускает стакан (позиция 6). Стакан корпусной поверхностью разжимает цангу (позиция 5), обрабатываемая деталь при этом закрепляется.

При переключении подачи воздуха в штуцер (позиция 16), воздух попадает в нижнюю часть пневмокамеры и, воздействуя на диафрагму (позиция 2), через грибок (позиция 3) и тягу (позиция 4), которая поднимаясь, упором (позиция 8) приподнимает стакан (позиция 6), а пружинное кольцо (позиция 7) возвращает цангу (позиция 5) в исходное состояние и деталь освобождается.

Для перехода на следующую позицию цангу вместе с обрабатываемой деталью поворачивают рукояткой (позиция 14). При движении рукоятки по часовой стрелке эксцентриковый диск (позиция 10) выталкивает фиксатор (позиция 17) из паза делительного диска (позиция 11), а собачка (позиция 12) под действием пружины (позиция 13) попадает в очередной паз.

При обратном движении рукоятки собачка поворачивает делительный диск с диском (позиция 18) и закрепленной на нем плитой (позиция 9) до тех пор, пока фиксатор (позиция 17) не попадет в следующее гнездо делительного диска и, тем самый, не зафиксирует поворот детали на 60°.


2 Раздел по экологической безопасности.

       2.1 Исходные данные.

В качестве заготовки для изготовления детали фланец используется сортовой прокат ;

Материал заготовки:

Сталь 40Х ГОСТ 4543-71

Таблица 2.1-Химический состав стали:

С,%

Мn, %

Сг, %

Ni, %

Si, %

0,36 - 0,44

0,5 - 0,8

0,8 - 1,1

Не более 0,25

0,17 - 0,37

 

Вес заготовки из проката определяется по формуле:

                                                 ,                                                (6.1)

где ρ - плотность материала заготовки, кг/см3;

Vз - объем заготовки, см3

ρ стали = 0,0078 кг/см3

кг

Процесс изготовления детали содержит следующие технологические операции: токарные, термическую, внутришлифовальные, вертикально-сверлильную, круглошлифовальную, горизонтально-фрезерную, слесарную и промывочную.

Предприятие работает в две смены по восемь часов, тогда режим работы очистных сооружений  составит:

а = 280 дней  2 смены  8 час  0,98 = 4400 час/год,

0,98 - коэффициент загрузки оборудования при работе очистных сооружений

При выпуске 5510 дет/год (определено маркетинговыми исследованиями) годовой фонд рабочего времени машиностроительного предприятия с учетом коэффициента загрузки оборудования η = 0,7, составит:

а = 280 дней  2 смены  8 час  0,7 = 3136 час/год,

тогда в час будет производиться:

n = 5510/3136 = 1,8 дет/час

Количество деталей, производимых в час, с учетом штучного времени на наиболее продолжительной операции:

Тшт = 30мин

Составим пропорцию:

1 деталь  - 30мин

х деталей - 60 мин

Тогда количество производимых деталей в час будет равно: n = 60/30 = 2дет/час Принимаем n = 2дет/час

При термической обработке (улучшение НВ230.. .260) при t = 500°C вредные вещества не выделяются.

      

     2.2 Выбор, обоснование и расчет технологической схемы очистки СОЖ.

На технологические операции изготовления детали фланец использовали СОЖ МР-7.

СОЖ МР-7 представляет собой минеральное масло с добавлением противоизносных, противозадирных, антикоррозионных присадок.

Установленные стандартом показатели технического уровня предусмотрены для высшей категории качества.

2.2.1 Технические требования по ГОСТу

- СОЖ МР-7 должна изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.

- По физико-химическим показателям СОЖ МР-7 должна соответствовать требованиям и нормам, указанным в таблице 2.

Таблица 2.2- Физико – химические показатели

Наименование показателя

Норма

Метод испытания

Внешний вид

Маслянистая жидкость коричневого цвета

ГОСТ 6243-75

Раздел 1 с дополнением по п. 6.2.5 настоящего стандарта

Запах

Специфический, минерального масла

Органолептический

Плотность при 20°С, кг/м3, в пределах

800 - 930

ГОСТ 3900-85

Вязкость кинематическая при 50°С, м2/с (сСт), в пределах

2,3.10-5 - 3,0.10-5 (23-30)

ГОСТ 33-82

Температура вспышки в открытом тигле, °С, не ниже

180

ГОСТ 4333-87

Кислотное число, мг КОН/г, не более

1,2

ГОСТ 11362-76 или ГОСТ 6707-76 Арбитражный-ГОСТ 11362-76

Массовая доля серы, %, в пределах

1,2-2,0

ГОСТ 1431-85 или ГОСТ 1437-75 Арбитражный-ГОСТ 1431-85

Массовая доля механических примесей, %, не более

0,04

ГОСТ 6370-83

Содержание воды

Отсутствует

ГОСТ 2477-65

Коррозионное воздействие на металлы:

- Чугун серый по ГОСТ 1412-85

- сталь 40Х по ГОСТ 1050-74

Выдерживает Выдерживает

         - Упаковку и маркировку СОЖ МР-7 производят по ГОСТ 1510-84.

       2.2.2 Требования безопасности

По степени воздействия на организм СОЖ МР-7 относится к 4 классу опасности (вещества малоопасные) по ГОСТ 12.1.007-76. Продукт не оказывает раздражающего воздействия на слизистые оболочки и кожу, не обладает кумулирующими и сенсибилизирующими свойствами.

В условиях применения СОЖ МР-7 может подвергаться термоокислительной деструкции, в результате которой в воздух рабочей зоны наряду с аэрозолем минерального масла поступают сернистый ангидрид и окись углерода.

Необходимо проводить периодический контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76.

Предельно-допустимые концентрации в воздухе рабочей зоны в соответствии с ГОСТ 12.1.005-76 составляют: аэрозоли минерального масла - 5 мг/м3 (класс опасности 3 по ГОСТ 12.I.007-76), сернистого ангидрида - 10 мг/м3 (класс опасности 3) , окиси углерода -20мг/м3 (класс опасности 4).

Методы определения: аэрозоля минерального масла - в соответствии с "Техническими условиями на методы определения вредных веществ в воздухе, вып. XI, 1979 г., стр.200; сернистого ангидрида в соответствии с ТУ 122-11197 "Метод определения сернистого ангидрида, вып.1,1960 г., М.; окиси углерода - в соответствии с "Методическими указаниями на хроматографическое определение окиси углерода в воздухе", № 1641-77, М.. ЦРИА, 1981 г.

Выброс загрязненного воздуха из зоны обработки металлов должен осуществляться вне цеховых помещений.

Производственные помещения, в которых производятся работы с СОЖ МР-7, должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией и отоплением, согласно требованиям СниП 2.04.0S-86 , водопроводной системой и канализацией по СниП 2.04.01-85 искусственным освещением по СНиП 11-4-79.

При производстве СОЖ МР-7 необходимо пользоваться индивидуальными средствами защиты согласно "Типовым отраслевым, нормам бесплатной выдачи рабочим и служащим специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты", утвержденным Госкомтрудом и ВЦСПС 23.09.80 № 2967П-Ю.

При применении СОЖ МР-7 должны выполняться требования «Санитарных правил при работе со смазочно-охлаждающими жидкостями и технологическими смазками», утв. Минздравом СССР 26.09.85 г. Пост.3935-85.

- Запрещается пользоваться открытым огнем в помещениях, где производятся работы с СОЖ МР-7.

При вскрытии тары запрещается пользоваться инструментом, дающим искру при ударе.

СОЖ МР-7 представляет собой горючую жидкость. Температура вспышки в закрытом тигле 192°С; температура вспышки в открытом тигле - не ниже 180°С; температура воспламенения 228°С; стандартная температура самовоспламенения 350°С; температурные пределы распространения пламени: нижний 18б°С, верхний 228°С.

В случае возникновения пожара тушить распыленной водой.

При разливе СОЖ МР-7 на открытой площадке необходимо собрать ее в отдельную тару, место разлива засыпать опилками с последующим их удалением и сжиганием в специально отведенном для этого месте.

2.2.3 Охрана природы

Отработанная СОЖ МР-7 подлежит регенерации, а затем повторному использованию. Регенерация СОЖ осуществляется в соответствии с утвержденной в установленном порядке технологической документацией путем отстаивания, центрифугирования и фильтрации.

Основным способом утилизации СОЖ МР-7, не подлежащей регенерации, является сжигание в топках заводских котлов или на автономных установках типа «Вихрь».

2.2.4  Правила приемки

Приемку СОЖ МР-7 производят партиями. Партией считается любое количество продукта, изготовленное за один технологический цикл и сопровождаемое одним документом о качестве.

Каждая партия должна подвергаться приемо-сдаточным испытаниям в объеме требований настоящего стандарта.

Объем выборок - по ГОСТ 2517-85.

При получении неудовлетворительных результатов испытаний хотя бы по одному показателю, по нему проводят повторные испытания вновь отобранной пробы.

Результаты повторных испытаний являются окончательными и распространяются на всю партию.

2.2.5   Методы испытаний

- Отбор объединенных проб СОЖ МР-7 производят по ГОСТ 2517-85. Для объединенной пробы берут 1 кг продукта.

- Для определения внешнего вида применяют цилиндр с пришлифованной пробкой по ГОСТ 1770-74.

2.2.6 Транспортирование и хранение

Транспортирование и хранение смазочно-охлаждающей жидкости МР-7 производят по ГОСТ 1510-84.

2.2.7 Гарантии изготовителя

Изготовитель гарантирует соответствие смазочно-охлаждающей жидкости МР-7 требованиям настоящего стандарта при соблюдении потребителем условий хранения.

Гарантийный срок хранения один год со дня изготовления продукта.

        Основные отходы, образующиеся после обработки детали, включают в себя:

- СОЖ, загрязненную стальной стружкой и опилками (с токарных операций, с вертикально- сверлильной и горизонтально-фрезерной операций);

- СОЖ, загрязненная металлической и абразивной пылью  (с шлифовальных операций);

- керосин, загрязненный металлической и неметаллической пылью (с промывочной операции)

Поскольку производство должно быть экологически эффективным, рекомендована регенерация СОЖ с последующим ее использованием в технологическом процессе, с предварительным удалением частиц металла и пыли из нее.

Для нейтрализации и утилизации образующихся отходов  разработаны следующие технологические схемы очистки.

Для токарных, вертикально-сверлильной и горизонтально-фрезерной операций разработана технологическая схема очистки №1 с использованием операций: обезвоживание, сгущение и фильтрация.

Для шлифовальных операций разработана технологическая схема очистки №2 с использованием операций: сгущение и фильтрация.

Для промывочной операции разработана технологическая схема очистки №3 с использованием операций: промывочная и фильтрация.

Рисунок 2.1- Технологическая схема очистки №1


Рисунок 2.2- Технологически схема очистки №2

Рисунок 2.3-Технологическая схема очистки №3


   Объем здания, для которого рассчитывается вентиляция, составляет:

Vз = 6м6м20м = 288 м3

Детали промывают в промывочной ванне, которая заполнена керосином

Vванны=1м0,7м0,7м = 0,49 м3

Vкеросина = 0,245 м3

Объем испаряемого слоя керосина составит:

Vисп.слоя = 1м0,7м0,003м = 0,0021 м3

Из него 40%, а именно 0,0008 м3 поступит в заводскую вентиляционную систему.

Вес испарений керосина после фильтрации при  ρкеросина = 0,95т/ м3 составит:

Роп= Vисп.cлоя ρкеросина = 0,0008 м30,95 т/ м3 = 0,76 кг

Проверочный расчет:

ПДК керосина = 100мг/м3

Должно выполняться условие:  

С = 760000мг/Vздания < 100 мг/м3 

Vздания = 760 м3

Следовательно, для нашего здания объемом 760 м3 можно установить вентиляционную систему.

Утилизация загрязненных компонентов: металлическая стружка и опилки накапливаются в контейнерах в цехах, а затем поступают на переплавку или утилизируются на другие предприятия; кек, содержащий металлическую и неметаллическую пыль, отправляют на полигон (металлическую стружку и опилки относят к 4 классу опасности).

Рассчитываем материальные потоки для каждой технологической схемы очистки.

Материальный баланс технологической схемы очистки №1

Для расчета используем следующие формулы:

                                  и    ,                         

где Р - вес твердого в г, кг, т;

%тв - содержание твердой фазы в рассматриваемом продукте;

W - вес жидкой фазы в мл, л, м3.

W1 = 7,85(100-85)/85 = 1,3853 л/час

W2 = 5,057(100-80)/80 = 1,2643 л/час

W3 = 5,5627(100-50)/50 = 5,5627 л/час

W4 = W3W2 = 5.5627-1,2643 = 4.2984 л/час

%тв1 = 0,5057100/(0,5057+4,2984) = 10,5264 %

W5 = W4 + VW1 = 4.2984 + 5219 – 1,3853 = 5221,9131 л/час

%тв2 = 5,5627100/(5,5627+5221,9131) = 0,1064 %   

W6 = W5W3 = 5221,9131–5,5627 = 5216,3504 л/час

    

В качестве проверки сводим баланс по СОЖ.

Таблица 2.3- Баланс по СОЖ

Поступает

л/час

Выходит

л/час

На очистку

5219

Со стружкой

1,3853

Со сливом сгустителя

5216,3504

С опилками

1,2643

Итого

5219

Итого

5219

Материальный баланс технологической схемы очистки №2

W1 = 0,072(100-80)/80 = 0,018 л/час

W2 = 0,0792(100-60)/60 = 0,0528 л/час

W3 = W2 - W1 = 0,0528 – 0,018 = 0,0348 л/час

%тв1 = 0,0072100/(0,0072+0,0348) = 17,1429 %

W4 = W3 + V = 0,0348 + 3744 = 3744,0348 л/час

%тв2 = 0,0792100/(0,0792+3744,0348) = 0,058 %

W5 = W4W2 = 3744,0348 – 0,0528 = 3743,982 л/час

В качестве проверки сводим баланс по СОЖ.

Таблица 2.4- Баланс по СОЖ

Поступает

л/час

Выходит

л/час

На очистку

3744

Со сливом сгустителя

3743,982

С кеком (опилки и песок)

0,018

Итого

3744

Итого

3744

2.3 Выбор и расчет основного технологического оборудования

2.3.1 Выбор и расчет основного технологического оборудования для технологической схемы очистки №1.

Выбор и расчет обезвоживающего грохота.

    На обезвоживание поступает 5219 л/час загрязненной СОЖ. Для обезвоживания требуется площадь:

                                                 ,  м2

где Q - объем жидкого в питании;

q - удельная производительность по подрешетной влаге.

F = (5,219 м3/ч) / (30 м32час) = 0,174 м2

Устанавливаем желоб шириной В =0,3м, тогда длина желоба (L) составит:

L = F/B = 0,174/0,3 = 0,58м

Принимаем длину желоба L= 0,6 м

Вес сети желоба рассчитываем по формуле:

                                                     Р = ,                                               

где V - объем материала сетки;

ρ - плотность материала сетки;

Р = 0,3м0,6м0,005м7800кг/м3 = 7,8 кг

Стоимость одного килограмма сетки составляет 600 рублей, тогда при массе 7,8 кг ее стоимость составит:

Ц = 7,8кг600руб/кг = 4680 руб

Выбор и расчет сгустителя.

На сгущение поступает продукт в количестве 5,5627 кг/час, тогда площадь сгущения составит:

                                                         ,                                                 

где Q - производительность сгустителя по твердому;

q - удельная производительность сгустителя.

S = (5,5627кг/час)/(20кг/м2час) = 0,2781 м2

Выбираем сгуститель Ц-2: Д = 2м, Н =1,5м; S =3,1м2; N =0,6кВт/час; Ц=165000 руб.

Так как сгуститель выбран с большим запасом, то он будет работать как сгуститель-накопитель.

Выбор и расчет фильтра.

На фильтрацию поступает продукт в количестве 5,5627кг/час, тогда площадь фильтрации составит:

,  м2

где Q - производительность по твердому;

q - удельная производительность.

F = (5,5627кг/чac)/(50кг/м2чac) = 0,1113м2

Выбираем фильтр БОУ-3-1,75: Д = 1750м, L = 630м, F=3м2, N=1 кВт/час; Ц=252600 руб.

Так как фильтр выбран с большим запасом, то он будет работать периодически.

2.3.2 Выбор и расчет основного технологического оборудования для технологической схемы очистки №2

Выбор и расчет сгустителя.

На сгущение поступает продукт в количестве 0,0792кг/час, тогда площадь сгущения составит:

S = (0,0792кг/час)/(20кг/м2час) = 0,00396 м2

В связи с унификацией оборудования выбираем сгуститель марки Ц2: Д = 2м, Н-1,5м; S = 3,1м2; N = 0,6кВт/час; Ц=168000 руб.

Выбор и расчет фильтра.

На фильтрацию поступает продукт в количестве 0,0792 кг/час, тогда площадь фильтрации составит:

Р = (0,0792 кг/час)/(50 кг/м2час) = 0,0016 м2

В связи с тем, что сгустители выбраны с большим запасом, и поэтому будут работать как сгустители-накопители, то принимаем фильтр БОУ-3-1,75, который выбрали в технологической схеме №1 на две операции.

2.3.3 Выбор и расчет основного технологического оборудования для технологической схемы очистки №3

       Выбор и расчет центрифуги.

На очистку поступает продукт в количестве 0,005 кг/час, тогда площадь фильтрации составит:

F = (0,005 кг/час)/(10 кг/м2час) = 0,0005 м2

Выбираем центрифугу с диаметром 0,5 м стоимостью 165000 руб.

2.4. Компоновочное решение

По технологическим схемам очистки требуется установить в цехе: один грохот, два сгустителя марки Ц-2, один фильтр марки БОУ-3-1,75 и одну центрифугу.

С учетом габаритных размеров оборудования, расстояний между ними и подъездных путей, производственная площадь одноэтажного цеха очистки составит (6x8) м2.

.

Рисунок 2.4- План цеха очистки

1- Грохот

2- Сгустители марки Ц-2

3- Фильтр марки БОУ-3-1,75

4- Центрифуга

       3 Экономическая часть

3.1 Расчет выпуска продукции

3.1.1 Годовой приведенный выпуск деталей

                                 ,                                     (3.1)

где Fg - действительный годовой фонд времени, час/год

Fg = 280дн2см8ч(1 - 6/100)= 4211 час/год

Кз - коэффициент загрузки оборудования;

Тштв - норма штучного времени на ведущей операции, мин;

α - коэффициент допустимых потерь на переналадку

шт

3.1.2 Годовой объем выпуска деталей в пределах (40 - 21 - для мелкосерийного производства)

                                     ,                                 (3.2)

где Kзоi - коэффициент закрепления операций

3.1.3 Количество деталей, обрабатываемых в неделю

                                              ,                                       (3.3)

дет.

3.2 Расчет капитальных затрат по технологическому процессу

3.2.1 Балансовая стоимость оборудования

                                       ,                          (3.4)

где Цст - оптовая цена станка, руб;

Sпр - количество станков, шт.

Кст = (15000002+2000009) 1,1 =5280000 руб

3.2.2 Стоимость специальных приспособлений

                                        ,                                   (3.5)

где Цпр - оптовая цена приспособлений, руб;

Sпр - количество приспособлений, шт.

Кпр = (750002+100009) = 2400100 руб

3.2.3 Стоимость производственной площади

                                  ,                             (3.6)

где Цпл - стоимость 1м2 площади механического цеха, руб;

fст - площадь станка по габаритам, м2;

γ - коэффициент, учитывающий дополнительную площадь.

Кпп = 500(3,361,713,52+3,7951,1933+11,13,53+0,724,51+ +5,553,51+5,83,51) = 1201893 руб

3.2.3 Стоимость служебно-бытовых объектов

                                   ,                           (3.7)

где Цбыт - стоимость служебно-бытовых объектов в расчете на 1м2 площади, руб;

fбыт - площадь служебно-бытовых объектов, м2;

К6ыт= 6007 (10+1) = 46200 руб

3.2.5 Стоимость комплектов программного управления (ПУ)

                                                ,                                     (3.8)

где Ап - постоянная составляющая стоимости ПУ, руб;

Вк - стоимость одного кадра, руб;

Кк - количество кадров в управляющей программе, шт.

Kпу =100+4100 = 500 ру6

3.2.6 Общие капитальные затраты

Кобщ =5280000+240000+1201893+462000+500 = 7183893 руб

Таблица 3.1 - Капитальные затраты

Условные обозначения

Сумма, руб

По базовому техпроцессу

По разработанному техпроцессу

Kcт

3795000

5280000

Кпр

69000

240000

Kпл

720000

1201893

Кбыт

588000

462000

Кпу

300

500

Итого

      5172300

7184393

3.2.7 Цеховая себестоимость

                                     ,                        (3.9)

где М - затраты на материалы за вычетом отходов, руб.

                                                     ,                                     (3.10)

где Сз - стоимость заготовки, руб;

Сотх - стоимость отходов, руб.

Стоимость отходов

                                                       ,                                   (3.11)

где Ц0 - цена 1 кг отходов, руб;

q0 - масса отходов с одной детали, кг.

Сотх = 82кг = 16 руб.

М = 81-16 = 65 руб.

Основная заработная плата

                                        ,                 (3.12)

где Зт - заработная плата по тарифу за одну деталь, руб;

ηпр - коэффициент, учитывающий приработок;

Рсд - сдельная расценка на операцию, руб;

Моп - количество операции технологического процесса;

Kмн - коэффициент, учитывающий многостаночное обслуживание.

Зо = 44,251,6 = 70 руб

Дополнительная заработная плата

                                                     ,                                (3.13)

Здоп = 7011/100 = 7,7 руб

Отчисления на социальные нужды

                                                     ,                              (3.14)

руб.

Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования

                                                            ,                                (3.15)

руб.

Цеховые расходы

                                                         ,                               (3.16)

руб.

Сц =65 + 70 + 7,7 + 29,91 + 79,65 + 30,98 = 295,24 руб.

3.2.8 Общезаводские расходы

                                                           ,                               (3.17)

руб.

3.2.9 Внепроизводственные расходы

                                      ,                    (3.18)

Pвн.пр. = (295,24+49)5/100 =17,21 py6.

Таблица 3.2 - Эксплуатационные затраты

Наименование

Единицы измерения

Норма расхода

Сумма

По базовому техпроцессу

По разработанному техпроцессу

По базовому техпроцессу

По разработанному техпроцессу

1. Материалы основные –сталь 40Х

Кг/дет

8,1

8,1

782460

450360

Итого по основным материалами

782460

450360

2. Неучтенные материалы

%

5

5

39123

22518

3. Вспомогательные мате риалы -

%

15

15

117369

67554

4. Транспорт

%

5

5

39123

22518

Итого

978075

562950

5. Заработная плата

-основная

Руб

70*9660

70*5560

676200

389200

-дополнительная

руб

7,7*9600

7,7*5560

74382

42812

6. Отчисления на соц. нужды

Руб

29,91*9600

29,91*5560

288930

166299

Итого

2017587

1161261

7. Электроэнергия

Руб

5КВт/ч

17 КВт/ч

14317

48680

8. Дополнительная электроэнергия

%

20

20

2863

9736

Итого

2034767

1219677

9. Амортизация

%

12

12

244172

146361

10. Расходы на содержание

и эксплуатацию оборудования

Руб

66,38*96,60

79,65*560

641231

442854

11. Цеховые расходы

Руб

26,55-9600

30,98-5560

256473

172250

12. Общезаводские расходы

Руб

42*9660

49*5560

405720

272440

13. Внепроизводственные расходы

Руб

9,59*9660

17,21*5560

92639

95688

Итого

3433830

2202909

Цеховая себестоимость:

- по базовому техпроцессу 376,23 руб;

- по разработанному техпроцессу 295,94 руб.

3.3 Технико-экономические расчеты себестоимости очистки и расчеты предотвращенного экологического ущерба

Расчет ориентировочный и подлежит корректировке с учетом договорных цен на оборудование и материалы.

Для расчета себестоимости очистки и расчета предотвращенного ущерба нужно произвести расчет капитальных и эксплуатационных расходов.

Таблица 3.3 - Основное очистное оборудование

Наименование

Количество

Марка

Мощность, кВт/ч

Цена, руб

Грохот

1

-

-

4680

Сгуститель

2

Ц-2

0,6

168000

Фильтр

1

БОУ-3-1,75

1

252600

Центрифуга

1

-

5

165000

Итого

590280

Таблица 3.4 - Расчет капитальных вложений

Наименование

Величина

Единицы измерения

Сумма, руб

1.    Основное оборудование

100

%

590280

2.   Вспомогательное оборудование

20

%

118056

3.   Электрическое оборудование

15

%

88542

4.    Монтажное оборудование

10

%

590280

5.    Стоимость здания

-

-

-

6.   Затраты на НИОКР

-

-

20000

Итого

-

875906

Специального здания не предусматривается, а берется здание в аренду. Предусматривается эксплуатация очистных сооружений в течение 10 лет.

Расчет приведенных капитальных затрат осуществляется по формуле:

                                              ,                                    (3.20)

где Кп - приведенные затраты;

К - капитальные затраты;

τ- время эксплуатации очистных сооружений;

 r - процентная ставка банка (10%).

руб.

Так как очистные сооружения работают в две смены, а на обслуживание требуются два человека, то необходимое число штатных сотрудников при коэффициенте сменности 1,37, составит:

n = 2чел2см1,37 = 5,48 = 6 человек.

Режим работы:

N = 280раб.дн2см8час0,98 = 4400 час/год

Так как технологический расчет материальных потоков производится на один час, то для перехода на годовой расход нужно ввести коэффициент 4400.

Считаем зарплату для шести человек по 15000 руб. на каждого рабочего.

ЗПосн = 6чел15000руб12мес = 1080000 руб.

Таблица 3.5 - Текущие эксплуатационные затраты

Наименование

Сумма расходов, руб

Зарплата (основная)

1080000

Дополнительная зарплата (15% от основной зарплаты)

162000

Отчисления на социальные нужды (38,5% от основной зарплаты)

415800

Итого по зарплате

1657800

Амортизационные отчисления (12% от основного оборудования)

70833,6

Аренда здания (2000 руб за м2)

96000 (6м8м2000руб)

Стоимость электроэнергии

Итого по эксплуатационным затратам

19747,2

(6,6кВт/час4400час/год0,68коп)

405513,6

Неучтенные производственные расходы (5% от эксплуатационных затрат)

Итого по производственным расходам

92219,04

1936599,84

Внепроизводственные расходы (10% от производственных расходов)

Итого внепроизводственные расходы

193659,98

Объем очищаемой СОЖ:

V = 8963л/час3136час/год=28107968л/час

Себестоимость очистки:

С =193659,98/28107968 = 0,076руб/л

Таблица 3.6 - предотвращенный экологический ущерб

Показатели

Условные обозначения

Единицы измерения

Величина показателя

1.  Объем очищаемой СОЖ

V

л/год

28107968

2.  Капитальные вложения в очистные сооружения

К

руб

875906

3.  Эксплуатационные текущие расходы по очистке

т

Руб/т.м3

77

4. Время работы очистных сооружений

т

Лет

10

5.  Нормативный удельный экологический ущерб

У0

Руб/усл.т.

2217,5

6.  Сбрасываемые примеси

- до очистки

               Стружка

               Опилки

- после очистки

               Стружка

               Опилки

а стр

а oп

а стр

а oп

г/час

г/час

г/час

г/час

12931

48

0

0

7.    Экологический коэффициент района

Z

-

1,9

8.    Процентная станка банка

R

%

10

9.    Показатели относительной опасности:

Стружка + опилки

SiO2

А

Усл. т/т

1,3

1,5

10. Режим работы очистных сооружений

-

Час/год

4400

Производим расчет экологического ущерба

Приведенная масса сбросов рассчитывается по формуле:

                                               m = aVA,                                          

где а - сбрасываемые примеси;

V - режим работы очистных сооружений;

А - показатель относительной опасности.

m = 12931г/час4400час/год1,3усл.т/т + 48г/час4400час/год  1,5усл.т/т = 74,28 усл.т/год

Годовой предотвращенный экологический ущерб от сбросов

                                               У = У0 (m1 - m0)z,                                   

где У0 - норматив удельного экологического ущерба;

m1 - приведенная масса сбросов до очистки;

m0 - приведенная масса сбросов после очистки;

z - экологический коэффициент района.

У = 2217,5руб/усл.т  74,28усл.т/год  1,9 = 312960,2руб/год

Предотвращенный экологический ущерб за время работы очистных сооружений

 

 

У = 284,4+258,6+235+213,7+194,3+176,8+160,6+145,9+132,7+120,6=

=1922,6 тыс.руб.

3.4 Себестоимость очистки с учетом экологических мероприятий:

                             ,                           (9.23)

руб.

3.5 Срок окупаемости капитальных вложений

                                    ,                         (9.24)


4 Безопасность жизнедеятельности

Решение вопросов охраны труда является одной из важнейших задач при организации производства, так как именно от ее решения в значительной степени зависит здоровье и жизнь рабочих.

Оптимальные метрологические условия:

- температура воздуха 18-23°С;

- скорость движения воздуха 0,2 м/с:

- влажность воздуха 40 - 60%;

- качественный состав воздуха должен соответствовать ГОСТ 12.1.005 и ГОСТ 12.1014-19.

Кроме того, значение освещенности рабочих мест не должно быть менее 200 лк, а максимальный уровень шума в области слышимого диапазона не более 85 дБл, 100-120 дБл - в области ультразвука.

4.1 Условия обеспечения электробезопасности в цехе

Источником электрической опасности могут быть электрические сети, электрифицированное оборудование и инструмент, вычислительная организационная техника, работающая на электричестве.

К защитным мерам от опасности прикосновения к токоведущим частям электроустановок относятся: электрозащитные средства, изоляция, ограждение, блокировка, пониженные напряжения.

Для обеспечения недоступности токоведущих частей оборудования и

электрических сетей принимают сплошные (кожухи, крышки, шкафы, закрытые панели) и сетчатые ограждения.

Блокировку применяют в электроустановках, в которых часто производят работу на ограждаемых токоведущих частях. С помощью блокировки автоматически снимается напряжение с токоведущих частей при прикосновении с ним, без предварительного отключения питания.

Защитное заземление предназначено для устранения опасности поражения электрическим током в случае прикосновения к корпусу и другим иетоковедущим частям электроустановок, оказавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус или по другим причинам. При этом все металлические нетоковедущие части электроустановок соединяются тановок,  казавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус или по другим причинам. При этом все металлические нетоковедущие части электроустановок соединяются с землей с помощью заземляющих проводников и заземлителя. С помощью защитного заземления уменьшается напряжение на корпусе относительно земли до безопасного значения.

Защитное зануление предназначено для устранения опасности поражения электрическим током при замыкании на корпус электроустановок. Защитное зануление осуществляется присоединением корпусом и других конструктивных нетокопроводяшнх частей электроустановок к неоднократно заземленному нулевому проводу. Зануление превращает пробой на корпус в короткое замыкание между фазным и нулевым проводами и способствует протеканию тока большой силы через устройства защиты сети, а в конечном итоге быстрому отключению поврежденного оборудования от сети.

Применяются также системы защитного отключения, осуществляющие постоянный контроль за сопротивлением изоляции или токами утечки между токоведущими и нетоковедущими деталями конструкции. При достижении опасного уровня оборудование отключается до того момента, когда произойдет пробой на корпус.

4.2 Условия защиты от вибрации

Вибрации могут быть:

- непреднамеренными и возникать из-за плохой балансировки и центровки вращающихся частей машин и оборудования, пульсирующего движения жидкости;

- специально используемые в технологических процессах.

Борьба с вибрацией в источнике возникновения связана с установлением причин появления механических колебаний и их устранением.

Для снижения вибрации широко используют эффект вибродемпфирования, то есть превращение энергии механических колебаний в тепловую энергию. Для этого в конструкции деталей, через которые передается вибрация, применяют детали с большим внутренним трением: специальные сплавы, пластмассы, резины, вибродемпфирующие покрытия.

Для ослабления передачи вибрации от источников ее возникновения к полу, рабочему месту, сиденью, рукоятке вводят дополнительную упругую связь в виде виброизоляторов из резины, пробки, войлока, асбеста, стальных пружин.

Для предотвращения общей вибрации используют установки вибрирующих машин и оборудования на самостоятельные виброгасящие фундаменты.

4.3 Условия защиты от шума

Источниками производственного шума являются машины, оборудование и инструмент.

Для снижения шума в производственных помещениях применяют различные методы: уменьшение уровня шума в источнике его возникновения;

установка глушителей шума; применение средств индивидуальной защиты.

Наиболее эффективным является борьба с шумом в источнике его возникновения. Причины возникновения шума - механические, аэродинамические и электрические явления, определяемые конструктивными и технологическими особенностями оборудования. Для уменьшения механического шума необходимо заменять ударные процессы на безударные, шире применять балансировку вращающихся частей.

Снижение аэродинамического шума можно добиться уменьшением скорости газового потока, улучшением аэродинамики конструкции, установки глушителей. Электромагнитные шумы снижают конструктивными изменениями в электрических машинах.

Широкое применение получили методы снижения шума на пути его распространения посредством установки звукоизолирующих и звукопоглощающих преград в виде экранов, перегородок, кожухов, кабин. При этом наибольшая часть звуковой энергии отражается от специально выполненных массивных ограждений из плотных твердых материалов(металла, дерева, пластмасс, бетона) и только незначительная част проникает через ограждение. Уменьшение шума в звукопоглощающих преградах обусловлено переходом колебательной энергии в тепловую благодаря внутреннему трению в звукопоглощающих материалах.

Средствами индивидуальной защиты от шума являются ушные вкладыши, наушники и шлемофоны.

4.4 Защита от ранений металлической стружкой

- завивание и дробление стружки путем использования завивающих лунок на передней поверхности резцов, и применение стружколомов;

- применение пыли стружкоприемников;

- при сборе стружки вручную, необходимо одевать на руки рукавицы и использовать специальные крючки, скребки, лопатки, кисточки и т.д.;

- ограждение зоны резания станков экранами.

4.5 Защита от повреждений подвижными частями технологического оборудования

- использование системы светозащиты для предотвращения автоматических трансманипуляторов;

- использование в соответствии с ГОСТ12.4.125-83 оградительных устройств;

- применение блокировочных устройств, особенно в приспособлениях с электро-, гидро-, пневмоприводами;

- применение сигнализации, тормозных устройств и средств автоматического контроля.

4.6 Защита от повреждений подъемно-транспортными устройствами

- использование средств коллективной защиты, концевых выключателей, оградительных средств, тормозных устройств, сигнализации.


5 Раздел организации и управления производством

Совершенствование организации и управления должно удовлетворять требованиям, направленным, во-первых, на повышение эффективности производства, во-вторых, на учет все возрастающей сложности его организации и технической подготовки, и, в-третьих, на использование новых форм и методов решения взаимосвязанного комплекса задач развития техники, технологии, организации и управления производства. Групповой метод - это такой метод унификации технологии производства, при котором для групп однородной по тем или иным конструктивно-технологическим признакам продукции устанавливаются однотипные высокопроизводительные методы обработки с использованием однородных и быстропереналаживаемых орудий производства; при этом обеспечиваются экономическая эффективность производства, необходимая быстрота его подготовки и переналадки. В условиях единичного и серийного производства данный метод создаст вес необходимые предпосылки для организации группового производства - высшей формы, отвечающей современным требованиям к организации производства.

Таблица 5.1 - Формирование группы фланцев

Характе-ристика

Эскиз

Операция

Токарная

Токарная

Вн-шлифов

Токарная

Коорд-раст

Вертикально-сверлильная

Вертикально-сверлильная

Верт-фрез

Кругло-шлифов

Токарная

Вн-шлифов

Горизонт-фрезерная

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

6Р13РФ3.64.203

D = 160 мм

L = 104 мм

6 квалитет

3,27

1,8

1,45

0,91

0

1,07

0

0

1,35

1,87

0,86

1,98

6Р13РФ3.21.034

D = 140 мм

L = 67 мм

4

2,3

0

1,2

0

1,6

0,3

1,2

2,2

2

5,2

0

6Р13РФ3.21.079 

D = 135 мм

L = 110 мм

6 квалитет

4,6

3,6

0

2,3

1,4

1

0

1,9

1,6

0

3,6

0

6Р13РФ3.14.085

D = 140 мм

L = 58 мм

6 квалитет

4,5

2,5

0

1,2

0

1,5

0,3

0,4

2

2

5

0

6Р13РФ3.14.103

D = 135 мм

L = 75 мм

6 квалитет

4

2,3

0

1,2

1,6

1,8

0,3

0,7

2,4

2,5

3

0

6Р13РФ3.36.210D = 130 мм

L = 66 мм

6 квалитет

4,5

2,5

0

1,2

0

1,5

0,3

0,4

2

2

5

0


Таблица 5.2 - Составление расписаний

Детали

операции

Общее время, мин.

Токарная

Токарная

Вн-шлифов

Токарная

Коорд-раст

Вертикально-сверлильная

Вертикально-сверлильная

Верт-фрез

Кругло-шлифов

Токарная

Вн-шлифов

Горизонт-фрезерная

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

А

3,27

1,8

1,45

0,91

0

1,07

0

0

1,35

1,87

0,86

1,98

14,56

Б

4

2,3

0

1,2

0

1,6

0,3

1,2

2,2

2

5,2

0

20

В

4,6

3,6

0

2,3

1

4,1

0

1,4

1,6

0

3,6

0

22,7

Г

4,5

2,2

0

1,2

1,6

1,8

0,3

1,2

2,4

2,4

3

0

20,6

Д

4

2,5

0

1,2

1,6

1,8

0,3

0,7

2,4

2,5

3

0

19,8

Е

4,5

2,5

0

1,2

0

1,5

0,3

0,4

2

2

5

0

19,4

Первое промежуточное расписание (П1) - по уменьшению от второго станка до последнего

А

Б

В

Г

д

Е

11,29

16

18,1

16,1

14,9

15,8

В-Г-Б-Е-Д-А

Второе промежуточное расписание (П2) - по увеличению от первого станка до предпоследнего

А

Б

В

Г

Д

Е

12,58

20

22,7

20,6

19,4

19,8

А-Д-Е-Б-Г-В

Третье промежуточное расписание (П3)

А

Б

В

Г

Д

Е

-

4

4,6

4,5

4,5

-

А-В-Г-Д-Б-Е

Таблица 5.3 - Прогнозирование спроса деталей

Год

Период времени

Спрос

Xz

XY

X

Y

2002

1

6

1

6

2003

2

5

4

10

2004

3

4

9

12

2005

4

3

16

12

2006

5

4

25

20

2007

6

5

36

30

2008

7

б

49

42

Х=28

Y=33

Х2=140

XY=132

Среднее значение периода времени

                          ,                                                       (5.1)

где n - количество лет

Среднее значение спроса

                   ,                             (5.2)

Уравнение линии регрессии имеет вид

Таким образом, уравнение принимает вид:

Y= 5,8 + 0,2X

Проектируя спрос в 2002 году, мы определяем 2002 год в нашей кодовой системе как Х = 8, тогда

Y=5,8+0,28=7станков

По методу Петрова-Соколицива определяем времена обработки деталей на станках, а также времена простоя станков (Σβ) и и времена пролеживания деталей(Σα).

Таблица 5.4 - Определение времени обработки деталей на станках по первому промежуточному расписанию (П1)

Детали

Время обработки по операциям

В

32,2

32,2

57,4

25,2

0

73,5

16,1

80,5

7

109,2

28,7

0

122,5

13,3

133,7

11,2

0

158,9

25,2

0

Г

63,7

31,5

79,1

15,4

0

87,5

8,4

98,7

11,2

121,8

12,6

123,9

2,1

132,3

8,4

150,5

16,8

167,3

16,8

188,3

21

0

Б

91,7

28

107,8

16,1

0

116,2

8,4

0

133

11,2

135,1

2,1

143,5

8,4

165,9

154,4

181,3

14

224,7

36,4

0

Е

119,7

28

135,8

16,1

0

144,2

8,4

155,4

11,2

168

12,6

170,1

2,1

175

4,9

191,8

16,8

209,3

17,5

245,7

21

0

Д

151,2

31,5

168,7

17,5

0

177,1

8,4

0

187,6

10,5

189,7

2,1

192,5

2,8

206,5

14

223,3

14

280,7

35

0

А

174,09

22,89

186,64

12,6

196,84

10,15

203,21

6,37

0

210,7

7,49

0

0

220,15

9,45

236,4

13,1

286,8

6,1

300,7

13,9

Тобщ.ц. = 300,7мин

Таблица 5.5 - Определение времени обработки деталей на станках по второму промежуточному расписанию (П2)

Детали

Время обработки по операциям

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

А

22,89

22,89

35,49

12,6

45,64

10,15

52,01

6,37

0

59,5

7,49

0

0

68,95

9,45

82,05

13,1

88,15

6,1

102,05

13,9

Д

54,39

31,5

21,89

17,5

0

80,29

8,4

0

90,79

10,5

92,89

2,1

95,69

2,8

109,69

14

123,64

14

158,64

35

0

Е

82,39

28

98,49

16,1

0

106,89

8,4

118,09

11,2

130,69

12,6

132,79

2,1

137,69

4,9

154,49

16,8

171,99

17,5

192,99

21

0

Б

110,39

28

126,49

16,1

0

134,89

8,4

0

146,09

11,2

148,19

2,1

156,59

8,4

171,99

15,4

185,99

14

229,39

36,4

0

Г

141,89

31,5

157,29

15,4

0

165,69

8,4

176,89

11,2

189,46

12,6

191,59

2,1

199,99

8,4

216,79

16,8

233,59

16,8

254,59

2,1

0

В

174,04

32,2

199,29

25,2

0

215,39

16,1

222,39

7

251,09

28,7

0

264,39

13,3

275,59

11,2

0

300,79

25,2

0

Тобщ,ц = 300,79мин

Таблица 5.6 - Определение времени обработки деталей на станках по третьему промежуточному расписанию (П3)

Детали

Время обработки по операциям

В

22,84

22,84

35,49

12,6

45,64

10,15

52,01

6,34

0

59,5

7,49

0

0

68,95

9,45

82,05

13,1

88,15

6,1

102,05

13,9

Г

55,09

32,2

80,29

25,2

0

96,39

16,1

103,39

7

132,09

28,7

0

145,39

13,3

156,59

11,2

0

181,79

25,2

0

Б

86,59

31,5

101,99

15,4

0

110,39

8,4

121,54

11,2

144,69

12,6

146,79

2,1

155,19

8,4

173,39

16,8

190,19

16,8

211,19

21

0

Е

118,09

31,5

135,54

17,5

0

143,99

8,4

0

155,19

10,5

157,29

2,1

160,09

2,8

187,39

14

204,19

14

246,19

35

0

Д

146,09

28

162,19

16,1

0

170,59

8,4

0

181,79

11,2

183,89

2,1

192,29

8,4

207,69

15,4

221,69

14

282,4

36,4

0

А

174,09

28

190,19

16,1

0

198,59

8,4

209,79

11,2

222,39

12,6

224,49

2,1

229,39

4,9

246,19

16,8

263,64

17,5

303,4

21

0

Тобщ.ц. = 303,4мин

Определение коэффициентов загрузки оборудования

                                    ,                                     (5.2)

где  Тст - суммарное время работы станка, мин;

Σβ - суммарное время простоя станка, мин.

Определение коэффициентов загрузки оборудования по первому промежуточному расписанию (П1).

Определение коэффициентов загрузки оборудования по второму промежуточному расписанию (П2).

Определение коэффициентов загрузки оборудования по третьему промежуточному расписанию (П3).

Определение коэффициентов загрузки оборудования при установке двух станков на токарной операции по первому промежуточному расписанию (П1).

Установка двух станков на токарной операции не приводит к значительному повышению коэффициенту загрузки оборудования (К30 увеличился на 6%), поэтому принимаем прежний расчет по первому промежуточному расписанию (П1).

Составление краткосрочных расписаний позволяет:

- минимизировать время ожидания,

- минимизировать время производственного процесса;

- поддерживать низкий уровень запасов;

- эффективно использовать оборудование и персонал.


Заключение

В дипломном проекте произведен анализ методов получения заготовки сортового проката и метода поковки. С учетом мелкосерийного производства и с целью сокращения себестоимости получение заготовки, был выбран сортовой прокат.

Представлен технологический процесс изготовления фланца 6Р13РФ3.64.203 и технологический процесс сборки привод подачи.

Спроектирован режущий инструмент (дисковая трехсторонняя фреза), станочное приспосо6ление (делительная головка) и выполнена технологическая наладка для станка с ручным управлением (6Р83Г) на фрезерную операцию.

Спроектирован групповой технологический процесс обработки заготовок. Основа метода - классификация заготовок, включающая формирование группы, представляющей собой главную технологическую единицу групповой обработки.

Оптимизация использования ресурсов является одним из важных аспектов достижения главной цели производства. К числу наиболее рациональных операционных методов оптимизации групповой технологии относится составление расписаний, устанавливающих порядок назначения работ по рабочим центрам. В главном процедура расписания состоит из назначения должных дат для специфических работ. Многие работы могут претендовать на использование ресурсов одновременно. Создание желаемых для выполнения в срок работ расписаний требует набора правил для того, чтобы определить последовательность, в которой расписываемые работы должны выполняться. При формировании последовательности запуска партий деталей в обработку был использован метод В. А. Петрова и С. А. Соколицына. Составление расписаний является надежным и формальным средством коммуникаций, целью составления которых является: минимизировать время ожидания, минимизировать время производственного процесса, поддержать низкий уровень запасов, эффективно использовать оборудование и персонал.

Выявлены загрязняющие вещества, образующиеся в процессе получения заготовки, и разработаны мероприятия по их очистке. Произведен расчет предотвращенного экологического ущерба, себестоимости очистки сбросов и изготовления детали, а также срока окупаемости капитальных вложений.


Список использованных источников

1. Ансеров М.А. Приспособления для металлорежущих станков. Изд-е 4-ое, ис-правл. и доп. Л., «Машиностроение» (Лениигр. отд-нис), 1975 г.- 656 с.

2. Антонюк В.Е. Конструктору станочных приспособлении: Справ, пособие. - Мн.: Беларусь, 1988. - 736 с.: ил.

3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. Т. l.-5-e изд., перераб. и доп. - М: Машиностроение, 1978.-728 с, ил.

4. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. Т. З.-6-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1982.- 576 с., ил.

5. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств (Охрана труда): Учеб. Пособие для вузов/П.П. Кукин, В.Л. Лапин, Н.Л.Пономарев и др. - 2-е изд., испр. Идол. М.:Высш. Iк., 2001.-319 с: ил.

6. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов/С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков и др.; Под общ. ред. СВ. Белова. - М.: Высш. Шк., 1999.- 448 с: ил.

7. Вредине химические вещества. Неорганические соединения V-VIII групп. Справ. изд./А. А. Бандман, Н.В. Волкова, Т.Д. Грекова и др.; Под ред. В.А. Филова и др. - Л.: Химия, 1989.- 592 с.

8. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков: Справочник.-7-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1979.- 303 с, ил.

9. Дунаев П.Ф. Размерные цепи. - М.: Машиностроение, 1963.-308 с.

10. Кирилюк Ю.Е. Допуски и посадки: Справочник.-2-е изд., перераб. и доп.-К.: Выща шк. Головное изд-во, 1989.-135 с, 3 ил., 26 табл.

11. Кузнецов Ю.И., Маслов А.Р., Банков A.R Оснастка для станков с ЧПУ: справочник. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1990. - 512 с., ил.

12. Металлорежущие инструменты: Учебник для вузов по специальностям «Технология машиностроения», «Металлорежущие станки и инструменты»/Г.Н.Сахаров, О.Б. Арбузов и др. - М.: Машиностроение, 1989.-328 с: ил.

13. Методические указания по выполнению экономической части дипломного проекта бакалавра по специальности 120100 «Технология машиностроения»/А.А.Аникин, Ю.Ф.Казьмин, В.М.Фролов. - Егорьевск: ЕТИ МГТУ «Станкин», 1998, 20 с.

14. Нефедов Н.А., Осипов К А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту: Учеб. Пособие для техникумов по предмету «Основы учения о резании металлов и режущий инструмент». 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1984. - 400 с, ил.

15. Нормативные данные по предельно допустимым уровням загрязнения вредными веществами объектов окружающей среды. Справочный материал. Санкт-Петербург, 1993.243 с.

16. Обработка металлов резанием, Справочник технолога/ А.А. Панов, В.В. Аникин, НЛГ. Бойм и др.; Под общ. ред. А. А Панова. - М.: Машиностроение. 1988. - 736 с, ил.

17. Общемашиностроительные нормативы режимов резания: Справочник: в 2-х томах.. А.Д. Локтев, И.Ф. Гущин, В.А. Батуев и др. - М: Машиностроение, 1991.- 944 с.

18. Охрана окружающей среды: Учеб. Пособие для студентов вузов/Под ред.Бело»а СВ.- М: Высш шк., 1983.- 264 с, ил.

19. Очистка воздуха. Учеб. Пособие/Е. А.Штокман-М.: изд-во АСВ, 1998.-320 с., ил.

20. Проектирование обогатительных фабрик. Разумов К. А. Изд. 3-е перераб. и доп. М., изд-во «Недра», 1970.- 592 с.

21. Резание металлов и режущий инструмент: Учебн. пособие для машиностроительных техникумов/В.А.Аршинов, Г.А.Алексеев. - М «Машиностроение». 1964.-546 с, ил.

22. Семенов А.Д. Разработка управляющей программы обработки детали на многооперационном станке модели ИР 500 11МФ4: Методические указания по дипломному проектированию. - Егорьевск, 1997.- 8 с.

23. Справочник конструктора-инструментальщика: Под общ. ред. В.И. Баранникова. - М: Машиностроение, 1994. - 560 с, ил. - (библиотека конструктора).

24. Справочник контролера машиностроительного завода. Допуски, посадки, линейные измерения/А.Н.Виноградов, Ю.АВоробьев, Л.Н.Воронцов и др. Под ред. А.И.Якушева.-3-е изд., перераб. и доп.-М.:Машиностроение, 1980.-527 с, ил.

25. Справочник металлиста. В 5-ти т. Т. 2. Под ред. АХ. Рахштадта и В.А.Брострема. М.., «Машиностроение», 1976. 720 с. С ил.

26. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1/ Под ред. А.Г. Косило-вой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. 656 с, ил.

27. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2/ Под ред. А.Г. Косило-вой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. 496 с, ил.

28. Стрекалов И.А. Проектирование технологической оснастки. Методические указания к выполнению курсовой работы. - 1996.- 84 с.

29. Технология машиностроения (специальная часть): Учебник для машиностроительных специальностей вузов/А.А.Гусев, Е.Р.Ковальчук и др.-М.: Машиностроение, 1986.- 480 с.

30. Худобин Л.В. и др. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учеб. пособие для магаиностроит. спец. вузов/Л.В.Худобин, В.Ф.Гурьянихии, В.Р.Березин.- М. .Машиностроение, 1989-288c.: ил.

31. Чуянов Г.Г. Обезвоживание, пылеулавливание и охрана окружающей среды: Учебник для вузов.- М.: «Недра», 1987.- 260 с.

32. Цибульский А.Ю. Выбор метода достижения точности при сборке, указания к выполнению дипломного проекта для студентов специальности 120100 «Технология машиностроения», 1998.-72 с.


Изм.

докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 6Р13РФ3.64.203 ПЗ


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

50892. Виконання операцій зарахування коштів по вкладному рахунку в національній валюті фізичних осіб їх документальне оформлення. Робота з вікнами та аркушами книг MS Excel 271.69 KB
  Банки можуть перераховувати грошові кошти на вкладний (депозитний) рахунок юридичної особи з її іншого вкладного (депозитного) рахунку, відкритого в цьому банку, лише в разі зміни банком порядку бухгалтерського обліку рахунку юридичної особи...
50893. Разработка простых компонентов. Внедрение компонента в сборку 35.5 KB
  Вывести массив объектов на экран с помощью цикла forech. Вывести список товаров хранящихся больше месяца и стоимость которых превышает 1 000 000 р. Вывести информацию о студентах у которых доход на члена семьи менее двух минимальных зарплат. Вывести информацию о рейсах которыми можно воспользоваться для прибытия в пункт назначения раньше заданного времени.
50896. Определение удельного сопротивления проводника 3.65 MB
  При этом нить с грузами зажимаются электромагнитом. 5 Порядок выполнения работы Подготовить машину Атвуда к работе: надеть на блок нить с двумя закреплёнными на ней грузами и проверить находятся ли они в равновесии....
50899. Распределение Больцмана, определение постоянной Больцмана 46.5 KB
  Проведение измерений и обработка результатов. Включили измерительные приборы. Подождали 5 минут до проведения измерений. Установили напряжение накала, равное 4,5 В. Прогрели лампу и зафиксировали ток накала лампы (Iн).