• RU
  • icon На проверке: 6
Меню

Проект механического цеха по изготовлению деталей для тракторных прицепов. Разработать технологический процесс механической обработки детали «Ступица»

  • Добавлен: 07.09.2016
  • Размер: 19 MB
  • Закачек: 4
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Дипломный проект на тему - технологический процесс механической обработки детали ступица. Содержит все необходимые материалы -ПЗ, чертежи ,спецификацию. Так же содержит Рендеринг готового изделия, программу обработки на токарном чпу станке и 3д модели заготовки и конечного продукта.

Состав проекта

icon
icon
icon
icon ТЭП.cdw
icon Порграмма ступицы.txt
icon Сверло-развертка.spw
icon штамповка заготовка 1 разрез.SLDPRT
icon в обрез.jpg
icon Базовая технология.cdw
icon Ступица (штамповка).cdw
icon Нутромер специальный.cdw
icon Деталь4.SLDPRT
icon Проектная технология.cdw
icon Приспособление установочное для ступицы (1лист).cdw
icon
icon
icon Подвод воды с отводом в канализ..frw
icon Местный вент. отсос.frw
icon Пожарный кран.frw
icon Место рабочего.frw
icon Углекислый газ.frw
icon Кран пожарный.frw
icon Пожарный щит.frw
icon Место многостаночника.frw
icon Место электр..frw
icon Сжатый воздух.frw
icon
icon
icon 123.FRW
icon 8Г240.frw
icon 8Г662.frw
icon 8Г681.frw
icon 8252.FRW
icon Н1785.frw
icon 91А15.frw
icon 827М.frw
icon ТТ2202.frw
icon 8Г681.bak
icon Ножницы Н5222.frw
icon
icon 7Б55.frw
icon 7534.FRW
icon 7545.FRW
icon 7Б75Н26.bak
icon 7Б57.frw
icon 7Б75Н26.frw
icon МПП7Б75-34.frw
icon
icon Фрагмент.bak
icon 3М636.bak
icon 1А130.bak
icon 3Б724.frw
icon 3Б634.frw
icon 3М175.FRW
icon 3Л722.bak
icon 3Д725.frw
icon 3М184.FRW
icon 3Д756.frw
icon 3Е711В.frw
icon 3М182.FRW
icon 3В641.frw
icon 1А130.frw
icon 3Е756.frw
icon 3М151.frw
icon 3Е711В.bak
icon ВШ697.frw
icon 3У131М.frw
icon ВШ511.frw
icon 3Л722.frw
icon 3м162.frw
icon ЛТ-39.frw
icon ВШ683.frw
icon ВШ511.bak
icon ХШЧ-12Н27.frw
icon 3М174.FRW
icon 3К227.frw
icon 3М173.FRW
icon 3А313.frw
icon 3М642.bak
icon 3М174В.FRW
icon 3М642.frw
icon 3М636.frw
icon
icon 1216-6.frw
icon 16К30Ф333.frw
icon 1А225-6.frw
icon 1Г340ПЦ.frw
icon 1216-6.bak
icon 1М63-1,4.frw
icon СА305.frw
icon 1Б290-6К.frw
icon 165.FRW
icon 12А207.frw
icon 1Б265-8К.frw
icon АМ14136.bak
icon 1Б140.frw
icon 16А20ФС32.frw
icon 1Г340П.frw
icon КМ702.bak
icon 1М61.frw
icon 1М63-2,8.frw
icon 1А240П-6,1А240-П4,1А240П-8,КА-104.frw
icon ЕМ392.frw
icon ЕМ273.FRW
icon 1Б922Г.frw
icon 1Б265-4К.frw
icon 1Н713.frw
icon 1Б265-6К.frw
icon 1512.FRW
icon 16К20,16К20Г,16К20П-710.bak
icon 1Б284.frw
icon 165 рмц 5000.bak
icon КА-103,КА-106,КА107.frw
icon 1Б265П-6К.frw
icon КСП-200.frw
icon 1А240-6,1А240-4,1А240-8.frw
icon 16К25.frw
icon 1К62.frw
icon ФТ-11Ф1.frw
icon АМ14136.frw
icon 1А616.frw
icon КМ702.frw
icon 1К62.bak
icon ЕМ473.frw
icon 1708.FRW
icon 1К62-1.frw
icon 16К20,16К20Г,16К20П-710.frw
icon ЕМ145.frw
icon 165 рмц 5000.frw
icon 1П365.FRW
icon
icon 1П426Ф3.frw
icon 1П426Ф3.bak
icon 1Е365.frw
icon 1Н318.frw
icon
icon 1512ПМФ.frw
icon 1512.FRW
icon 1А512МФ3.frw
icon
icon ХА10820.frw
icon АБ0302.frw
icon АБ4291.frw
icon 2Г175.frw
icon 11А770.frw
icon 2Н150.frw
icon 2Л53У.bak
icon ХА11639.bak
icon 2М55.bak
icon АМ14136.bak
icon 3ХА4155.frw
icon АБ1153.bak
icon 2М5..frw
icon 2Н135.bak
icon 13А433.frw
icon 3ХА4155.bak
icon ХА12136.bak
icon 3ХА7851.frw
icon ХА12136.frw
icon 2Л53У.frw
icon ХА11650.bak
icon ХА11650.frw
icon АБ3500.frw
icon 2Н118.bak
icon СС2400.frw
icon АБ0302.bak
icon АБ3500.bak
icon 2А554.frw
icon КЛ1А430.frw
icon 2Р135Ф2-1.frw
icon СС1000.frw
icon 13А433.bak
icon 2Н118.frw
icon ХА10926А.frw
icon 3ХА4143.frw
icon АБ1153.frw
icon 2Н125.bak
icon ХА11639.frw
icon 2М57.frw
icon 3ХА6080.frw
icon 2ХА2250.bak
icon 9А635.frw
icon 2Н135.frw
icon 3ХА4149.frw
icon 2Н150.bak
icon 3ХА7851.bak
icon 2Н125.frw
icon АМ14136.frw
icon АБ4291.bak
icon 2М55.frw
icon 2ХА2250.frw
icon СС20261.frw
icon
icon ОС2А754В1641.frw
icon 11А770.frw
icon ОС5956.frw
icon ОС5403.frw
icon ОС5854.frw
icon КК1356.bak
icon ОС2754.frw
icon ОС791.frw
icon КК1356.frw
icon КК2641.bak
icon 11А770.bak
icon 2А620.frw
icon 2А620.bak
icon ОС2754.bak
icon КК2641.frw
icon 2Е470А.frw
icon
icon 3Е642Е.bak
icon 3Е642Е.frw
icon
icon R-4.FRW
icon R-4.BAK
icon R-3.FRW
icon кран мост..frw
icon кран мост..bak
icon кран-балка.bak
icon кран-балка.frw
icon R-3.BAK
icon
icon ИС800.frw
icon ИР500ПМ4.frw
icon ИР800ПМФ4.frw
icon
icon ГД-8.frw
icon А9526.frw
icon А2528.frw
icon
icon 7А420.frw
icon 7Д36.frw
icon 7А420.bak
icon
icon Машина моечная МСТ630-400.frw
icon ОМ5411.frw
icon
icon 5Б310П.frw
icon 5А352ПФ2.frw
icon 5А140.frw
icon 5350А.frw
icon В07-01.frw
icon 5Д312.frw
icon 53А50.frw
icon
icon 5993.FRW
icon
icon КВ8340.frw
icon К3132А.frw
icon 7826-4001.frw
icon НВ5224.frw
icon UBR.FRW
icon Н481А.frw
icon КД2122.frw
icon КВ2132-01.frw
icon И1330.frw
icon П6328Б.frw
icon НА3223.frw
icon НА3225.frw
icon П6326.frw
icon П6330.frw
icon НА3222Ф1.frw
icon КМ2134.frw
icon Н-407.frw
icon П6330.bak
icon КД2126.frw
icon КД2328.bak
icon КД2328.frw
icon НА3222Ф.frw
icon К2538.frw
icon НА3225.bak
icon Н5222.bak
icon КД2128.frw
icon К2330.frw
icon Н5222.frw
icon НК3418.frw
icon КД2128Е.frw
icon LODD315.FRW
icon Н4518.frw
icon ДГ2434.frw
icon К8344.frw
icon П6332Б.bak
icon П6332Б.frw
icon КД2126.bak
icon К2130С.frw
icon НД3316.frw
icon КА3540.frw
icon КВ2536.frw
icon НВ5224.bak
icon номера.frw
icon
icon FSS-315.FRW
icon 6Р12.bak
icon 6Р82.bak
icon ГФ1950.bak
icon 6Р13,6Р13Б.bak
icon ГФ1830.frw
icon 6Р82Ш.frw
icon 6Р13,6Р13Б.frw
icon ГФ1361.frw
icon 6540.FRW
icon 6Р83Г.frw
icon ВМ127М.bak
icon 6Р82Г.bak
icon СФ-15.frw
icon 6Р82Г.frw
icon ГФ1410.bak
icon ГФ1410.frw
icon 6Р10.frw
icon ГФ2171.frw
icon ГФ1950.frw
icon FW-32.FRW
icon 6210Н18.frw
icon 6Р12.frw
icon МР76.frw
icon ВМ127М.frw
icon 6Р13Ф3.frw
icon 6Р83Г.bak
icon МР71.frw
icon 6Р82.frw
icon 6Р82Ш.bak
icon кованная сталь.JPG
icon Карты наладок 010.cdw
icon Диплом1.docx
icon штамповка.jpg
icon .~lock.Диплом.doc#
icon Приспособление установочное для ступицы.spw
icon ТЛ_Ф2.xlsx
icon Планировка.cdw
icon КЭ_Ф7.xls
icon 84707С-3104015.0 КП..cdw
icon Приспособление установочное для ступицы (2 листа).cdw
icon Ступица3ренд разрез555.cdw.SLDPRT
icon 84707С-3104015.0 КП..bak
icon Сверло-развертка.cdw
icon ОКР_Ф3.xls
icon красный пластик.JPG
icon Диплом.bak
icon Диплом.doc
icon Ступица3ренд555.cdw.SLDPRT
icon Карты наладок 005.cdw

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon ТЭП.cdw

ТЭП.cdw
Технико-экономические показатели
проектируемого механического цеха
по изготовлению деталей для тракторных прицепов
Наименование показателей
Годовой объем выпуска изделий
Общее количество работающих
Общее количество основных рабочих
Общее количество вспомогательных рабочих
Общее количество ИТР
Общее количество СКП
Средний тарифный разряд основных рабочих
Выработка на одного работающего
Выработка на одного основного рабочего
Фонд заработной платы по цеху
Среднемесячная заработная плата основного рабочего
Среднемесячная заработная плата работающего
Количество оборудования
Общая стоимость оборудования
Суммарная (электрическая) мощность оборудования
Средняя (электрическая) мощность единицы
Средняя загрузка оборудования
Производственная площадь цеха
Производственная площадь на единицу оборудования
Проектная себестоимость единицы изготовляемого изделия
Условно-годовая экономия
Технико-экономические

icon Сверло-развертка.spw

Сверло-развертка.spw

icon Базовая технология.cdw

Базовая технология.cdw
Базовая технология механической обработки
выдержав размер 39 с образованием канавки
Сверлить одновременно 6 отв.
Сверлить последовательно 3 отв.
отверстиях последовательно 1х45
Нарезать резьбу М6-7Н в 3
отверстиях последовательно.
Подрезать торец ступицы
мм выдержав размер 46;
Расточить канавку в = 5 мм
Подрезать торец фланца
Наименование и содержание операции

icon Ступица (штамповка).cdw

Ступица (штамповка).cdw
Сталь 35 ГОСТ 1050-88
Группа сложности С3 по ГОСТ 7505-89.
Степень точности Т2 по ГОСТ 7505-89.
Штамповочный уклон 7
Неуказанные радиусы 3 мм.
Тонкая линия и размеры в скобках даны для чистовой детали.
Группа контроля II 156-197 НВ ГОСТ 8479-70.
Коробление не более 1
Смещение по линии разъема не более 1
Остаток облоя не более 1
Высота заусенца до 5

icon Нутромер специальный.cdw

Нутромер специальный.cdw
*Размеры для справок.
Детали не нуждающиеся в доработке условно не показаны. Сборку
и эксплуатацию производить по инструкции к нутромеру.
Проверка нутромера по ГОСТ 8.099-73.
Остальные Т.Т. по ГОСТ 868-82.

icon Проектная технология.cdw

Проектная технология.cdw
Подрезать по управляющей програме 2 торца;
Расточить по УП пов.
5 мм выдержав размер 75
мм выдержав размер 39
Расточить по УП канавку в = 5 мм
Подрезать по УП 2 торца
; 15; точить фаску 2х45
Сверлить последовательно по УП 3 отв.
Нарезать по УП резьбу М16-7Н на глубину 16 мм
Проектная технология механической обработки
Наименование и содержание операции

icon Приспособление установочное для ступицы (1лист).cdw

Приспособление установочное для ступицы (1лист).cdw
Технические условия.
*Размеры для справок.
При сборке приспособления обеспечить плавность зажима
обрабатываемых деталей.
Допуск параллельности поверхн.
2 G5 относительно опорной
плоскости приспособления -0
Допуск перпендикулярности поверхн. В относительно опорной
Техническая характеристика.
Наибольшее рабочее давление - 4 кГссм

icon 123.FRW

123.FRW

icon 8Г681.frw

8Г681.frw

icon Ножницы Н5222.frw

Ножницы Н5222.frw

icon 3Б724.frw

3Б724.frw

icon 3Л722.frw

3Л722.frw

icon 1Б284.frw

1Б284.frw

icon АМ14136.frw

АМ14136.frw

icon КМ702.frw

КМ702.frw

icon 165 рмц 5000.frw

165 рмц 5000.frw

icon 1П426Ф3.frw

1П426Ф3.frw

icon 1512ПМФ.frw

1512ПМФ.frw

icon 1А512МФ3.frw

1А512МФ3.frw

icon ХА10820.frw

ХА10820.frw

icon АБ4291.frw

АБ4291.frw

icon 3ХА4155.frw

3ХА4155.frw

icon 3ХА7851.frw

3ХА7851.frw

icon ХА12136.frw

ХА12136.frw

icon 2Л53У.frw

2Л53У.frw

icon ХА11650.frw

ХА11650.frw

icon АБ3500.frw

АБ3500.frw

icon 2А554.frw

2А554.frw

icon ХА10926А.frw

ХА10926А.frw

icon 3ХА4143.frw

3ХА4143.frw

icon ХА11639.frw

ХА11639.frw

icon 2М57.frw

2М57.frw

icon 3ХА6080.frw

3ХА6080.frw

icon 9А635.frw

9А635.frw

icon 3ХА4149.frw

3ХА4149.frw

icon АМ14136.frw

АМ14136.frw

icon 2ХА2250.frw

2ХА2250.frw

icon КК2641.frw

КК2641.frw

icon R-3.FRW

R-3.FRW

icon ИР500ПМ4.frw

ИР500ПМ4.frw

icon ИР800ПМФ4.frw

ИР800ПМФ4.frw

icon 7А420.frw

7А420.frw

icon 7Д36.frw

7Д36.frw

icon Машина моечная МСТ630-400.frw

Машина моечная МСТ630-400.frw

icon ОМ5411.frw

ОМ5411.frw

icon 7826-4001.frw

7826-4001.frw

icon НВ5224.frw

НВ5224.frw

icon UBR.FRW

UBR.FRW

icon номера.frw

номера.frw

icon 6Р13,6Р13Б.frw

6Р13,6Р13Б.frw

icon 6Р12.frw

6Р12.frw

icon Карты наладок 010.cdw

Карты наладок 010.cdw

icon Диплом1.docx

Пояснительная записка содержит 157 страниц в том числе 20 рисунков 34 таблицы 23 источника 5 приложений. Графическая часть выполнена на 10 листах формата А1.
В данном проекте изложены основные положения и произведен расчет механического цеха по производству деталей для тракторных прицепов. Подробно разработан технологический процесс детали Ступица с объемом выпуска – 30000 штук в год.
Проектом предусмотрено применение прогрессивного высокопроизводительного оборудования специального приспособления с пневматическим зажимом использование комбинированного инструмента для обработки точных отверстий. Все это позволило снизить трудоемкость изготовления детали повысить производительность труда и улучшить качество обработки.
Введение. Цель и задачи разработки 6
1Описание машины узла конструкции детали и ее назначение в узле или машине. Материал детали и его свойства 8
2Анализ технологичности детали. Количественная и качественная оценка технологичности 9
3Выбор типа производства и оптимального размера партии 13
Технологический раздел 16
1Выбор и обоснование метода получения заготовки 16
1.1Технико-экономическое обоснование лучшего варианта заготовки (по КИМ и стоимости) 17
1.2Расчет промежуточных припусков и размеров заготовки 20
2Анализ заводского технологического процесса включая его метрологический контроль и соответствие требованиям международного стандарта ИСО 9000 24
3Обзор технической информации о технологии обработки аналогичных деталей 30
4Разработка проектного варианта технологического процесса и его технико-экономическое обоснование 31
4.1Выбор маршрута обработки и его обоснование 31
4.2Обоснование выбора базовых поверхностей технологического оборудования и оснащенности 33
4.3Технико-экономическое обоснование принятого варианта
5Подробная разработка технологических операций механической обработки 40
6Нормирование операций механической обработки 56
7Спецчасть. Обработка деталей на токарном обрабатывающем центре Hessapp DVT-320 58
8Альбом технологической документации 63
Конструкторский раздел 64
1Проектирование станочного приспособления 64
1.1Описание конструкции и принцип действия 64
1.2Расчет усилия зажима точности базирования заготовки 65
2Описание и расчет режущего инструмента 67
3Описание и расчет мерительного инструмента 71
Организационно-экономический раздел 78
1 Расчет количества оборудования и его загрузка 78
2 Расчет площади цеха (участка) и описание планировки оборудования 84
3 Расчет численности работающих 89
4 Организация рабочих мест и обслуживания производства 93
5 Расчет ФЗП и среднемесячной зарплаты 97
6 Расчет себестоимости детали 101
7 Определение эффективности предлагаемых решений и сводные показатели проектируемого цеха 108
Техника безопасности и противопожарная безопасность 110
1 Идентификация возможных поражающих опасных и вредных производственных факторов в механическом цехе 110
2 Разработка мероприятий обеспечивающих снижение отрицательного влияния опасных и вредных факторов и чрезвычайных ситуаций 112
2.1 Организация микроклимата на рабочих местах 116
2.2 Проектирование приточно-вытяжной вентиляции 119
2.3 Защита персонала от механических опасностей 121
2.4 Организационно-планировочные решения проблем вибрации и шума в проектируемом цехе 125
2.5 Мероприятия электробезопасности и пожарной безопасности в цеху 127
2.6 Утилизация отходов производства. Экологическая безопасность 129
2.7 Расчет естественного и искусственного освещения в проектируемом цехе 132
Использованная литература 137
Приложение А Комплект на технологический процесс 139
Приложение Б Статья 151
Приложение В Спецификация на приспособление установочное 154
Приложение Г Спецификация на сверло-развертку 156
Приложение Д Видеопрезентация (CD-R) 157
Введение. Цель и задачи разработк
Эффективность производства его технический прогресс качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования машин станков и аппаратов от всемерного внедрения методов технико-экономического анализа обеспечивающего решение технических вопросов и экономическую эффективность технологических и конструкторских разработок.
Значение постановки всех этих вопросов при подготовке квалифицированных кадров специалистов производства полностью овладевших инженерными методами проектирования производственных процессов очевидно. В связи с этим заключительной частью учебного процесса высших учебных заведений является дипломное проектирование.
Дипломное проектирование закрепляет углубляет и обобщает знания полученные студентами во время лекционных и практических занятии по практически всем дисциплинам освоенным за время обучения. Дипломная работа является самостоятельной творческой работой студента и имеет цель научить его правильно применять теоретические знания полученные ими в процессе учебы использовать свой практический опыт работы для решения профессиональных технологических и экономических задач.
В соответствии с этим в процессе выполнения дипломной работы решаются следующие задачи:
доработка чертежа с точки зрения его технологичности;
определение типа производства такта выпуска деталей и величины партии одновременно запускаемых в обработку деталей в случае серийного производства;
расчет и обоснование метода получения заготовки;
технико-экономический расчет операции механической обработки поверхностей;
расчет и проектирование станочного приспособления;
организационно-экономические расчеты;
развитие и закрепление навыков ведения самостоятельной творческой инженерной работы.
В дипломной работе должны быть отражены экономия затрат труда материалов энергии улучшение условий труда выполнение требований экологии. Решение этих сложных задач возможно лишь на основе наиболее полного использования возможностей прогрессивного технологического оборудования и оснастки экономически оправданной степени автоматизации проектирования и производства создания гибких технологий.
Основная задача при этом заключается в том чтобы при работе над дипломным проектом были внесены предложения по усовершенствованию существующей технологии оснастки организации и экономики производства значительно опережающие современный производственный процесс изготовления детали на которую выдано задание. Поэтому для выполнения поставленной задачи необходимо изучить прогрессивные направления развития технологических методов и средств и на основании анализа и сопоставления качественных и количественных показателей дать свои предложения.
При дипломном проектировании значительное внимание уделяется экономическому обоснованию методов получения заготовок выбору вариантов технологических процессов и т. п. с тем чтобы в конечном счете в проекте был предложен оптимальный вариант.
1 Описание машины узла конструкции детали и ее назначение в узле или машине. Материал детали и его свойства
Шасси тракторного прицепа двухосное модели 84707С предназначено для монтажа и транспортирования различного оборудования мобильных зданий вагон-домов бытовок жилых и производственных блоков. Грузоподъемность от 65 до 10 тонн. Выпускается с размерами площадки длиной 8000 мм шириной от 2300 до 2800 мм. Для работы в стационарных условиях шасси оборудовано винтовыми опорами.
Агрегатируется с колесными тракторами класса 20-30кН с мощностью двигателя 100-225 кВт (140-300 л.с.) типов МТЗ-142 МТЗ-100102 ЛТЗ-155 Т155К К-701.
По заявке заказчика шасси оснащается двухпроводной тормозной системой для эксплуатации прицепов с грузовым автомобилем.
Деталь Ступица 84707С-3104015.0 СБ служит для установки и закрепления колеса на шасси тракторного прицепа. Она является одной из основных составляющих сборочного узла Ось в сборе. В нее запрессовываются обоймы подшипников на которых происходит вращение колеса а также болты с помощью которых колесный диск притягивается к ступице.
Ступица представляет собой тело вращения с различными посадочными и крепежными отверстиями расположенными как на оси вращения (посадочные места под подшипники) так и радиально на торцах детали.
Согласно базовому варианту ступица представляет собой сборочный узел состоящий из двух сваренных между собой деталей (Втулка 84707С-3504015.1 и Фланец 84707С-3504015.2).
В ходе работы ступица испытывает переменные радиальные нагрузки. Так как она является сборочным узлом то необходимы высокие требования к качеству сварного соединения (увеличенные катеты сварочного шва) чтобы избежать разрушения ее при эксплуатации.
Материал из которого изготовлена ступица - сталь 35. Химические и механические свойства материала представлены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1 - Химический состав стали 35 ГОСТ 1050-74
Таблица 2 - Механические свойства стали 35
Заготовка – сварная конструкция I класса по ОСТ23.2.429-80. Предельные отклонения гнезд под обойму подшипника соответствует 7 квалитету точности P7. Неуказанные предельные отклонения размеров получаемых механообработкой по ОСТ 37.001.246-82.
В связи с возможным подкаливанием материала заготовки после сварки и возникновением напряжений ее необходимо подвергнуть отжигу.
2 Анализ технологичности детали. Количественная и качественная оценка технологичности
Деталь – Ступица. Изготавливается методом сварки двух заготовок что предполагает увеличенные припуски на обработку для устранения погрешностей сварки и коробления. Так же требуется дополнительная операция отжига для снятия сварочных напряжений что влияет на трудоемкость детали.
Определенную сложность представляет собой обработка внутренних поверхностей (ø120Р7ø125Р7) эти отверстия должны быть выполнены в пределах указанных отклонений отклонений допуска цилиндричности 002 мм и иметь радиальное и торцевое биение в пределах 005 мм.
Так же затруднение может вызвать наличие глухих отверстий малого диаметра с резьбой М6-7Н. Сложность состоит в невозможности отвода стружки при нарезании резьбы и в результате поломки режущего инструмента (метчика).
В остальном деталь достаточно технологична допускает применение высокопроизводительных режимов обработки имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций и довольно проста по конструкции. Расположение крепежных отверстий как резьбовых так и гладких допускает многоинструментальную обработку а так же обработку на станках с ЧПУ.
Обозначим все обрабатываемые поверхности номерами позиций:
Рисунок 1 - Обрабатываемые поверхности
Основные показатели технологичности детали:
)Уровень технологичности по трудоемкости:
где Ти – трудоемкость изделия по проектному варианту
Тби – трудоемкость изделия по базовому варианту
По этому показателю изделие технологично т.к. снижение трудоемкости составляет 40% > 25%
)Уровень технологичности по технологической себестоимости:
где Ст – себестоимость проектной детали
Сбт – себестоимость базовой детали
По этому показателю изделие технологично т.к. снижение технологической себестоимости составляет 53% > 25%
)Коэффициент использования металла
где mд = 967кг– масса детали
mз=1284кг – масса заготовки
Дополнительные показатели технологичности детали:
Таблица 3 - Конструкторский анализ детали.
Наименование поверхности
Номер обрабатываемой поверхности
Количество поверхностей
Количество унифицированных элементов
Параметр шероховатости
Наружные диаметральные поверхности
Продолжение таблицы 3
Внутренние диаметральные поверхности
)Коэффициент унификации
где Qэ – количество поверхностей
Qуэ – количество унифицированных элементов
По коэффициенту унификации деталь технологична так как Куэ>06
)Коэффициент точности обработки
где Аср – средний квалитет точности
Аср=(n1+2n2+ +19n19) (6)
где ni – квалитет точности
Аср=(7·2+9·1+10·1+14·10+15·2)24=846
По коэффициенту точности обработки деталь технологична так как Ктч>08
)Коэффициент шероховатости поверхности
где Бср – средняя шероховатость поверхности
Бср= (001n1+002n2+ +40n13+80n14) (8)
где ni – количество поверхностей i-го класса шероховатости
Бср=(25·5+63·5+125·3+80·3)24=134
По коэффициенту шероховатости деталь технологична так как Кш032
Согласно результатам количественной оценки детали ступица можно сделать вывод что деталь достаточно технологична.
3 Выбор типа производства и оптимального размера партии
Тип производства и соответствующая ему форма организации определяют характер технологического процесса и его построение. Согласно ГОСТ 3.1108 -74 ЕСТД и ГОСТ 14.004 -74 ЕСТПП одной из основных характеристик производства т.е. классификационной категории производства является коэффициент закрепления операции - К3.0.
где - суммарное число различных операций;
Ря - явочное число рабочих подразделений выполняющих различные операции;
Ф - месячный фонд рабочего при работе в одну смену Ф= 176 час.;
Кв - коэффициент выполнения норм времени Кв = 13 ;
- суммарная трудоемкость программы выпуска;
Принимая во внимание то что на данную деталь существует технологический процесс рассчитанный применительно к крупносерийному производству можно для предварительного расчета коэффициента закрепления операций принять трудоемкость изготовления по базовому технологическому процессу.
ti= 243 мин.=041 час.
К3.0. в соответствии с ГОСТом 3.11.0 - 74 принимают равным:
К3.0. = 1 - для массового производства;
К3.0. 10 - для крупносерийного производства;
К3.0.40 - для мелкосерийного производства.
Следовательно выбираем тип производства крупносерийный.
Формы организации технологических процессов в соответствии с ГОСТ 14.312-74 зависят от установленного порядка выполнения операций технологического процесса расположения оборудования количество изделий и направления их движения при изготовлении. Установлены две формы организации технологических процессов - групповая и поточная. Решение о целесообразности организации той или иной формы производства обычно принимается на основании сравнения заданного суточного выпуска изделий и расчетной суточной производительности поточной линии.
Заданный суточный выпуск изделий Nc и суточная производительность поточной линии Q определяются по формулам:
где 254 - количество рабочих дней в году
где 254 - количество рабочих дней в году;
ФС - суточный действительный фонд времени работы оборудования (при двухсменном режиме работы равен 952 мин);
Тср - средняя трудоемкость основных операций мин;
- коэффициент загрузки оборудования который для массового и крупносерийного производства можно принять не ниже 065 075.
Средняя трудоемкость операции определяется по формуле:
где Тшт - штучное время основной
По - количество основных операций (без учета операций типа точения фасок и др.) для проектируемого техпроцесса планируем равным 4.
Для условий крупносерийного производства принимаем решение организовать участок по изготовлению детали «Ступица» с целевой предметной специализацией.
Технологический раздел
1Выбор и обоснование метода получения заготовки
В базовом варианте заготовка представляет из себя сборочный узел изготовленный путем сварки двух деталей «Втулка» и «Фланец».
«Фланец» 84707С-3104015.2 «Втулка» 84707С-3104015.1
Рисунок 2 - Деталировка заготовки
Рисунок 3 - Заготовка детали (сварной вариант)
Достоинством этого метода получения заготовки является:
)возможность получения заготовки из сортового проката и как следствие быстрота запуска новой детали в производство;
)возможность размещения заказа на изготовление заготовки детали «Ступица» практически на любом предприятии даже при отсутствии литейного или кузнечно-штампового оборудования.
Недостатками такого метода получения заготовки являются:
)высокая трудоемкость изготовления деталей «Втулка» и «Фланец» - требуется предварительная механическая обработка внутренних поверхностей;
)необходимость изготовления сборочно-сварочного приспособления;
)погрешности базирования детали «Фланец» относительно детали «Втулка» и как следствие увеличение припусков на обработку;
) дополнительные операции сварки и термообработки.
Все это сказывается на увеличении себестоимости детали.
Считаем что заготовку детали «Ступица» возможно получить и другими более производительными методами: например литьем или горячей штамповкой. Это должно снизить себестоимость заготовки уменьшить припуски на механообработку снизить трудоемкость повысить работоспособность детали «Ступица».
В качестве проектного метода получения заготовки выберем штамповку в закрытом штампе на кривошипном горячештамповочном прессе.
1.1 Технико-экономическое обоснование лучшего варианта заготовки (по КИМ и стоимости)
Масса заготовки по базовому варианту складывается из масс заготовок деталей входящих в сборочный узел «Ступица» и изготовленных из сортового проката и массы сварочных швов.
Мзб= Мвт+ Мфл+ Мсв (13)
Деталь «Втулка» изготавливается из Трубы 152х25 ГОСТ 8732-78 l=132 мм.
Масса детали «Втулка»:
Деталь «Фланец» изготавливается из Круга ø250 ГОСТ 2590-88 l=30 мм.
Масса детали «Фланец»:
Сварочная проволока Св-08Г2С ОСТ 2246-70
Масса сварочных швов:
Массы заготовок и сварочных швов высчитаны при помощи программы «Компас-3D V10»
Мзб=565+1152+076=1793 кг
Коэффициент использования материала по базовому варианту) составляет
где Мд – масса детали
Стоимость заготовки из проката ориентировочно может быть определена по формуле:
С=Mз·S-(Mз-Мд)·Sотх руб (15)
где Mз и Мд – масса заготовки и готовой детали соответственно кг;
S – цена 1 кг металлопроката
Sотх – цена за 1 кг отходов
Стоимость 1 тонны стандартного проката составляет 35 тысяч рублей.
Стоимость 1 тонны стальной стружки составляет 2500 руб.
Стоимость заготовки по базовому варианту составит:
Сб=1793·35-(1793-967)·25=6069 рубля.
Приведенные затраты на предварительную механообработку заготовок можно принять 7% от стоимости заготовок следовательно себестоимость сварного варианта заготовки Ступицы будет составлять:
Сбм=107Сб=107·6069=64938 руб.
Масса заготовки по проектному варианту (горячая штамповка) – 1425 кг (Посчитан с помощью «Компас-3D V10»).
Коэффициент использования материала по проектному варианту (горячая штамповка)
Стоимость штампованной заготовки можно определить как:
С=Sз·Мз·Кс·(5000N)015·Км·Кв руб. (16)
где Sз – стоимость 1 кг штамповки;
Кс – коэффициент сложности (поковки имеющие выступающие части и отверстия – 1.15 1.25);
N – годовой объем производства заготовок шт.;
Км – коэффициент материала (сталь углеродистая 0.9 1.04);
Кв – коэффициент массы заготовки (до 60 кг – 0.9)
Стоимость 1 тонны штампованных поковок составляет 46 тысяч рублей.
Следовательно стоимость одной заготовки по второму варианту составит
Сш=46·1425·12(500030000)015·10·09=5411 рубля.
Себестоимость с учетом отходов будет составлять:
Сп=Сш-(Mз-Мд)·Sотх руб (17)
Сп=5411-(1425-967)·25=52965 руб
Таблица 4 – Сравнительная характеристика заготовок двух вариантов
Наименование показателей
I класса по ОСТ23.2.429-80.
Стоимость 1 тонны заготовок руб
Стоимость 1 тонны стружки руб
Себестоимость заготовки руб
Сопоставляем два варианта получения заготовки по годовой экономии металла:
Эм=(Мз1-Мз2)·N кг (18)
где Мз1 и Мз2 – масса заготовок по первому (более металлоемкому) и второму варианту соответственно;
N – годовой объем выпуска (годовая программа).
Эм=(1793-1425)·30000=110400 кг
Годовой экономический эффект изготовления заготовки:
Э=( Сз2-Сз1)·N руб (19)
где Сз2 и Сз1 стоимость заготовки по первому (более дешевому) и второму варианту соответственно.
Э=(64938-52965)·30000=3591900 руб.
Сравнивая два варианта получения заготовок выбираем проектный вариант - штамповка в закрытом штампе на кривошипном горячештамповочном прессе.
1.2 Расчет промежуточных припусков и размеров заготовки
Для проектного варианта получения заготовки – горячей штамповки на поверхность ø125Р7 припуски и допуски назначим аналитическим методом.
Устанавливаем последовательность обработки:
Черновое растачивание;
Получистовое растачивание;
Чистовое растачивание.
)Нормативные значения Rz и h
Таблица 5 - Нормативные значения Rz и h
Черновое растачивание
Получистовое растачивание
Чистовое растачивание
)Пространственные отклонения
где Δсм – отклонение от соосности элементов штампуемых в разных половинках штампа;
Δкор – отклонение заготовки от прямолинейности.
Величина остаточных отклонений после выполнения перехода:
где Ку – коэффициент уточнения:
Ку1=006 – после чернового растачивания;
Ку2=005 – после получистового растачивания;
Ку3=004 – после чистового растачивания
ΔΣост1=006х1220=73 мкм
ΔΣост2=005х1220=61 мкм
ΔΣост3=004х1220=49 мкм
)Определяем погрешность установки.
При черновом и получистовом растачивании деталь устанавливается в патроне:
При чистовом растачивании деталь устанавливается в специальном приспособлении с пневматическим приводом:
)Определяем минимальные припуски по всем переходам.
При обработке внутренних поверхностей (двусторонний припуск)
Для чернового растачивания:
Zmin=2[(200+250)+]=3353 мкм
Для получистового растачивания:
Zmin=2[(100+100)+]=695 мкм
Для чистового растачивания:
Zmin=2[(50+50)+]=469 мкм
Чистовое растачивание:
Dр=125-0028=124972 мм
Получистовое растачивание:
Dр=124972-0469=124503 мм
Черновое растачивание:
Dр=124503-0695=123808 мм
Dр=123808-3353=120455 мм
)Наибольшие предельные размеры:
Черновое растачивание 1238 мм;
Получистовое растачивание 1245 мм;
Чистовое растачивание 124972 мм
)Наименьшие предельные размеры:
Заготовка 12046-45=11596 мм;
Черновое растачивание 1238-10=1228 мм;
Получистовое растачивание 1245-016=12434 мм;
Чистовое растачивание 124972-004=124932 мм
Таблица 6 - Расчет припусков поверхности ø125Р7
Последовательность обработки
Элементы припуска мкм
Расчетные размеры мм
Размеры по переходам мм
Предельные припуски мкм
Растачивание черновое
Растачивание получистовое
Растачивание чистовое
)Предельные значения припусков по всем переходам
Zmax=124932-12434=0592 мм
Zmin=124972-1245=0472 мм
Zmax=12434-1228=154 мм
Zmin=1245-1238=07 мм
Zmax=1228-11596=684 мм
Zmin=1238-12046=334 мм
)Определяем общие припуски.
Zо max=592+1540+6840=8972 мм
Zо min=472+700+3340=4512 мм
)Определяем правильность произведенных расчетов
Zо max-2Zо min=Tзаг-Tдет
Расчет выполнен верно.
Остальные припуски и допуски по второму варианту получения заготовки – горячей штамповкой определим табличным методом.
Таблица 7 - Припуски и допуски заготовки (штамповка)
Продолжение таблицы 7
2Анализ заводского технологического процесса включая его метрологический контроль и соответствие требованиям международного стандарта ИСО 9000
Заготовка сборочного узла «Ступица» в базовом технологическом процессе получается путем сварки двух деталей - втулка и фланец.
Но так как сама «Ступица» является узлом достаточно простой формы а сварочный процесс сопряжен с возникновением остаточных напряжений и короблением металла которые придется устранять дополнительными термическими операциями и повышением припусков на обработку считаем целесообразным вместо заготовки – сборочного узла применить заготовку – штамповку полученную в закрытом штампе на кривошипном горячештамповочном прессе
Технологический процесс в серийном производстве разрабатывают развернутым то есть разбивают на отдельные операции с подробным перечислением последовательности выполнения всех приемов работы в пределах каждой операции.
Заводской технологический процесс оформлен технологическими документами общего и специального назначения по ГОСТ 3.1102-74 (в настоящее время заменен на ГОСТ 3.1102-81 ЕСТД. Стадии разработки и виды документов).
Маршрутная карта является обязательным документом. В заводском технологическом процессе она заполнена в соответствии с требованиями ГОСТ 3.1105-74 (в настоящее время заменен на ГОСТ 3.1118-82 ЕСТД. Формы и правила оформления маршрутных карт).
Маршрутная карта содержит описание технологического процесса изготовления детали «Ступица» включая контроль по всем операциям в технологической последовательности с указанием данных об оборудовании приспособлениях инструменте материальных и трудовых нормативах.
К маршрутной карте приложены карты эскизов по ГОСТ 3.1105-74 (в настоящее время заменен на ГОСТ 3.1105-84 ЕСТД. Форма и правила оформления документов общего назначения) которые необходимы оформления технологического процесса операции или перехода изготовления детали включая контроль.
Описание заводского технологического процесса:
Операция 05 Токарная.
Оборудование – Шестипозиционный токарно-карусельный станок мод. 1Б284.
Позиция 1. Снять обработанную деталь. Установить и закрепить заготовку.
Позиция 2. Подрезать торец 1 и 2 одновременно.
Позиция 3.Точить ø174-05. Снять фаску 6х45°.
Позиция 4. Расточить отверстие ø120+05 на длину 39. Точить ø172-016.
Позиция 5. Расточить отверстие ø124+016 на длину 39.
Позиция 6. Подрезать торец отверстия ø124+016 торец ø250 выдержав размер 39 и размер 6 с образованием канавки b=5 глубиной 15 и подрезать торец ступицы одновременно.
Контроль поверхностей производится следующим инструментом:
скоба 172-016 (8113-5488);
пробка 124+016 (ПР 8140-5141 НЕ 8140-5142);
калибр 6±02 (8150-5038).
Операция 10 Токарная.
Позиция 2. Подрезать торец ступицы выдержав размер 121-02.
Позиция 3.Расточить отверстие ø110+087 на проход.
Позиция 4. Расточить отверстие ø116+087 выдержав размер 46.
Позиция 5. Расточить отверстие ø119+02 выдержав размер 46 снять фаску 36х45° в отверстии ø119+016.
Позиция 6. Подрезать торец ступицы выдержав размер ø120±043 подрезать торец отверстия выдержав размер 46-062 с образованием канавки b=5 глубиной 15.
Штангенциркуль ШЦ-II-250-08 ГОСТ 166-80;
Штангенциркуль ШЦ-III-250-005 ГОСТ 166-80;
шаблон 46-062 (8102-6211);
пробка 119+016 (ПР 8140-5139 НЕ 8140-5140).
Операция 15 Алмазно-расточная.
Оборудование – Алмазно-расточной станок мод. ОС 2706.
Установить деталь в приспособлении. Закрепить.
Расточить отверстие ø
Снять деталь. Уложить на конвейер.
Пробка (ПР 8140-5075 НЕ 8140-5076);
Пробка (ПР 8140-5043 НЕ 8140-5044);
Кольцо для нутромера ø120 (8125-5094);
Кольцо для нутромера ø125 (8125-5095);
Наездник 120125 (8701-5057);
Нутромер 120 (8701-5028);
Нутромер 125 (8701-5028);
Эталон для настройки (8450-5237).
Операция 20. Карусельная.
Оборудование – Карусельный станок мод. 1512.
Установить деталь в приспособление закрепить.
Подрезать торец фланца выдержав размер ø160-1 и размер 15±021.
Снять деталь уложить на конвейер.
Штангенциркуль ШЦ –III-160-005 ГОСТ 166-80.
Операция 25. Сборочная.
(Смотреть отдельный техпроцесс)
Оборудование – Пресс П2326.
Операция 30. Сверлильная.
Оборудование – Сверлильный станок мод. СС 2157.
Установить деталь в приспособление. Закрепить.
Сверлить одновременно 6 отверстий ø 22+0052
Снять деталь уложить на подставку.
Зенковать 6 отверстий с обоих сторон пневмодрелью до притупления острых кромок.
Пробка 22+0052 (8133-5558)
Операция 35. Сверлильная.
Оборудование – Радиально-сверлильный станок мод. 2Н135.
Сверлить последовательно 3 отверстия ø 495+026;
Снять фаски в 3 отверстиях последовательно 1х45°
Нарезать резьбу М6-7Н в трех отверстиях последовательно;
Пробка М6-7Н (ПР 8221-0030 ГОСТ 17756-72 НЕ 8221-1030 ГОСТ 17757-72)
С точки зрения правильности установления последовательности операций процесса для достижения заданной точности детали можно сказать что технологический процесс составлен правильно. Черновые операции выполняются на оборудовании отличном от предназначенного для чистовой расточки отверстий. Обработка торца фланца для достижения допуска биения относительно поверхностей Г и Д производится после обработки базовых поверхностей или за один установ вместе с ними.
Обращает на себя внимание несовпадение конструкторских и технологических баз что приводит к перерасчету технологических размеров обработки детали. Например невозможно обработать торец фланца выдержав размер 6 (фактически выдерживается размер120-35-46+6=45). Это неизбежно приводит к ужесточению допусков изготовления детали.
Так как технологический процесс разрабатывался применительно к крупносерийному типу производства то уровень его технической оснащенности очень высок: применяются многошпиндельные станки модели 1Б284 специальный станок ОС2706 для алмазно-расточной операции специальный станок модели СС2157 для сверления 6 отверстий ø22. На каждом переходе сконструированы приспособления (кулачки опоры державки и д.р.). Сконструирован специальный режущий инструмент сверло-развертка. К недостаткам можно отнести отсутствие режущего инструмента с неперетачиваемой сменной рабочей частью что может привести к частым потерям рабочего времени на заточку и переналадку режущего инструмента.
К недостаткам технологического процесса можно отнести обработку всех поверхностей на станках 1Б284 с одинаковыми режимами резания. Это обусловлено возможностями станка. Считаю что применение оборудования с ЧПУ даст возможность сократить время обработки детали за счет применения более высоких скоростей для поверхностей с меньшим диаметром для подрезки торцов и других переходов. Так же в техпроцессе отсутствуют режимы резания на сверлильные операции.
Для контроля размеров разработаны специализированные мерительные инструменты калибры-пробки калибры-скобы. Для боле точного контроля размеров чистовой обработки применяются индикаторные нутромеры с кольцами и эталоном для настройки.
Проведя анализ технологического процесса можно сделать вывод что технология производства детали «Ступица» морально устарела и его можно пересмотреть применительно к современному уровню развития машиностроительного производства и металлорежущего оборудования что приведет к уменьшению затрат на обработку детали по сравнению с базовой технологией. Так же необходимо устранить существующие недоработки в технологических картах.
Если рассматривать базовый технологический процесс относительно соответствия требованиям системы международных стандартов ИСО 9000 то к сожалению приходится констатировать что базовое предприятие является организацией с консервативным подходом к системе управления качеством. Объяснением этому может служить то что административно-управленческая система на предприятии сложилась в 1970-х годах и в связи с кризисами и падением объемов производства снижением уровня спроса на производимую продукцию внедрению новых современных методов организации производства было уделено слишком мало средств и внимания.
Система менеджмента качества ИСО 9000 является частью системы менеджмента организации которая направлена на достижение результатов в соответствии с целями в области качества для удовлетворения потребностей ожиданий и требований заинтересованных сторон. Семейство стандартов ИСО 9000 способствует оформлению системы управления качеством которое узаконено в международном масштабе.
К сожалению в СССР определение "качественный" подменялось другим - "простой и надежный". Когда же на отечественном рынке появилась конкурирующая импортная продукция многие руководители поняли что качество требует специальной работы. Так появилось движение по внедрению СУКП (систем управления качеством продукции) пятилетка качества "Знак качества". Однако по большому счету это ни к чему не привело. В технических отделах создавались стандарты предприятий (СТП) которые затем внедрялись в производство. Для своего времени это было прогрессивным фактором т.к. предполагалось что описывая и документируя процессы производства можно навести порядок и обеспечить таким образом качество продукции. Однако этого не произошло и как теперь понятно не могло произойти.
Одна из причин - СУКП не имела нормативной базы. СТП писали высококвалифицированные специалисты которые хорошо знали производство на своем предприятии. Их представления о том каким должен быть технологический процесс и были той планкой к которой они стремились подтянуть производство. Не предполагалось что система будет проверяться независимой стороной т.к. только в этом случае понадобилась бы нормативная база.
Другая причина заключается в том что целью разработчиков было описание правильного и эффективного по их мнению технологического процесса а не обеспечение реализации этого процесса. Другими словами СУКП делали «из любви к искусству» а не для того чтобы эта система на самом деле работала. В системе качества на основе стандартов ИСО 9000 основное внимание разработчиков направляется на создание таких регламентаций которые нельзя было бы не выполнить.
При анализе соответствия СУКП и СК ИСО 9000 в части требований к системе качества то если требования СК ИСО 9000 принять за 100% то такие пункты как:
система качества выражение политики в области качества ориентированной на заказчика;
контроль руководства организации за обеспечением качества;
регулярность оценки руководством организации эффективности системы качества;
нормативная база документов системы качества;
обеспечение развития системы качества - наличие подсистемы совершенствования;
исключения повторения ошибок и несоответствий в производстве; прогнозирование возможных ошибок и несоответствий в будущем и
предотвращение непредумышленного использования несоответствующей продукции;
регулярность проверок правильности функционирования системы качества;
использование статистических методов для повышения эффективности системы качества;
экономическая эффективность системы качества. Планирование и учет затрат обеспечения качества;
гарантированность внедрения системы вовсе не были учтены в СУКП и составляли 0%;
качество как удовлетворение установленных и предполагаемых требований заказчика - 20 30%;
система качества должна быть организационно-управленческой системой - 70 80%;
обеспеченность системы качества всеми необходимыми ресурсами 70 80%;
соответствие процессов объяснения качества условиям договора подряда (контракта с заказчиком) - 30 40%;
документированность обеспечения качества- 100%;
обеспечение заказчику возможности отслеживать создание продукции на всех этапах - 30 40%.
Сейчас в России работают около 2500 компаний (2% от общего числа всех российских фирм) сертифицированных в соответствии с международными стандартами ISO 9000. К сожалению базовое предприятие к их числу не относится.
3Обзор технической информации о технологии обработки аналогичных деталей
Деталь «Ступица» можно отнести к группе фланцев.
Технология обработки фланцев описана в следующей литературе: А.А.Гусев «Технология машиностроения (специальная часть)»; М.О.Якобсон «Технология станкостроения».
Согласно этим источникам основное служебное назначение фланцев заключается в ограничении осевого перемещения вала установленного на подшипниках в изделии (машине) путем создания необходимого натяга или гарантированного осевого зазора между торцом фланца и торцом наружного кольца подшипника.
Кроме того фланцы выполняют роль крышек отверстий под валы создавая необходимое уплотнение.
Основными базами (конструкторскими) у таких фланцев являются посадочная цилиндрическая поверхность по размеру отверстия в корпусе малый торец центрирующего пояска прилегающий непосредственно (или через промежуточное кольцо) к торцу наружного кольца подшипника. Этот торец выполняет роль установочной базы.
В зависимости от серийности выпуска в качестве заготовок для фланцев применяют отливки (чугунные и стальные) поковки и штампованные заготовки а также диски отрезанные от сортового прутка. При достаточно большой серийности литые фланцы изготовляют по выплавляемым моделям с минимальными припусками ряд их поверхностей может не подвергаться в дальнейшем механической обработке например отверстия под крепежные болты.
Технологический процесс механической обработки во многом зависит от серийности производства. В качестве технологических баз при обработке заготовки целесообразно выбирать основные базы детали. Другие поверхности для технологических баз рекомендуется выбирать тогда когда основные по разным причинам не могут быть технологическими базами (трудность установки и закрепления малые габариты и т. п.). Исходя из этого на первых операциях обрабатывают основные базы с тем чтобы на последующих операциях их использовать в качестве технологических баз. На первой операции в качестве технологических баз используют наружную цилиндрическую поверхность и торец большого фланца. На этой операции обрабатываются посадочная поверхность цилиндрического пояска два торца и выточки. Затем на базе этих обработанных поверхностей обрабатывают цилиндрическую поверхность торец и фаски большого фланца.
На этих же базах обрабатывают крепежные отверстия и лыски если они предусмотрены конструкцией.
В крупносерийном производстве для операции точения используются многошпиндельные вертикальные токарные полуавтоматы 1К282 и 1К284. На одном таком станке могут быть осуществлены полная токарная обработка всех поверхностей (с двумя загрузочными позициями и перестановкой заготовки после ее обработки с одной стороны) и сверление крепежных отверстий.
Обработка отверстий может быть произведена на вертикально-сверлильном станке с применением многошпиндельных головок а также на агрегатно-сверлильном станке.
В серийном производстве токарная обработка осуществляется на токарных станках 16К20 и станках 16К20ФЗ РТ725ФЗ с ЧПУ.
Обработка крепежных отверстий фланцев производится на вертикально-сверлильном радиально-сверлильном станках в приспособлениях (инструмент направляется посредством втулок) на вертикально-сверлильном станке 2Р118Ф2 и 2Р135Ф2 с ЧПУ с револьверной головкой на шесть инструментов а также на фрезерно-сверлильном станке 6Р13РФЗ с револьверной головкой на пять инструментов с фрезерованием лысок.
При обработке отверстий на вертикально-сверлильных станках с ЧПУ инструмент работает без направляющих втулок с выводом и индексацией стола на заданную координату по управляющей программе. Поэтому в целях предотвращения увода сверла особенно если внешний торец фланца литой или штампованной заготовки остается необработанным рекомендуется перед сверлением предварительно зацентровать отверстие.
На зарубежных и передовых отечественных предприятиях токарная обработка деталей типа фланцев может производиться на вертикальных токарных обрабатывающих центрах с одним или двумя шпинделями. Например таким образом обрабатывается ступица переднего колеса в компании «Opel». Данное оборудование позволяет производить не только токарную обработку но и обработку крепежных отверстий а так же доводочные операции например шлифовку торцев тормозного диска. Это снижает количество используемого оборудования повышает точность изготовления детали так как поверхности обрабатываются с минимальным количеством установов.
4Разработка проектного варианта технологического процесса и его технико-экономическое обоснование
4.1Выбор маршрута обработки и его обоснование
Маршрут обработки детали «Ступица» выбираем с учетом передовых технологий механической обработки детали типа «Фланец». Считаем что токарные операции по сравнению с базовым технологическим процессом можно произвести на современных токарных станках с ЧПУ которые позволят изготовить деталь с высокой точностью а так же сократить число операций за счет переноса на токарные станки карусельной и сверлильной операций.
Алмазно-расточную сборочную и сверлильную операции оставляем без изменений так как они достаточно хорошо оснащены позволяют получить детали с заданной точностью и используют многоинструментальную обработку что в значительной степени снижает трудоемкость изготовления «Ступицы».
Таблица 8 - Маршрутная технология
Наименование и содержание операции
Подрезать торец 1 и 2
Расточить пов. 456712
Подрезать торец 1114
Расточить пов. 891013
Сверлить 3 отв. 16 нарезать резьбу
Продолжение таблицы 8
Расточить отверстия 8 и 5
4.2Обоснование выбора базовых поверхностей технологического оборудования и оснащенности.
Операция 005 «Токарная» и 010 «Токарная»
На первых операциях обрабатывают основные базы с тем чтобы на последующих операциях их использовать в качестве технологических баз. В нашем случае на первой операции в качестве технологической базы используют наружную цилиндрическую поверхность и торец большого фланца. От этой базы обрабатываются поверхности 1 3 и 5. являющиеся технологическими базами на последующих операциях
В качестве металлорежущего оборудования на данных операциях выбираем современный двухшпиндельный вертикальный обрабатывающий центр с ЧПУ фирмы «Hessapp» (Германия) мод. DVT-320 который позволяет совместить обе токарные операции на одном станке. Кроме того на данном станке можно осуществлять и переходы связанные со сверлильной обработкой. Тем самым экономится подготовительно-заключительное время необходимое для перестановки деталей с одного станка на другой. Повышается точность обработки так как большое количество поверхностей обрабатывается с минимальным количеством установов.
Для закрепления детали в автоматическом режиме используем патроны токарные механизированные фирмы BISON-BIAL (Польша) тип 2404-м
Операция 015 «Алмазно-расточная»
На данной операции в разрабатываемом технологическом процессе мы меняем установочное приспособление с ручным зажимом детали на приспособление с пневматическим зажимом что ведет к снижению доли ручного труда и как следствие трудоемкости. В остальном оставляем базовую технологию.
Оборудование. Алмазно-расточной станок мод. ОС 2706.
Оснастка. Приспособление установочное с пневматическим зажимом.
Технологическими базами будут являться обработанные на первой операции поверхности 1 и 3.
Операция 025 «Сверлильная»
Данная операция остается неизменной относительно базового технологического процесса так как подразумевает многоинструментальную обработку использование комбинированного инструмента позволяющее получить точные отверстия за один рабочий ход.
Оборудование. Специальный сверлильный станок мод. СС 2157.
Оснастка. Приспособление установочное головка 6-ти шпиндельная.
В качестве технологических баз выбираем поверхности 1 и 5. Для обработки 6 отверстий ø22Н9 конструкторской базой является поверхность 3 но так как поверхность 3 обрабатывается за один установ с поверхностью 5 а допуск расположения отверстий относительно нее (R02) достаточно легко достижим то считаем возможным использовать при обработке в качестве технологической базы поверхность 5.
Обобщенные данные сводим в таблицу:
Таблица 9 - Технологические базы оборудование оснастка
Технологическая база
Наружный диаметр фланца
Патрон токарный механизированный BISON-BIAL
Приспособление установочное с пневматическим зажимом
Приспособление установочное
головка 6-ти шпиндельная
4.3Технико-экономическое обоснование принятого варианта техпроцесса.
Для того чтобы решить вопрос о целесообразности составленного технологического маршрута необходимо провести технико-экономическое сравнение его с базовым вариантом. В нашем случае базовым вариантом будет служить заводской техпроцесс.
В соответствии с положениями по оценке экономической эффективности новой техники наивыгоднейшим признается тот вариант у которого сумма текущих и приведенных капитальных затрат на единицу продукции будет минимальной. При этом в число слагаемых суммы приведенных затрат следует включать лишь те затраты которые изменяют свою величину при переходе на новый вариант технологического процесса.
В эту сумму входят заработная плата оператором и наладчиком (основная и дополнительная) с начинаниями на соцстрах расходы по содержанию и эксплуатации машин и производственной площади и плата за фонды.
Сумму этих расходов отнесённую к часу работы машины можно назвать часовыми приведёнными затратами .
Величина характеризует экономичность оборудования. Меньшее значение для сопоставимых станков при равной производительности свидетельствует о том что станок (процесс) более экономичен.
Величина часовых приведённых затрат рубч:
где – основная и дополнительная заработная плата а также начисления на соцстрах оператору и наладчику за физический час работы обслуживающих машин рубч;
– коэффициент многостаночности принимаемый по фактическому состоянию на рассматриваемом участке;
– часовые затраты по эксплуатации рабочего места руб ч;
– нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений;
– удельные часовые капитальные вложения в станок рубч;
– удельные часовые капитальные вложения в задание рубч.
Основную и дополнительную заработную плату а также отчисления на соцстрах () оператору и наладчику можно определить по формуле:
где – часовая тарифная ставка станочника соответствующего разряда рубч;
– суммарный коэффициент представляющий произведение следующих частных коэффициентов выполнения норм дополнительной зарплаты и отчислений на соцстрах;
– коэффициент учитывающий зарплату наладчика
Часовые затраты по эксплуатации рабочего места рубч:
где – практические скорректированные часовые затраты на базовом рабочем месте руб;
– машино-коэффициент показывающий во сколько раз затраты связанные с работой данного станка больше чем аналогичные расходы у базового станка;
Капитальные вложения в станок и здание рубч:
где – балансовая стоимость станка руб;
– производственная площадь занимаемая станком с учетом проходов м2.
Стоимость механической обработки на рассматриваемой операции:
где – величина часовых приведённых затрат рубч;
– штучное время на операции ч.
Величина приведенной годовой экономии – экономический эффект – на программу:
где и – стоимости механической обработки сравниваемых операций руб;
– годовая программа.
Приведенная методика позволяет при небольшой затрате времени и минимальном количестве исходных и нормативных данных с достаточной точностью рассчитать технологическую себестоимость механической обработки.
Расчет величины часовых приведённых затрат по базовому и проектному варианту сведен в таблицу.
Таблица 10 - Расчет величины часовых приведённых затрат по базовому варианту.
Механообрабатывающее оборудование
по базовому техпроцессу
по проектному техпроцессу
балансовая стоимость станка руб.
производственная площадь занимаемая станком м2
коэффициент учитывающий дополнительную производственную площадь
производственная площадь занимаемая станком с учетом проходов м2
штучное время на рассматриваемой операции мин
часовая тарифная ставка станочника соответствующего разряда рубч
коэффициент учитывающий зарплату наладчика
практические скорректированные часовые затраты на базовом рабочем месте руб.
Продолжение таблицы 10
основная и дополнительная заработная плата а также начисления на соцстрах оператору и наладчику за физический час работы обслуживающих машин рубч
коэффициент многостаночности
часовые затраты по эксплуатации рабочего места руб ч
нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений
удельные часовые капитальные вложения в станок рубч
удельные часовые капитальные вложения в задание рубч
величина часовых приведённых затрат рубч
стоимость механической обработки на рассматриваемой операции руб.
В таблице 11 для наглядности приводим сравнение вариантов технологических процессов.
Таблица 11 - Сравнение вариантов технологического процесса обработки
Наименование позиции
Продолжение таблицы 11
Отличающиеся операции механической обработки
Черновая обработка наружных и внутренних поверхностей на станке 1Б284
Черновая обработка наружных и внутренних поверхностей на станке. Обработка 3-х отверстий М6 на станке DVT 320
Стоимость обработки руб.
Обработка торца на станке 1512
Обработка 3-х отверстий М6 на станке 2Н135
Остальные операции по обоим вариантам одинаковы
Технологическая себестоимость руб.
На основании сопоставления технологической себестоимости по рассматриваемым вариантам делаем заключение о том что для дальнейшей разработки принимаем проектный вариант как наименее затратный и более прогрессивный.
Приведенная годовая экономия:
5 Подробная разработка технологических операций механической обработки
Операция 005 – «Токарная»
Оборудование: Hessapp DVT-320
Характеристика: Вертикальный токарный двухшпиндельный обрабатывающий центр с ЧПУ. Система ЧПУ CNC Sinumerik Siemens 840 D.
Технологическая база: Торец фланца наружный диаметр фланца.
Патрон токарный механизированный 3х кулачковый BISON-BIAL тип 2404-м
Рисунок 4 - Операционный эскиз на операцию 005
Содержание операции:
Установить заготовку в патроне закрепить;
Подрезать по управляющей программе 2 торца одновременно согласно эскиза;
Точить по управляющей программе наружную поверхность ø172-016 и наружную фаску 2х45°;
Расточить по управляющей программе отверстия ø115 ø1245+016 внутреннюю фаску 2х45° торец выдерживая размер 39-062.
Расточить по управляющей программе канавку Е согласно эскиза.
Пластина CNMM 1204 12-PR GC4025(Сплав);
Опорная пластина 5322 234-01.
f1=27; γ=-6°; λs=-6°
Рисунок 5 - Резцовая головка.
Dm(m D1=32; D5m=40; f1=22; γ=-6°; λs=-11°.
Рисунок 6 - Расточная оправка
Опорная пластина 171.31-850M.
Пластина DNMG 11 04 04-PF GC4215(Сплав);
Dm(m D1=25; D5m=40; f1=17; γ=-6°; λs=-11°.
Рисунок 7 - Расточная оправка
Мерительный инструмент:
Скоба 172-016 8113-5488;
Пробка 1245+016 ПР 8140-5141М; НЕ 8140-5142М;
Калибр 6±02 8150-5038
Назначение режимов резания на черновую обработку торца – поверхность 1 припуск на обработку мм.
Для черновой обработки детали берем резец подрезной оснащенный пластинкой из твердого сплава Т15К6.
Глубина резания при снятии припуска за один проход мм.
Рекомендуемое значение подачи ммоб
Определяем скорость резания в зависимости от глубины резания подачи и стойкости инструмента.
Рекомендуемая скорость резания определяется по формуле ммин:
где – коэффициент в формуле скорости резания;
– период стойкости инструмента мин;
– глубина резания мм;
– показатели степени в формуле скорости резания;
– коэффициент учитывающий влияние материала заготовки;
– коэффициент учитывающий состояние поверхности заготовки;
– коэффициент учитывающий материал режущей части инструмента.
По расчетной скорости резания и диаметру обрабатываемой детали находим требуемое число оборотов шпинделя:
где – расчетная скорость резания ммин;
– диаметр обрабатываемой детали мм.
В связи с тем что обработка производится на станке с ЧПУ корректировку по паспортным данным станка не производим.
На остальные переходы назначение режимов резания производим с помощью нормативов. В таблице 12 приведены режимы резания к токарной операции № 005.
Таблица 12 - Сводная таблица режимов резания к токарной операции 005
Поверхность рисунок 1
скорость резания ммин
число оборотов обмин
подрезать торец начерно
подрезать торец начисто
Продолжение таблицы 12
расточить начерно ø115
расточить начерно ø1185+1.5
расточить получисто ø1228+1.0
расточить получисто ø12434+016
расточить фаску 2х45°
точить получисто ø1745-03
подрезать торец начисто в р-р 39-062
Определение основного (машинного) времени:
где – длина обработки мм;
– величина врезания и перебега мм;
– число оборотов шпинделя обмин;
В таблице 16 приведен расчет основного времени к токарной операции 005.
Таблица 13 Основное время к токарной операции 005
Длина врезания и перебега мм
Операция 010 – «Токарная»
Технологическая база: Поверхность 1 5 (Рисунок 1).
Патрон токарный механизированный 3х кулачковый BISON-BIAL тип 2404-м.
Регулируемый патрон для сверл С5-391.277-01040А.
Резьбовый патрон с предохранительной муфтой 393.03-SES1
Рисунок 8 - Резьбовый патрон с предохранительной муфтой
Рисунок 9 - Операционный эскиз на операцию 010
Установить деталь в патрон закрепить.
Точить по управляющей программе 2 торца выдерживая размеры ø160-10 120±07 и 15 фаску 2х45°.
Расточить по управляющей программе отверстие ø119+02 выдержав размер 35 фаску 16х45°.
Расточить по управляющей программе канавку Е выдерживая размеры согласно эскизу.
Сверлить последовательно по управляющей программе 3 отверстия ø495+026 на глубину 19.
Нарезать последовательно по управляющей программе резьбу М6-7Н на глубину 16 в 3х отверстиях.
Раскрепить деталь снять на конвейер.
Рисунок 10 - Резцовая головка
Рисунок 11 - Расточная оправка
Рисунок 12 - Расточная оправка
)Метчик М6-7Н 2620-1155 ГОСТ 3266-81.
Штангенциркуль ШЦ-II-250-01 ГОСТ 166-80.
Шаблон 46-062 8102-6211
Пробка ø119+02 ПР 8140-5139 НЕ 8140-5140
Пробка М6-7Н ПР 8221-0030 ГОСТ 17756-72 НЕ 8221-1030 ГОСТ 17757-72
На все переходы назначение режимов резания производим с помощью нормативов. В таблице 14 приведены режимы резания к токарной операции 010.
Таблица 14 - Сводная таблица режимов резания к токарной операции 010
подрезать торец начерно в р-р 15
подрезать торец начисто в р-р 120±07
расточить начерно ø115+15
расточить получисто ø1175+10
расточить получисто ø119+02
расточить фаску 16х45°
подрезать торец начисто в р-р 35
сверлить 3 отверстия ø 5
В таблице 15 приведен расчет основного времени к токарно-винторезной операции 010.
Таблица 15 - Основное время к токарно-винторезной операции 010
Операция 015 – «Алмазно-расточная»
Оборудование: ОС 2706
Характеристика: Специальный алмазно-расточной станок для одновременной двусторонней обработки отверстий.
Технологическая база: Поверхности 1 и 3 (Рисунок 1).
Приспособление: Приспособление установочное специальное.
Рисунок 14 - Операционный эскиз на операцию 015.
Резец ВК3М 2142-5978-02
Вспомогательный инструмент:
)Оправка для расточки 6300-5054 2 штуки;
)Наездник 120125 (8701-5057).
Пробка ПР 8140-5075 НЕ 8140-5076;
Пробка ПР 8140-5043 НЕ 8140-5044;
Кольцо для нутромера ø120 8125-5094;
Кольцо для нутромера ø125 8125-5095;
Нутромер 120 8701-5028;
Нутромер 125 8701-5028;
Эталон для настройки 8450-5237.
Режимы резания взяты из базового технологического процесса:
Число оборотов n=402 обмин
Основное время к Алмазно-расточной операции 015:
Основное время взято из базового технологического процесса
Операция 025 – «Сверлильная»
Оборудование: СС 2157
Характеристика: Специальный вертикально-сверлильный станок.
Приспособление: Приспособление установочное 7931-5043А
Головка 6ти шпиндельная 7930-5050.
Рисунок 15 - Операционный эскиз на операцию 025
)Сверло-развертка ø 22+0052 2382-6002
)Пневмодрель ИП 1014А
)Втулка кондукторная 67051-5487
Пробка 22+0052 8133-5558
Так как в базовом технологическом процессе режимы резания на данную операцию отсутствуют то назначаем режимы самостоятельно.
Для комбинированного инструмента режимы резания будем назначать исходя из того что для работы различного инструмента требуются различные режимы резания. Следовательно так как Sразв>Sсверл а VразвVсверл то в качестве расчетных в целях исключения быстрого износа и разрушения инструмента будем принимать наименьшие значения скорости резания и подачи Sсверл и Vразв.
So(сверл)=SotK1soK4so (34)
K1so и K4so – поправочные коэффициенты учитывающие механические свойства обрабатываемого материала и глубину обрабатываемого отверстия;
So(сверл)=041х105=043 ммоб
Vразв=VtK1vK2vK3vK5vK6vK7vK13v (35)
K1v - поправочный коэффициент учитывающий механические свойства обрабатываемого материала;
K2v - поправочный коэффициент учитывающий формы заточки инструмента;
K3v - поправочный коэффициент учитывающий наличие охлаждения;
K5v – поправочный коэффициент учитывающий отношение фактического периода стойкости к нормативному;
K6v - поправочный коэффициент учитывающий состояние обрабатываемой поверхности;
K7v - поправочный коэффициент учитывающий марку материала инструмента;
K13v - поправочный коэффициент учитывающий последовательность переходов маршрута обработки.
Vразв=88х105х13х10х10х10х10х074=89 ммин
Расчетное число оборотов шпинделя:
по паспорту станка принимаем:
действительная скорость резания:
Основное время на операцию определяется суммированием основного времени всех переходов на данной операции.
Основное время операции 025 Сверлильная:
где – длина обработки определяется длиной рабочей части инструмента мм;
6 Нормирование операций механической обработки
Вспомогательное время мин:
где – вспомогательное время на установку и снятие детали мин;
Нормативное время на установку и снятие детали предусматривает выполнение следующей работы: установить и закрепить деталь включить станок выключить станок открепить деталь снять деталь очистить приспособление от стружки.
– вспомогательное время связанное с выполнением операции мин;
Вспомогательное время на проход (или поверхность) предусматривает выполнение следующего комплекса приемов:
а) подход инструмента (резца сверла фрезы и др.) к детали;
б) включение и выключение подачи;
в) измерение детали при взятии пробных стружек;
г) отвод инструмента в исходное положение.
– вспомогательное время на измерение мин;
Время на измерение предусматривает выполнение работ типичных для обработки на станках включая время на взятие инструмента установку размера измерения и очистку (в необходимых случаях) измеряемой поверхности.
Оперативное время мин:
где – основное время мин;
– вспомогательное время мин;
Время на организационное и техническое обслуживание рабочего места отдых и личные надобности назначается в процентном отношении от оперативного времени (5%+6%)Топ.
где – оперативное время мин;
– время на организационное и техническое обслуживание рабочего места отдых и личные надобности мин;
Штучно-калькуляционное время мин:
где – штучное время мин;
– подготовительно-заключительное время мин;
– число деталей в партии шт.
Нормирование операций механической обработки проектного варианта сводим в таблицу 16.
Таблица 16 - Определение норм времени по операциям технологического процесса
Наименование операции
Вспомогательное время мин
Оперативное время мин
Время на организационное и техническое обслуживание рабочего места отдых и личные надобности %
Подготовительно-заключительное время мин
Штучно-калькуляционное время мин
установка и снятие детали
7 Спецчасть. Обработка деталей на вертикальном токарном обрабатывающем центре Hessapp DVT-320
Фирма Hessapp (Германия) на сегодня является одним из лидеров в производстве вертикально-токарных станков. Станки Hessapp представлены в виде одно- и двушпиндельных что позволяет осуществлять двустороннюю металлообработку а соответственно сократить временные потери увеличить производительность. Оборудование Hessapp рассчитанное на тяжелые режимы работы за счет инновационных решений (автоматической загрузки и линии DV а так же мощных приводов) дает возможность эффективного построения производства.
Производитель оборудования Hesapp группы компаний MAG IAS представляет станки для токарной обработки. Широкий спектр оборудования позволяет применять оптимальные решения в металообработке для различных сфер производства особенно в машиностроении автомобильной и авиационной отраслях промышленности.
Hessapp сделал шаг вперед в мире токарной обработки создав вертикальный токарный центр DVT с двумя шпинделями и автоматической системой загрузки обладающий новыми техническими характеристиками. Новые технологии позволяют обрабатывать детали с двух строн без манипулятора смены и переустановки.
Рисунок 16 - Вертикальный двухшпиндельный токарный обрабатывающего центра модели DVТ 320 Hessapp GmbH (Германия)
Используется для комплексной обработки за один установ деталей типа:
08-3103015 (Ступица переднего колеса)
08-3104015-40 (Ступица заднего колеса)
Моторесурс станка 20-25 лет при двухсменной работе
Количество шпинделей 2
Макс. диаметр устанавливаемой детали 320 мм
Макс. диаметр обрабатываемой детали 320 мм
Макс. длина обработки в зажимном патроне 300 мм
Скорость подачи в режиме быстрого хода по оси Х 75 метр мин.
Скорость подачи в режиме быстрого хода по оси Z 30 метрмин.
Скорость вращения шпинделя 5500 обмин
Мощность главного привода S-6 40% 36 кВт.
Вращающий момент S-6 40% 384 Нм.
Исполнение шпинделя (DIN 55026) А 6
Максимальный вес заготовки перемещаемой между шпинделями 20 кг.
Обозначение систем станка на Русском языке
Экранное меню ЧПУ Siemens 840 D на Русском языке
Конвейер для уборки стружки
Система снабжения гидравликой
Система снабжения пневматикой
Система подачи СОЖ через инструментальные оправки
Нижняя револьверная гол. на 12 инструментов (с приводом)
Верхняя револьверная гол. на 12 инструментов (с приводом)
Конвейер для подачи заготовок и транспортировки готовых деталей
Система предотвращения столкновений инструмента
Трехцветная лампа готовности станка
Освещение рабочей зоны
Освещение зоны загрузки и выгрузки деталей
Инструкции и руководства по эксплуатации на русском языке
Разработка технологии и внедрение в производство детали заказчика
Зажимные патроны для крепления деталей заказчика в шпинделях станка
Эл. питание 400 V 3 фазы 50 Гц
Система ЧПУ CNC Sinumerik Siemens 840 D
Ж.К. дисплей -121 дюйма
Для более полного представления о работе станка мною выполнен перевод статьи 15.
«Как инженерное искусство наносит удар в новых областях»
Рисунок 17 - Полностью автоматизированая подача отливки для механизма сцепления грузового автомобиля конвейером в станок
Если грузовики выезжают на дорогу то в большинстве случаев это техника от Valeo. Для изготовления дисков сцепления всемирно известное предприятие применяет несколько вертикальных токарных станков от MAG Hessapp.
Основанная в 1923 году фирма Valeo принадлежит сегодня к ведущим поставщикам международного автомобилестроения. 61 200 сотрудников во всем мире изготавливают и разрабатывают комплектующие интегрированные системы и модули для легковых и грузовых автомобилей. Все ведущие производители автомобильной техники принадлежат к клиентам на рынке оборудования в Европе Северной Америке Южной Америке и Азии. Valeo ориентируется прежде всего на инновации чтобы обеспечивать максимальное качество и конкурентоспособность для достижения своей большой цели - Valeo хочет войти в пятерку ведущих автомобильных поставщиков.
Запатентованная транспортировка делает возможным точную двустороннюю обработку.
При обработке отливок деталей сцепления грузового автомобиля и крышек картера сцепления на заводе Амьена (Франция) Valeo делает ставку на технику от MAG Hessapp.
Основание для этого решения: Во-первых надежность и долговечность а также долгосрочность сервиса и технического обслуживания применяемых станков и их высокая точность; во-вторых быстрое обучение и компетенция специалистов по обслуживанию токарных станков которые действуют также при освоении новых проектов.
Сначала литые заготовки вручную укладываются на конвейер (Рисунок 17). Механическое устройство доставляет заготовку непосредственно в зону подъема откуда она захватывается верхним шпинделем и перемещается в зону обработки. Вначале заготовка устанавливается в нулевую точку по оси С. Таким образом управление знает ориентацию положения детали и может позиционировать ее на соответствующие места в направлении вращения чтобы обрабатывать ее при помощи приведенных в действие инструментов сверлить отверстия и резать резьбу.
На первой операции обрабатывается площадь давления и внутренний бурт выжимного диска. Затем происходит перенос от верхнего шпинделя к нижнему во вторую рабочую зону. Преимущество этого принципа переноса - это точная передача детали которая обеспечивается также вращательным выравниванием. Таким образом управление автоматически принимает положение детали в зажиме для второй операции (Рисунок 18).Только при таком запатентованном переносе от MAG Hessapp возможна точная двусторонняя обработка так как в этом случае деталь при переходе от первой на вторую операцию в управляемой координатной системе не уводит (как случилось бы при других вариантах переустановки).
На второй технологической операции обрабатываются кулачки на детали и 4 площадки поводка. Дополнительно в этих площадках поводка должны сверлиться отверстия и нарезаться резьба. Захват в револьверном суппорте перемещает деталь на конвейер готовых деталей. В готовом состоянии перевернутый выжимной диск покидает станок по направлению к следующим станкам автоматической линии.
Рисунок 18 - Точный перенос детали. "DVT 450" от MAG Hessapp передает детали сцепления с высокой степенью точностью от верхнего шпинделя нижнему
Все же не только изготовление выжимных дисков доказывает возможности станков MAG-Hessapp. При обработке колпака сцепления из листовой стали толщиной от 5 до 6 мм неровные внешние границы детали стоят в центре загрузки. Колпаки имеют после штамповки сравнительно неровные формы приблизительно до 500 мм диаметром и по этой причине ручная установка сопряжена с определенными трудностями.
Рисунок 19 - Высокая надежность процесса начинается и кончается автоматической загрузкой и разгрузкой
Основная проблема - зажим. Кроме того края во время зажима легко подвержены чрезмерной деформации.
Инвестиции в "DVH 450" Valeo связал с ожиданием автоматизировать до сих пор очень дорогостоящий и тяжело производимый вручную зажим заготовок в станке а также ручную разгрузку после обработки из зоны подъема и сделать вместе с тем их более экономичными (Рисунок 19). Специалистами было сделано заключение что это возможно только при приобретении высокотехнологичной установки. Были запрошены советы экспертов которые в конце концов привели к автоматизированному решению. При этом был скомбинирован опыт обработки Valeo со средством подъема и автоматическое ноу-хау от MAG Hessapp. Таким образом стало возможным достижение желаемой цели - применение полностью автоматизированной обработки для сильно деформирующихся деталей.
Тем самым экономичность процесса обработки стараниями экспертов MAG Hessapp существенно увеличивается. Также улучшилось удобство обслуживания сменного блока станка MAG Hessapp (Рисунок 20). Теперь сотрудники сервиса Valeo в станке для данной обработки могут проводить все работы стандартным образом также как они давно делают для производства выжимных дисков.
Рисунок 20 - Сервис: На основе нескольких доступных клапанов в станке MAG Hessapp стандартные операции сервиса и технического обслуживания могут проводиться в типичном режиме
Дальнейший желательный побочный эффект: Все новые станки естественно должны соответствовать современным требованиям по уровню шума и таким образом оба новых станка вносят значительный вклад в достижение цели уменьшать уровень шума на заводе Амьена - успех который так же важен как отчетливо улучшенная эргономика.
Ральф М. Хасзенгир - отраслевой журналист в Штутгарте.
Оригинал статьи – Приложение Б.
Обработка тормозного диска на заводе «Opel» (Видео) – Приложение Д.
8 Альбом технической документации
Альбом технической документации состоящий из титульного листа выполненного по ГОСТ 3.1105-84 операционных карт по ГОСТ 3.1404-86 и карт эскизов по ГОСТ 3.1105-84 выполнен при помощи САПР ТП «Вертикаль v.2». Весь комплект документов помещен в приложение А.
Конструкторский раздел.
1Проектирование станочного приспособления.
1.1Описание конструкции и принцип действия.
Приспособление установочное предназначено для установки и крепления детали на операции 015 «Алмазно-расточная» при одновременной расточке отверстий ø125Р7 и ø120Р7 на алмазно-расточном станке модели ОС 2706.
Рисунок 21 – Приспособление установочное
Приспособление состоит из деталей: поз 1 – Корпус; поз 2 – Кольцо базовое; поз 3 – Прихват (3 штуки); поз 4 – Втулка (3 штуки); поз 5 – Шток (3 штуки); поз 6 – Поршень (3 штуки); поз 7 – Гайка (3 штуки); Стандартные изделия поз 11-21. Спецификация приспособления установочного - приложение Г.
Корпус поз 1 представляет собой сварную конструкцию в которой имеется отверстие ø213Н7 в которое устанавливается деталь поз 2 Кольцо базовое и крепится винтами поз 13 (6 штук).
Кольцо базовое имеет точное отверстие ø172G5 которое является главной базой при установке обрабатываемой детали.
Обрабатываемая деталь устанавливается наружным диаметром ø172h10-016 в отверстие Кольца базового поз 2 и упирается в его торец.
Рисунок 22 – Схема установки
Закрепление детали производится при помощи Прихватов поз 3 приводящихся в движение от пневматического привода состоящего из 3х пневмоцилиндров встроенных в Корпус поз 1.
Установка и крепление приспособления на столе станка производится с помощью Станочных болтов и Гаек с Шайбами.
1.2Расчет усилия зажима точности базирования заготовки.
)Определяем силу резания при растачивании:
Pz=10Cp·tx·Sy·Vn·kp Н 9 (42)
Pz=10·300·05·01075·158-015·078=9898 Н
)Определяем коэффициент запаса для надежного крепления заготовки:
kзап=k0·k1·k3·k6 (43)
где k0=15 – гарантированный коэффициент запаса надежности закрепления;
k1=12 – коэффициент учитывающий увеличение силы резания вследствие затупления инструмента;
k3=12 – коэффициент при прерывистом резании;
k6=15 – коэффициент неопределенности из-за неровности места контакта заготовки с опорными элементами.
kзап=15·12·12·15=324
)Определяем необходимую силу зажима с учетом коэффициента запаса:
Рзаж о=2Рz· kзап Н (44)
Рзаж о=2·9898· 324=6414 Н
)Определяем расчетный диаметр пневмоцилиндра:
где р=4 кгсм2 – давление воздуха в сети;
=085 – КПД пневмосети
n=3 – количество пневмоцилиндров.
)Определяем действительную силу зажима:
Рзаж действ= n·058·D2·р· кг (46)
Рзаж действ= 3·058·62·4·085=213 кг
е) Определяем длину хода штока:
l=(028-035)D мм (47)
l=(028-035)60=168-21 мм
ж) Определяем погрешность базирования.
Максимальная погрешность базирования при установке детали в отверстие детали поз.2 Кольцо базовое равна полусумме допусков на установочную поверхность и сопрягаемую поверхность детали.
Допуск детали ø172 h10(-016)
Допуск отверстия ø172 G5
Δб=05·016+05(0032-0014)=089 мм.
2Описание и расчет режущего инструмента.
На операции 025 «Сверлильная» производится обработка отверстий ø22Н9(+0052). Для получения данного размера с одной установки за один проход применяем комбинированный инструмент «Сверло-развертка».
Конструкция комбинированного инструмента зависит главным образом от формы отверстия и технологических условий обработки.
Ступенчатый сверлильный инструмент представляет собой сочетание двух инструментов где основным и вступающим первым в работу является сверло ø217 а затем развертка ø22+0052.
Сверло и развертка имеют одну стружечную канавку что значительно упрощает изготовление инструмента. При обработке отверстия с помощью кондукторной втулки рабочую длину меньшего диаметра следует делать не более 3d:
Принимаем угол при вершине 2φ=118°±2° с учетом свойств обрабатываемого материала (сталь 35 ГОСТ 1050-88).
Угол наклона винтовой канавки =30°±2°.
Диаметр сердцевины k=125d=125·216=27мм принимаем k=25мм.
Ширина ленточки fo=(032÷045) принимаем fo=.
Форма заточки ДП (двойная с подточкой перемычки).
Угол наклона поперечной кромки =55° задний угол α=11°.
Обратная конусность сверла на 100мм длины 002÷008мм.
Ширина пера В=058d=058·216=125мм
Радиальное биение по ленточкам на всей рабочей части сверла относительно оси хвостовика не более 012мм.
Термообработка режущей части сверла 63 65HRC.
Сердцевина сверла должна равномерно утолщаться по направлению к хвостовику на 14 18мм на каждые 100мм длины.
Остальные технические требования для сверла по ГОСТ 2034-80.
Рассчитываем размеры развертки вступающей в работу после сверла.
Обрабатываемое отверстие ø22Н9(+0052).
Развертка предназначается для обработки точных отверстий с высокой чистотой поверхности предварительно обработанных сверлом или зенкером. Так как развертка снимает небольшой слой металла она только исправляет форму отверстия но не исправляет направление оси отверстия.
Выбираем цилиндрическую развертку с прямыми канавками.
Диаметр развертки – важнейший конструктивный элемент. При назначении диаметра развертки учитывают разбивку отверстия запас на износ допуски на изготовление развертки.
Определяем max и min диаметры развертки по ГОСТ 25347-82
Dmax=Dmax отв-015JT (48)
Dmin=Dmax отв-035JT (49)
где JT – допуск отверстия соответствующий заданному квалитету.
Dmax=22052 – 015·0052=220442мм
Dmin=22052 – 035·0052=220338мм
Исполнительный размер развертки ø22044-0019
Определяем число зубьев развертки
Z=15+2=9 принимаем Z=8
Угол режущей части зависит от назначения развертки и обрабатываемого материала φ=15°.
Передний угол γ=7° так как развертка является чистовым инструментом и снимает небольшую стружку.
Задний угол α=10°±2°
Ширина ленточки по цилиндру – очень важный элемент развертки ее делают на калибрующей части развертки
f=015±005 принимаем f=03мм
Обратный конус - для уменьшения трения о стенки обрабатываемого отверстия. Калиброванную часть развертки делают с обратным конусом по направлению к хвостовику. Величина обратной конусности развертки на 100 мм длины не более 003мм
Длина заборной части развертки
где D2=D-26t=22-26·0165=21574мм
l1=мм принимаем l1=25 мм
Остальные технические требования по ГОСТ 1523-81
Неравномерная разбивка шагов зубьев развертки по ГОСТ 7722-77
Термообработка режущей части развертки 63 65 HRCэ.
Комбинированный инструмент Сверло-развертка представляет собой сварную конструкцию состоящую из двух частей – режущая часть изготавливается из стали Р6М5 ГОСТ 19265-73 хвостовик из стали 9ХС ГОСТ 5950-71. Инструмент выполнен с коническим хвостовиком Морзе с лапкой по ГОСТ 25557-82.
Определим номер Конуса Морзе хвостовика.
Момент трения между хвостовиком и втулкой:
Приравниваем момент трения к максимальному моменту создающемуся при работе затупившимся сверлом который увеличивается до 3х раз по сравнению с моментом М принятым для нормальной работы сверла
Средний диаметр конуса хвостовика
где =0096 – коэффициент трения стали по стали
=1°25’16” – половина угла конуса (конусность равна 005020 sin=00251)
Δ=5’ – отклонение угла конуса
Определяем осевую силу
Px=10СрDqρyKмр где (56)
Px=10·00345·68·217·0207·078=3730Н
Определяем крутящий момент
М=10СнDqρyKp где (57)
Сн=00345 q=2 y=08 Kp= Кмр=078
М=10·00345·2172·0208·078=348Нм=3480кг мм
по ГОСТ 25557-82 принимаем Конус Морзе №3 с лапкой со следующими основными конструктивными размерами
D1=241мм l3=94мм l4=99мм D=23825мм
Принимаем общую длину инструмента 295мм
Рисунок 33 - Сверло-развертка ø22
3 Описание и расчет мерительного инструмента или схемы (метода) измерений.
Для контроля диаметров отверстий ø и ø детали «Ступица» используем индикаторный нутромер модели НИ-160М ГОСТ 862-82 с диапазоном измерений 100-160 мм 1 класса точности и с ценой деления индикатора 001 мм.
Таблица 17 – Технические характеристики нутромера НИ-160М
Нутромер в соответствии с рисунком 14 состоит из корпуса 9 и трубы 6 на которой крепятся ручка 4 и зажим 2. Зажим служит для закрепления индикатора 1. К корпусу присоединяется вставка 11 в которой с одной стороны перемещается подвижный измерительный стержень 8 а с другой при помощи контргайки 12 закрепляется сменный неподвижный измерительный стержень 13. Подвижный измерительный стержень через рычаг 15 сидящий на оси 14 и шток 5 перемещает измерительный стержень индикатора. Измерительное усилие нутромера равно сумме измерительного усилия индикатора и усилия пружины 3. Мостик 10 предназначенный для совмещения линии измерения нутромера с плоскостью проходящей через ось измеряемого отверстия перемещается вдоль оси вставки под действием двух пружин 7.
Комплект сменных измерительных стержней позволяет производить установку нутромера на размер в пределах диапазона измерений.
Установка нутромера на заданный размер производится по калибр-кольцу.
Рисунок 14 – Нутромер индикаторный НИ-160М
Нутромер вводится в поверяемое отверстие в соответствии с рисунком 15 и слегка покачивая определяется максимальное показание индикатора. Разность между максимальным показанием и нулевым отсчетом определяет отклонение действительного размера от требуемого значения.
Рисунок 15 – Схема измерения ø и ø
При измерении диаметра отверстий индикаторными нутромерами возникают погрешности от прибора; температурных деформаций; вариаций показаний; совмещения линии измерения с диаметром в плоскости перпендикулярной к оси отверстия и в осевой плоскости; от установки нутромера на заданный размер; из-за шероховатости поверхности контролируемого отверстия. 19
Температурные погрешности нутромеров определены с учетом рекомендаций и материалов при оптимальных температурных условиях измерения. Наиболее часто нарушают эти условия когда нутромер держат не за теплоизолирующую ручку а за корпус. При этом температурные погрешности будут значительно больше расчетных.
Погрешность от совмещения линии измерения с диаметром в плоскости перпендикулярной к оси отверстия равна погрешности центрирования из-за неточного расположения центрирующего мостика. Эта погрешность нормируется в ГОСТ 868 — 82.
Погрешность центрирования зависит от соосности измерительных стержней нутромера. Поэтому необходимо проверять соосность всех сменных измерительных стержней нутромера. Такая проверка может быть произведена при перестановке нутромера из блока концевых мер с боковиками в кольцо того же номинального размера что и блок мер.
Погрешность от совмещения линии измерения с диаметром отверстия в осевой плоскости обусловлена наклоном линии измерения относительно диаметра на некоторый угол.
При установке нутромеров на размер по аттестованному кольцу измерения рекомендуется производить в пределах двух-трех делений по отсчетному устройству. В этом случае можно получить максимальную точность не только за счет собственно нутромера но и за счет составляющих погрешностей: при измерении нутромером в пределах больших чем 003 мм установка по кольцу не дает заметного уменьшения суммарной погрешности из-за относительно больших величин других составляющих погрешностей в первую очередь погрешности прибора.
Погрешности измерения при определенных параметрах нутромеров обуславливаются шероховатостью поверхности измеряемого отверстия. Если при измерении нутромерами измерительные поверхности сменных стержней будут иметь радиусы сферы меньшие чем у стандартных стержней то это может привести к увеличению погрешности измерения обусловленной шероховатостью поверхности особенно при шероховатости ниже 7-го класса.
Эта погрешность может возрасти по сравнению с расчетной также при уменьшении измерительного усилия нутромера по сравнению с нормируемым.
Погрешности обусловленные шероховатостью поверхности необходимо определить экспериментально и учесть их при расчете суммарной погрешности измерения.
У индикаторного нутромера необходимо различать погрешность собственно нутромера которая нормируется по ГОСТ 868 — 82 и погрешность нутромера при измерении определяемую расчетом. Второй вид погрешности возникает из-за отсутствия фиксированного положения начала отсчета и приводит к различным погрешностям прибора выявляемым при его проверке Основными составляющими погрешности измерения индикаторным нутромером являются нормируемые в ГОСТ 868 — 82.
Суммарная погрешность результата измерений состоит из не исключенной систематической погрешности (НСП) и случайной погрешности.
Находим доверительную границу НСП результата измерений согласно РМГ 29 – 99:
N - число слагаемых состоящих из пределов допускаемых основных и дополнительных погрешностей СИ рабочих эталонов и т. д.
при N≥4 – составляющих НСП.
Находим среднее арифметическое от наблюдений:
n – число наблюдений.
Вычисляем среднеквадратическое отклонение:
Если то однократные измерения имеют право на осуществление и тогда суммарная погрешность намного меньше цены деления СИ и поля допуска пренебрегают случайной погрешностью СКО и принимают Δ(P)=i(P). В этих случаях методика выполнения измерений по ГОСТ Р 8.563 – 96 может быть совмещена с инструкцией на эксплуатацию СИ и норму заложенную в НТД – (КД ТД и технологическую инструкцию).
Если то величиной i(P) – НСП пренебрегают и окончательно принимают за погрешность результата измерения
при доверительной вероятности (P)
где Z(p2) – коэффициент Лапласа по специальным таблицам от вероятности (P).
Если то доверительную границу погрешности результата измерений вычисляют по формуле:
В квадратных скобках K(P) принимается по таблице 3 от формулы
где K(P) – коэффициент определяемый принятой P и числом m составляющих НСП;
m – число составляющих НСП;
j– найденные нестатистическими методами границы j-ой составляющей НСП (границы интервала внутри которого находится эта составляющая определяемые при отсутствии сведений о вероятности ее нахождения в этом интервале).
При при P=090 K(P)=095 при P=095 K(P)=1.1 соответственно при любом числе слагаемых m. Далее значения сведены в таблицу 18.
Таблица 18 – Значения К(Р) от m при Р=099
Результат измерения имеет вид
В целях удобства измерения в предлагаемом технологическом процессе изготовления детали «Ступица» предлагается доработка нутромера НИ-160М которая описывается в графической части проекта и состоит в укорочении длины трубы поз.6 в соответствии с рисунком 14.
Организационно-экономический раздел
1 Расчет количества оборудования и его загрузки
В проектируемом механическом цехе по изготовлению деталей тракторных прицепов планируется изготавливать следующие наименования деталей:
707С-3104015 – Ступица Тшт=024 ч Q=30000 шт.
707С – 3502070 – Барабан тормозной Тшт=013 ч Q=30000 шт.
72-2707042 – Петля сцепная дышла Тшт=044 ч Q=7500 шт.
707С-3502110-20111-20 – Кулак разжимной Тшт=034 ч Q=30000 шт
Расчет количества оборудования на участке по производству Ступицы 84707С-3104015.
Q=30000- годовой объем выпуска изделий участка;
Режим работы – 1-но сменный;
Расчет количества основного оборудования цеха ведется на основе подсчета годовой трудоемкости обработки детали и действительного фонда рабочего времени оборудования при принятом числе смен его работы.
Потребное количество станков для -ой операции определяется по формуле:
где – суммарное нормируемое время необходимое для обработки на
станках данной годовой программы ч;
где N - годовая программа производства детали N=30000
Тшт-к - штучно-калькуляционное время i-ой операции необходимое для обработки одной детали на станках данного типа ч
Фд - действительный годовой фонд времени работы оборудования принимаем в зависимости от сменности и вида оборудования
Фд= 2040 ч. при односменном режиме работы для станков до 10т
Коэффициент выполнения норм - Квн = 11-13.
Т005+010 = 30000·=2800 ч.
Т015 = 30000·=1125 ч.
Т020 = 30000·=595 ч.
Т025 = 30000·=2785 ч.
Потребное количество станков по операциям:
C005+010==114 Спр005=2
Коэффициент загрузки оборудования рассчитывается по формуле:
Средний коэффициент загрузки оборудования определяется по формуле:
где n – общее количество станков
Данные расчета сводим в таблицу 1:
Таблица 19 - Расчет количества оборудования
По расчетам основное оборудование участка получается недозагруженным поэтому необходимо принять значение Кз ср=075. Принятый коэффициент учитывает дозагрузку основного оборудования деталями входящими в номенклатуру детали-представителя по заданию со сходными операциями механической обработки.
Токарные Алмазно- Сверлильные
Рисунок 16 - График загрузки оборудования участка «Ступица»
Количество оборудования по другим участкам принимаем по существующей базовой планировке.
Заточные станки составляют 4 – 6% от количества станков основного производства.
Ремонтные станки составляют от 26 до 43% от количества основного оборудования:
Наименование и количество принятых станков представлено в таблице 20.
Таблица 20 – Оборудование проектируемого цеха
Количество станков данной модели
Габаритные размеры станка мм
Удельная площадь занимаемая станками м2
токарный центр с ЧПУ
Пресс гидравлический
Специальный сверлильный
Токарный полуавтомат
Токарный полуавтомат
Продолжение таблицы 20
Вертикально-фрезерный
Горизонтально-фрезерный
Полуавтомат шлицефрезерный
Па фрезерно-центровальный
Токарный гидрокопировальный
Вертикально-сверлильный
Машина контактной сварки
Радиально-сверлильный
Установка индукционная
Сведения о суммарной мощности используемого оборудования и его стоимости представлены в таблице 21
Таблица 21 – Сводная ведомость оборудования цеха
Сверлильно-расточная группа
Продолжение таблицы 21
Количество подъёмных кранов укрупнено можно принять из расчёта один кран на 50 60 м длинны пролёта. Принимаем 1 мостовой кран.
Таблица 22 - Сводная ведомость подъёмно-транспортных средств
Вид подъёмно-транспортных средств
Мощность электродвигателей (суммарная) кВт
Затраты на всё оборудование (станки кран):
ΣСС+К=48670800+650000=49320800 руб.
Суммарная мощность электрооборудования (станки кран):
NэлС+К=7173+34=7513 кВт
2 Расчет площади цеха и описание планировки оборудования
Состав производственных отделений и участков механических цехов определяется характером изготовляемых изделий технологическим процессом объемом и организацией производства. Относительно просто этот вопрос решается для цехов массового и крупносерийного типов производства где естественной является целевая предметная специализация цехов (цехи моторов шасси и др.) и участков (участок обработки деталей и сборки коленчатого вала с маховиком участок изготовления деталей и сборки масляного насоА и др.). Число поточных линий обработки как правило определяется числом изготавливаемых деталей. Такая структура обеспечивает прямоточность производственного процесса когда в конце поточных линий обработки рас полагаются участки узловой сборки а дальше – сборка агрегатов или изделий.
Вспомогательные отделения механического цеха:
)заготовительное отделение;
)заточное отделение;
)контрольное отделение;
)ремонтное отделение;
)мастерская для ремонта приспособлений и инструмента;
)мастерская энергетика цеха;
)отделение для приготовления и раздачи охлаждающих жидкостей;
)цеховой склад заготовок и материалов;
)межоперационный склад;
)инструментально-раздаточный склад;
)склад приспособлений;
При проектировании цеха некоторые из указанных отделений и складов объединим.
Определение размеров площади станочного отделения
где a и b – габаритные размеры станков м;
– место на проходы между станками м2;
Sст=207+10·43=637 м2
Определение размеров площади вспомогательного отделения в цехе
)заточное отделение:
)ремонтное отделение и помещение служебного отделения:
)площадь службы энергетика составляет 30% от площади ремонтного отделения:
)отделение для приготовления и раздачи СОЖ и склада масел:
из этой площади 10 20м2 составляет склад масел.
Принимаю Sмасел=10м2
)инструментально – раздаточная кладовая:
площадь склада инструментов:
площадь склада приспособлений:
площадь кладовых для абразивов:
Общая площадь ИРК участка:
)склады материалов и заготовок межоперационных готовых деталей цеха:
площадь склада материалов и заготовок:
площадь межоперационного склада и склада готовых деталей:
)площадь контрольных отделений:
)площадь занимаемая двумя санузлами по 8 м2:
)площадь бытовых и административно-конторских помещений:
где ΣР – общее число работников цеха
)площадь рабочего места ИТР и СКП
)площадь помещения МОП
Sц=637+12+60+18+2935+956+637+321+6+3185+162+16+36+6=12056 м2
Определение длины пролёта:
Длина помещения должна быть кратна шагу колонн т.е. 12м
Фактическая площадь цеха будет равна:
Высоту здания принимаем Н = 126 м 16 приложение17
В зависимости от габаритных размеров заготовок и вида транспортного оборудования принимаем ширину проходов пролёта А=2500мм и Б=3000мм – для проездов передаточных тележек 16 приложение 9.
Транспортировка заготовок осуществляется : в пределах пролёта – мостовым краном.
Стоимость одного кубического метра здания – 4000руб.
Сзд=181444000=72576000руб
3Расчет численности работающих
Общее количество участвующих в работе механического цеха составляют:
)производственные рабочие главным образом станочники;
)вспомогательные рабочие;
)служащие: инженерно-технические работники (ИТР) и счётно-конторский персонал (СКП);
)младший обслуживающий персонал (МОП).
Численность работающих в цехе определяется по категориям:
а) Расчёт численности основных производственных рабочих:
гдеFд - действительный годовой фонд времени работы оборудования;
з - средний коэффициент загрузки;
Fэ – 1820 ч – годовой эффективный фонд времени работы одного рабочего; 16прил.3
Кв – коэффициент выполнения норм;
коэффициент многостаночности;
- для универсальных станков;
- для станков с ЧПУ и полуавтоматов; 16прил.4
исходя из размещения оборудования и в целях бесперебойной его работы принимаем Кор.ток-ЧПУ= 4 чел.
принимаем Кор.ток= 5 чел.
принимаем Кор.св-раст= 6 чел.
принимаем Кор.шлиф-зат= 4 чел.
принимаем Кор.фрез= 6 чел.
принимаем Кор.пресс= 3 чел.
принимаем Кор.друг= 4 чел.
Общая численность основных производственных рабочих проектируемого цеха:
Кор= Кор.ток-ЧПУ+ Кор.ток+ Кор.св-раст+ Кор.шлиф-зат+ Кор.фрез+ Кор.пресс + Кор.друг (95)
Кор=4+5+6+4+6+3+4=32 чел
Кроме того к основным рабочим принимаем слесарей для выполнения слесарных операций из расчета 3-5% от числа производственных рабочих станочников.
Кр.слес=00532=16чел.
Принимаем Кслес=2 чел.
Общее количество производственных рабочих:
Таблица 23 – Сводная ведомость состава производственных рабочих цеха
Наименование профессии
Общее количество рабочих
Токарь – оператор ЧПУ
Токарь – оператор полуавтоматов
б) Расчет численности вспомогательных рабочих
Общее количество вспомогательных рабочих в серийном производстве принимается 30-40% от количества производственных рабочих. Принимаем 35%:
Принимаем Квсп=12 чел.
Таблица 24 – Сводная ведомость состава вспомогательных рабочих цеха
Количество вспомогательных рабочих
Слесарь по ремонту оборудования
Общее количество рабочих цеха:
Кобщ=Кпроизв+ Квсп (99)
Кобщ=Кпроизв+ Квсп=34+12=46чел
в) Расчет численности служащих
Численность ИТР составляет 1113% от общего числа рабочих
Принимаем КИТР=6 чел
Численность СКП составляет 1-3% от общего числа рабочих
Принимаем КСКП=1 чел
Общее число служащих:
Кслуж=КИТР+КСКП (102)
г) Расчет численности МОП
Младший обслуживающий персонал составляет 2-3% от общего количества рабочих
Принимаем КМОП=1 чел.
Таблица 25 - Сводная ведомость производственных рабочих проектируемого цеха
Общее кол-во рабочих
Средний тарифно-квалиф. коэф.
Тарифный коэффициент
Общее число человеко–разрядов: 21+313+415+54+61=114
Средний тарифно-квалификационный разряд: 11434=335
Средний тарифно-квалификационный коэффициент: 174
Таблица 26 - Сводная ведомость вспомогательных рабочих проектируемого цеха
Средний тарифный коэф-нт
Средний разряд по цеху
Средний тарифно-квалификационный коэффициент работников цеха: 169
Таблица 27 – Сводная ведомость общего состава работающих на участке
Наименование категории
В % от количества основных рабочих
В % от общего количества всех работающих в цехе
Вспомогательные рабочие
4Организация рабочих мест и обслуживания производства
Основным элементом производственной системы является рабочее место на котором решаются две группы задач. Первую составляют технологические организационные и эргономические задачи связанные с проектированием рабочих мест их аттестацией разработкой технологических процессов организации труда и оперативным планированием производства. Вторую – задачи планирования трудовых ресурсов и капитальных вложений.
В задачах первой группы рабочее место рассматривается как зона трудовой деятельности одного или группы рабочих выполняющих операцию технологического процесса часть пространства производственного участка цеха. Для задач второй группы (трудоресурсной) рабочее место рассматривается с позиции обеспеченности производства рабочей силой – это сфера приложения труда одного работника соответствующей квалификации или совокупность функций которые он должен выполнять. Например если для обслуживания станка – требуется участие двух рабочих то в технологическом и эргономическом аспектах данная система будет рассматриваться как одно коллективное рабочее место а в трудоресурсном аспекте – как два рабочих места в каждую смену.
При разработке рабочих мест следует использовать следующие принципы: делегирование полномочий специализацию параллельность работ равномерность их распределения ритмичность экономичность эргономичность санитарно-гигиеничность и эстетичность. Эргономичность – это удобство работы работника.
На рабочих местах должны быть созданы соответствующие условия труда которые характеризуются системой факторов определяющих работоспособность человека затраты и результаты труда. Эти факторы можно систематизировать по следующим основным признакам: содержанию сфере действия степени воздействия на организм работающих.
По первому признаку выделяют следующие группы факторов: производственно-экологические организационно-технические эстетические и социально-экономические.
Производственно-экологические факторы характеризуют состояние производственной среды: температуру воздуха его влажность скорость движения чистоту (запыленность загазованность) уровни шума вибрации и освещенности. При выполнении физических работ нормальной интенсивности рекомендуют следующие показатели: температура воздуха от +17 до +220 С влажность не более 75% скорость воздушных потоков до 03 мс. Запыленность воздуха характеризуется размерами частиц пыли (мкм) и наибольшим числом пылинок оседающих на 1 см2 в течение 1 ч. Нормы допустимой запыленности следующие: размер частиц не более 2 мкм а при ответственных работах до 05 мкм а наибольшее число пылинок оседающих на 1 см в течение 1 ч - 40. Для контроля запыленности воздуха пластинку черного цвета устанавливают на расстоянии 1 м от пола и выдерживают в этом положении в течение 1 ч. Количество осевшей пыли и ее размер определяют
оптическим методом. На тяжелых работах температура воздуха может быть ниже примерно на 4-50С. Нормальными можно считать такие условия труда когда уровень производственного шума находится не выше 90дБ.
Норма освещенности рабочих мест устанавливается в зависимости от точности выполняемых работ. Нормальной является освещенность: для выполнения работ нормальной точности не менее 300лк высокой точности 500лк.
Организационно-технические факторы характеризуют содержание и структуру выполняемых трудовых движений и технологических операций форму и массу изготовляемых деталей траекторию и скорость перемещения изделий рабочую позу (стоя сидя и т.д.) темп труда коэффициенты занятости персонала в течение смены и иные показатели используемые для оценки затрат труда на рабочем месте. Для выявления воздействия этих факторов на персонал используются эргономические показатели. Они подразделяются на статические и динамические. Статические показатели определяют средние размеры рабочих органов и частей тела (рост длина рук и ног размах рук и т.п.) и предназначаются для проектировки оборудования планировки и организация рабочих мест. Динамические показатели устанавливают степень подвижности рабочих органов человека (досягаемость рук углы наклона корпуса вращения рук и т.п.) и используются для проектирования органов управления оборудованием и размещения предметов труда на рабочих местах. Средние антропометрические показатели мужчин и женщин России в начале 90-х годов составили соответственно: рост – 172 и 159 см длина руки – 77 и 70 см длина ноги – 93 и 85 см размах рук – 179 и 163 см.
Значительная роль в создании нормальных условий труда на рабочем месте принадлежит эстетическим факторам предусматривающим рациональное художественное конструирование изделий композиционное проектирование технологического оснащения рабочего места и цветовое оформление производственных помещений. При выполнении работ связанных с повышенными физическими или умственными нагрузками рекомендуется применять светлые голубые серо-голубые зеленые и другие спокойные цвета. При монотонных работах желательны более яркие бодрящие цвета какими являются желтый желто-зеленый оранжевый и т.п.
В каждом конкретном случае цветовое оформление должно быть физиологически обоснованным способствовать снижению утомления персонала и росту производительности труда.
Социально-экономические факторы условий труда характеризуются формами взаимоотношений в коллективах привлекательностью труда уровнем заработной платы величиной отпуска качеством продукции отношением к труду текучестью кадров и т.д.
Влияние условий труда на организм работающих оценивается по физиологическим показателям: частота пульса максимальное и минимальное давление минутный объем крови время условно-двигательной реакции и др.
По сфере действия факторы условий труда разделяются на внешние и внутренние. К первым относятся характеристики производственной сферы;
ко вторым – характеристики процесса труда.
По степени суммарного воздействия на организм производственного персонала т.е. по тяжести труда различают шесть групп условий труда:
)комфортные обеспечивающие оптимальные физические умственные и нервно-эмоциональные нагрузки оказывающие тренирующее воздействие на организм человека и способствующие улучшению здоровья достижению высокой работоспособности и производительности труда;
)соответствующие нормативам условий труда которые находятся в пределах требований действующих санитарных норм стандартов безопасности труда и физиологических нормативов и не оказывают влияния на снижение работоспособности человека и отклонения в состоянии его здоровья в течение всего трудового периода жизни;
)неблагоприятные вызывающие повышенные мышечные психические и нервно-эмоциональные нагрузки ухудшение показателей физиологических функций человека и снижение к концу работы производственных показателей;
)вредные приводящие к значительному снижению работоспособности человека и повышению заболеваемости производственного персонала;
)экстремальные при которых в конце рабочей смены у практически здоровых людей могут формироваться реакции которые характерны для патологического функционального состояния организма;
)недопустимые работа в которых приводит к быстрому развитию патологических явлений и тяжелым нарушениям здоровья человека.
Первая и вторая группы условий труда отнесены к нормальным третья – к допустимым четвертая – к недопустимым и требующим изменения технологии пятая и шестая – к недопустимым и подлежащим ликвидации.
- токарно-винторезный станок; 2 - решетчатый настил; 3 - инструментальная тумбочка; 4 - подъемно-поворотный стул; 5 - приемо-передвижной стол; 6 – стеллаж; 7 - тара для стружки
Рисунок 17 - Типовая планировка рабочего места токаря
5Расчет ФЗП и среднемесячной зарплаты
а) Заработная плата основных рабочих:
Зо.р.=Т Сpl Кср (104)
где Т нчас – общая трудоемкость работы;
Кср = 174 – средний тарифный коэффициент основного рабочего;
Зо.р .= 2460034174=1455336руб
Премия основных рабочих:
Зпр.о =45% Зо.р. (105)
Зпр.о =0451455336=654901 руб
Дополнительная зарплата основных рабочих:
Здоп.о =11% Зо.р (106)
Здоп.о =0111455336=160087 руб
Районный коэффициент основных рабочих:
Зр.к .о=15%( Зо.р+ Зпр+ Здоп) (107)
Зр.к .о= 015(1455336+654901+160087)= 340549 руб
Общий фонд заработной платы основных рабочих:
Зобщ .о=Зо.р.+Зпр.+Здоп +Зр.к (108)
Зобщ.о =1455336+654901+160087+340549=12621873 руб
Среднемесячная зарплата основных рабочих:
где Ко.р.- количество основных рабочих.
б) Заработная плата вспомогательных рабочих:
Зв.р.=ТСplКсрКв.р. (110)
где Т= 1820 часгод – трудоемкость работы вспомогательных рабочих;
Кср = 166 – средний тарифный коэффициент;
Кв.р. - количество вспомогательных рабочих;
Зв.р. = 18203316612=1196395 руб
Премия вспомогательных рабочих:
Зпр.в = 35% Зв.р (111)
Зпр.в =0351196395=418738 руб
Дополнительная зарплата вспомогательных рабочих:
Здоп.в = 11% Зв.р. (112)
Здоп.в =0111196395=131603 руб
Районный коэффициент вспомогательных рабочих:
Зр.к.в = 15% (Зв.р.+ Зпр.+ Здоп) (113)
Зр.к.в = 15% (Зв.р.+ Зпр.+ Здоп) = 015(1196395+418738+131603) = 262010 руб
Общий фонд зарплаты вспомогательных рабочих:
Зобщ.в = Зв.р.+ Зпр.в.+ Здоп.в +Зр.к..в (114)
Зобщ.в =1196395+418738+131603+262010 =2008746 руб
Среднемесячная зарплата вспомогательных рабочих:
в) Расчет фонда зарплаты ИТР СКП и МОП
Начальник цеха – 15000 руб
Зам. начальника –12000 руб
Энерго-механик – 10000 руб
Мастер(2 ед) – 9500 руб.
Инженер ПРБ –8000 руб.
Средняя зарплата ИТР:
ЗИТРср = (15000+12000+10000+2·9500+8000)6=10667 руб
Нормировщик – 7500 руб.
Уборщица – 3500 руб.
Премия для служащих:
Зслуж.пр = 30% от оклада (116)
Дополнительная зарплата для ИТР:
ЗИТРдоп = 15% от оклада (117)
Дополнительная зарплата для СКП и МОП:
ЗСКПМОПдоп = 12% от оклада (118)
Районный коэффициент для служащих:
Зслуж.р.к. = 15% (оклад + Зпр.+ Здоп) (119)
Среднемесячная зарплата для ИТР СКП и МОП:
Зср= Зокл + Зпр + Здоп + Зр.к. (120)
ЗИТРпр = 0310667 = 3200 руб
ЗИТРдоп = 01510667 = 1600 руб
ЗИТРр.к. = 015 (10667+3200+1600) = 2320 руб
ЗИТРср = 10667+3200+1600+2320=17787 руб
ЗИТРгод = Зср12КИТР = 17787126 = 1280664 руб
ЗСКПпр = 037500 = 2250 руб
ЗСКПдоп = 0127500 = 900 руб
ЗСКПр.к. = 015 (7500+2250+900) = 1598 руб
ЗСКПср = 7500+2250+900+1598= 12248 руб
ЗСКПгод = ЗСКПср12КСКП = 12248121 = 146976 руб
ЗМОПпр = 033500 = 1050 руб
ЗМОПдоп = 0123500 = 420 руб
ЗМОПр.к. = 015 (3500+1050+420) = 746 руб
ЗМОПср = 3500+1050+420+746 = 5716 руб
ЗМОПгод = ЗМОПср12КМОП = 5716121 = 68592 руб
Таблица 28 - Сводная ведомость заработной платы работающих цеха
Среднемесячная зарплата на одного работающего:
6 Расчет себестоимости детали
Таблица 29 - Смета расходов на содержание и эксплуатацию оборудования
Наименование статей расходов
Амортизация производственного оборудования и транспортных средств
Амортизация производственного оборудования
Норма амортизации оборудования: 7% от полной первоначальной стоимости оборудования 00748670800
Амортизация транспортных средств
Норма амортизации транспортных средств: 10% от первоначальной стоимости транспортных средств 01650000
Эксплуатация оборудования
Расходы на электроэнергию
Fд=2040 часов – действительный фонд работы оборудования;
Кобщ=075 – коэффициент одновременности работы оборудования;
Кз=075 – коэффициент загрузки оборудования;
с=097 – коэффициент учитывающий потери в сети;
дв=096 – козффициент полезного действия электродвигателей;
Sк=22 руб. – стоимость 1 кВт электроэнергии.
Продолжение таблицы 29
Затраты на вспомогательные материалы
Принимаем по укрупнёному нормативу 1200 руб. в год на станок =1200·43
Затраты на воду для производственных нужд
Спр=43 – число станков;
g=10л– годовой расход воды на 1станок;
Кз=075 – коэф. загрузки;
Sвод=022 руб. – стоимость 1 м3 воды;
затраты на сжатый воздух
Qсж.в=03. Принимаем 30% станков потребляющих сжатый воздух;
Sвоз=145 руб. – цена 1000м3 воздуха;
ЗП вспомогательных рабочих занятых обслуживанием оборудования
Принимаем годовой фонд ЗП слесарей-ремонтников электриков и наладчиков с отчислениями на соцстрах 26% кроме контролёров
Текущий ремонт оборудования и транспортных средств
Затраты на текущий ремонт оборудования
Принимаем 10% от полной первоначальной стоимости оборудования
Затраты на текущий ремонт транспортных средств
Принимаем 10% от первоначальной стоимости транспортных средств
ценных инструментов и приспособлений
Принимаем 60% от ЗП рабочих
связанных с обслуживанием оборудования (9чел)
Расходы по содержанию и эксплуатации транспортных средств
Затраты на эксплуатацию транспортных средств
Принимаем 40% от ФЗП транспортных рабочих (1чел)
Износ малоценного и быстро изнашивающегося инструмента и приспособлений расходы по их восстановлению
Принимаем 600 руб. на одного производственного рабочего
Принимаем 5% от суммы затрат всех предыдущих статей
Таблица 30 - Смета цеховых расходов
Затраты на содержание персонала цеха
ЗИТРгод + ЗСКПгод + ЗМОПгод
Отчисления на социальное страхование от годового фонда ЗП ИТР СКП и МОП
Амортизация зданий сооружений и инвентаря
Амортизация здания цеха
Норма амортизации 32% от стоимости здания 72576000
Амортизация инвентаря
Стоимость инвентаря 2% от полной первоначальной стоимости оборудования 48670800
Норма амотизации инвентаря 12% от его стоимости
Содержание здания и инвентаря
Расход электроэнергии на освещение здания
Fo = 2700 ч – годовое число часов на освещение здания
Pобщ = 1440 м2 – общая площадь цеха
gосв = 15 Втч на 1 м2 и 5% на дежурное освещение норма освещенности;
Sэл = 22 руб. – цена 1 кВтч
Продолжение таблицы 30
Расход пара на отопление
V = 18144м3 – объем помещения цеха
Fот – 4320ч – число часов в отопительном сезоне;
gпар = 20 ккалч – теплоотдача 1 кг пара на 1 м3 здания;
Sпара = 200 руб. – стоимость 1тн пара.
Расход воды на хозяйственные нужды
P = 54 чел. – численность работающих в цехе
q = 008 – удельный расход воды на одного работающнго в смену
Ф = 253 дн. – число рабочих дней в году
S вод = 15900 руб. – стоимость 1000м3 воды
Материалы расходуемые на содержание помещения
Принимаем в размере 3% от стоимости здания 72576000
Текущий ремонт здания сооружений производственного инвентаря
Затраты на текущий ремонт здания цеха
Принимаем в размере 2% от стоимости здания 72576000
Затраты на ремонт производственного оборудования
Принимаем 2% от стоимости оборудования 49320800
Затраты на ремонт инвентаря
Принимаем 10% от стоимости инвентаря 01973416
Расходы на испытания опыты исследования изобретения и др.
Принимаем 1000 руб. на одного работающего
Охрана труда и техника безопасности
Износ малоценного и быстроизнашивающегося инвентаря
Принимаем 300 руб. на одного работающего
Принимаем 1% от общей суммы затрат
Процент расходов на содержание и эксплуатацию оборудования:
Процент цеховых расходов:
Плановая калькуляция на деталь по проектному варианту.
Основная зарплата на деталь по проектному варианту:
где Тшт. = 1413 мин. – суммарное штучное время по всем операциям.
Сч - средняя часовая тарифная ставка рабочего
Сч = 34174=5916 руб.
Зпр. = 45% Зосн. = 0451393=627 руб.
Здоп. = 11% Зосн. = 0111393=153 руб.
Зр.к. = 015 (Зосн.+ Зпр.+ Здоп.) = 015 (1393+627+153)=326руб.
Зобщ. = Зосн.+ Зпр.+ Здоп.+ Зр.к. = 1393+627+153+326=2499 руб.
Зн = 0262499=650 руб.
Накладные расходы на содержание и эксплуатацию оборудования по проектному варианту
Общецеховые накладные расходы по проектному варианту
Рассчитываем себестоимость детали по проектному варианту:
Спр=Сзаг+Зосн+ Зпр+ Здоп.+ Зр.к.+ Зн+Ррсэо+Рцех (128)
Спр=52965+1393+627+153+326+650+12453+9458=78025руб.
7 Определение эффективности предлагаемых решений и сводные показатели проектируемого цеха
Для того чтобы определить эффективность предлагаемых решений рассчитаем себестоимость детали по базовому варианту.
Плановая калькуляция на деталь по базовому варианту
Основная зарплата на деталь (124)
Зпр. = 0452396=1078 руб.
Здоп. = 0112396=264 руб
Зр.к. = 015 (Зосн.+ Зпр.+ Здоп.) =015 (2396+1078+264)=561руб.
Зобщ. = Зосн.+ Зпр.+ Здоп.+ Зр.к. =2396+1078+264+561=4299руб.
Зн = 0264299= 1118 руб.
Накладные расходы на содержание и эксплуатацию оборудования по базовому варианту (126)
Общецеховые накладные расходы по базовому варианту (127)
.Таблица 31 - Расчет полной себестоимости детали
Основная зарплата производственных рабочих
Дополнительная зарплата производственных рабочих
Премия производственных рабочих
Районный коэффициент
Единый социальный налог
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования
Итоговая себестоимость детали
Годовой экономический эффект
Эг. = (С1 – С2) N (129)
Эг. = (108044-78025) 30000 = 9005700 руб.
Сводные показатели проектируемого цеха приведены в таблице 32.
Таблица 32 - Технико-экономические показатели проектируемого цеха
Значение показа-телей
Годовой объем выпуска изделий
Общее количество работающих
Общее количество основных рабочих
Общее количество вспомогательных рабочих
Общее количество ИТР
Общее количество СКП
Общее количество МОП
Средний тарифный разряд основных рабочих
Выработка на одного работающего
Выработка на одного основного работающего
Фонд заработной платы по цеху
Среднемесячная заработная плата основного рабочего
Среднемесячная заработная плата работающего
Количество оборудования
Общая стоимость оборудования
Суммарная (электрическая) мощность оборудования
Средняя (электрическая) мощность единицы оборудования
Средняя загрузка оборудования
Производственная площадь цеха
Производственная площадь на единицу оборудования
Проектная себестоимость единицы изготовляемого изделия
Условно-годовая экономия.
Техника безопасности и противопожарная безопасность
1 Идентификация возможных поражающих опасных и вредных производственных факторов в механическом цехе
Безопасность труда — это такое состояние его условий при котором исключено воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов. В определенных условиях опасный производственный фактор может привести к травме или другому внезапному резкому ухудшению здоровья работающего а вредный производственный фактор — к его заболеванию или снижению работоспособности.
Техника безопасности — система организационных мероприятий и технических средств предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов.
Производственная санитария — система организационных мероприятий и технических средств предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих вредных производственных факторов.
Охрана труда — это система законодательных актов социально-экономических организационных технических гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств обеспечивающих безопасность сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.
Опасные и вредные производственные факторы (ГОСТ 12.0.003-74) подразделяются на четыре группы: физические химические биологические и психофизиологические.
К опасным физическим факторам относятся: движущиеся машины и механизмы; различные подъемно-транспортные устройства и перемещаемые грузы; незащищенные подвижные элементы производственного оборудования (приводные и передаточные механизмы режущие инструменты вращающиеся и перемещающиеся приспособления и др.); отлетающие частицы обрабатываемого материала и инструмента электрический ток повышенная температура поверхностей оборудования и обрабатываемых материалов и т.д.
Вредными для здоровья физическими факторами являются: повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны; высокие влажность и скорость движения воздуха; повышенные уровни шума вибрации ультразвука и различных излучений - тепловых ионизирующих электромагнитных инфракрасных и др. К вредным физическим факторам относятся также запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; недостаточная освещенность рабочих мест проходов и проездов; повышенная яркость света и пульсация светового потока.
Химические опасные и вредные производственные факторы по характеру действия на организм человека подразделяются на следующие подгруппы: общетоксические раздражающие сенсибилизирующие (вызывающие аллергические заболевания) канцерогенные (вызывающие развитие опухолей) мутогенные (действующие на половые клетки организма). В эту группу входят многочисленные пары и газы: пары бензола и толуола окись углерода сернистый ангидрид окислы азота аэрозоли свинца и др. токсичные пыли образующиеся например при обработке резанием бериллия свинцовистых бронз и латуней и некоторых пластмасс с вредными наполнителями. К этой группе относятся агрессивные жидкости (кислоты щелочи) которые могут причинить химические ожоги кожного покрова при соприкосновении с ними.
К биологическим опасным и вредным производственным факторам относятся микроорганизмы (бактерии вирусы и др.) и макроорганизмы (растения и животные) воздействие которых на работающих вызывает травмы или заболевания.
К психофизиологическим опасным и вредным производственным факторам относятся физические перегрузки (статические и динамические) и нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение перенапряжение анализаторов слуха зрения и др.).
Между вредными и опасными производственными факторами наблюдается определенная взаимосвязь. Во многих случаях наличие вредных факторов способствует проявлению травмоопасных факторов. Например чрезмерная влажность в производственном помещении и наличие токопроводящей пыли (вредные факторы) повышают опасность поражения человека электрическим током (опасный фактор).
Уровни воздействия на работающих вредных производственных факторов нормированы предельно-допустимыми уровнями значения которых указаны в соответствующих стандартах системы стандартов безопасности труда и санитарно-гигиенических правилах.
Предельно допустимое значение вредного производственного фактора (по ГОСТ 12.0.002-80) - это предельное значение величины вредного производственного фактора воздействие которого при ежедневной регламентированной продолжительности в течение всего трудового стажа не приводит к снижению работоспособности и заболеванию как в период трудовой деятельности так и к заболеванию в последующий период жизни а также не оказывает неблагоприятного влияния на здоровье потомства.
Ориентировочно причины несчастных случаев можно подразделить на три группы.
а) Технические причины: конструктивные недостатки машин станков механизмов транспортных систем; техническое несовершенство и конструктивные недостатки оборудования; несовершенство технологического процесса; неисправность или отсутствие средств безопасности (ограждений предохранительных устройств и др.).
б) Организационные причины: нарушение технологического процесса; неправильная организация труда рабочего места; неправильная планировка оборудования; использование несоответствующего оборудования приспособлений инструмента; отсутствие или неудовлетворительное качество индивидуальных защитных средств; отсутствие руководства и надзора за работой со стороны инженерно-технического персонала; привлечение к работе лиц не имеющих соответствующих навыков и неспециалистов; применение опасных приемов работы; недостаточная обученность рабочих безопасным приемам труда; нарушение и несоблюдение требований охраны труда.
в) Санитарно-гигиенические причины: ненормальные метеорологические условия (температура влажность скорость движения воздуха тепловые излучения); нерациональное освещение; загрязненность воздушной среды (наличие вредных паров газов пыли); шум и вибрация; вредные излучения (радиоактивные электромагнитные и др.); нарушение правил личной гигиены и антисанитарное состояние производственных и бытовых помещений; отсутствие или неудовлетворительный медицинский надзор.
2 Разработка мероприятий обеспечивающих снижение отрицательного влияния опасных и вредных факторов и чрезвычайных ситуаций
Мероприятия направленые на защиту от вредных и опасных факторов в механическом цехе могут быть сгруппированы как:
) нормирование факторов производственной среды влияющих на здоровье и работоспособность;
)оздоровление условий труда путем уменьшения и ликвидации вредных факторов производственной среды;
)устройство рабочего места и использование инструментов машин и оборудования в соответствии с физиологическими требованиями;
)внедрение физиологически обоснованных режимов труда и отдыха;
)уменьшение умственной и эмоциональной напряженности труда.
)учет психологических особенностей личности при выборе профессии и соответствия их требованиям предъявляемым особенностям труда (профессиональная ориентация и отбор).
)разработка и внедрение мероприятий по созданию благоприятного климата в коллективе высокой заинтересованности в труде и его результатах.
)соблюдение требований технической эстетики при оформлении интерьеров расположении оборудования цветовом оформлении и т.п.
Планирование работ по охране труда - это организационный управленческий процесс осуществляемый с целью обеспечения безопасных условий труда работников на основе эффективного использования средств выделяемых на улучшение условий и охраны труда.
Составление планов по охране труда представляет собой разработку конкретных мероприятий на определенный срок с указанием исполнителей и средств необходимых для реализации мероприятий.
Согласно ст.226 ТК РФ финансирование мероприятий по улучшению условий и охраны труда в организациях независимо от организационно-правовых форм (за исключением федеральных казенных предприятий и федеральных учреждений) осуществляется в размере не менее 02 процента суммы затрат на производство продукции (работ услуг) а в организациях.
Согласно Рекомендациям по планированию мероприятий по охране труда (Постановление Минтруда России от 27 февраля 1995 года № 11) мероприятия по охране труда обеспечиваются соответствующей проектно-конструкторской и технологической документацией оформляются разделом в коллективном договоре и соглашении по охране труда на основе анализа причин производственного травматизма и профессиональных заболеваний по результатам экспертизы технического состояния производственного оборудования а также с учетом работ по обязательной сертификации постоянных рабочих мест на производственных объектах на соответствие требованиям охраны труда.
Соглашение по охране труда - правовая форма планирования и проведения мероприятий по охране труда с указанием сроков выполнения и ответственных лиц.
Оно вступает в силу с момента его подписания сторонами (работодателями и уполномоченными работниками представительными органами) либо со дня установленного в соглашении. Внесение изменений и дополнений в соглашение производится по взаимному согласию сторон. Контроль за выполнением соглашения осуществляется непосредственно сторонами или уполномоченными ими представителями. При осуществлении контроля стороны обязаны предоставлять всю необходимую для этого имеющуюся информацию.
Мероприятия по охране труда должны включать следующие направления:
)модернизация технологического подъемно-транспортного и другого производственного оборудования;
)внедрение систем (устройств) автоматического и дистанционного управления и регулирования производственным оборудованием технологическими процессами подъемными и транспортными устройствами применение промышленных роботов в опасных и вредных производствах с целью обеспечения безопасности работников;
)совершенствование технологических процессов в целях устранения воздействия на работников опасных и вредных производственных факторов;
)внедрение систем автоматического контроля и сигнализации уровней опасных и вредных производственных факторов на рабочих местах;
)внедрение и совершенствование технических устройств обеспечивающих защиту работников от поражения электрическим током;
)установка предохранительных защитных и сигнализирующих устройств (приспособлений) в целях обеспечения безопасной эксплуатации и аварийной защиты паровых водяных газовых кислотных и других производственных коммуникаций и сооружений;
)механизация и автоматизация технологических операций (процессов) связанных с хранением перемещением (транспортированием) заполнением и опорожнением передвижных и стационарных резервуаров (сосудов) с ядовитыми агрессивными легковоспламеняющимися и горючими жидкостями используемыми в производстве;
)снижение до регламентированных уровней вредных веществ в воздухе рабочей зоны неблагоприятно действующих механических колебаний (шум вибрация ультразвук и др.) и излучений (ионизирующего электромагнитного лазерного ультрафиолетового и др.) на рабочих местах;
)устройство новых и совершенствование имеющихся средств коллективной защиты работников от воздействия опасных и вредных производственных факторов;
)устройство новых и реконструкция имеющихся отопительных и вентиляционных систем в производственных и бытовых помещениях тепловых и воздушных завес аспирационных и пылегазоулавливающих установок с целью обеспечения нормального теплового режима и микроклимата чистоты воздушной среды в рабочей и обслуживаемых зонах помещений;
)приведение естественного и искусственного освещения на рабочих * местах в цехах бытовых помещениях местах массового перехода людей" на территории к нормам;
)перепланировка размещения производственного оборудования организация рабочих мест с целью обеспечения безопасности работников;
)нанесение на производственное оборудование (органы управления и контроля элементы конструкции) коммуникации и на другие объекты сигнальных цветов и знаков безопасности;
)механизация работ при складировании и транспортировании сырья готовой продукции и отходов производства;
)механизация уборки производственных помещений своевременное удаление и обезвреживание отходов производства являющихся источниками опасных и вредных производственных факторов очистки воздуховодов и вентиляционных установок осветительной арматуры окон фрамуг световых фонарей;
)приведение зданий (производственных административных бытовых общественных складских) сооружений помещений строительных и промышленных площадок к нормам;
)расширение реконструкция и оснащение санитарно-бытовых помещений (гардеробных душевых умывальных уборных мест для размещения полудушей помещений для личной гигиены женщин помещений для обогрева или охлаждения обработки хранения и выдачи специальной одежды и др.";
)мероприятия связанные с обеспечением работников занятых на работах с вредными или опасными условиями труда а также на работах производимых в особых температурных и климатических условиям или связанных с загрязнением специальной одеждой специальной обувью и другими средствами индивидуальной защиты смывающими и обезвреживающими средствами;
)приобретение и монтаж сатураторных установок (автоматов) для приготовления газированной воды устройство централизованной подачи к рабочим местам питьевой и газированной воды чая и других тонизирующих напитков;
)устройство на действующих объектах новых и реконструкция имеющихся мест организованного отдыха помещений и комнат релаксации психологической разгрузки мест обогрева работников а также укрытий от солнечных лучей и атмосферных осадков при работах на открытом воздухе;
)устройство тротуаров переходов тоннелей галерей на территории предприятия (цеха) строительной площадки в целях обеспечения безопасности работников внедрение системы мер по профилактике дорожно-транспортного травматизма;
)проведение экспертизы условий труда в проектной и технологической документации при строительстве новых и реконструкции действующих предприятий зданий сооружений объектов производственного назначения
)проведение атестации рабочих мест по условиям труда с последующей сертификации организации работ по охране труда;
)организация обучения инструктажа проверки знаний по охране труда работников предприятия;
)организация кабинетов уголков передвижных лабораторий приобретение для них необходимых приборов наглядных пособий демонстрационной аппаратуры и т.п. проведение выставок по охране труда и безопасности дорожного движения;
)разработка издание (размножение) инструкций по охране труда а также приобретение других нормативных правовых актов и литературы в области охраны труда.
По усмотрению работодателей профессиональных союзов и иных уполномоченных работниками представительных органов в мероприятия по охране труда могут включаться и другие работы направленные на оздоровление работников и улучшение условий их труда.
2.1 Организация микроклимата на рабочих местах
Организация микроклимата на рабочих местах должна производится в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 “Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования” Санитарными правилами и нормами СанПиН 2.2.4.548-96 "Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений" (утв. постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 1 октября 1996 г. N 21).
Согласно требований показатели микроклимата должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого теплового состояния организма.
Показателями характеризующими микроклимат в производственных помещениях являются:
- температура воздуха;
- температура поверхностей;
- относительная влажность воздуха;
- скорость движения воздуха;
- интенсивность теплового облучения.
Оптимальные микроклиматические условия установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека для различных категорий работ. Они обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8-часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции не вызывают отклонений в состоянии здоровья создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными на рабочих местах.
Категории работ разграничиваются на основе интенсивности энерготрат организма в ккалч (Вт).
К категории Iа относятся работы с интенсивностью энерготрат до 120 ккалч (до 139 Вт) производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях точного приборо- и машиностроения на часовом швейном производствах в сфере управления и т.п.).
К категории Iб относятся работы с интенсивностью энерготрат 121-150 ккалч (140-174 Вт) производимые сидя стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (ряд профессий в полиграфической промышленности на предприятиях связи контролеры мастера в различных видах производства и т.п.).
К категории IIа относятся работы с интенсивностью энерготрат 151-200 ккалч (175-232 Вт) связанные с постоянной ходьбой перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения (ряд профессий в механосборочных цехах машиностроительных предприятий в прядильно-ткацком производстве и т.п.).
К категории IIб относятся работы с интенсивностью энерготрат 201-250 ккалч (233-290 Вт) связанные с ходьбой перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в механизированных литейных прокатных кузнечных термических сварочных цехах машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.).
К категории III относятся работы с интенсивностью энерготрат более 250 ккалч (более 290 Вт) связанные с постоянными передвижениями перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий (ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой литейных цехах с ручной набивкой и заливкой опок машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.).
Согласно данной классификации рабты выполняемые в проектируемом цехе относятся к категории IIа.
Таблица 33 - Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений
Допустимые микроклиматические условия установлены по критериям допустимого теплового и функционального состояния человека на период 8-часовой рабочей сиены. Они не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья но могут приводить к возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта напряжению механизмов терморегуляции ухудшению самочувствия и понижению работоспособности.
Допустимые величины показателей микроклимата устанавливаются в случаях когда по технологическим требованиям техническим и экономически обоснованным причинам не могут быть обеспечены оптимальные величины.
Таблица 34 - Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений
Измерения показателей микроклимата в целях контроля их соответствия гигиеническим требованиям должны проводиться в холодный период года - в дни с температурой наружного воздуха отличающейся от средней температуры наиболее холодного месяца зимы не более чем на 5° С в теплый период года - в дни с температурой наружного воздуха отличающейся от средней максимальной температуры наиболее жаркого месяца не более чем на 5° С. Частота измерений в оба периода года определяется стабильностью производственного процесса функционированием технологического и санитарно-технического оборудования.
При выборе участков и времени измерения необходимо учитывать все факторы влияющие на микроклимат рабочих мест (фазы технологического процесса функционирование систем вентиляции и отопления и др.). Измерения показателей микроклимата следует проводить не менее 3 раз в смену (в начале середине и в конце). При колебаниях показателей микроклимата связанных с технологическими и другими причинами необходимо проводить дополнительные измерения при наибольших и наименьших величинах термических нагрузок на работающих.
Измерения следует проводить на рабочих местах. Если рабочим местом являются несколько участков производственного помещения то измерения осуществляются на каждом из них.
Для поддержания нормальных параметров микроклимата в рабочей зоне применяют: механизацию и автоматизацию технологических процессов защиту от источников теплового излучения устройство систем вентиляции кондиционирования воздуха и отопления. Важное место имеет и правильная организация труда и отдыха работников выполняющих трудоёмкие работы в
2.2Проектирование приточно-вытяжной вентиляции
Для создания требуемых параметров микроклимата в производственном помещении применяют системы вентиляции и кондиционирования воздуха а также различные отопительные устройства. Вентиляция представляет собой смену воздуха в помещении предназначенную поддерживать в нем соответствующие метеорологические условия и чистоту воздушной среды.
Вентиляция помещений достигается удалением из них нагретого или загрязненного воздуха и подачей чистого наружного воздуха. Общеобменная вентиляция предназначенная для обеспечения заданных метеорологических условий осуществляет смену воздуха во всём помещении. Она предназначена для поддержания требуемых параметров воздушной среды во всём объёме помещения. Схема такой вентиляции представлена внизу.
Для эффективной работы системы общеобменной вентиляции при поддержании требуемых параметров микроклимата количество воздуха поступающего в помещение (Lпр) должно быть практически равно количеству воздуха удаляемого из него (Lвыт).
Рисунок 18 - Схема общеобменной вентиляции (стрелками показано направление движения воздуха)
Количество приточного воздуха требуемого для удаления избытков явной теплоты из помещения (Qизб кДжч) определяется выражением:
где Lпр требуемое количество приточного м3ч;
C удельная теплоёмкость воздуха при постоянном давлении равная 1 кДж(кгград);
ρпр плотность приточного воздухакгм3;
tвыт температура удаляемого воздуха ºС;
tпр температура приточного воздуха ºС.
Для эффективного удаления избытков явной теплоты температура приточного воздуха должна быть на 56 ºС ниже температуры воздуха в рабочей зоне.
Количество приточного воздуха необходимо для удаления влаги выделившейся в помещении рассчитывают по формуле:
где Gвп масса водяных паров выделяющихся в помещении гч;
dвыт содержание влаги в удаляемом из помещения воздухе гкг;
dприт содержание влаги в наружном воздухе гкг;
ρпр плотность приточного воздуха.
По способу перемещения воздуха вентиляция может быть как естественной так и с механическим побуждением возможно также сочетание этих двух способов. При естественной вентиляции воздух перемещается за счёт разности температур в помещении и наружного воздуха а также в результате действия ветра.
Способы естественной вентиляции: инфильтрация проветривание аэрация с использованием дефлекторов.
При механической вентиляции воздух перемещается с помощью специальных воздуходувных машин-вентиляторов создающих определённое давление и служащих для перемещения воздуха в вентиляционной сети. Чаще всего на практике используют осевые радиаторы.
Для создания требуемых параметров микроклимата на определённом участке производственного помещения используется местная приточная вентиляция. Она подаёт воздух не во все помещения а лишь в ограниченную часть. Местная приточная вентиляция может быть обеспечена путём устройства воздушных душей и оазисов или воздушно-тепловой завесы.
Воздушные души применяют для защиты работающих от воздушного теплового излучения интенсивностью 350 Втм2 и более. Принцип их действия основан на обдуве работающего струёй увлаженного воздушного потока скорость которого составляет 135 мc. При этом увеличивается теплоотдача от организма человека в окружающую среду.
Воздушных оазисах представляющих собой часть производственного помещения ограниченного со всех сторон переносными перегородками создаются требуемые параметры микроклимата. Указанные источники используются в горячих цехах.
Для защиты людей от переохлаждения в холодное время года в дверных проёмах и воротах устраивают воздушные и воздушно-тепловые завесы. Принцип их работы основан на том что под углом к холодному воздушному потоку поступающему в помещение направлен воздушный поток (комнатной температуры или подогретый) который либо снижает скорость и изменяет направление холодного потока уменьшая вероятность возникновения сквозняков в производственном помещении либо подогревает холодный поток (в случае воздушно-тепловой завесы).
В настоящие время для поддержания для требуемых параметров микроклимата широко применяют установки для кондиционирования воздуха (кондиционирования). Кондиционированием воздуха называется создание и автоматическое поддержание в производственных или бытовых помещениях независимо от внешних метеорологических условий постоянных или изменяющихся по определённой программе температуры влажности чистоты и скорости движения воздуха сочетания которых создаёт комфортные условия труда или требуется для нормального протекания технологического процесса. Кондиционер это автоматизированная вентиляционная установка поддерживающая в помещении заданные параметры микроклимата.
2.3 Защита персонала от механических опасностей
Механическая опасность – опасность способная причинить травму в результате контакта объекта или его частей с человеком. К ним относятся: движущиеся части механизма передвигающиеся детали механизма заготовки острые кромки заусенцы рабочие места размещенные на значительной высоте повышенная запыленность воздуха горячие и скользкие поверхности. Факторы увеличивающие опасность: подъемники недостатки монтажа и конструкции оборудования применения оборудования во внеэксплуатационных условиях.
Методы и средства защиты:
а) обеспечение недоступности опасной зоны;
б)Уменьшение опасности при помощи специальных приспособлений к которым относятся:
) Оградительные устройства (стационарные съемные переносные частичные могут быть сплошными и сетчатыми)
) Предохранительные устройства ограничения (слабое звено) шпонки мембраны блокировочные устройства(механические электрические оптические радиационные и др) которые соединены с пусковым механизмом.
Оградительные устройства – класс средств защиты препятствующих попаданию человека в опасную зону. Оградительные устройства применяют для изоляции систем привода машин и агрегатов зоны обработки заготовок на станках прессах штампах оголенных токоведущих частей зон интенсивных излучений (тепловых электромагнитных ионизирующих) зон выделения вредных веществ загрязняющих воздушную среду и т. п.
а – полное ограждение; б – частичное ограждение режущего инструмента; в – частичное ограждение зоны резания ; 1 – поворотная ось экрана; 2 – рамка; 3 – прозрачный экран.
Рисунок 19 - Оградительные устройства
Конструктивные решения оградительных устройств весьма разнообразны. Они зависят от вида оборудования расположения человека в рабочей зоне специфики опасных и вредных факторов сопровождающих технологический процесс. В соответствии с ГОСТ 12.4.125–83 классифицирующим средства защиты от механического травмирования оградительные устройства подразделяют: по конструктивному исполнению –на кожухи дверцы щиты козырьки планки барьеры и экраны; по способу изготовления–на сплошные несплошные (перфорированные сетчатые решетчатые) и комбинированные; по способу установки–на стационарные и передвижные. Примерами полного стационарного ограждения служат ограждения распределительных устройств электрооборудования кожуха галтовочных барабанов корпуса электродвигателей насосов и т. п.; частичного– ограждения фрез или рабочей зоны станка.
Возможно применение подвижного (съемного) ограждения. Оно представляет собой устройство сблокированное с рабочими органами механизма или машины вследствие чего закрывает доступ в рабочую зону при наступлении опасного момента..
Переносные ограждения являются временными. Их используют при ремонтных и наладочных работах для защиты от случайных прикосновений к токоведущим частям а также от механических травм и ожогов. Выполняются они чаще всего в виде щитов высотой 17 м.
Конструкция и материал ограждающих устройств определяются особенностями оборудования и технологического процесса в целом. Ограждения выполняют в виде сварных и литых кожухов решеток сеток на жестком каркасе а также в виде жестких сплошных щитов (щитков экранов). Размеры ячеек в сетчатом и решетчатом ограждении определятся в соответствии с ГОСТ 12.2.062–81. В качестве материала ограждений используют металлы пластмассы дерево. При необходимости наблюдения за рабочей зоной кроме сеток и решеток применяют сплошные оградительные устройства из прозрачных материалов (оргстекла триплекса и т. д.).
Чтобы выдерживать нагрузки от отлетающих при обработке частиц и случайные воздействия обслуживающего персонала ограждения должны быть достаточно прочными и хорошо крепиться к фундаменту или частям машины. При расчете на прочность ограждений машин и агрегатов для обработки металлов необходимо учитывать возможность вылета и удара об ограждение обрабатываемых заготовок.
Предохранительные защитные средства предназначены для автоматического отключения агрегатов и машин при отклонении какого-либо параметра характеризующего режим работы оборудования за пределы допустимых значений. Таким образом при аварийных режимах (увеличении давления температуры рабочих скоростей силы тока крутящих моментов и т. п.) исключается возможность взрывов поломок воспламенений. В соответствий с ГОСT 12.4.125—83 предохранительные устройства по характеру действия бывают блокировочными и ограничительными.
Блокировочные устройства по принципу действия подразделяют на механические электронные электрические электромагнитные пневматические гидравлические оптические магнитные и комбинированные.
Ограничительные устройства по конструктивному исполнению подразделяют на муфты штифты клапаны шпонки мембраны пружины сильфоны и шайбы.
Блокировочные устройства препятствуют проникновению человека в опасную зону либо во время пребывания его в этой зоне устраняют опасный фактор.
Особенно большое значение этим видам средств защиты придается на рабочих местах агрегатов и машин не имеющих ограждений а также там где работа может вестись при снятом или открытом ограждении.
Механическая блокировка представляет собой систему обеспечивающую связь между ограждением и тормозным (пусковым) устройством. При снятом ограждении агрегат невозможно растормозить а следовательно и пустить его в ход .
– ограждение; 2 – рычаг тормоза; 3 – запорная планка; 4 – направляющая
Рисунок 20 - Схема механической блокировки
Оптическая блокировка находит применение в кузнечно-прессовых и механических цехах машиностроительных заводов. Световой луч попадающий на фотоэлемент обеспечивает постоянное протекание тока в обмотке блокировочного электромагнита. Если в момент нажатия педали в рабочей (опасной) зоне штампа окажется рука рабочего падение светового тока на фотоэлемент прекращается обмотки блокировочного магнита обесточиваются его якорь под действием пружины выдвигается и включение пресса педалью становится невозможным.
Примерами ограничительных устройств являются элементы механизмов и машин рассчитанные на разрушение (или несрабатывание) при перегрузках. К слабым звеньям таких устройств относятся: срезные штифты и шпонки соединяющие вал с маховиком шестерней или шкивом; фрикционные муфты не передающие движения при больших крутящих моментах; плавкие предохранители в электроустановках; разрывные мембраны в установках с повышенным давлением и т. п. Слабые звенья делятся на две основные группы: звенья с автоматическим восстановлением кинематической цепи после того как контролируемый параметр пришел в норму (например муфты трения) и звенья с восстановлением кинематической цепи путем замены слабого звена (например штифты и шпонки). Срабатывание слабого звена приводит к останову машины на аварийных режимах.
2.4Организационно-планировочные решения проблем вибрации и шума в проектируемом цехе
Шум является одним из наиболее распространенных неблагоприятных факторов условий труда на производстве. Под влиянием интенсивного шума нарушаются функции не только слухового анализатора но и центральной нервной сердечно-сосудистой и других физиологических систем. Работа в условиях интенсивного шума приводит к снижению производительности труда росту брака и увеличению вероятности получения производственных травм.
Физиологическое воздействие шума на человека зависит от многих факторов: от уровня звукового давления (интенсивности) шума его частотного состава продолжительности действия и индивидуальных особенностей человека.
Для снижения производственного шума используют различные методы: устранение причин или ослабление шума в источнике его возникновения снижение шума на пути его распространения и применение индивидуальных средств защиты рабочих.
Ослабление шума в источнике его возникновения является наиболее радикальным средством борьбы с шумом производственного оборудования. Однако опыт предприятий показал что эффективность мероприятия по снижению шума эксплуатируемых машин и механизмов невелика и поэтому снижения шума следует добиваться прежде всего в процессе проектирования оборудования.
На предприятиях машиностроения находит применение разнообразное технологическое оборудование являющееся источником шума и вибрации. Шум большинства металлорежущих станков имеет средне- и высокочастотный характер. Наибольший шум создается при работе на крупногабаритных токарных револьверных фрезерных карусельных станках особенно при обработке деталей из твердых сплавов. Основными источниками шума большинства металлорежущих станков являются приводы электродвигатели и режущий инструмент в процессе работы.
Довольно трудно бороться с шумом возникающим при обработке деталей на металлорежущих станках. Снижения шума можно добиться применив менее интенсивный режим резания или разместив станки в изолированных помещениях с потолками и стенами облицованными звукопоглощающим материалом. Применение акустических экранов отделяющих одно рабочее место от другого также способствует снижению шума.
Измерения шума производимого оборудованием установленным в механических цехах заводов показали что независимо от способа расстановки оборудования в помещении уровни звукового давления составляют в среднем 90—100 дБ. Это превышает допустимые санитарными нормами уровни шума. В настоящее время имеется реальная возможность уменьшить шум в механических цехах до уровней допустимых санитарными нормами. Для этого надо оборудовать станки ограждениями с шумопоглощающими покрытиями их внутренней поверхности и облицевать потолок и стены цеха звукопоглощающими материалами. Разработаны конструкции технологических сравнительно дешевых и обладающих значительной акустической эффективностью облицовок для металлообрабатывающих цехов.
Распространенным источником интенсивного высокочастотного шума является также выброс в атмосферу сжатого воздуха от всевозможных пневмосистем. Сжатый воздух широко используется для автоматизации производственных процессов для очистки сушки охлаждения деталей и заготовок и т. д.
Снизить шум воздушной струи можно за счет уменьшения давления в струе что приводит к снижению скорости истечения и значительному снижению звуковой мощности которая зависит от скорости истечения а так же за счет систематического устранения утечек сжатого воздуха проводимых службой механика.
На современном уровне развития технологии важной проблемой требующей решения является борьба с вибрацией. Вибрационная болезнь занимает второе место среди профессиональных заболеваний уступая только пневмокониозам.
Защита от вибраций начинается прежде всего с их ликвидации. Достигается это в первую очередь совершенствованием кинематических схем и улучшением работы механизмов. Для отдельных частей конструкций применяют упругую подвеску амортизацию изолируют опоры. Изоляция фундамента (в почве вокруг фундамента устраивают разрывы без заполнения или с заполнением) предотвращает передачу колебаний от фундамента к окружающей почве или от нее к фундаменту.
Техническими мерами не всегда удается снизить уровень шума и вибрации ниже установленных норм. В этих случаях приходится пользоваться индивидуальными защитными средствами. Для защиты от локальных вибраций рекомендуется использовать обувь на толстой виброгасящей подошве антивибрационные рукавицы.
Администрация предприятия эксплуатирующего вибрирующие инструменты и оборудование должна обеспечить соблюдение действующих санитарных правил а также следующих основных требований: к эксплуатации должны допускаться только исправные машины; при приеме на работы связанные с воздействием вибрации поступающие должны пройти предварительный медицинский осмотр а также проходить периодические медицинские осмотры не реже 1 раза в год; работающих необходимо снабжать в установленном порядке индивидуальными средствами защиты от вибрации и шума.
2.5Мероприятия электробезопасности и пожарной безопасности в цеху
Целью обеспечения электробезопасности на любом производстве на любом предприятии объекте является ограничение воздействия опасных и вредных факторов электрического тока электрической дуги и электромагнитных излучений на персонал оборудование и сооружения объекта и сопрягаемые с ним другие объекты в установленных пределах.
Обеспечение электробезопасности достигается:
)защитой персонала от токов наведения а также оборудования;
)защитой персонала и оборудования от статистического электричества;
)защитой персонала от грозовых разрядов;
)исключением возможности попадания электрического напряжения на наружные металлические части изделий и их составных частей включая органы управления настройки регулировки и т.п.
Электробезопасность должна обеспечиваться:
)конструкцией электроустройств установок;
)техническими способами и средствами их защиты;
)организационными и техническими мероприятиями. Правила и нормы в этой части регламентируются в соответствующих правилах и стандартах. Величины допустимых токов и напряжений прикосновения в злектроустановках определяемые в соответствии с предельно допустимыми уровнями воздействия на человека токов и напряжений прикосновения не вызывающими физиологических изменений в организме соответствуют ГОСТ 12.038-82.
Технические способы и средства защиты которые обеспечивают электробезопасность должны быть установлены с учетом:
)номинального напряжения рода частоты тока электрической установки;
)способа электрообеспечения (от стационарной сети или от автономного источника и т.п.); режима нейтрали (средней точки) источника питания электроэнергией (изолированная заземленная нейтраль);
)вида исполнения (станционные передвижные переносные);
)условий внешней среды (особо опасные помещения повышенной опасности без повышенной опасности на открытом воздухе);
)возможностей снятия напряжения с токоведущих частей на которых или вблизи которых должна производиться работа;
)характера возможного прикосновения человека к элементам цепи тока: однофазное двухфазное прикосновение прикосновение к металлическим нетоковедущим частям оказавшимся под напряжением;
)возможностей приближения к токоведущим частям находящимся под напряжением на расстоянии меньше допустимого или попадания в зону растекания тока;
)видов работы (эксплуатация установок монтаж наладка испытания). Электрические устройства и изделия должны быть заземлены в соответствии с требованиями ГОСТ В 23397-78 ГОСТ В 23396-78. Сопротивления изоляции электрических сетей и электрических устройств должны соответствовать ГОСТ В 23387-78 и нормам установленным в нормативно-технической документации.
Особые меры электробезопасности соответствующие ПУЭ-85 и ГОСТ 12.2.0073-75 предусмотрены для электротехнических устройств с напряжением выше 1000 В.
Задача обеспечения взрывопожаробезопасности заключается в предупреждении или ограничении воздействия на оборудование объекта персонал население и окружающую среду опасных и вредных факторов вызванных взрывами и пожарами.
Взрывобезопасность объекта обеспечивается:
)исключением возникновения источников инициирования загорания и взрывов;
)исключения возможности образования взрыво- и пожароопасных концентраций сред;
)применением минимально необходимых пожароопасных средств на объекте;
)создание на объекте противопожарной противовзрывной защиты в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004-85 ГОСТ 12.1.010-84.
Противопожарная и противовзрывная защита состоит из:
)пассивной противопожарной защиты;
)активной противопожарной защиты.
Пассивная защита включает:
)меры по предотвращению загораний пожаров взрывов;
)меры по ограничению распространения пламени дыма из аварийного помещения а также предотвращения тяги и газового обмена со смежными помещениями и сооружениями;
)меры по обеспечению путей эвакуации персонала из аварийного помещения.
Активная противопожарная защита включает:
)средства контроля предпожарных ситуаций и пожарную сигнализацию;
)стационарные средства и системы пожаротушения.
)Пассивная защита обеспечивается:
)компоновкой помещений и сооружений объекта;
)конструктивными мероприятиями;
)соответствующим размещением оборудования;
)газонепроницаемостью взрыво- и пожароопасных помещений применением огнестойких материалов конструкций отделочных материалов. лакокрасочных покрытий;
)применением на объекте электрооборудования соответствующего защищенного исполнения.
Активная противопожарная безопасность должна обеспечиваться:
)техническими средствами и системами обнаружения пожара и автоматической сигнализацией о его возникновении;
)техническими средствами и системами его локализации и ликвидации пожаров в любой стадии их развития в том числе вызванных внешними воздействиями.
2.6Утилизация отходов производства. Экологическая безопасность
В целях повышения экологичности производства и экономного использования ресурсов применяются различные способы извлечения полезных и ценных материалов из отходов производства. В ряде случаев это экономически оправдывается и на схемах такого процесса разрабатываются производства для получения вторсырья.
Лом и отходы черных и цветных металлов являются важнейшим вторичным сырьем для металлургической промышленности. Эти отходы образуются при обработке металла в виде стружки кусков и листовых отходов в результате морального или физического износа оборудования запасных частей и инструмента (амортизационный лом). Перерабатывают металлический лом предприятия имеющие в своем составе плавильные печи предприятия "Вторчермета" и металлургические комбинаты. Лом является составной частью шихты доменных и сталеплавильных производств.
Значительные потери металлического лома происходят из-за плохой организации его сбора. Лом и отходы цветных металлов перерабатывают предприятия "Вторцветмета". В наибольших количествах образуются алюминиевый свинцовый медный и цинковый лом. Процессы его переработки сложны и требуют дорогостоящего оборудования. Сложность переработки состоит в том что цветные металлы находятся в металлоломе в виде сплавов а извлекать каждый «ид металла необходимо отдельно.
Основными экологически опасными отходами машиностроительного комплекса являются отходы гальванических производств которые в зависимости от источников образования разделяют на следующие виды:
отработанные концентрированные технологические растворы (электролиты нанесения покрытий растворы снятия покрытий щелочные и кислые травильные растворы и др.);
гальванические шламы
Отработанные электролиты содержащие цветные металлы регенерируют с целью восстановления их работоспособности и повторного использования а также используют для извлечения цветных металлов.
Методы очистки и регенерации электролитов предусматривают их корректировку один раз в 3 месяца а полную замену - один раз в течение 2 лет
Шламы образующиеся при регенерации электролитов и очистке сточных вод гальванических производств представляют собой аморфные осадки содержащие гидроксиды железа и цветных металлов. Обезвоживание их осуществляют с помощью вакуум-фильтров пресс-фильтров или центрифуг. Для повышения производительности обезвоживающего оборудования гидроксидные осадки подвергают реагентной или безреагентной обработке. В качестве реагентов используют известь соли железа и алюминия кислотосодержащие реагенты. Недостатками реагентной обработки осадка являются высокая стоимость и дефицитность реагентов увеличение объема осадка.
К безреагентным способам обработки гальванических шламов относят упущение замораживание и оттаивание введение в их состав опилок. После такой обработки шламы легко обезвоживаются. Однако до настоящего времени основная часть гальванических шламов поступает в шламонакопители. Разработаны технические решения позволяющие обработать практически все металлы гальванических шламов методами гидрометаллургии с помощью водных растворов химических реагентов.
Другим направлением утилизации гальванических шламов с целью уменьшения их экологической опасности является химическая фиксация производимая путем ферритизации твердой фазы отходов силикатизации отверждения отходов с использованием неорганических и органических вяжущих спекания. Однако при этом ценное вторичное сырье для извлечения цветных металлов зачастую теряется. Хромсодержащие шламы после сушки и прокаливания используются в качестве красителей при производстве декоративного стекла. В зависимости от состава могут быть получены стекла различного цвета и оттенков: зеленого ярко-синего сине-зеленого темно-коричневого черного. Гальванические шламы обогащенные железом используются для получения ферритов которые находят применение в электротехнической и химической промышленности в радиотехнике. Полностью исключается загрязнение природной среды при сплавлении гальванических шламов с силикатами в соотношении 1:1 и температуре 800- 1000° С. Этот метод позволяет извлекать из шлама тяжелые металлы и изготавливать кирпич и черепицу высокого качества. Гальванические шламы также можно вводить в асфальтобетон в количестве до 20% от массы сырьевой смеси. Прокаленные гальванические шламь используют как добавки при изготовлении бетонных блоков. При приготовлении бетонов из шлакощелочных вяжущих можно добавлять до 20% прокаленных гальванических шламов. При взаимодействии гидроксидов тяжелы) металлов со щелочными силикатами образуются силикаты соответствующим; металлов устойчивые к растворению. Такие бетоны обладают высокими физико-химическими свойствами и устойчивы к растворению.
Горелая формовочная земля. При изготовлении отливок из чугуна стали и цветных металлов в одноразовых формах которые изготавливаются из формовочных смесей состоящих из кварцевого песка глины (до 16%) связующего в виде битума цемента канифоли жидкого стекла или термореактивных смол (15-3%) используют также графит порошок каменного угля і выгорающие добавки в виде опилок. Расход формовочной смеси составляет на 1 т металлических изделий. После использования формовочные смеси содержат металлические включения а связующие материалы и глина теряют свои пластические свойства не пригодны для повторного использования. Эти отходы называют горело-формовочной землей. Основная масса их поступает в отвалы. Регенерация горелой формовочной земли заключается в извлечении металлических включений удалении пыли мелких фракций глины и других включений. Существует два способа регенерации горелой земли: мокрый сухой. Мокрый способ применяют при гидравлической очистке литья. При этом горелая земля поступает в систему последовательно расположенных отстойников. Сначала оседает песок а мелкие фрикции уносятся проточной водой в следующий отстойник. Песок просушивают и вновь пускают и производство. Сухой способ регенерации состоит из двух операций: обдирания от зерен песка связующих веществ и удаления ныли и мелких частиц что достигается продуванием воздуха в закрытом барабане с последующим отсосом воздуха вместе с пылью.
Горелая формовочная земля также используется для производства кирпича. Предварительно методом магнитной сепарации удаляются металлические включения. Благодаря наличию в горелой формовочной земле щелочи жидкого стекла смол качество кирпича улучшается.
В настоящее время в машиностроительной промышленности России образуется большое количество промасленных древесных отходов (опилок) ветоши бумаги в результате обработки деталей и уборки помещения. Значительная часть этих отходов по той или иной причине не находит технологического применения и вывозится на свалку.
Один из простейших и наиболее эффективных способов подготовки отходов к утилизации - их брикетирование без связующего методом прессования. Производство брикетов - это еще и решение назревших для многих предприятий экологических вопросов. В условиях постоянного роста цен на энергоносители (каменный уголь природный газ нефть) стала возрастать потребность в топливных брикетах. При сгорании брикетов теплотворная способность в несколько раз выше чем при сгорании непрессованных отходов. Топливные брикеты могут использоваться для отопления в заводских котельных и ТЭЦ. Таким образом изготовление из промасленных отходов топливных брикетов обеспечивает возможность экологически благотворного сбережения горючих ископаемых и решение энергетических вопросов.
2.7 Расчет естественного и искусственного освещения в проектируемом цехе
)Расчет искусственного освещения.
При правильно рассчитанном ивыполненном освещении производственных помещений глаза работающего персонала втечение продолжительного времени сохраняют способность хорошо различать предметы иорудия труда неутомляясь.
Нарабочих местах освещенность нормируется согласно СНиП 23-05-95 "Нормы проектирования. Естественное иискусственное освещение".
Всвязистем чтоестественного освещения недостаточно исучетом например круглосуточного графика работы необходимо применять общее искусственное освещение.
Дляэтого освещения используются например лампы ртутные газоразрядные ДРЛ 1000(6)-2 (дуговая ртутная лампа 1000Вт).
СНиП 23-05-95 устанавливает норму освещенности вцехе 300Лк дляобщего освещения иработах средней точности. Данная норма вцехе выдерживается длячетвертого разряда подразряда зрительных работ.
Произведем расчет количества ламп обеспечивающих требуемую освещенность помещения:
где E-минимальная освещенность понорме:
k-коэффициент запаса лампы необходимый длякомпенсации потерь освещения из-за еезапыленности (вРоссии коэффициент запаса равен 14-длягазоразрядных ламп. ВЕвропе применяется единственный коэффициент для всех типов ламп ионравен 125):
Sп-площадь помещения:
Z-коэффициент минимальной освещенности определяемый отношением ЕсрЕmin значения которого дляламп накаливания игазоразрядных ламп высокого давления (ДРЛМГЛНЛВД)–115:
F-световой поток одной лампы:
F=57000 лм – для ламп ДРЛ 1000(6)-2
-коэффициент использования светового потока (коэффициент использования светового потока лампы (%) зависящий от типа лампы типа светильника коэффициента отражения потолка и стен высоты подвеса светильников и индекса помещения i:
Индекс помещения i определяется по формуле:
гдеАиВ–длина иширина помещения м;
Нр–высота подвеса светильника надрабочей поверхностью м:
При использовании светильников РСП07 коэффициенте отражения потолка 50% (чистый бетонный потолок) и стен 30% (бетонные стены с окнами) коэффициент использования светового потока для ламп ДРЛ и индекса помещения i=15 будет равен:
Количество ламп обеспечивающих требуемую освещенность помещения:
Выбираем светильники РСП07 ГОСТ 17677–82 сдуговыми ртутными лампами ДРЛ 1000(6)-2 данные светильники обеспечат необходимую освещенность впроизводственном помещении цеха.
)Расчет естественного освещения
Длительное отсутствие естественного света угнетающе действует напсихику человека способствует развитию чувства тревоги снижает интенсивность обмена веществ ворганизме способствует развитию близорукости иутомляемости.
Рассчитаем необходимую площадь световых проемов прибоковом естественном освещении ипри условии чтооператором осуществляется четвертый разряд зрительных работ:
где Sп-площадь пола:
kз-коэффициент запаса учитывающий потерю освещенности из-за запыленности окон:
е-коэффициент естественного освещения длячетвертого разряда зрительных работ ибокового освещения:
h0-световая характеристика здания:
r0-общий коэффициент светопропускания:
rк-коэффициент увеличения освещенности засчет отражения света отпола:
Таким образом площадь световых проемов:
Sст=2·(60+24)·126=21168 м2;
Процентное отношение площади окон иплощади стен:
Итак рационально устроенное освещение создает достаточную равномерную освещенность производственного помещения сохраняет зрение рабочего персонала уменьшает травматизм позволяет повышать производительность труда влияет науменьшение процента брака иулучшение качества.
На II съезде Союза машиностроителей России Д.А.Медведев обозначил основные направления деятельности которые являются ключом для решения тех проблем которые стоят сегодня перед машиностроением внашей стране.
Первой проблемой на которую необходимо обратить внимание является замена технологий. Причем делаться это должно содной стороны наконкурентоспособных насовременных нарыночных принципах новтоже время при наличии внушительного государственного заказа.
В ходе дипломного проектирования был разработан технологический процесс механической обработки детали «Ступица» который основан на использовании современного оборудования с ЧПУ применении высокопроизводительного режущего инструмента. С внедрением нового способа получения заготовки методом объемной горячей штамповки уменьшились припуски на обработку. Также было определено штучно-калькуляционное время на каждую операцию и общее время на изготовление одной детали. В итоге общий годовой экономический эффект от внедрения новой технологии составил 4820400 рублей что является весьма ощутимым в условиях современного машиностроения.
Далее в дипломном проекте был рассчитан проект механического цеха по производству деталей для тракторных прицепов. Помимо детали «Ступица» в нем планировалось размещение производства деталей «Кулак разжимной» «Барабан тормозной» и «Петля сцепная». Было определено необходимое количество оборудования численность работающих среднемесячная заработная плата. Выполнена планировка цеха с размещением на ней оборудования подъемно-транспортных средств бытовых и рабочих помещений. Посчитана себестоимость единицы продукции на основе учета приведенных затрат.
В части дипломного проекта посвященной технике безопасности и противопожарной безопасности были рассмотрены вопросы улучшения условий труда работающих способы и методы защиты от шума вибраций электрических и механических воздействий. Произведен расчет естественного искусственного освещения проектируемого цеха.
Использованная литература
Общие требования и правила оформления дипломных проектов курсовых проектов (работ) отчетов по РГЗ по НИРС по производственной практике и рефератов: методические указания для студентов специальности 120100 – технология машиностроения – Орск: Издательство ОГТИ 2002. – 58 с.
Справочник технолога — машиностроителя. В 2-х т. Т.1. под ред. А. М. Дальского А. Г. Косиловой Р. К. Мещерякова А. Г. Суслова.— 5-е изд. перераб. и доп. — М.: Машиностроение-1 2001г. - 912 с.
Справочник технолога — машиностроителя. В 2-х т. Т.2. под ред. А. М. Дальского А. Г. Косиловой Р. К. Мещерякова А. Г. Суслова.— 5-е изд. перераб. и доп. — М.: Машиностроение-1 2001г. - 944 с.
Косилова А. Г. Точность обработки заготовки и припуски в машиностроении: справочник технолога А. Г. Косилова Мещеряков Р.К. Калинин М.А. – М.: Машиностроение 1976. - 288 с.
Технология машиностроения (специальная часть): учебник для машиностроительных специальностей вузов А. А. Гусев Е. Р. Ковальчук И. М. Колесов и др. — М.: Машиностроение 1986. — 480 с.
Якобсон М.О. Технология станкостроения М.О. Якобсон. - М.: Машгиз 1960. - 548 с.
Справочная книга бригадира сост. Пугачев С.И. – Л.: Лениздат 1989. – 320 с.
Мазов В.А. Охрана труда в машиностроении В.А. Мазов А.И. Шуминов. – М.: Машиностроение 1983. – 160 с.
Гельфгат Ю.И. Сборник задач и упражнений по технологии машиностроения: учеб. пособие для машиностр. спец. техникумов Ю.И. Гельфгат. — 2-е изд. перераб. — М.: Высшая школа 1986. — 271 с.
Марочник сталей и сплавов В. Г. Сорокин А. В. Волосникова С. А. Вяткин и др.; под общ. ред. Б. Г. Сорокина. — М.: Машиностроение l989. — 640 с.
Романов А.Б. Таблицы и альбом по допускам и посадкам: справочное пособие А.Б. Романов В.Н. Федоров А.И. Кузнецов. – СПб.: Политехника 2005. – 88 с.
Sandvik Coromant: каталог продукции – 1232 стр.
Безопасность жизнедеятельности Н.Г. Занько. Г.А. Корсаков К.Р. Малаян и др.; под ред. О.Н. Русака. – СПб.: Изд-во Петербургской лесотехнической академии 1996. – 448с.
Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности: конспект лекций. Ч. 1 С.В. Белов Л.Л. Морозова В.П. Сивков. - М.: ВАСОТ 1992. – 135с.
Haassengier Ralf M. Wie Prozess-Engineering in neue Bereiche vorstt Ralf M. Haassengier Werkstatt und Betrieb. - 2008. - №11. - P. 62-64.
Веселовский А.Н. Методические указания для выполнения курсовых работ и расчётно-графических заданий по проектированию машиностроительного производства для студентов специальности «Технология машиностроения» А.Н. Веселовский. - Орск: Изд-во ОГТИ 2006г. - 37с.
Болдырева Н.П. Экономическое обоснование дипломных проектов: методические рекомендации Н.П. Болдырева. – Орск: Изд-во ОГТИ 2005г. - 86с.
Егоров М.Е. Основы проектирования машиностроительных заводов М.Е. Егоров. – М.: Машиностроение 1969г. - 480с.
Никитин В.А. Нутромеры индикаторные с ценой деления 001 мм: методические указания к лабораторному практикуму В.А. Никитин Золотарева А.С. - Оренбург: ГОУ ОГУ 2003. – 21 с.
ГОСТ Р ИСО 9000-2008. Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь: издание официальное. – Введ. 2008-18-12. – М.: Стандартинформ 2009. - 30с.
ГОСТ Р ИСО 9001-2008. Системы менеджмента качества. Требования: издание официальное. – Введ. 2008-18-12. – М.: Стандартинформ 2009. - 25с.
ГОСТ 12.1.005-88. Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны: издание официальное. – Введ. 1988-29-09. - М.: ИПК издательство стандартов 1998 г. – 62с.
ГОСТ 26568-85. Вибрация. Методы и средства защиты. Классификация: издание официальное – Введ. 1987-01-01. – М.: ИПК издательство стандартов 1985г. – 16с.

icon Приспособление установочное для ступицы.spw

Приспособление установочное для ступицы.spw

icon Планировка.cdw

Планировка.cdw
Рольганг для транспортировки барабана
Контрольное отделение
Условные обозначения
- Место рабочего при многостаночном обслуживании
- Производственное оборудование
- Инструментальная тумбочка
- Место складирования
- Подвод электроэнергии
- Подвод сжатого воздуха
- Межоперационный склад

icon 84707С-3104015.0 КП..cdw

84707С-3104015.0 КП..cdw
Сталь 35 ГОСТ1050-88
Неуказанные пред. откл. размеров по ОСТ37.001.246-82.

icon Приспособление установочное для ступицы (2 листа).cdw

Приспособление установочное для ступицы (2 листа).cdw

icon Сверло-развертка.cdw

Сверло-развертка.cdw
Морзе 3 АТ6 ГОСТ 25557-82
- направляющая часть;
Обратная конусность сверла на 100 мм длины - 0
Радиальное биение по ленточкам на всей рабочей части сверла
относительно оси пов. Е - не более 0
Спираль сверла - правая.
Обратная конусность развертки на 100 мм длины - не более
Неравномерная разбивка шагов зубьев развертки по
Сердцевина сверла должна равномерно утолщаться в направлении
мм на каждые 100 мм длины.
Канавки сверла вывести в канавки развертки
Остальные Т.Т. для сверла по ГОСТ 2034-80

icon Диплом.doc

Пояснительная записка содержит 157 страниц в том числе 20 рисунков 34 таблицы 23 источника 5 приложений. Графическая часть выполнена на 10 листах формата А1.
В данном проекте изложены основные положения и произведен расчет механического цеха по производству деталей для тракторных прицепов. Подробно разработан технологический процесс детали Ступица с объемом выпуска – 30000 штук в год.
Проектом предусмотрено применение прогрессивного высокопроизводительного оборудования специального приспособления с пневматическим зажимом использование комбинированного инструмента для обработки точных отверстий. Все это позволило снизить трудоемкость изготовления детали повысить производительность труда и улучшить качество обработки.
Введение. Цель и задачи разработки 6
1Описание машины узла конструкции детали и ее назначение в узле или машине. Материал детали и его свойства 8
2Анализ технологичности детали. Количественная и качественная оценка технологичности 9
3Выбор типа производства и оптимального размера партии 13
Технологический раздел 16
1Выбор и обоснование метода получения заготовки 16
1.1Технико-экономическое обоснование лучшего варианта заготовки (по КИМ и стоимости) 17
1.2Расчет промежуточных припусков и размеров заготовки 20
2Анализ заводского технологического процесса включая его метрологический контроль и соответствие требованиям международного стандарта ИСО 9000 24
3Обзор технической информации о технологии обработки аналогичных деталей 30
4Разработка проектного варианта технологического процесса и его технико-экономическое обоснование 31
4.1Выбор маршрута обработки и его обоснование 31
4.2Обоснование выбора базовых поверхностей технологического оборудования и оснащенности 33
4.3Технико-экономическое обоснование принятого варианта
5Подробная разработка технологических операций механической обработки 40
6Нормирование операций механической обработки 56
7Спецчасть. Обработка деталей на токарном обрабатывающем центре Hessapp DVT-320 58
8Альбом технологической документации 63
Конструкторский раздел 64
1Проектирование станочного приспособления 64
1.1Описание конструкции и принцип действия 64
1.2Расчет усилия зажима точности базирования заготовки 65
2Описание и расчет режущего инструмента 67
3Описание и расчет мерительного инструмента 71
Организационно-экономический раздел 78
1 Расчет количества оборудования и его загрузка 78
2 Расчет площади цеха (участка) и описание планировки оборудования 84
3 Расчет численности работающих 89
4 Организация рабочих мест и обслуживания производства 93
5 Расчет ФЗП и среднемесячной зарплаты 97
6 Расчет себестоимости детали 101
7 Определение эффективности предлагаемых решений и сводные показатели проектируемого цеха 108
Техника безопасности и противопожарная безопасность 110
1 Идентификация возможных поражающих опасных и вредных производственных факторов в механическом цехе 110
2 Разработка мероприятий обеспечивающих снижение отрицательного влияния опасных и вредных факторов и чрезвычайных ситуаций 112
2.1 Организация микроклимата на рабочих местах 116
2.2 Проектирование приточно-вытяжной вентиляции 119
2.3 Защита персонала от механических опасностей 121
2.4 Организационно-планировочные решения проблем вибрации и шума в проектируемом цехе 125
2.5 Мероприятия электробезопасности и пожарной безопасности в цеху 127
2.6 Утилизация отходов производства. Экологическая безопасность 129
2.7 Расчет естественного и искусственного освещения в проектируемом цехе 132
Использованная литература 137
Приложение А Комплект на технологический процесс 139
Приложение Б Статья 151
Приложение В Спецификация на приспособление установочное 154
Приложение Г Спецификация на сверло-развертку 156
Приложение Д Видеопрезентация (CD-R) 157
Введение. Цель и задачи разработки.
Эффективность производства его технический прогресс качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования машин станков и аппаратов от всемерного внедрения методов технико-экономического анализа обеспечивающего решение технических вопросов и экономическую эффективность технологических и конструкторских разработок.
Значение постановки всех этих вопросов при подготовке квалифицированных кадров специалистов производства полностью овладевших инженерными методами проектирования производственных процессов очевидно. В связи с этим заключительной частью учебного процесса высших учебных заведений является дипломное проектирование.
Дипломное проектирование закрепляет углубляет и обобщает знания полученные студентами во время лекционных и практических занятии по практически всем дисциплинам освоенным за время обучения. Дипломная работа является самостоятельной творческой работой студента и имеет цель научить его правильно применять теоретические знания полученные ими в процессе учебы использовать свой практический опыт работы для решения профессиональных технологических и экономических задач.
В соответствии с этим в процессе выполнения дипломной работы решаются следующие задачи:
доработка чертежа с точки зрения его технологичности;
определение типа производства такта выпуска деталей и величины партии одновременно запускаемых в обработку деталей в случае серийного производства;
расчет и обоснование метода получения заготовки;
технико-экономический расчет операции механической обработки поверхностей;
расчет и проектирование станочного приспособления;
организационно-экономические расчеты;
развитие и закрепление навыков ведения самостоятельной творческой инженерной работы.
В дипломной работе должны быть отражены экономия затрат труда материалов энергии улучшение условий труда выполнение требований экологии. Решение этих сложных задач возможно лишь на основе наиболее полного использования возможностей прогрессивного технологического оборудования и оснастки экономически оправданной степени автоматизации проектирования и производства создания гибких технологий.
Основная задача при этом заключается в том чтобы при работе над дипломным проектом были внесены предложения по усовершенствованию существующей технологии оснастки организации и экономики производства значительно опережающие современный производственный процесс изготовления детали на которую выдано задание. Поэтому для выполнения поставленной задачи необходимо изучить прогрессивные направления развития технологических методов и средств и на основании анализа и сопоставления качественных и количественных показателей дать свои предложения.
При дипломном проектировании значительное внимание уделяется экономическому обоснованию методов получения заготовок выбору вариантов технологических процессов и т. п. с тем чтобы в конечном счете в проекте был предложен оптимальный вариант.
1 Описание машины узла конструкции детали и ее назначение в узле или машине. Материал детали и его свойства
Шасси тракторного прицепа двухосное модели 84707С предназначено для монтажа и транспортирования различного оборудования мобильных зданий вагон-домов бытовок жилых и производственных блоков. Грузоподъемность от 65 до 10 тонн. Выпускается с размерами площадки длиной 8000 мм шириной от 2300 до 2800 мм. Для работы в стационарных условиях шасси оборудовано винтовыми опорами.
Агрегатируется с колесными тракторами класса 20-30кН с мощностью двигателя 100-225 кВт (140-300 л.с.) типов МТЗ-142 МТЗ-100102 ЛТЗ-155 Т155К К-701.
По заявке заказчика шасси оснащается двухпроводной тормозной системой для эксплуатации прицепов с грузовым автомобилем.
Деталь Ступица 84707С-3104015.0 СБ служит для установки и закрепления колеса на шасси тракторного прицепа. Она является одной из основных составляющих сборочного узла Ось в сборе. В нее запрессовываются обоймы подшипников на которых происходит вращение колеса а также болты с помощью которых колесный диск притягивается к ступице.
Ступица представляет собой тело вращения с различными посадочными и крепежными отверстиями расположенными как на оси вращения (посадочные места под подшипники) так и радиально на торцах детали.
Согласно базовому варианту ступица представляет собой сборочный узел состоящий из двух сваренных между собой деталей (Втулка 84707С-3504015.1 и Фланец 84707С-3504015.2).
В ходе работы ступица испытывает переменные радиальные нагрузки. Так как она является сборочным узлом то необходимы высокие требования к качеству сварного соединения (увеличенные катеты сварочного шва) чтобы избежать разрушения ее при эксплуатации.
Материал из которого изготовлена ступица - сталь 35. Химические и механические свойства материала представлены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1 - Химический состав стали 35 ГОСТ 1050-74
Таблица 2 - Механические свойства стали 35
Заготовка – сварная конструкция I класса по ОСТ23.2.429-80. Предельные отклонения гнезд под обойму подшипника соответствует 7 квалитету точности P7. Неуказанные предельные отклонения размеров получаемых механообработкой по ОСТ 37.001.246-82.
В связи с возможным подкаливанием материала заготовки после сварки и возникновением напряжений ее необходимо подвергнуть отжигу.
2 Анализ технологичности детали. Количественная и качественная оценка технологичности
Деталь – Ступица. Изготавливается методом сварки двух заготовок что предполагает увеличенные припуски на обработку для устранения погрешностей сварки и коробления. Так же требуется дополнительная операция отжига для снятия сварочных напряжений что влияет на трудоемкость детали.
Определенную сложность представляет собой обработка внутренних поверхностей (ø120Р7ø125Р7) эти отверстия должны быть выполнены в пределах указанных отклонений отклонений допуска цилиндричности 002 мм и иметь радиальное и торцевое биение в пределах 005 мм.
Так же затруднение может вызвать наличие глухих отверстий малого диаметра с резьбой М6-7Н. Сложность состоит в невозможности отвода стружки при нарезании резьбы и в результате поломки режущего инструмента (метчика).
В остальном деталь достаточно технологична допускает применение высокопроизводительных режимов обработки имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций и довольно проста по конструкции. Расположение крепежных отверстий как резьбовых так и гладких допускает многоинструментальную обработку а так же обработку на станках с ЧПУ.
Обозначим все обрабатываемые поверхности номерами позиций:
Рисунок 1 - Обрабатываемые поверхности
Основные показатели технологичности детали:
)Уровень технологичности по трудоемкости:
где Ти – трудоемкость изделия по проектному варианту
Тби – трудоемкость изделия по базовому варианту
По этому показателю изделие технологично т.к. снижение трудоемкости составляет 40% > 25%
)Уровень технологичности по технологической себестоимости:
где Ст – себестоимость проектной детали
Сбт – себестоимость базовой детали
По этому показателю изделие технологично т.к. снижение технологической себестоимости составляет 53% > 25%
)Коэффициент использования металла
где mд = 967кг– масса детали
mз=1284кг – масса заготовки
Дополнительные показатели технологичности детали:
Таблица 3 - Конструкторский анализ детали.
Наименование поверхности
Номер обрабатываемой поверхности
Количество поверхностей
Количество унифицированных элементов
Параметр шероховатости
Наружные диаметральные поверхности
Продолжение таблицы 3
Внутренние диаметральные поверхности
)Коэффициент унификации
где Qэ – количество поверхностей
Qуэ – количество унифицированных элементов
По коэффициенту унификации деталь технологична так как Куэ>06
)Коэффициент точности обработки
где Аср – средний квалитет точности
Аср=(n1+2n2+ +19n19) (6)
где ni – квалитет точности
Аср=(7·2+9·1+10·1+14·10+15·2)24=846
По коэффициенту точности обработки деталь технологична так как Ктч>08
)Коэффициент шероховатости поверхности
где Бср – средняя шероховатость поверхности
Бср= (001n1+002n2+ +40n13+80n14) (8)
где ni – количество поверхностей i-го класса шероховатости
Бср=(25·5+63·5+125·3+80·3)24=134
По коэффициенту шероховатости деталь технологична так как Кш032
Согласно результатам количественной оценки детали ступица можно сделать вывод что деталь достаточно технологична.
3 Выбор типа производства и оптимального размера партии
Тип производства и соответствующая ему форма организации определяют характер технологического процесса и его построение. Согласно ГОСТ 3.1108 -74 ЕСТД и ГОСТ 14.004 -74 ЕСТПП одной из основных характеристик производства т.е. классификационной категории производства является коэффициент закрепления операции - К3.0.
где - суммарное число различных операций;
Ря - явочное число рабочих подразделений выполняющих различные операции;
Ф - месячный фонд рабочего при работе в одну смену Ф= 176 час.;
Кв - коэффициент выполнения норм времени Кв = 13 ;
- суммарная трудоемкость программы выпуска;
Принимая во внимание то что на данную деталь существует технологический процесс рассчитанный применительно к крупносерийному производству можно для предварительного расчета коэффициента закрепления операций принять трудоемкость изготовления по базовому технологическому процессу.
ti= 243 мин.=041 час.
К3.0. в соответствии с ГОСТом 3.11.0 - 74 принимают равным:
К3.0. = 1 - для массового производства;
К3.0. 10 - для крупносерийного производства;
К3.0.40 - для мелкосерийного производства.
Следовательно выбираем тип производства крупносерийный.
Формы организации технологических процессов в соответствии с ГОСТ 14.312-74 зависят от установленного порядка выполнения операций технологического процесса расположения оборудования количество изделий и направления их движения при изготовлении. Установлены две формы организации технологических процессов - групповая и поточная. Решение о целесообразности организации той или иной формы производства обычно принимается на основании сравнения заданного суточного выпуска изделий и расчетной суточной производительности поточной линии.
Заданный суточный выпуск изделий Nc и суточная производительность поточной линии Q определяются по формулам:
где 254 - количество рабочих дней в году
где 254 - количество рабочих дней в году;
ФС - суточный действительный фонд времени работы оборудования (при двухсменном режиме работы равен 952 мин);
Тср - средняя трудоемкость основных операций мин;
- коэффициент загрузки оборудования который для массового и крупносерийного производства можно принять не ниже 065 075.
Средняя трудоемкость операции определяется по формуле:
где Тшт - штучное время основной
По - количество основных операций (без учета операций типа точения фасок и др.) для проектируемого техпроцесса планируем равным 4.
Для условий крупносерийного производства принимаем решение организовать участок по изготовлению детали «Ступица» с целевой предметной специализацией.
Технологический раздел
1Выбор и обоснование метода получения заготовки
В базовом варианте заготовка представляет из себя сборочный узел изготовленный путем сварки двух деталей «Втулка» и «Фланец».
«Фланец» 84707С-3104015.2 «Втулка» 84707С-3104015.1
Рисунок 2 - Деталировка заготовки
Рисунок 3 - Заготовка детали (сварной вариант)
Достоинством этого метода получения заготовки является:
)возможность получения заготовки из сортового проката и как следствие быстрота запуска новой детали в производство;
)возможность размещения заказа на изготовление заготовки детали «Ступица» практически на любом предприятии даже при отсутствии литейного или кузнечно-штампового оборудования.
Недостатками такого метода получения заготовки являются:
)высокая трудоемкость изготовления деталей «Втулка» и «Фланец» - требуется предварительная механическая обработка внутренних поверхностей;
)необходимость изготовления сборочно-сварочного приспособления;
)погрешности базирования детали «Фланец» относительно детали «Втулка» и как следствие увеличение припусков на обработку;
) дополнительные операции сварки и термообработки.
Все это сказывается на увеличении себестоимости детали.
Считаем что заготовку детали «Ступица» возможно получить и другими более производительными методами: например литьем или горячей штамповкой. Это должно снизить себестоимость заготовки уменьшить припуски на механообработку снизить трудоемкость повысить работоспособность детали «Ступица».
В качестве проектного метода получения заготовки выберем штамповку в закрытом штампе на кривошипном горячештамповочном прессе.
1.1 Технико-экономическое обоснование лучшего варианта заготовки (по КИМ и стоимости)
Масса заготовки по базовому варианту складывается из масс заготовок деталей входящих в сборочный узел «Ступица» и изготовленных из сортового проката и массы сварочных швов.
Мзб= Мвт+ Мфл+ Мсв (13)
Деталь «Втулка» изготавливается из Трубы 152х25 ГОСТ 8732-78 l=132 мм.
Масса детали «Втулка»:
Деталь «Фланец» изготавливается из Круга ø250 ГОСТ 2590-88 l=30 мм.
Масса детали «Фланец»:
Сварочная проволока Св-08Г2С ОСТ 2246-70
Масса сварочных швов:
Массы заготовок и сварочных швов высчитаны при помощи программы «Компас-3D V10»
Мзб=565+1152+076=1793 кг
Коэффициент использования материала по базовому варианту) составляет
где Мд – масса детали
Стоимость заготовки из проката ориентировочно может быть определена по формуле:
С=Mз·S-(Mз-Мд)·Sотх грн (15)
где Mз и Мд – масса заготовки и готовой детали соответственно кг;
S – цена 1 кг металлопроката
Sотх – цена за 1 кг отходов
Стоимость 1 тонны стандартного проката составляет 35 тысяч рублей.
Стоимость 1 тонны стальной стружки составляет 2500 руб.
Стоимость заготовки по базовому варианту составит:
Сб=1793·35-(1793-967)·25=6069 рубля.
Приведенные затраты на предварительную механообработку заготовок можно принять 7% от стоимости заготовок следовательно себестоимость сварного варианта заготовки Ступицы будет составлять:
Сбм=107Сб=107·6069=64938 руб.
Масса заготовки по проектному варианту (горячая штамповка) – 1425 кг (Посчитан с помощью «Компас-3D V10»).
Коэффициент использования материала по проектному варианту (горячая штамповка)
Стоимость штампованной заготовки можно определить как:
С=Sз·Мз·Кс·(5000N)015·Км·Кв руб. (16)
где Sз – стоимость 1 кг штамповки;
Кс – коэффициент сложности (поковки имеющие выступающие части и отверстия – 1.15 1.25);
N – годовой объем производства заготовок шт.;
Км – коэффициент материала (сталь углеродистая 0.9 1.04);
Кв – коэффициент массы заготовки (до 60 кг – 0.9)
Стоимость 1 тонны штампованных поковок составляет 46 тысяч рублей.
Следовательно стоимость одной заготовки по второму варианту составит
Сш=46·1425·12(500030000)015·10·09=5411 рубля.
Себестоимость с учетом отходов будет составлять:
Сп=Сш-(Mз-Мд)·Sотх руб (17)
Сп=5411-(1425-967)·25=52965 руб
Таблица 4 – Сравнительная характеристика заготовок двух вариантов
Наименование показателей
I класса по ОСТ23.2.429-80.
Стоимость 1 тонны заготовок руб
Стоимость 1 тонны стружки руб
Себестоимость заготовки руб
Сопоставляем два варианта получения заготовки по годовой экономии металла:
Эм=(Мз1-Мз2)·N кг (18)
где Мз1 и Мз2 – масса заготовок по первому (более металлоемкому) и второму варианту соответственно;
N – годовой объем выпуска (годовая программа).
Эм=(1793-1425)·30000=110400 кг
Годовой экономический эффект изготовления заготовки:
Э=( Сз2-Сз1)·N руб (19)
где Сз2 и Сз1 стоимость заготовки по первому (более дешевому) и второму варианту соответственно.
Э=(64938-52965)·30000=3591900 руб.
Сравнивая два варианта получения заготовок выбираем проектный вариант - штамповка в закрытом штампе на кривошипном горячештамповочном прессе.
1.2 Расчет промежуточных припусков и размеров заготовки
Для проектного варианта получения заготовки – горячей штамповки на поверхность ø125Р7 припуски и допуски назначим аналитическим методом.
Устанавливаем последовательность обработки:
Черновое растачивание;
Получистовое растачивание;
Чистовое растачивание.
)Нормативные значения Rz и h
Таблица 5 - Нормативные значения Rz и h
Черновое растачивание
Получистовое растачивание
Чистовое растачивание
)Пространственные отклонения
где Δсм – отклонение от соосности элементов штампуемых в разных половинках штампа;
Δкор – отклонение заготовки от прямолинейности.
Величина остаточных отклонений после выполнения перехода:
где Ку – коэффициент уточнения:
Ку1=006 – после чернового растачивания;
Ку2=005 – после получистового растачивания;
Ку3=004 – после чистового растачивания
ΔΣост1=006х1220=73 мкм
ΔΣост2=005х1220=61 мкм
ΔΣост3=004х1220=49 мкм
)Определяем погрешность установки.
При черновом и получистовом растачивании деталь устанавливается в патроне:
При чистовом растачивании деталь устанавливается в специальном приспособлении с пневматическим приводом:
)Определяем минимальные припуски по всем переходам.
При обработке внутренних поверхностей (двусторонний припуск)
Для чернового растачивания:
Zmin=2[(200+250)+]=3353 мкм
Для получистового растачивания:
Zmin=2[(100+100)+]=695 мкм
Для чистового растачивания:
Zmin=2[(50+50)+]=469 мкм
Чистовое растачивание:
Dр=125-0028=124972 мм
Получистовое растачивание:
Dр=124972-0469=124503 мм
Черновое растачивание:
Dр=124503-0695=123808 мм
Dр=123808-3353=120455 мм
)Наибольшие предельные размеры:
Черновое растачивание 1238 мм;
Получистовое растачивание 1245 мм;
Чистовое растачивание 124972 мм
)Наименьшие предельные размеры:
Заготовка 12046-45=11596 мм;
Черновое растачивание 1238-10=1228 мм;
Получистовое растачивание 1245-016=12434 мм;
Чистовое растачивание 124972-004=124932 мм
Таблица 6 - Расчет припусков поверхности ø125Р7
Последовательность обработки
Элементы припуска мкм
Расчетные размеры мм
Размеры по переходам мм
Предельные припуски мкм
Растачивание черновое
Растачивание получистовое
Растачивание чистовое
)Предельные значения припусков по всем переходам
Zmax=124932-12434=0592 мм
Zmin=124972-1245=0472 мм
Zmax=12434-1228=154 мм
Zmin=1245-1238=07 мм
Zmax=1228-11596=684 мм
Zmin=1238-12046=334 мм
)Определяем общие припуски.
Zо max=592+1540+6840=8972 мм
Zо min=472+700+3340=4512 мм
)Определяем правильность произведенных расчетов
Zо max-2Zо min=Tзаг-Tдет
Расчет выполнен верно.
Остальные припуски и допуски по второму варианту получения заготовки – горячей штамповкой определим табличным методом.
Таблица 7 - Припуски и допуски заготовки (штамповка)
Продолжение таблицы 7
2Анализ заводского технологического процесса включая его метрологический контроль и соответствие требованиям международного стандарта ИСО 9000
Заготовка сборочного узла «Ступица» в базовом технологическом процессе получается путем сварки двух деталей - втулка и фланец.
Но так как сама «Ступица» является узлом достаточно простой формы а сварочный процесс сопряжен с возникновением остаточных напряжений и короблением металла которые придется устранять дополнительными термическими операциями и повышением припусков на обработку считаем целесообразным вместо заготовки – сборочного узла применить заготовку – штамповку полученную в закрытом штампе на кривошипном горячештамповочном прессе
Технологический процесс в серийном производстве разрабатывают развернутым то есть разбивают на отдельные операции с подробным перечислением последовательности выполнения всех приемов работы в пределах каждой операции.
Заводской технологический процесс оформлен технологическими документами общего и специального назначения по ГОСТ 3.1102-74 (в настоящее время заменен на ГОСТ 3.1102-81 ЕСТД. Стадии разработки и виды документов).
Маршрутная карта является обязательным документом. В заводском технологическом процессе она заполнена в соответствии с требованиями ГОСТ 3.1105-74 (в настоящее время заменен на ГОСТ 3.1118-82 ЕСТД. Формы и правила оформления маршрутных карт).
Маршрутная карта содержит описание технологического процесса изготовления детали «Ступица» включая контроль по всем операциям в технологической последовательности с указанием данных об оборудовании приспособлениях инструменте материальных и трудовых нормативах.
К маршрутной карте приложены карты эскизов по ГОСТ 3.1105-74 (в настоящее время заменен на ГОСТ 3.1105-84 ЕСТД. Форма и правила оформления документов общего назначения) которые необходимы оформления технологического процесса операции или перехода изготовления детали включая контроль.
Описание заводского технологического процесса:
Операция 05 Токарная.
Оборудование – Шестипозиционный токарно-карусельный станок мод. 1Б284.
Позиция 1. Снять обработанную деталь. Установить и закрепить заготовку.
Позиция 2. Подрезать торец 1 и 2 одновременно.
Позиция 3.Точить ø174-05. Снять фаску 6х45°.
Позиция 4. Расточить отверстие ø120+05 на длину 39. Точить ø172-016.
Позиция 5. Расточить отверстие ø124+016 на длину 39.
Позиция 6. Подрезать торец отверстия ø124+016 торец ø250 выдержав размер 39 и размер 6 с образованием канавки b=5 глубиной 15 и подрезать торец ступицы одновременно.
Контроль поверхностей производится следующим инструментом:
скоба 172-016 (8113-5488);
пробка 124+016 (ПР 8140-5141 НЕ 8140-5142);
калибр 6±02 (8150-5038).
Операция 10 Токарная.
Позиция 2. Подрезать торец ступицы выдержав размер 121-02.
Позиция 3.Расточить отверстие ø110+087 на проход.
Позиция 4. Расточить отверстие ø116+087 выдержав размер 46.
Позиция 5. Расточить отверстие ø119+02 выдержав размер 46 снять фаску 36х45° в отверстии ø119+016.
Позиция 6. Подрезать торец ступицы выдержав размер ø120±043 подрезать торец отверстия выдержав размер 46-062 с образованием канавки b=5 глубиной 15.
Штангенциркуль ШЦ-II-250-08 ГОСТ 166-80;
Штангенциркуль ШЦ-III-250-005 ГОСТ 166-80;
шаблон 46-062 (8102-6211);
пробка 119+016 (ПР 8140-5139 НЕ 8140-5140).
Операция 15 Алмазно-расточная.
Оборудование – Алмазно-расточной станок мод. ОС 2706.
Установить деталь в приспособлении. Закрепить.
Расточить отверстие ø
Снять деталь. Уложить на конвейер.
Пробка (ПР 8140-5075 НЕ 8140-5076);
Пробка (ПР 8140-5043 НЕ 8140-5044);
Кольцо для нутромера ø120 (8125-5094);
Кольцо для нутромера ø125 (8125-5095);
Наездник 120125 (8701-5057);
Нутромер 120 (8701-5028);
Нутромер 125 (8701-5028);
Эталон для настройки (8450-5237).
Операция 20. Карусельная.
Оборудование – Карусельный станок мод. 1512.
Установить деталь в приспособление закрепить.
Подрезать торец фланца выдержав размер ø160-1 и размер 15±021.
Снять деталь уложить на конвейер.
Штангенциркуль ШЦ –III-160-005 ГОСТ 166-80.
Операция 25. Сборочная.
(Смотреть отдельный техпроцесс)
Оборудование – Пресс П2326.
Операция 30. Сверлильная.
Оборудование – Сверлильный станок мод. СС 2157.
Установить деталь в приспособление. Закрепить.
Сверлить одновременно 6 отверстий ø 22+0052
Снять деталь уложить на подставку.
Зенковать 6 отверстий с обоих сторон пневмодрелью до притупления острых кромок.
Пробка 22+0052 (8133-5558)
Операция 35. Сверлильная.
Оборудование – Радиально-сверлильный станок мод. 2Н135.
Сверлить последовательно 3 отверстия ø 495+026;
Снять фаски в 3 отверстиях последовательно 1х45°
Нарезать резьбу М6-7Н в трех отверстиях последовательно;
Пробка М6-7Н (ПР 8221-0030 ГОСТ 17756-72 НЕ 8221-1030 ГОСТ 17757-72)
С точки зрения правильности установления последовательности операций процесса для достижения заданной точности детали можно сказать что технологический процесс составлен правильно. Черновые операции выполняются на оборудовании отличном от предназначенного для чистовой расточки отверстий. Обработка торца фланца для достижения допуска биения относительно поверхностей Г и Д производится после обработки базовых поверхностей или за один установ вместе с ними.
Обращает на себя внимание несовпадение конструкторских и технологических баз что приводит к перерасчету технологических размеров обработки детали. Например невозможно обработать торец фланца выдержав размер 6 (фактически выдерживается размер120-35-46+6=45). Это неизбежно приводит к ужесточению допусков изготовления детали.
Так как технологический процесс разрабатывался применительно к крупносерийному типу производства то уровень его технической оснащенности очень высок: применяются многошпиндельные станки модели 1Б284 специальный станок ОС2706 для алмазно-расточной операции специальный станок модели СС2157 для сверления 6 отверстий ø22. На каждом переходе сконструированы приспособления (кулачки опоры державки и д.р.). Сконструирован специальный режущий инструмент сверло-развертка. К недостаткам можно отнести отсутствие режущего инструмента с неперетачиваемой сменной рабочей частью что может привести к частым потерям рабочего времени на заточку и переналадку режущего инструмента.
К недостаткам технологического процесса можно отнести обработку всех поверхностей на станках 1Б284 с одинаковыми режимами резания. Это обусловлено возможностями станка. Считаю что применение оборудования с ЧПУ даст возможность сократить время обработки детали за счет применения более высоких скоростей для поверхностей с меньшим диаметром для подрезки торцов и других переходов. Так же в техпроцессе отсутствуют режимы резания на сверлильные операции.
Для контроля размеров разработаны специализированные мерительные инструменты калибры-пробки калибры-скобы. Для боле точного контроля размеров чистовой обработки применяются индикаторные нутромеры с кольцами и эталоном для настройки.
Проведя анализ технологического процесса можно сделать вывод что технология производства детали «Ступица» морально устарела и его можно пересмотреть применительно к современному уровню развития машиностроительного производства и металлорежущего оборудования что приведет к уменьшению затрат на обработку детали по сравнению с базовой технологией. Так же необходимо устранить существующие недоработки в технологических картах.
Если рассматривать базовый технологический процесс относительно соответствия требованиям системы международных стандартов ИСО 9000 то к сожалению приходится констатировать что базовое предприятие является организацией с консервативным подходом к системе управления качеством. Объяснением этому может служить то что административно-управленческая система на предприятии сложилась в 1970-х годах и в связи с кризисами и падением объемов производства снижением уровня спроса на производимую продукцию внедрению новых современных методов организации производства было уделено слишком мало средств и внимания.
Система менеджмента качества ИСО 9000 является частью системы менеджмента организации которая направлена на достижение результатов в соответствии с целями в области качества для удовлетворения потребностей ожиданий и требований заинтересованных сторон. Семейство стандартов ИСО 9000 способствует оформлению системы управления качеством которое узаконено в международном масштабе.
К сожалению в СССР определение "качественный" подменялось другим - "простой и надежный". Когда же на отечественном рынке появилась конкурирующая импортная продукция многие руководители поняли что качество требует специальной работы. Так появилось движение по внедрению СУКП (систем управления качеством продукции) пятилетка качества "Знак качества". Однако по большому счету это ни к чему не привело. В технических отделах создавались стандарты предприятий (СТП) которые затем внедрялись в производство. Для своего времени это было прогрессивным фактором т.к. предполагалось что описывая и документируя процессы производства можно навести порядок и обеспечить таким образом качество продукции. Однако этого не произошло и как теперь понятно не могло произойти.
Одна из причин - СУКП не имела нормативной базы. СТП писали высококвалифицированные специалисты которые хорошо знали производство на своем предприятии. Их представления о том каким должен быть технологический процесс и были той планкой к которой они стремились подтянуть производство. Не предполагалось что система будет проверяться независимой стороной т.к. только в этом случае понадобилась бы нормативная база.
Другая причина заключается в том что целью разработчиков было описание правильного и эффективного по их мнению технологического процесса а не обеспечение реализации этого процесса. Другими словами СУКП делали «из любви к искусству» а не для того чтобы эта система на самом деле работала. В системе качества на основе стандартов ИСО 9000 основное внимание разработчиков направляется на создание таких регламентаций которые нельзя было бы не выполнить.
При анализе соответствия СУКП и СК ИСО 9000 в части требований к системе качества то если требования СК ИСО 9000 принять за 100% то такие пункты как:
система качества выражение политики в области качества ориентированной на заказчика;
контроль руководства организации за обеспечением качества;
регулярность оценки руководством организации эффективности системы качества;
нормативная база документов системы качества;
обеспечение развития системы качества - наличие подсистемы совершенствования;
исключения повторения ошибок и несоответствий в производстве; прогнозирование возможных ошибок и несоответствий в будущем и
предотвращение непредумышленного использования несоответствующей продукции;
регулярность проверок правильности функционирования системы качества;
использование статистических методов для повышения эффективности системы качества;
экономическая эффективность системы качества. Планирование и учет затрат обеспечения качества;
гарантированность внедрения системы вовсе не были учтены в СУКП и составляли 0%;
качество как удовлетворение установленных и предполагаемых требований заказчика - 20 30%;
система качества должна быть организационно-управленческой системой - 70 80%;
обеспеченность системы качества всеми необходимыми ресурсами 70 80%;
соответствие процессов объяснения качества условиям договора подряда (контракта с заказчиком) - 30 40%;
документированность обеспечения качества- 100%;
обеспечение заказчику возможности отслеживать создание продукции на всех этапах - 30 40%.
Сейчас в России работают около 2500 компаний (2% от общего числа всех российских фирм) сертифицированных в соответствии с международными стандартами ISO 9000. К сожалению базовое предприятие к их числу не относится.
3Обзор технической информации о технологии обработки аналогичных деталей
Деталь «Ступица» можно отнести к группе фланцев.
Технология обработки фланцев описана в следующей литературе: А.А.Гусев «Технология машиностроения (специальная часть)»; М.О.Якобсон «Технология станкостроения».
Согласно этим источникам основное служебное назначение фланцев заключается в ограничении осевого перемещения вала установленного на подшипниках в изделии (машине) путем создания необходимого натяга или гарантированного осевого зазора между торцом фланца и торцом наружного кольца подшипника.
Кроме того фланцы выполняют роль крышек отверстий под валы создавая необходимое уплотнение.
Основными базами (конструкторскими) у таких фланцев являются посадочная цилиндрическая поверхность по размеру отверстия в корпусе малый торец центрирующего пояска прилегающий непосредственно (или через промежуточное кольцо) к торцу наружного кольца подшипника. Этот торец выполняет роль установочной базы.
В зависимости от серийности выпуска в качестве заготовок для фланцев применяют отливки (чугунные и стальные) поковки и штампованные заготовки а также диски отрезанные от сортового прутка. При достаточно большой серийности литые фланцы изготовляют по выплавляемым моделям с минимальными припусками ряд их поверхностей может не подвергаться в дальнейшем механической обработке например отверстия под крепежные болты.
Технологический процесс механической обработки во многом зависит от серийности производства. В качестве технологических баз при обработке заготовки целесообразно выбирать основные базы детали. Другие поверхности для технологических баз рекомендуется выбирать тогда когда основные по разным причинам не могут быть технологическими базами (трудность установки и закрепления малые габариты и т. п.). Исходя из этого на первых операциях обрабатывают основные базы с тем чтобы на последующих операциях их использовать в качестве технологических баз. На первой операции в качестве технологических баз используют наружную цилиндрическую поверхность и торец большого фланца. На этой операции обрабатываются посадочная поверхность цилиндрического пояска два торца и выточки. Затем на базе этих обработанных поверхностей обрабатывают цилиндрическую поверхность торец и фаски большого фланца.
На этих же базах обрабатывают крепежные отверстия и лыски если они предусмотрены конструкцией.
В крупносерийном производстве для операции точения используются многошпиндельные вертикальные токарные полуавтоматы 1К282 и 1К284. На одном таком станке могут быть осуществлены полная токарная обработка всех поверхностей (с двумя загрузочными позициями и перестановкой заготовки после ее обработки с одной стороны) и сверление крепежных отверстий.
Обработка отверстий может быть произведена на вертикально-сверлильном станке с применением многошпиндельных головок а также на агрегатно-сверлильном станке.
В серийном производстве токарная обработка осуществляется на токарных станках 16К20 и станках 16К20ФЗ РТ725ФЗ с ЧПУ.
Обработка крепежных отверстий фланцев производится на вертикально-сверлильном радиально-сверлильном станках в приспособлениях (инструмент направляется посредством втулок) на вертикально-сверлильном станке 2Р118Ф2 и 2Р135Ф2 с ЧПУ с револьверной головкой на шесть инструментов а также на фрезерно-сверлильном станке 6Р13РФЗ с револьверной головкой на пять инструментов с фрезерованием лысок.
При обработке отверстий на вертикально-сверлильных станках с ЧПУ инструмент работает без направляющих втулок с выводом и индексацией стола на заданную координату по управляющей программе. Поэтому в целях предотвращения увода сверла особенно если внешний торец фланца литой или штампованной заготовки остается необработанным рекомендуется перед сверлением предварительно зацентровать отверстие.
На зарубежных и передовых отечественных предприятиях токарная обработка деталей типа фланцев может производиться на вертикальных токарных обрабатывающих центрах с одним или двумя шпинделями. Например таким образом обрабатывается ступица переднего колеса в компании «Opel». Данное оборудование позволяет производить не только токарную обработку но и обработку крепежных отверстий а так же доводочные операции например шлифовку торцев тормозного диска. Это снижает количество используемого оборудования повышает точность изготовления детали так как поверхности обрабатываются с минимальным количеством установов.
4Разработка проектного варианта технологического процесса и его технико-экономическое обоснование
4.1Выбор маршрута обработки и его обоснование
Маршрут обработки детали «Ступица» выбираем с учетом передовых технологий механической обработки детали типа «Фланец». Считаем что токарные операции по сравнению с базовым технологическим процессом можно произвести на современных токарных станках с ЧПУ которые позволят изготовить деталь с высокой точностью а так же сократить число операций за счет переноса на токарные станки карусельной и сверлильной операций.
Алмазно-расточную сборочную и сверлильную операции оставляем без изменений так как они достаточно хорошо оснащены позволяют получить детали с заданной точностью и используют многоинструментальную обработку что в значительной степени снижает трудоемкость изготовления «Ступицы».
Таблица 8 - Маршрутная технология
Наименование и содержание операции
Подрезать торец 1 и 2
Расточить пов. 456712
Подрезать торец 1114
Расточить пов. 891013
Сверлить 3 отв. 16 нарезать резьбу
Продолжение таблицы 8
Расточить отверстия 8 и 5
4.2Обоснование выбора базовых поверхностей технологического оборудования и оснащенности.
Операция 005 «Токарная» и 010 «Токарная»
На первых операциях обрабатывают основные базы с тем чтобы на последующих операциях их использовать в качестве технологических баз. В нашем случае на первой операции в качестве технологической базы используют наружную цилиндрическую поверхность и торец большого фланца. От этой базы обрабатываются поверхности 1 3 и 5. являющиеся технологическими базами на последующих операциях
В качестве металлорежущего оборудования на данных операциях выбираем современный двухшпиндельный вертикальный обрабатывающий центр с ЧПУ фирмы «Hessapp» (Германия) мод. DVT-320 который позволяет совместить обе токарные операции на одном станке. Кроме того на данном станке можно осуществлять и переходы связанные со сверлильной обработкой. Тем самым экономится подготовительно-заключительное время необходимое для перестановки деталей с одного станка на другой. Повышается точность обработки так как большое количество поверхностей обрабатывается с минимальным количеством установов.
Для закрепления детали в автоматическом режиме используем патроны токарные механизированные фирмы BISON-BIAL (Польша) тип 2404-м
Операция 015 «Алмазно-расточная»
На данной операции в разрабатываемом технологическом процессе мы меняем установочное приспособление с ручным зажимом детали на приспособление с пневматическим зажимом что ведет к снижению доли ручного труда и как следствие трудоемкости. В остальном оставляем базовую технологию.
Оборудование. Алмазно-расточной станок мод. ОС 2706.
Оснастка. Приспособление установочное с пневматическим зажимом.
Технологическими базами будут являться обработанные на первой операции поверхности 1 и 3.
Операция 025 «Сверлильная»
Данная операция остается неизменной относительно базового технологического процесса так как подразумевает многоинструментальную обработку использование комбинированного инструмента позволяющее получить точные отверстия за один рабочий ход.
Оборудование. Специальный сверлильный станок мод. СС 2157.
Оснастка. Приспособление установочное головка 6-ти шпиндельная.
В качестве технологических баз выбираем поверхности 1 и 5. Для обработки 6 отверстий ø22Н9 конструкторской базой является поверхность 3 но так как поверхность 3 обрабатывается за один установ с поверхностью 5 а допуск расположения отверстий относительно нее (R02) достаточно легко достижим то считаем возможным использовать при обработке в качестве технологической базы поверхность 5.
Обобщенные данные сводим в таблицу:
Таблица 9 - Технологические базы оборудование оснастка
Технологическая база
Наружный диаметр фланца
Патрон токарный механизированный BISON-BIAL
Приспособление установочное с пневматическим зажимом
Приспособление установочное
головка 6-ти шпиндельная
4.3Технико-экономическое обоснование принятого варианта техпроцесса.
Для того чтобы решить вопрос о целесообразности составленного технологического маршрута необходимо провести технико-экономическое сравнение его с базовым вариантом. В нашем случае базовым вариантом будет служить заводской техпроцесс.
В соответствии с положениями по оценке экономической эффективности новой техники наивыгоднейшим признается тот вариант у которого сумма текущих и приведенных капитальных затрат на единицу продукции будет минимальной. При этом в число слагаемых суммы приведенных затрат следует включать лишь те затраты которые изменяют свою величину при переходе на новый вариант технологического процесса.
В эту сумму входят заработная плата оператором и наладчиком (основная и дополнительная) с начинаниями на соцстрах расходы по содержанию и эксплуатации машин и производственной площади и плата за фонды.
Сумму этих расходов отнесённую к часу работы машины можно назвать часовыми приведёнными затратами .
Величина характеризует экономичность оборудования. Меньшее значение для сопоставимых станков при равной производительности свидетельствует о том что станок (процесс) более экономичен.
Величина часовых приведённых затрат рубч:
где – основная и дополнительная заработная плата а также начисления на соцстрах оператору и наладчику за физический час работы обслуживающих машин рубч;
– коэффициент многостаночности принимаемый по фактическому состоянию на рассматриваемом участке;
– часовые затраты по эксплуатации рабочего места руб ч;
– нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений;
– удельные часовые капитальные вложения в станок рубч;
– удельные часовые капитальные вложения в задание рубч.
Основную и дополнительную заработную плату а также отчисления на соцстрах () оператору и наладчику можно определить по формуле:
где – часовая тарифная ставка станочника соответствующего разряда рубч;
– суммарный коэффициент представляющий произведение следующих частных коэффициентов выполнения норм дополнительной зарплаты и отчислений на соцстрах;
– коэффициент учитывающий зарплату наладчика
Часовые затраты по эксплуатации рабочего места рубч:
где – практические скорректированные часовые затраты на базовом рабочем месте руб;
– машино-коэффициент показывающий во сколько раз затраты связанные с работой данного станка больше чем аналогичные расходы у базового станка;
Капитальные вложения в станок и здание рубч:
где – балансовая стоимость станка руб;
– производственная площадь занимаемая станком с учетом проходов м2.
Стоимость механической обработки на рассматриваемой операции:
где – величина часовых приведённых затрат рубч;
– штучное время на операции ч.
Величина приведенной годовой экономии – экономический эффект – на программу:
где и – стоимости механической обработки сравниваемых операций руб;
– годовая программа.
Приведенная методика позволяет при небольшой затрате времени и минимальном количестве исходных и нормативных данных с достаточной точностью рассчитать технологическую себестоимость механической обработки.
Расчет величины часовых приведённых затрат по базовому и проектному варианту сведен в таблицу.
Таблица 10 - Расчет величины часовых приведённых затрат по базовому варианту.
Механообрабатывающее оборудование
по базовому техпроцессу
по проектному техпроцессу
балансовая стоимость станка руб.
производственная площадь занимаемая станком м2
коэффициент учитывающий дополнительную производственную площадь
производственная площадь занимаемая станком с учетом проходов м2
штучное время на рассматриваемой операции мин
часовая тарифная ставка станочника соответствующего разряда рубч
коэффициент учитывающий зарплату наладчика
практические скорректированные часовые затраты на базовом рабочем месте руб.
Продолжение таблицы 10
основная и дополнительная заработная плата а также начисления на соцстрах оператору и наладчику за физический час работы обслуживающих машин рубч
коэффициент многостаночности
часовые затраты по эксплуатации рабочего места руб ч
нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений
удельные часовые капитальные вложения в станок рубч
удельные часовые капитальные вложения в задание рубч
величина часовых приведённых затрат рубч
стоимость механической обработки на рассматриваемой операции руб.
В таблице 11 для наглядности приводим сравнение вариантов технологических процессов.
Таблица 11 - Сравнение вариантов технологического процесса обработки
Наименование позиции
Продолжение таблицы 11
Отличающиеся операции механической обработки
Черновая обработка наружных и внутренних поверхностей на станке 1Б284
Черновая обработка наружных и внутренних поверхностей на станке. Обработка 3-х отверстий М6 на станке DVT 320
Стоимость обработки руб.
Обработка торца на станке 1512
Обработка 3-х отверстий М6 на станке 2Н135
Остальные операции по обоим вариантам одинаковы
Технологическая себестоимость руб.
На основании сопоставления технологической себестоимости по рассматриваемым вариантам делаем заключение о том что для дальнейшей разработки принимаем проектный вариант как наименее затратный и более прогрессивный.
Приведенная годовая экономия:
5 Подробная разработка технологических операций механической обработки
Операция 005 – «Токарная»
Оборудование: Hessapp DVT-320
Характеристика: Вертикальный токарный двухшпиндельный обрабатывающий центр с ЧПУ. Система ЧПУ CNC Sinumerik Siemens 840 D.
Технологическая база: Торец фланца наружный диаметр фланца.
Патрон токарный механизированный 3х кулачковый BISON-BIAL тип 2404-м
Рисунок 4 - Операционный эскиз на операцию 005
Содержание операции:
Установить заготовку в патроне закрепить;
Подрезать по управляющей программе 2 торца одновременно согласно эскиза;
Точить по управляющей программе наружную поверхность ø172-016 и наружную фаску 2х45°;
Расточить по управляющей программе отверстия ø115 ø1245+016 внутреннюю фаску 2х45° торец выдерживая размер 39-062.
Расточить по управляющей программе канавку Е согласно эскиза.
Пластина CNMM 1204 12-PR GC4025(Сплав);
Опорная пластина 5322 234-01.
f1=27; γ=-6°; λs=-6°
Рисунок 5 - Резцовая головка.
Dm(m D1=32; D5m=40; f1=22; γ=-6°; λs=-11°.
Рисунок 6 - Расточная оправка
Опорная пластина 171.31-850M.
Пластина DNMG 11 04 04-PF GC4215(Сплав);
Dm(m D1=25; D5m=40; f1=17; γ=-6°; λs=-11°.
Рисунок 7 - Расточная оправка
Мерительный инструмент:
Скоба 172-016 8113-5488;
Пробка 1245+016 ПР 8140-5141М; НЕ 8140-5142М;
Калибр 6±02 8150-5038
Назначение режимов резания на черновую обработку торца – поверхность 1 припуск на обработку мм.
Для черновой обработки детали берем резец подрезной оснащенный пластинкой из твердого сплава Т15К6.
Глубина резания при снятии припуска за один проход мм.
Рекомендуемое значение подачи ммоб
Определяем скорость резания в зависимости от глубины резания подачи и стойкости инструмента.
Рекомендуемая скорость резания определяется по формуле ммин:
где – коэффициент в формуле скорости резания;
– период стойкости инструмента мин;
– глубина резания мм;
– показатели степени в формуле скорости резания;
– коэффициент учитывающий влияние материала заготовки;
– коэффициент учитывающий состояние поверхности заготовки;
– коэффициент учитывающий материал режущей части инструмента.
По расчетной скорости резания и диаметру обрабатываемой детали находим требуемое число оборотов шпинделя:
где – расчетная скорость резания ммин;
– диаметр обрабатываемой детали мм.
В связи с тем что обработка производится на станке с ЧПУ корректировку по паспортным данным станка не производим.
На остальные переходы назначение режимов резания производим с помощью нормативов. В таблице 12 приведены режимы резания к токарной операции № 005.
Таблица 12 - Сводная таблица режимов резания к токарной операции 005
Поверхность рисунок 1
скорость резания ммин
число оборотов обмин
подрезать торец начерно
подрезать торец начисто
Продолжение таблицы 12
расточить начерно ø115
расточить начерно ø1185+1.5
расточить получисто ø1228+1.0
расточить получисто ø12434+016
расточить фаску 2х45°
точить получисто ø1745-03
подрезать торец начисто в р-р 39-062
Определение основного (машинного) времени:
где – длина обработки мм;
– величина врезания и перебега мм;
– число оборотов шпинделя обмин;
В таблице 16 приведен расчет основного времени к токарной операции 005.
Таблица 13 Основное время к токарной операции 005
Длина врезания и перебега мм
Операция 010 – «Токарная»
Технологическая база: Поверхность 1 5 (Рисунок 1).
Патрон токарный механизированный 3х кулачковый BISON-BIAL тип 2404-м.
Регулируемый патрон для сверл С5-391.277-01040А.
Резьбовый патрон с предохранительной муфтой 393.03-SES1
Рисунок 8 - Резьбовый патрон с предохранительной муфтой
Рисунок 9 - Операционный эскиз на операцию 010
Установить деталь в патрон закрепить.
Точить по управляющей программе 2 торца выдерживая размеры ø160-10 120±07 и 15 фаску 2х45°.
Расточить по управляющей программе отверстие ø119+02 выдержав размер 35 фаску 16х45°.
Расточить по управляющей программе канавку Е выдерживая размеры согласно эскизу.
Сверлить последовательно по управляющей программе 3 отверстия ø495+026 на глубину 19.
Нарезать последовательно по управляющей программе резьбу М6-7Н на глубину 16 в 3х отверстиях.
Раскрепить деталь снять на конвейер.
Рисунок 10 - Резцовая головка
Рисунок 11 - Расточная оправка
Рисунок 12 - Расточная оправка
)Метчик М6-7Н 2620-1155 ГОСТ 3266-81.
Штангенциркуль ШЦ-II-250-01 ГОСТ 166-80.
Шаблон 46-062 8102-6211
Пробка ø119+02 ПР 8140-5139 НЕ 8140-5140
Пробка М6-7Н ПР 8221-0030 ГОСТ 17756-72 НЕ 8221-1030 ГОСТ 17757-72
На все переходы назначение режимов резания производим с помощью нормативов. В таблице 14 приведены режимы резания к токарной операции 010.
Таблица 14 - Сводная таблица режимов резания к токарной операции 010
подрезать торец начерно в р-р 15
подрезать торец начисто в р-р 120±07
расточить начерно ø115+15
расточить получисто ø1175+10
расточить получисто ø119+02
расточить фаску 16х45°
подрезать торец начисто в р-р 35
сверлить 3 отверстия ø 5
В таблице 15 приведен расчет основного времени к токарно-винторезной операции 010.
Таблица 15 - Основное время к токарно-винторезной операции 010
Операция 015 – «Алмазно-расточная»
Оборудование: ОС 2706
Характеристика: Специальный алмазно-расточной станок для одновременной двусторонней обработки отверстий.
Технологическая база: Поверхности 1 и 3 (Рисунок 1).
Приспособление: Приспособление установочное специальное.
Рисунок 14 - Операционный эскиз на операцию 015.
Резец ВК3М 2142-5978-02
Вспомогательный инструмент:
)Оправка для расточки 6300-5054 2 штуки;
)Наездник 120125 (8701-5057).
Пробка ПР 8140-5075 НЕ 8140-5076;
Пробка ПР 8140-5043 НЕ 8140-5044;
Кольцо для нутромера ø120 8125-5094;
Кольцо для нутромера ø125 8125-5095;
Нутромер 120 8701-5028;
Нутромер 125 8701-5028;
Эталон для настройки 8450-5237.
Режимы резания взяты из базового технологического процесса:
Число оборотов n=402 обмин
Основное время к Алмазно-расточной операции 015:
Основное время взято из базового технологического процесса
Операция 025 – «Сверлильная»
Оборудование: СС 2157
Характеристика: Специальный вертикально-сверлильный станок.
Приспособление: Приспособление установочное 7931-5043А
Головка 6ти шпиндельная 7930-5050.
Рисунок 15 - Операционный эскиз на операцию 025
)Сверло-развертка ø 22+0052 2382-6002
)Пневмодрель ИП 1014А
)Втулка кондукторная 67051-5487
Пробка 22+0052 8133-5558
Так как в базовом технологическом процессе режимы резания на данную операцию отсутствуют то назначаем режимы самостоятельно.
Для комбинированного инструмента режимы резания будем назначать исходя из того что для работы различного инструмента требуются различные режимы резания. Следовательно так как Sразв>Sсверл а VразвVсверл то в качестве расчетных в целях исключения быстрого износа и разрушения инструмента будем принимать наименьшие значения скорости резания и подачи Sсверл и Vразв.
So(сверл)=SotK1soK4so (34)
K1so и K4so – поправочные коэффициенты учитывающие механические свойства обрабатываемого материала и глубину обрабатываемого отверстия;
So(сверл)=041х105=043 ммоб
Vразв=VtK1vK2vK3vK5vK6vK7vK13v (35)
K1v - поправочный коэффициент учитывающий механические свойства обрабатываемого материала;
K2v - поправочный коэффициент учитывающий формы заточки инструмента;
K3v - поправочный коэффициент учитывающий наличие охлаждения;
K5v – поправочный коэффициент учитывающий отношение фактического периода стойкости к нормативному;
K6v - поправочный коэффициент учитывающий состояние обрабатываемой поверхности;
K7v - поправочный коэффициент учитывающий марку материала инструмента;
K13v - поправочный коэффициент учитывающий последовательность переходов маршрута обработки.
Vразв=88х105х13х10х10х10х10х074=89 ммин
Расчетное число оборотов шпинделя:
по паспорту станка принимаем:
действительная скорость резания:
Основное время на операцию определяется суммированием основного времени всех переходов на данной операции.
Основное время операции 025 Сверлильная:
где – длина обработки определяется длиной рабочей части инструмента мм;
6 Нормирование операций механической обработки
Вспомогательное время мин:
где – вспомогательное время на установку и снятие детали мин;
Нормативное время на установку и снятие детали предусматривает выполнение следующей работы: установить и закрепить деталь включить станок выключить станок открепить деталь снять деталь очистить приспособление от стружки.
– вспомогательное время связанное с выполнением операции мин;
Вспомогательное время на проход (или поверхность) предусматривает выполнение следующего комплекса приемов:
а) подход инструмента (резца сверла фрезы и др.) к детали;
б) включение и выключение подачи;
в) измерение детали при взятии пробных стружек;
г) отвод инструмента в исходное положение.
– вспомогательное время на измерение мин;
Время на измерение предусматривает выполнение работ типичных для обработки на станках включая время на взятие инструмента установку размера измерения и очистку (в необходимых случаях) измеряемой поверхности.
Оперативное время мин:
где – основное время мин;
– вспомогательное время мин;
Время на организационное и техническое обслуживание рабочего места отдых и личные надобности назначается в процентном отношении от оперативного времени (5%+6%)Топ.
где – оперативное время мин;
– время на организационное и техническое обслуживание рабочего места отдых и личные надобности мин;
Штучно-калькуляционное время мин:
где – штучное время мин;
– подготовительно-заключительное время мин;
– число деталей в партии шт.
Нормирование операций механической обработки проектного варианта сводим в таблицу 16.
Таблица 16 - Определение норм времени по операциям технологического процесса
Наименование операции
Вспомогательное время мин
Оперативное время мин
Время на организационное и техническое обслуживание рабочего места отдых и личные надобности %
Подготовительно-заключительное время мин
Штучно-калькуляционное время мин
установка и снятие детали
7 Спецчасть. Обработка деталей на вертикальном токарном обрабатывающем центре Hessapp DVT-320
Фирма Hessapp (Германия) на сегодня является одним из лидеров в производстве вертикально-токарных станков. Станки Hessapp представлены в виде одно- и двушпиндельных что позволяет осуществлять двустороннюю металлообработку а соответственно сократить временные потери увеличить производительность. Оборудование Hessapp рассчитанное на тяжелые режимы работы за счет инновационных решений (автоматической загрузки и линии DV а так же мощных приводов) дает возможность эффективного построения производства.
Производитель оборудования Hesapp группы компаний MAG IAS представляет станки для токарной обработки. Широкий спектр оборудования позволяет применять оптимальные решения в металообработке для различных сфер производства особенно в машиностроении автомобильной и авиационной отраслях промышленности.
Hessapp сделал шаг вперед в мире токарной обработки создав вертикальный токарный центр DVT с двумя шпинделями и автоматической системой загрузки обладающий новыми техническими характеристиками. Новые технологии позволяют обрабатывать детали с двух строн без манипулятора смены и переустановки.
Рисунок 16 - Вертикальный двухшпиндельный токарный обрабатывающего центра модели DVТ 320 Hessapp GmbH (Германия)
Используется для комплексной обработки за один установ деталей типа:
08-3103015 (Ступица переднего колеса)
08-3104015-40 (Ступица заднего колеса)
Моторесурс станка 20-25 лет при двухсменной работе
Количество шпинделей 2
Макс. диаметр устанавливаемой детали 320 мм
Макс. диаметр обрабатываемой детали 320 мм
Макс. длина обработки в зажимном патроне 300 мм
Скорость подачи в режиме быстрого хода по оси Х 75 метр мин.
Скорость подачи в режиме быстрого хода по оси Z 30 метрмин.
Скорость вращения шпинделя 5500 обмин
Мощность главного привода S-6 40% 36 кВт.
Вращающий момент S-6 40% 384 Нм.
Исполнение шпинделя (DIN 55026) А 6
Максимальный вес заготовки перемещаемой между шпинделями 20 кг.
Обозначение систем станка на Русском языке
Экранное меню ЧПУ Siemens 840 D на Русском языке
Конвейер для уборки стружки
Система снабжения гидравликой
Система снабжения пневматикой
Система подачи СОЖ через инструментальные оправки
Нижняя револьверная гол. на 12 инструментов (с приводом)
Верхняя револьверная гол. на 12 инструментов (с приводом)
Конвейер для подачи заготовок и транспортировки готовых деталей
Система предотвращения столкновений инструмента
Трехцветная лампа готовности станка
Освещение рабочей зоны
Освещение зоны загрузки и выгрузки деталей
Инструкции и руководства по эксплуатации на русском языке
Разработка технологии и внедрение в производство детали заказчика
Зажимные патроны для крепления деталей заказчика в шпинделях станка
Эл. питание 400 V 3 фазы 50 Гц
Система ЧПУ CNC Sinumerik Siemens 840 D
Ж.К. дисплей -121 дюйма
Для более полного представления о работе станка мною выполнен перевод статьи 15.
«Как инженерное искусство наносит удар в новых областях»
Рисунок 17 - Полностью автоматизированая подача отливки для механизма сцепления грузового автомобиля конвейером в станок
Если грузовики выезжают на дорогу то в большинстве случаев это техника от Valeo. Для изготовления дисков сцепления всемирно известное предприятие применяет несколько вертикальных токарных станков от MAG Hessapp.
Основанная в 1923 году фирма Valeo принадлежит сегодня к ведущим поставщикам международного автомобилестроения. 61 200 сотрудников во всем мире изготавливают и разрабатывают комплектующие интегрированные системы и модули для легковых и грузовых автомобилей. Все ведущие производители автомобильной техники принадлежат к клиентам на рынке оборудования в Европе Северной Америке Южной Америке и Азии. Valeo ориентируется прежде всего на инновации чтобы обеспечивать максимальное качество и конкурентоспособность для достижения своей большой цели - Valeo хочет войти в пятерку ведущих автомобильных поставщиков.
Запатентованная транспортировка делает возможным точную двустороннюю обработку.
При обработке отливок деталей сцепления грузового автомобиля и крышек картера сцепления на заводе Амьена (Франция) Valeo делает ставку на технику от MAG Hessapp.
Основание для этого решения: Во-первых надежность и долговечность а также долгосрочность сервиса и технического обслуживания применяемых станков и их высокая точность; во-вторых быстрое обучение и компетенция специалистов по обслуживанию токарных станков которые действуют также при освоении новых проектов.
Сначала литые заготовки вручную укладываются на конвейер (Рисунок 17). Механическое устройство доставляет заготовку непосредственно в зону подъема откуда она захватывается верхним шпинделем и перемещается в зону обработки. Вначале заготовка устанавливается в нулевую точку по оси С. Таким образом управление знает ориентацию положения детали и может позиционировать ее на соответствующие места в направлении вращения чтобы обрабатывать ее при помощи приведенных в действие инструментов сверлить отверстия и резать резьбу.
На первой операции обрабатывается площадь давления и внутренний бурт выжимного диска. Затем происходит перенос от верхнего шпинделя к нижнему во вторую рабочую зону. Преимущество этого принципа переноса - это точная передача детали которая обеспечивается также вращательным выравниванием. Таким образом управление автоматически принимает положение детали в зажиме для второй операции (Рисунок 18).Только при таком запатентованном переносе от MAG Hessapp возможна точная двусторонняя обработка так как в этом случае деталь при переходе от первой на вторую операцию в управляемой координатной системе не уводит (как случилось бы при других вариантах переустановки).
На второй технологической операции обрабатываются кулачки на детали и 4 площадки поводка. Дополнительно в этих площадках поводка должны сверлиться отверстия и нарезаться резьба. Захват в револьверном суппорте перемещает деталь на конвейер готовых деталей. В готовом состоянии перевернутый выжимной диск покидает станок по направлению к следующим станкам автоматической линии.
Рисунок 18 - Точный перенос детали. "DVT 450" от MAG Hessapp передает детали сцепления с высокой степенью точностью от верхнего шпинделя нижнему
Все же не только изготовление выжимных дисков доказывает возможности станков MAG-Hessapp. При обработке колпака сцепления из листовой стали толщиной от 5 до 6 мм неровные внешние границы детали стоят в центре загрузки. Колпаки имеют после штамповки сравнительно неровные формы приблизительно до 500 мм диаметром и по этой причине ручная установка сопряжена с определенными трудностями.
Рисунок 19 - Высокая надежность процесса начинается и кончается автоматической загрузкой и разгрузкой
Основная проблема - зажим. Кроме того края во время зажима легко подвержены чрезмерной деформации.
Инвестиции в "DVH 450" Valeo связал с ожиданием автоматизировать до сих пор очень дорогостоящий и тяжело производимый вручную зажим заготовок в станке а также ручную разгрузку после обработки из зоны подъема и сделать вместе с тем их более экономичными (Рисунок 19). Специалистами было сделано заключение что это возможно только при приобретении высокотехнологичной установки. Были запрошены советы экспертов которые в конце концов привели к автоматизированному решению. При этом был скомбинирован опыт обработки Valeo со средством подъема и автоматическое ноу-хау от MAG Hessapp. Таким образом стало возможным достижение желаемой цели - применение полностью автоматизированной обработки для сильно деформирующихся деталей.
Тем самым экономичность процесса обработки стараниями экспертов MAG Hessapp существенно увеличивается. Также улучшилось удобство обслуживания сменного блока станка MAG Hessapp (Рисунок 20). Теперь сотрудники сервиса Valeo в станке для данной обработки могут проводить все работы стандартным образом также как они давно делают для производства выжимных дисков.
Рисунок 20 - Сервис: На основе нескольких доступных клапанов в станке MAG Hessapp стандартные операции сервиса и технического обслуживания могут проводиться в типичном режиме
Дальнейший желательный побочный эффект: Все новые станки естественно должны соответствовать современным требованиям по уровню шума и таким образом оба новых станка вносят значительный вклад в достижение цели уменьшать уровень шума на заводе Амьена - успех который так же важен как отчетливо улучшенная эргономика.
Ральф М. Хасзенгир - отраслевой журналист в Штутгарте.
Оригинал статьи – Приложение Б.
Обработка тормозного диска на заводе «Opel» (Видео) – Приложение Д.
8 Альбом технической документации
Альбом технической документации состоящий из титульного листа выполненного по ГОСТ 3.1105-84 операционных карт по ГОСТ 3.1404-86 и карт эскизов по ГОСТ 3.1105-84 выполнен при помощи САПР ТП «Вертикаль v.2». Весь комплект документов помещен в приложение А.
Конструкторский раздел.
1Проектирование станочного приспособления.
1.1Описание конструкции и принцип действия.
Приспособление установочное предназначено для установки и крепления детали на операции 015 «Алмазно-расточная» при одновременной расточке отверстий ø125Р7 и ø120Р7 на алмазно-расточном станке модели ОС 2706.
Рисунок 21 – Приспособление установочное
Приспособление состоит из деталей: поз 1 – Корпус; поз 2 – Кольцо базовое; поз 3 – Прихват (3 штуки); поз 4 – Втулка (3 штуки); поз 5 – Шток (3 штуки); поз 6 – Поршень (3 штуки); поз 7 – Гайка (3 штуки); Стандартные изделия поз 11-21. Спецификация приспособления установочного - приложение Г.
Корпус поз 1 представляет собой сварную конструкцию в которой имеется отверстие ø213Н7 в которое устанавливается деталь поз 2 Кольцо базовое и крепится винтами поз 13 (6 штук).
Кольцо базовое имеет точное отверстие ø172G5 которое является главной базой при установке обрабатываемой детали.
Обрабатываемая деталь устанавливается наружным диаметром ø172h10-016 в отверстие Кольца базового поз 2 и упирается в его торец.
Рисунок 22 – Схема установки
Закрепление детали производится при помощи Прихватов поз 3 приводящихся в движение от пневматического привода состоящего из 3х пневмоцилиндров встроенных в Корпус поз 1.
Установка и крепление приспособления на столе станка производится с помощью Станочных болтов и Гаек с Шайбами.
1.2Расчет усилия зажима точности базирования заготовки.
)Определяем силу резания при растачивании:
Pz=10Cp·tx·Sy·Vn·kp Н 9 (42)
Pz=10·300·05·01075·158-015·078=9898 Н
)Определяем коэффициент запаса для надежного крепления заготовки:
kзап=k0·k1·k3·k6 (43)
где k0=15 – гарантированный коэффициент запаса надежности закрепления;
k1=12 – коэффициент учитывающий увеличение силы резания вследствие затупления инструмента;
k3=12 – коэффициент при прерывистом резании;
k6=15 – коэффициент неопределенности из-за неровности места контакта заготовки с опорными элементами.
kзап=15·12·12·15=324
)Определяем необходимую силу зажима с учетом коэффициента запаса:
Рзаж о=2Рz· kзап Н (44)
Рзаж о=2·9898· 324=6414 Н
)Определяем расчетный диаметр пневмоцилиндра:
где р=4 кгсм2 – давление воздуха в сети;
=085 – КПД пневмосети
n=3 – количество пневмоцилиндров.
)Определяем действительную силу зажима:
Рзаж действ= n·058·D2·р· кг (46)
Рзаж действ= 3·058·62·4·085=213 кг
е) Определяем длину хода штока:
l=(028-035)D мм (47)
l=(028-035)60=168-21 мм
ж) Определяем погрешность базирования.
Максимальная погрешность базирования при установке детали в отверстие детали поз.2 Кольцо базовое равна полусумме допусков на установочную поверхность и сопрягаемую поверхность детали.
Допуск детали ø172 h10(-016)
Допуск отверстия ø172 G5
Δб=05·016+05(0032-0014)=089 мм.
2Описание и расчет режущего инструмента.
На операции 025 «Сверлильная» производится обработка отверстий ø22Н9(+0052). Для получения данного размера с одной установки за один проход применяем комбинированный инструмент «Сверло-развертка».
Конструкция комбинированного инструмента зависит главным образом от формы отверстия и технологических условий обработки.
Ступенчатый сверлильный инструмент представляет собой сочетание двух инструментов где основным и вступающим первым в работу является сверло ø217 а затем развертка ø22+0052.
Сверло и развертка имеют одну стружечную канавку что значительно упрощает изготовление инструмента. При обработке отверстия с помощью кондукторной втулки рабочую длину меньшего диаметра следует делать не более 3d:
Принимаем угол при вершине 2φ=118°±2° с учетом свойств обрабатываемого материала (сталь 35 ГОСТ 1050-88).
Угол наклона винтовой канавки =30°±2°.
Диаметр сердцевины k=125d=125·216=27мм принимаем k=25мм.
Ширина ленточки fo=(032÷045) принимаем fo=.
Форма заточки ДП (двойная с подточкой перемычки).
Угол наклона поперечной кромки =55° задний угол α=11°.
Обратная конусность сверла на 100мм длины 002÷008мм.
Ширина пера В=058d=058·216=125мм
Радиальное биение по ленточкам на всей рабочей части сверла относительно оси хвостовика не более 012мм.
Термообработка режущей части сверла 63 65HRC.
Сердцевина сверла должна равномерно утолщаться по направлению к хвостовику на 14 18мм на каждые 100мм длины.
Остальные технические требования для сверла по ГОСТ 2034-80.
Рассчитываем размеры развертки вступающей в работу после сверла.
Обрабатываемое отверстие ø22Н9(+0052).
Развертка предназначается для обработки точных отверстий с высокой чистотой поверхности предварительно обработанных сверлом или зенкером. Так как развертка снимает небольшой слой металла она только исправляет форму отверстия но не исправляет направление оси отверстия.
Выбираем цилиндрическую развертку с прямыми канавками.
Диаметр развертки – важнейший конструктивный элемент. При назначении диаметра развертки учитывают разбивку отверстия запас на износ допуски на изготовление развертки.
Определяем max и min диаметры развертки по ГОСТ 25347-82
Dmax=Dmax отв-015JT (48)
Dmin=Dmax отв-035JT (49)
где JT – допуск отверстия соответствующий заданному квалитету.
Dmax=22052 – 015·0052=220442мм
Dmin=22052 – 035·0052=220338мм
Исполнительный размер развертки ø22044-0019
Определяем число зубьев развертки
Z=15+2=9 принимаем Z=8
Угол режущей части зависит от назначения развертки и обрабатываемого материала φ=15°.
Передний угол γ=7° так как развертка является чистовым инструментом и снимает небольшую стружку.
Задний угол α=10°±2°
Ширина ленточки по цилиндру – очень важный элемент развертки ее делают на калибрующей части развертки
f=015±005 принимаем f=03мм
Обратный конус - для уменьшения трения о стенки обрабатываемого отверстия. Калиброванную часть развертки делают с обратным конусом по направлению к хвостовику. Величина обратной конусности развертки на 100 мм длины не более 003мм
Длина заборной части развертки
где D2=D-26t=22-26·0165=21574мм
l1=мм принимаем l1=25 мм
Остальные технические требования по ГОСТ 1523-81
Неравномерная разбивка шагов зубьев развертки по ГОСТ 7722-77
Термообработка режущей части развертки 63 65 HRCэ.
Комбинированный инструмент Сверло-развертка представляет собой сварную конструкцию состоящую из двух частей – режущая часть изготавливается из стали Р6М5 ГОСТ 19265-73 хвостовик из стали 9ХС ГОСТ 5950-71. Инструмент выполнен с коническим хвостовиком Морзе с лапкой по ГОСТ 25557-82.
Определим номер Конуса Морзе хвостовика.
Момент трения между хвостовиком и втулкой:
Приравниваем момент трения к максимальному моменту создающемуся при работе затупившимся сверлом который увеличивается до 3х раз по сравнению с моментом М принятым для нормальной работы сверла
Средний диаметр конуса хвостовика
где =0096 – коэффициент трения стали по стали
=1°25’16” – половина угла конуса (конусность равна 005020 sin=00251)
Δ=5’ – отклонение угла конуса
Определяем осевую силу
Px=10СрDqρyKмр где (56)
Px=10·00345·68·217·0207·078=3730Н
Определяем крутящий момент
М=10СнDqρyKp где (57)
Сн=00345 q=2 y=08 Kp= Кмр=078
М=10·00345·2172·0208·078=348Нм=3480кг мм
по ГОСТ 25557-82 принимаем Конус Морзе №3 с лапкой со следующими основными конструктивными размерами
D1=241мм l3=94мм l4=99мм D=23825мм
Принимаем общую длину инструмента 295мм
Рисунок 33 - Сверло-развертка ø22
3 Описание и расчет мерительного инструмента или схемы (метода) измерений.
Для контроля диаметров отверстий ø и ø детали «Ступица» используем индикаторный нутромер модели НИ-160М ГОСТ 862-82 с диапазоном измерений 100-160 мм 1 класса точности и с ценой деления индикатора 001 мм.
Таблица 17 – Технические характеристики нутромера НИ-160М
Нутромер в соответствии с рисунком 14 состоит из корпуса 9 и трубы 6 на которой крепятся ручка 4 и зажим 2. Зажим служит для закрепления индикатора 1. К корпусу присоединяется вставка 11 в которой с одной стороны перемещается подвижный измерительный стержень 8 а с другой при помощи контргайки 12 закрепляется сменный неподвижный измерительный стержень 13. Подвижный измерительный стержень через рычаг 15 сидящий на оси 14 и шток 5 перемещает измерительный стержень индикатора. Измерительное усилие нутромера равно сумме измерительного усилия индикатора и усилия пружины 3. Мостик 10 предназначенный для совмещения линии измерения нутромера с плоскостью проходящей через ось измеряемого отверстия перемещается вдоль оси вставки под действием двух пружин 7.
Комплект сменных измерительных стержней позволяет производить установку нутромера на размер в пределах диапазона измерений.
Установка нутромера на заданный размер производится по калибр-кольцу.
Рисунок 14 – Нутромер индикаторный НИ-160М
Нутромер вводится в поверяемое отверстие в соответствии с рисунком 15 и слегка покачивая определяется максимальное показание индикатора. Разность между максимальным показанием и нулевым отсчетом определяет отклонение действительного размера от требуемого значения.
Рисунок 15 – Схема измерения ø и ø
При измерении диаметра отверстий индикаторными нутромерами возникают погрешности от прибора; температурных деформаций; вариаций показаний; совмещения линии измерения с диаметром в плоскости перпендикулярной к оси отверстия и в осевой плоскости; от установки нутромера на заданный размер; из-за шероховатости поверхности контролируемого отверстия. 19
Температурные погрешности нутромеров определены с учетом рекомендаций и материалов при оптимальных температурных условиях измерения. Наиболее часто нарушают эти условия когда нутромер держат не за теплоизолирующую ручку а за корпус. При этом температурные погрешности будут значительно больше расчетных.
Погрешность от совмещения линии измерения с диаметром в плоскости перпендикулярной к оси отверстия равна погрешности центрирования из-за неточного расположения центрирующего мостика. Эта погрешность нормируется в ГОСТ 868 — 82.
Погрешность центрирования зависит от соосности измерительных стержней нутромера. Поэтому необходимо проверять соосность всех сменных измерительных стержней нутромера. Такая проверка может быть произведена при перестановке нутромера из блока концевых мер с боковиками в кольцо того же номинального размера что и блок мер.
Погрешность от совмещения линии измерения с диаметром отверстия в осевой плоскости обусловлена наклоном линии измерения относительно диаметра на некоторый угол.
При установке нутромеров на размер по аттестованному кольцу измерения рекомендуется производить в пределах двух-трех делений по отсчетному устройству. В этом случае можно получить максимальную точность не только за счет собственно нутромера но и за счет составляющих погрешностей: при измерении нутромером в пределах больших чем 003 мм установка по кольцу не дает заметного уменьшения суммарной погрешности из-за относительно больших величин других составляющих погрешностей в первую очередь погрешности прибора.
Погрешности измерения при определенных параметрах нутромеров обуславливаются шероховатостью поверхности измеряемого отверстия. Если при измерении нутромерами измерительные поверхности сменных стержней будут иметь радиусы сферы меньшие чем у стандартных стержней то это может привести к увеличению погрешности измерения обусловленной шероховатостью поверхности особенно при шероховатости ниже 7-го класса.
Эта погрешность может возрасти по сравнению с расчетной также при уменьшении измерительного усилия нутромера по сравнению с нормируемым.
Погрешности обусловленные шероховатостью поверхности необходимо определить экспериментально и учесть их при расчете суммарной погрешности измерения.
У индикаторного нутромера необходимо различать погрешность собственно нутромера которая нормируется по ГОСТ 868 — 82 и погрешность нутромера при измерении определяемую расчетом. Второй вид погрешности возникает из-за отсутствия фиксированного положения начала отсчета и приводит к различным погрешностям прибора выявляемым при его проверке Основными составляющими погрешности измерения индикаторным нутромером являются нормируемые в ГОСТ 868 — 82.
Суммарная погрешность результата измерений состоит из не исключенной систематической погрешности (НСП) и случайной погрешности.
Находим доверительную границу НСП результата измерений согласно РМГ 29 – 99:
N - число слагаемых состоящих из пределов допускаемых основных и дополнительных погрешностей СИ рабочих эталонов и т. д.
при N≥4 – составляющих НСП.
Находим среднее арифметическое от наблюдений:
n – число наблюдений.
Вычисляем среднеквадратическое отклонение:
Если то однократные измерения имеют право на осуществление и тогда суммарная погрешность намного меньше цены деления СИ и поля допуска пренебрегают случайной погрешностью СКО и принимают Δ(P)=i(P). В этих случаях методика выполнения измерений по ГОСТ Р 8.563 – 96 может быть совмещена с инструкцией на эксплуатацию СИ и норму заложенную в НТД – (КД ТД и технологическую инструкцию).
Если то величиной i(P) – НСП пренебрегают и окончательно принимают за погрешность результата измерения
при доверительной вероятности (P)
где Z(p2) – коэффициент Лапласа по специальным таблицам от вероятности (P).
Если то доверительную границу погрешности результата измерений вычисляют по формуле:
В квадратных скобках K(P) принимается по таблице 3 от формулы
где K(P) – коэффициент определяемый принятой P и числом m составляющих НСП;
m – число составляющих НСП;
j– найденные нестатистическими методами границы j-ой составляющей НСП (границы интервала внутри которого находится эта составляющая определяемые при отсутствии сведений о вероятности ее нахождения в этом интервале).
При при P=090 K(P)=095 при P=095 K(P)=1.1 соответственно при любом числе слагаемых m. Далее значения сведены в таблицу 18.
Таблица 18 – Значения К(Р) от m при Р=099
Результат измерения имеет вид
В целях удобства измерения в предлагаемом технологическом процессе изготовления детали «Ступица» предлагается доработка нутромера НИ-160М которая описывается в графической части проекта и состоит в укорочении длины трубы поз.6 в соответствии с рисунком 14.
Организационно-экономический раздел
1 Расчет количества оборудования и его загрузки
В проектируемом механическом цехе по изготовлению деталей тракторных прицепов планируется изготавливать следующие наименования деталей:
707С-3104015 – Ступица Тшт=024 ч Q=30000 шт.
707С – 3502070 – Барабан тормозной Тшт=013 ч Q=30000 шт.
72-2707042 – Петля сцепная дышла Тшт=044 ч Q=7500 шт.
707С-3502110-20111-20 – Кулак разжимной Тшт=034 ч Q=30000 шт
Расчет количества оборудования на участке по производству Ступицы 84707С-3104015.
Q=30000- годовой объем выпуска изделий участка;
Режим работы – 1-но сменный;
Расчет количества основного оборудования цеха ведется на основе подсчета годовой трудоемкости обработки детали и действительного фонда рабочего времени оборудования при принятом числе смен его работы.
Потребное количество станков для -ой операции определяется по формуле:
где – суммарное нормируемое время необходимое для обработки на
станках данной годовой программы ч;
где N - годовая программа производства детали N=30000
Тшт-к - штучно-калькуляционное время i-ой операции необходимое для обработки одной детали на станках данного типа ч
Фд - действительный годовой фонд времени работы оборудования принимаем в зависимости от сменности и вида оборудования
Фд= 2040 ч. при односменном режиме работы для станков до 10т
Коэффициент выполнения норм - Квн = 11-13.
Т005+010 = 30000·=2800 ч.
Т015 = 30000·=1125 ч.
Т020 = 30000·=595 ч.
Т025 = 30000·=2785 ч.
Потребное количество станков по операциям:
C005+010==114 Спр005=2
Коэффициент загрузки оборудования рассчитывается по формуле:
Средний коэффициент загрузки оборудования определяется по формуле:
где n – общее количество станков
Данные расчета сводим в таблицу 1:
Таблица 19 - Расчет количества оборудования
По расчетам основное оборудование участка получается недозагруженным поэтому необходимо принять значение Кз ср=075. Принятый коэффициент учитывает дозагрузку основного оборудования деталями входящими в номенклатуру детали-представителя по заданию со сходными операциями механической обработки.
Токарные Алмазно- Сверлильные
Рисунок 16 - График загрузки оборудования участка «Ступица»
Количество оборудования по другим участкам принимаем по существующей базовой планировке.
Заточные станки составляют 4 – 6% от количества станков основного производства.
Ремонтные станки составляют от 26 до 43% от количества основного оборудования:
Наименование и количество принятых станков представлено в таблице 20.
Таблица 20 – Оборудование проектируемого цеха
Количество станков данной модели
Габаритные размеры станка мм
Удельная площадь занимаемая станками м2
токарный центр с ЧПУ
Пресс гидравлический
Специальный сверлильный
Токарный полуавтомат
Токарный полуавтомат
Продолжение таблицы 20
Вертикально-фрезерный
Горизонтально-фрезерный
Полуавтомат шлицефрезерный
Па фрезерно-центровальный
Токарный гидрокопировальный
Вертикально-сверлильный
Машина контактной сварки
Радиально-сверлильный
Установка индукционная
Сведения о суммарной мощности используемого оборудования и его стоимости представлены в таблице 21
Таблица 21 – Сводная ведомость оборудования цеха
Сверлильно-расточная группа
Продолжение таблицы 21
Количество подъёмных кранов укрупнено можно принять из расчёта один кран на 50 60 м длинны пролёта. Принимаем 1 мостовой кран.
Таблица 22 - Сводная ведомость подъёмно-транспортных средств
Вид подъёмно-транспортных средств
Мощность электродвигателей (суммарная) кВт
Затраты на всё оборудование (станки кран):
ΣСС+К=48670800+650000=49320800 руб.
Суммарная мощность электрооборудования (станки кран):
NэлС+К=7173+34=7513 кВт
2 Расчет площади цеха и описание планировки оборудования
Состав производственных отделений и участков механических цехов определяется характером изготовляемых изделий технологическим процессом объемом и организацией производства. Относительно просто этот вопрос решается для цехов массового и крупносерийного типов производства где естественной является целевая предметная специализация цехов (цехи моторов шасси и др.) и участков (участок обработки деталей и сборки коленчатого вала с маховиком участок изготовления деталей и сборки масляного насоА и др.). Число поточных линий обработки как правило определяется числом изготавливаемых деталей. Такая структура обеспечивает прямоточность производственного процесса когда в конце поточных линий обработки рас полагаются участки узловой сборки а дальше – сборка агрегатов или изделий.
Вспомогательные отделения механического цеха:
)заготовительное отделение;
)заточное отделение;
)контрольное отделение;
)ремонтное отделение;
)мастерская для ремонта приспособлений и инструмента;
)мастерская энергетика цеха;
)отделение для приготовления и раздачи охлаждающих жидкостей;
)цеховой склад заготовок и материалов;
)межоперационный склад;
)инструментально-раздаточный склад;
)склад приспособлений;
При проектировании цеха некоторые из указанных отделений и складов объединим.
Определение размеров площади станочного отделения
где a и b – габаритные размеры станков м;
– место на проходы между станками м2;
Sст=207+10·43=637 м2
Определение размеров площади вспомогательного отделения в цехе
)заточное отделение:
)ремонтное отделение и помещение служебного отделения:
)площадь службы энергетика составляет 30% от площади ремонтного отделения:
)отделение для приготовления и раздачи СОЖ и склада масел:
из этой площади 10 20м2 составляет склад масел.
Принимаю Sмасел=10м2
)инструментально – раздаточная кладовая:
площадь склада инструментов:
площадь склада приспособлений:
площадь кладовых для абразивов:
Общая площадь ИРК участка:
)склады материалов и заготовок межоперационных готовых деталей цеха:
площадь склада материалов и заготовок:
площадь межоперационного склада и склада готовых деталей:
)площадь контрольных отделений:
)площадь занимаемая двумя санузлами по 8 м2:
)площадь бытовых и административно-конторских помещений:
где ΣР – общее число работников цеха
)площадь рабочего места ИТР и СКП
)площадь помещения МОП
Sц=637+12+60+18+2935+956+637+321+6+3185+162+16+36+6=12056 м2
Определение длины пролёта:
Длина помещения должна быть кратна шагу колонн т.е. 12м
Фактическая площадь цеха будет равна:
Высоту здания принимаем Н = 126 м 16 приложение17
В зависимости от габаритных размеров заготовок и вида транспортного оборудования принимаем ширину проходов пролёта А=2500мм и Б=3000мм – для проездов передаточных тележек 16 приложение 9.
Транспортировка заготовок осуществляется : в пределах пролёта – мостовым краном.
Стоимость одного кубического метра здания – 4000руб.
Сзд=181444000=72576000руб
3Расчет численности работающих
Общее количество участвующих в работе механического цеха составляют:
)производственные рабочие главным образом станочники;
)вспомогательные рабочие;
)служащие: инженерно-технические работники (ИТР) и счётно-конторский персонал (СКП);
)младший обслуживающий персонал (МОП).
Численность работающих в цехе определяется по категориям:
а) Расчёт численности основных производственных рабочих:
гдеFд - действительный годовой фонд времени работы оборудования;
з - средний коэффициент загрузки;
Fэ – 1820 ч – годовой эффективный фонд времени работы одного рабочего; 16прил.3
Кв – коэффициент выполнения норм;
коэффициент многостаночности;
- для универсальных станков;
- для станков с ЧПУ и полуавтоматов; 16прил.4
исходя из размещения оборудования и в целях бесперебойной его работы принимаем Кор.ток-ЧПУ= 4 чел.
принимаем Кор.ток= 5 чел.
принимаем Кор.св-раст= 6 чел.
принимаем Кор.шлиф-зат= 4 чел.
принимаем Кор.фрез= 6 чел.
принимаем Кор.пресс= 3 чел.
принимаем Кор.друг= 4 чел.
Общая численность основных производственных рабочих проектируемого цеха:
Кор= Кор.ток-ЧПУ+ Кор.ток+ Кор.св-раст+ Кор.шлиф-зат+ Кор.фрез+ Кор.пресс + Кор.друг (95)
Кор=4+5+6+4+6+3+4=32 чел
Кроме того к основным рабочим принимаем слесарей для выполнения слесарных операций из расчета 3-5% от числа производственных рабочих станочников.
Кр.слес=00532=16чел.
Принимаем Кслес=2 чел.
Общее количество производственных рабочих:
Таблица 23 – Сводная ведомость состава производственных рабочих цеха
Наименование профессии
Общее количество рабочих
Токарь – оператор ЧПУ
Токарь – оператор полуавтоматов
б) Расчет численности вспомогательных рабочих
Общее количество вспомогательных рабочих в серийном производстве принимается 30-40% от количества производственных рабочих. Принимаем 35%:
Принимаем Квсп=12 чел.
Таблица 24 – Сводная ведомость состава вспомогательных рабочих цеха
Количество вспомогательных рабочих
Слесарь по ремонту оборудования
Общее количество рабочих цеха:
Кобщ=Кпроизв+ Квсп (99)
Кобщ=Кпроизв+ Квсп=34+12=46чел
в) Расчет численности служащих
Численность ИТР составляет 1113% от общего числа рабочих
Принимаем КИТР=6 чел
Численность СКП составляет 1-3% от общего числа рабочих
Принимаем КСКП=1 чел
Общее число служащих:
Кслуж=КИТР+КСКП (102)
г) Расчет численности МОП
Младший обслуживающий персонал составляет 2-3% от общего количества рабочих
Принимаем КМОП=1 чел.
Таблица 25 - Сводная ведомость производственных рабочих проектируемого цеха
Общее кол-во рабочих
Средний тарифно-квалиф. коэф.
Тарифный коэффициент
Общее число человеко–разрядов: 21+313+415+54+61=114
Средний тарифно-квалификационный разряд: 11434=335
Средний тарифно-квалификационный коэффициент: 174
Таблица 26 - Сводная ведомость вспомогательных рабочих проектируемого цеха
Средний тарифный коэф-нт
Средний разряд по цеху
Средний тарифно-квалификационный коэффициент работников цеха: 169
Таблица 27 – Сводная ведомость общего состава работающих на участке
Наименование категории
В % от количества основных рабочих
В % от общего количества всех работающих в цехе
Вспомогательные рабочие
4Организация рабочих мест и обслуживания производства
Основным элементом производственной системы является рабочее место на котором решаются две группы задач. Первую составляют технологические организационные и эргономические задачи связанные с проектированием рабочих мест их аттестацией разработкой технологических процессов организации труда и оперативным планированием производства. Вторую – задачи планирования трудовых ресурсов и капитальных вложений.
В задачах первой группы рабочее место рассматривается как зона трудовой деятельности одного или группы рабочих выполняющих операцию технологического процесса часть пространства производственного участка цеха. Для задач второй группы (трудоресурсной) рабочее место рассматривается с позиции обеспеченности производства рабочей силой – это сфера приложения труда одного работника соответствующей квалификации или совокупность функций которые он должен выполнять. Например если для обслуживания станка – требуется участие двух рабочих то в технологическом и эргономическом аспектах данная система будет рассматриваться как одно коллективное рабочее место а в трудоресурсном аспекте – как два рабочих места в каждую смену.
При разработке рабочих мест следует использовать следующие принципы: делегирование полномочий специализацию параллельность работ равномерность их распределения ритмичность экономичность эргономичность санитарно-гигиеничность и эстетичность. Эргономичность – это удобство работы работника.
На рабочих местах должны быть созданы соответствующие условия труда которые характеризуются системой факторов определяющих работоспособность человека затраты и результаты труда. Эти факторы можно систематизировать по следующим основным признакам: содержанию сфере действия степени воздействия на организм работающих.
По первому признаку выделяют следующие группы факторов: производственно-экологические организационно-технические эстетические и социально-экономические.
Производственно-экологические факторы характеризуют состояние производственной среды: температуру воздуха его влажность скорость движения чистоту (запыленность загазованность) уровни шума вибрации и освещенности. При выполнении физических работ нормальной интенсивности рекомендуют следующие показатели: температура воздуха от +17 до +220 С влажность не более 75% скорость воздушных потоков до 03 мс. Запыленность воздуха характеризуется размерами частиц пыли (мкм) и наибольшим числом пылинок оседающих на 1 см2 в течение 1 ч. Нормы допустимой запыленности следующие: размер частиц не более 2 мкм а при ответственных работах до 05 мкм а наибольшее число пылинок оседающих на 1 см в течение 1 ч - 40. Для контроля запыленности воздуха пластинку черного цвета устанавливают на расстоянии 1 м от пола и выдерживают в этом положении в течение 1 ч. Количество осевшей пыли и ее размер определяют
оптическим методом. На тяжелых работах температура воздуха может быть ниже примерно на 4-50С. Нормальными можно считать такие условия труда когда уровень производственного шума находится не выше 90дБ.
Норма освещенности рабочих мест устанавливается в зависимости от точности выполняемых работ. Нормальной является освещенность: для выполнения работ нормальной точности не менее 300лк высокой точности 500лк.
Организационно-технические факторы характеризуют содержание и структуру выполняемых трудовых движений и технологических операций форму и массу изготовляемых деталей траекторию и скорость перемещения изделий рабочую позу (стоя сидя и т.д.) темп труда коэффициенты занятости персонала в течение смены и иные показатели используемые для оценки затрат труда на рабочем месте. Для выявления воздействия этих факторов на персонал используются эргономические показатели. Они подразделяются на статические и динамические. Статические показатели определяют средние размеры рабочих органов и частей тела (рост длина рук и ног размах рук и т.п.) и предназначаются для проектировки оборудования планировки и организация рабочих мест. Динамические показатели устанавливают степень подвижности рабочих органов человека (досягаемость рук углы наклона корпуса вращения рук и т.п.) и используются для проектирования органов управления оборудованием и размещения предметов труда на рабочих местах. Средние антропометрические показатели мужчин и женщин России в начале 90-х годов составили соответственно: рост – 172 и 159 см длина руки – 77 и 70 см длина ноги – 93 и 85 см размах рук – 179 и 163 см.
Значительная роль в создании нормальных условий труда на рабочем месте принадлежит эстетическим факторам предусматривающим рациональное художественное конструирование изделий композиционное проектирование технологического оснащения рабочего места и цветовое оформление производственных помещений. При выполнении работ связанных с повышенными физическими или умственными нагрузками рекомендуется применять светлые голубые серо-голубые зеленые и другие спокойные цвета. При монотонных работах желательны более яркие бодрящие цвета какими являются желтый желто-зеленый оранжевый и т.п.
В каждом конкретном случае цветовое оформление должно быть физиологически обоснованным способствовать снижению утомления персонала и росту производительности труда.
Социально-экономические факторы условий труда характеризуются формами взаимоотношений в коллективах привлекательностью труда уровнем заработной платы величиной отпуска качеством продукции отношением к труду текучестью кадров и т.д.
Влияние условий труда на организм работающих оценивается по физиологическим показателям: частота пульса максимальное и минимальное давление минутный объем крови время условно-двигательной реакции и др.
По сфере действия факторы условий труда разделяются на внешние и внутренние. К первым относятся характеристики производственной сферы;
ко вторым – характеристики процесса труда.
По степени суммарного воздействия на организм производственного персонала т.е. по тяжести труда различают шесть групп условий труда:
)комфортные обеспечивающие оптимальные физические умственные и нервно-эмоциональные нагрузки оказывающие тренирующее воздействие на организм человека и способствующие улучшению здоровья достижению высокой работоспособности и производительности труда;
)соответствующие нормативам условий труда которые находятся в пределах требований действующих санитарных норм стандартов безопасности труда и физиологических нормативов и не оказывают влияния на снижение работоспособности человека и отклонения в состоянии его здоровья в течение всего трудового периода жизни;
)неблагоприятные вызывающие повышенные мышечные психические и нервно-эмоциональные нагрузки ухудшение показателей физиологических функций человека и снижение к концу работы производственных показателей;
)вредные приводящие к значительному снижению работоспособности человека и повышению заболеваемости производственного персонала;
)экстремальные при которых в конце рабочей смены у практически здоровых людей могут формироваться реакции которые характерны для патологического функционального состояния организма;
)недопустимые работа в которых приводит к быстрому развитию патологических явлений и тяжелым нарушениям здоровья человека.
Первая и вторая группы условий труда отнесены к нормальным третья – к допустимым четвертая – к недопустимым и требующим изменения технологии пятая и шестая – к недопустимым и подлежащим ликвидации.
- токарно-винторезный станок; 2 - решетчатый настил; 3 - инструментальная тумбочка; 4 - подъемно-поворотный стул; 5 - приемо-передвижной стол; 6 – стеллаж; 7 - тара для стружки
Рисунок 17 - Типовая планировка рабочего места токаря
5Расчет ФЗП и среднемесячной зарплаты
а) Заработная плата основных рабочих:
Зо.р.=Т Сpl Кср (104)
где Т нчас – общая трудоемкость работы;
Кср = 174 – средний тарифный коэффициент основного рабочего;
Зо.р .= 2460034174=1455336руб
Премия основных рабочих:
Зпр.о =45% Зо.р. (105)
Зпр.о =0451455336=654901 руб
Дополнительная зарплата основных рабочих:
Здоп.о =11% Зо.р (106)
Здоп.о =0111455336=160087 руб
Районный коэффициент основных рабочих:
Зр.к .о=15%( Зо.р+ Зпр+ Здоп) (107)
Зр.к .о= 015(1455336+654901+160087)= 340549 руб
Общий фонд заработной платы основных рабочих:
Зобщ .о=Зо.р.+Зпр.+Здоп +Зр.к (108)
Зобщ.о =1455336+654901+160087+340549=12621873 руб
Среднемесячная зарплата основных рабочих:
где Ко.р.- количество основных рабочих.
б) Заработная плата вспомогательных рабочих:
Зв.р.=ТСplКсрКв.р. (110)
где Т= 1820 часгод – трудоемкость работы вспомогательных рабочих;
Кср = 166 – средний тарифный коэффициент;
Кв.р. - количество вспомогательных рабочих;
Зв.р. = 18203316612=1196395 руб
Премия вспомогательных рабочих:
Зпр.в = 35% Зв.р (111)
Зпр.в =0351196395=418738 руб
Дополнительная зарплата вспомогательных рабочих:
Здоп.в = 11% Зв.р. (112)
Здоп.в =0111196395=131603 руб
Районный коэффициент вспомогательных рабочих:
Зр.к.в = 15% (Зв.р.+ Зпр.+ Здоп) (113)
Зр.к.в = 15% (Зв.р.+ Зпр.+ Здоп) = 015(1196395+418738+131603) = 262010 руб
Общий фонд зарплаты вспомогательных рабочих:
Зобщ.в = Зв.р.+ Зпр.в.+ Здоп.в +Зр.к..в (114)
Зобщ.в =1196395+418738+131603+262010 =2008746 руб
Среднемесячная зарплата вспомогательных рабочих:
в) Расчет фонда зарплаты ИТР СКП и МОП
Начальник цеха – 15000 руб
Зам. начальника –12000 руб
Энерго-механик – 10000 руб
Мастер(2 ед) – 9500 руб.
Инженер ПРБ –8000 руб.
Средняя зарплата ИТР:
ЗИТРср = (15000+12000+10000+2·9500+8000)6=10667 руб
Нормировщик – 7500 руб.
Уборщица – 3500 руб.
Премия для служащих:
Зслуж.пр = 30% от оклада (116)
Дополнительная зарплата для ИТР:
ЗИТРдоп = 15% от оклада (117)
Дополнительная зарплата для СКП и МОП:
ЗСКПМОПдоп = 12% от оклада (118)
Районный коэффициент для служащих:
Зслуж.р.к. = 15% (оклад + Зпр.+ Здоп) (119)
Среднемесячная зарплата для ИТР СКП и МОП:
Зср= Зокл + Зпр + Здоп + Зр.к. (120)
ЗИТРпр = 0310667 = 3200 руб
ЗИТРдоп = 01510667 = 1600 руб
ЗИТРр.к. = 015 (10667+3200+1600) = 2320 руб
ЗИТРср = 10667+3200+1600+2320=17787 руб
ЗИТРгод = Зср12КИТР = 17787126 = 1280664 руб
ЗСКПпр = 037500 = 2250 руб
ЗСКПдоп = 0127500 = 900 руб
ЗСКПр.к. = 015 (7500+2250+900) = 1598 руб
ЗСКПср = 7500+2250+900+1598= 12248 руб
ЗСКПгод = ЗСКПср12КСКП = 12248121 = 146976 руб
ЗМОПпр = 033500 = 1050 руб
ЗМОПдоп = 0123500 = 420 руб
ЗМОПр.к. = 015 (3500+1050+420) = 746 руб
ЗМОПср = 3500+1050+420+746 = 5716 руб
ЗМОПгод = ЗМОПср12КМОП = 5716121 = 68592 руб
Таблица 28 - Сводная ведомость заработной платы работающих цеха
Среднемесячная зарплата на одного работающего:
6 Расчет себестоимости детали
Таблица 29 - Смета расходов на содержание и эксплуатацию оборудования
Наименование статей расходов
Амортизация производственного оборудования и транспортных средств
Амортизация производственного оборудования
Норма амортизации оборудования: 7% от полной первоначальной стоимости оборудования 00748670800
Амортизация транспортных средств
Норма амортизации транспортных средств: 10% от первоначальной стоимости транспортных средств 01650000
Эксплуатация оборудования
Расходы на электроэнергию
Fд=2040 часов – действительный фонд работы оборудования;
Кобщ=075 – коэффициент одновременности работы оборудования;
Кз=075 – коэффициент загрузки оборудования;
с=097 – коэффициент учитывающий потери в сети;
дв=096 – козффициент полезного действия электродвигателей;
Sк=22 руб. – стоимость 1 кВт электроэнергии.
Продолжение таблицы 29
Затраты на вспомогательные материалы
Принимаем по укрупнёному нормативу 1200 руб. в год на станок =1200·43
Затраты на воду для производственных нужд
Спр=43 – число станков;
g=10л– годовой расход воды на 1станок;
Кз=075 – коэф. загрузки;
Sвод=022 руб. – стоимость 1 м3 воды;
затраты на сжатый воздух
Qсж.в=03. Принимаем 30% станков потребляющих сжатый воздух;
Sвоз=145 руб. – цена 1000м3 воздуха;
ЗП вспомогательных рабочих занятых обслуживанием оборудования
Принимаем годовой фонд ЗП слесарей-ремонтников электриков и наладчиков с отчислениями на соцстрах 26% кроме контролёров
Текущий ремонт оборудования и транспортных средств
Затраты на текущий ремонт оборудования
Принимаем 10% от полной первоначальной стоимости оборудования
Затраты на текущий ремонт транспортных средств
Принимаем 10% от первоначальной стоимости транспортных средств
ценных инструментов и приспособлений
Принимаем 60% от ЗП рабочих
связанных с обслуживанием оборудования (9чел)
Расходы по содержанию и эксплуатации транспортных средств
Затраты на эксплуатацию транспортных средств
Принимаем 40% от ФЗП транспортных рабочих (1чел)
Износ малоценного и быстро изнашивающегося инструмента и приспособлений расходы по их восстановлению
Принимаем 600 руб. на одного производственного рабочего
Принимаем 5% от суммы затрат всех предыдущих статей
Таблица 30 - Смета цеховых расходов
Затраты на содержание персонала цеха
ЗИТРгод + ЗСКПгод + ЗМОПгод
Отчисления на социальное страхование от годового фонда ЗП ИТР СКП и МОП
Амортизация зданий сооружений и инвентаря
Амортизация здания цеха
Норма амортизации 32% от стоимости здания 72576000
Амортизация инвентаря
Стоимость инвентаря 2% от полной первоначальной стоимости оборудования 48670800
Норма амотизации инвентаря 12% от его стоимости
Содержание здания и инвентаря
Расход электроэнергии на освещение здания
Fo = 2700 ч – годовое число часов на освещение здания
Pобщ = 1440 м2 – общая площадь цеха
gосв = 15 Втч на 1 м2 и 5% на дежурное освещение норма освещенности;
Sэл = 22 руб. – цена 1 кВтч
Продолжение таблицы 30
Расход пара на отопление
V = 18144м3 – объем помещения цеха
Fот – 4320ч – число часов в отопительном сезоне;
gпар = 20 ккалч – теплоотдача 1 кг пара на 1 м3 здания;
Sпара = 200 руб. – стоимость 1тн пара.
Расход воды на хозяйственные нужды
P = 54 чел. – численность работающих в цехе
q = 008 – удельный расход воды на одного работающнго в смену
Ф = 253 дн. – число рабочих дней в году
S вод = 15900 руб. – стоимость 1000м3 воды
Материалы расходуемые на содержание помещения
Принимаем в размере 3% от стоимости здания 72576000
Текущий ремонт здания сооружений производственного инвентаря
Затраты на текущий ремонт здания цеха
Принимаем в размере 2% от стоимости здания 72576000
Затраты на ремонт производственного оборудования
Принимаем 2% от стоимости оборудования 49320800
Затраты на ремонт инвентаря
Принимаем 10% от стоимости инвентаря 01973416
Расходы на испытания опыты исследования изобретения и др.
Принимаем 1000 руб. на одного работающего
Охрана труда и техника безопасности
Износ малоценного и быстроизнашивающегося инвентаря
Принимаем 300 руб. на одного работающего
Принимаем 1% от общей суммы затрат
Процент расходов на содержание и эксплуатацию оборудования:
Процент цеховых расходов:
Плановая калькуляция на деталь по проектному варианту.
Основная зарплата на деталь по проектному варианту:
где Тшт. = 1413 мин. – суммарное штучное время по всем операциям.
Сч - средняя часовая тарифная ставка рабочего
Сч = 34174=5916 руб.
Зпр. = 45% Зосн. = 0451393=627 руб.
Здоп. = 11% Зосн. = 0111393=153 руб.
Зр.к. = 015 (Зосн.+ Зпр.+ Здоп.) = 015 (1393+627+153)=326руб.
Зобщ. = Зосн.+ Зпр.+ Здоп.+ Зр.к. = 1393+627+153+326=2499 руб.
Зн = 0262499=650 руб.
Накладные расходы на содержание и эксплуатацию оборудования по проектному варианту
Общецеховые накладные расходы по проектному варианту
Рассчитываем себестоимость детали по проектному варианту:
Спр=Сзаг+Зосн+ Зпр+ Здоп.+ Зр.к.+ Зн+Ррсэо+Рцех (128)
Спр=52965+1393+627+153+326+650+12453+9458=78025руб.
7 Определение эффективности предлагаемых решений и сводные показатели проектируемого цеха
Для того чтобы определить эффективность предлагаемых решений рассчитаем себестоимость детали по базовому варианту.
Плановая калькуляция на деталь по базовому варианту
Основная зарплата на деталь (124)
Зпр. = 0452396=1078 руб.
Здоп. = 0112396=264 руб
Зр.к. = 015 (Зосн.+ Зпр.+ Здоп.) =015 (2396+1078+264)=561руб.
Зобщ. = Зосн.+ Зпр.+ Здоп.+ Зр.к. =2396+1078+264+561=4299руб.
Зн = 0264299= 1118 руб.
Накладные расходы на содержание и эксплуатацию оборудования по базовому варианту (126)
Общецеховые накладные расходы по базовому варианту (127)
.Таблица 31 - Расчет полной себестоимости детали
Основная зарплата производственных рабочих
Дополнительная зарплата производственных рабочих
Премия производственных рабочих
Районный коэффициент
Единый социальный налог
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования
Итоговая себестоимость детали
Годовой экономический эффект
Эг. = (С1 – С2) N (129)
Эг. = (108044-78025) 30000 = 9005700 руб.
Сводные показатели проектируемого цеха приведены в таблице 32.
Таблица 32 - Технико-экономические показатели проектируемого цеха
Значение показа-телей
Годовой объем выпуска изделий
Общее количество работающих
Общее количество основных рабочих
Общее количество вспомогательных рабочих
Общее количество ИТР
Общее количество СКП
Общее количество МОП
Средний тарифный разряд основных рабочих
Выработка на одного работающего
Выработка на одного основного работающего
Фонд заработной платы по цеху
Среднемесячная заработная плата основного рабочего
Среднемесячная заработная плата работающего
Количество оборудования
Общая стоимость оборудования
Суммарная (электрическая) мощность оборудования
Средняя (электрическая) мощность единицы оборудования
Средняя загрузка оборудования
Производственная площадь цеха
Производственная площадь на единицу оборудования
Проектная себестоимость единицы изготовляемого изделия
Условно-годовая экономия.
Техника безопасности и противопожарная безопасность
1 Идентификация возможных поражающих опасных и вредных производственных факторов в механическом цехе
Безопасность труда — это такое состояние его условий при котором исключено воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов. В определенных условиях опасный производственный фактор может привести к травме или другому внезапному резкому ухудшению здоровья работающего а вредный производственный фактор — к его заболеванию или снижению работоспособности.
Техника безопасности — система организационных мероприятий и технических средств предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов.
Производственная санитария — система организационных мероприятий и технических средств предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих вредных производственных факторов.
Охрана труда — это система законодательных актов социально-экономических организационных технических гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств обеспечивающих безопасность сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.
Опасные и вредные производственные факторы (ГОСТ 12.0.003-74) подразделяются на четыре группы: физические химические биологические и психофизиологические.
К опасным физическим факторам относятся: движущиеся машины и механизмы; различные подъемно-транспортные устройства и перемещаемые грузы; незащищенные подвижные элементы производственного оборудования (приводные и передаточные механизмы режущие инструменты вращающиеся и перемещающиеся приспособления и др.); отлетающие частицы обрабатываемого материала и инструмента электрический ток повышенная температура поверхностей оборудования и обрабатываемых материалов и т.д.
Вредными для здоровья физическими факторами являются: повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны; высокие влажность и скорость движения воздуха; повышенные уровни шума вибрации ультразвука и различных излучений - тепловых ионизирующих электромагнитных инфракрасных и др. К вредным физическим факторам относятся также запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; недостаточная освещенность рабочих мест проходов и проездов; повышенная яркость света и пульсация светового потока.
Химические опасные и вредные производственные факторы по характеру действия на организм человека подразделяются на следующие подгруппы: общетоксические раздражающие сенсибилизирующие (вызывающие аллергические заболевания) канцерогенные (вызывающие развитие опухолей) мутогенные (действующие на половые клетки организма). В эту группу входят многочисленные пары и газы: пары бензола и толуола окись углерода сернистый ангидрид окислы азота аэрозоли свинца и др. токсичные пыли образующиеся например при обработке резанием бериллия свинцовистых бронз и латуней и некоторых пластмасс с вредными наполнителями. К этой группе относятся агрессивные жидкости (кислоты щелочи) которые могут причинить химические ожоги кожного покрова при соприкосновении с ними.
К биологическим опасным и вредным производственным факторам относятся микроорганизмы (бактерии вирусы и др.) и макроорганизмы (растения и животные) воздействие которых на работающих вызывает травмы или заболевания.
К психофизиологическим опасным и вредным производственным факторам относятся физические перегрузки (статические и динамические) и нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение перенапряжение анализаторов слуха зрения и др.).
Между вредными и опасными производственными факторами наблюдается определенная взаимосвязь. Во многих случаях наличие вредных факторов способствует проявлению травмоопасных факторов. Например чрезмерная влажность в производственном помещении и наличие токопроводящей пыли (вредные факторы) повышают опасность поражения человека электрическим током (опасный фактор).
Уровни воздействия на работающих вредных производственных факторов нормированы предельно-допустимыми уровнями значения которых указаны в соответствующих стандартах системы стандартов безопасности труда и санитарно-гигиенических правилах.
Предельно допустимое значение вредного производственного фактора (по ГОСТ 12.0.002-80) - это предельное значение величины вредного производственного фактора воздействие которого при ежедневной регламентированной продолжительности в течение всего трудового стажа не приводит к снижению работоспособности и заболеванию как в период трудовой деятельности так и к заболеванию в последующий период жизни а также не оказывает неблагоприятного влияния на здоровье потомства.
Ориентировочно причины несчастных случаев можно подразделить на три группы.
а) Технические причины: конструктивные недостатки машин станков механизмов транспортных систем; техническое несовершенство и конструктивные недостатки оборудования; несовершенство технологического процесса; неисправность или отсутствие средств безопасности (ограждений предохранительных устройств и др.).
б) Организационные причины: нарушение технологического процесса; неправильная организация труда рабочего места; неправильная планировка оборудования; использование несоответствующего оборудования приспособлений инструмента; отсутствие или неудовлетворительное качество индивидуальных защитных средств; отсутствие руководства и надзора за работой со стороны инженерно-технического персонала; привлечение к работе лиц не имеющих соответствующих навыков и неспециалистов; применение опасных приемов работы; недостаточная обученность рабочих безопасным приемам труда; нарушение и несоблюдение требований охраны труда.
в) Санитарно-гигиенические причины: ненормальные метеорологические условия (температура влажность скорость движения воздуха тепловые излучения); нерациональное освещение; загрязненность воздушной среды (наличие вредных паров газов пыли); шум и вибрация; вредные излучения (радиоактивные электромагнитные и др.); нарушение правил личной гигиены и антисанитарное состояние производственных и бытовых помещений; отсутствие или неудовлетворительный медицинский надзор.
2 Разработка мероприятий обеспечивающих снижение отрицательного влияния опасных и вредных факторов и чрезвычайных ситуаций
Мероприятия направленые на защиту от вредных и опасных факторов в механическом цехе могут быть сгруппированы как:
) нормирование факторов производственной среды влияющих на здоровье и работоспособность;
)оздоровление условий труда путем уменьшения и ликвидации вредных факторов производственной среды;
)устройство рабочего места и использование инструментов машин и оборудования в соответствии с физиологическими требованиями;
)внедрение физиологически обоснованных режимов труда и отдыха;
)уменьшение умственной и эмоциональной напряженности труда.
)учет психологических особенностей личности при выборе профессии и соответствия их требованиям предъявляемым особенностям труда (профессиональная ориентация и отбор).
)разработка и внедрение мероприятий по созданию благоприятного климата в коллективе высокой заинтересованности в труде и его результатах.
)соблюдение требований технической эстетики при оформлении интерьеров расположении оборудования цветовом оформлении и т.п.
Планирование работ по охране труда - это организационный управленческий процесс осуществляемый с целью обеспечения безопасных условий труда работников на основе эффективного использования средств выделяемых на улучшение условий и охраны труда.
Составление планов по охране труда представляет собой разработку конкретных мероприятий на определенный срок с указанием исполнителей и средств необходимых для реализации мероприятий.
Согласно ст.226 ТК РФ финансирование мероприятий по улучшению условий и охраны труда в организациях независимо от организационно-правовых форм (за исключением федеральных казенных предприятий и федеральных учреждений) осуществляется в размере не менее 02 процента суммы затрат на производство продукции (работ услуг) а в организациях.
Согласно Рекомендациям по планированию мероприятий по охране труда (Постановление Минтруда России от 27 февраля 1995 года № 11) мероприятия по охране труда обеспечиваются соответствующей проектно-конструкторской и технологической документацией оформляются разделом в коллективном договоре и соглашении по охране труда на основе анализа причин производственного травматизма и профессиональных заболеваний по результатам экспертизы технического состояния производственного оборудования а также с учетом работ по обязательной сертификации постоянных рабочих мест на производственных объектах на соответствие требованиям охраны труда.
Соглашение по охране труда - правовая форма планирования и проведения мероприятий по охране труда с указанием сроков выполнения и ответственных лиц.
Оно вступает в силу с момента его подписания сторонами (работодателями и уполномоченными работниками представительными органами) либо со дня установленного в соглашении. Внесение изменений и дополнений в соглашение производится по взаимному согласию сторон. Контроль за выполнением соглашения осуществляется непосредственно сторонами или уполномоченными ими представителями. При осуществлении контроля стороны обязаны предоставлять всю необходимую для этого имеющуюся информацию.
Мероприятия по охране труда должны включать следующие направления:
)модернизация технологического подъемно-транспортного и другого производственного оборудования;
)внедрение систем (устройств) автоматического и дистанционного управления и регулирования производственным оборудованием технологическими процессами подъемными и транспортными устройствами применение промышленных роботов в опасных и вредных производствах с целью обеспечения безопасности работников;
)совершенствование технологических процессов в целях устранения воздействия на работников опасных и вредных производственных факторов;
)внедрение систем автоматического контроля и сигнализации уровней опасных и вредных производственных факторов на рабочих местах;
)внедрение и совершенствование технических устройств обеспечивающих защиту работников от поражения электрическим током;
)установка предохранительных защитных и сигнализирующих устройств (приспособлений) в целях обеспечения безопасной эксплуатации и аварийной защиты паровых водяных газовых кислотных и других производственных коммуникаций и сооружений;
)механизация и автоматизация технологических операций (процессов) связанных с хранением перемещением (транспортированием) заполнением и опорожнением передвижных и стационарных резервуаров (сосудов) с ядовитыми агрессивными легковоспламеняющимися и горючими жидкостями используемыми в производстве;
)снижение до регламентированных уровней вредных веществ в воздухе рабочей зоны неблагоприятно действующих механических колебаний (шум вибрация ультразвук и др.) и излучений (ионизирующего электромагнитного лазерного ультрафиолетового и др.) на рабочих местах;
)устройство новых и совершенствование имеющихся средств коллективной защиты работников от воздействия опасных и вредных производственных факторов;
)устройство новых и реконструкция имеющихся отопительных и вентиляционных систем в производственных и бытовых помещениях тепловых и воздушных завес аспирационных и пылегазоулавливающих установок с целью обеспечения нормального теплового режима и микроклимата чистоты воздушной среды в рабочей и обслуживаемых зонах помещений;
)приведение естественного и искусственного освещения на рабочих * местах в цехах бытовых помещениях местах массового перехода людей" на территории к нормам;
)перепланировка размещения производственного оборудования организация рабочих мест с целью обеспечения безопасности работников;
)нанесение на производственное оборудование (органы управления и контроля элементы конструкции) коммуникации и на другие объекты сигнальных цветов и знаков безопасности;
)механизация работ при складировании и транспортировании сырья готовой продукции и отходов производства;
)механизация уборки производственных помещений своевременное удаление и обезвреживание отходов производства являющихся источниками опасных и вредных производственных факторов очистки воздуховодов и вентиляционных установок осветительной арматуры окон фрамуг световых фонарей;
)приведение зданий (производственных административных бытовых общественных складских) сооружений помещений строительных и промышленных площадок к нормам;
)расширение реконструкция и оснащение санитарно-бытовых помещений (гардеробных душевых умывальных уборных мест для размещения полудушей помещений для личной гигиены женщин помещений для обогрева или охлаждения обработки хранения и выдачи специальной одежды и др.";
)мероприятия связанные с обеспечением работников занятых на работах с вредными или опасными условиями труда а также на работах производимых в особых температурных и климатических условиям или связанных с загрязнением специальной одеждой специальной обувью и другими средствами индивидуальной защиты смывающими и обезвреживающими средствами;
)приобретение и монтаж сатураторных установок (автоматов) для приготовления газированной воды устройство централизованной подачи к рабочим местам питьевой и газированной воды чая и других тонизирующих напитков;
)устройство на действующих объектах новых и реконструкция имеющихся мест организованного отдыха помещений и комнат релаксации психологической разгрузки мест обогрева работников а также укрытий от солнечных лучей и атмосферных осадков при работах на открытом воздухе;
)устройство тротуаров переходов тоннелей галерей на территории предприятия (цеха) строительной площадки в целях обеспечения безопасности работников внедрение системы мер по профилактике дорожно-транспортного травматизма;
)проведение экспертизы условий труда в проектной и технологической документации при строительстве новых и реконструкции действующих предприятий зданий сооружений объектов производственного назначения
)проведение атестации рабочих мест по условиям труда с последующей сертификации организации работ по охране труда;
)организация обучения инструктажа проверки знаний по охране труда работников предприятия;
)организация кабинетов уголков передвижных лабораторий приобретение для них необходимых приборов наглядных пособий демонстрационной аппаратуры и т.п. проведение выставок по охране труда и безопасности дорожного движения;
)разработка издание (размножение) инструкций по охране труда а также приобретение других нормативных правовых актов и литературы в области охраны труда.
По усмотрению работодателей профессиональных союзов и иных уполномоченных работниками представительных органов в мероприятия по охране труда могут включаться и другие работы направленные на оздоровление работников и улучшение условий их труда.
2.1 Организация микроклимата на рабочих местах
Организация микроклимата на рабочих местах должна производится в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 “Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования” Санитарными правилами и нормами СанПиН 2.2.4.548-96 "Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений" (утв. постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 1 октября 1996 г. N 21).
Согласно требований показатели микроклимата должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого теплового состояния организма.
Показателями характеризующими микроклимат в производственных помещениях являются:
- температура воздуха;
- температура поверхностей;
- относительная влажность воздуха;
- скорость движения воздуха;
- интенсивность теплового облучения.
Оптимальные микроклиматические условия установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека для различных категорий работ. Они обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8-часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции не вызывают отклонений в состоянии здоровья создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными на рабочих местах.
Категории работ разграничиваются на основе интенсивности энерготрат организма в ккалч (Вт).
К категории Iа относятся работы с интенсивностью энерготрат до 120 ккалч (до 139 Вт) производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях точного приборо- и машиностроения на часовом швейном производствах в сфере управления и т.п.).
К категории Iб относятся работы с интенсивностью энерготрат 121-150 ккалч (140-174 Вт) производимые сидя стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (ряд профессий в полиграфической промышленности на предприятиях связи контролеры мастера в различных видах производства и т.п.).
К категории IIа относятся работы с интенсивностью энерготрат 151-200 ккалч (175-232 Вт) связанные с постоянной ходьбой перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения (ряд профессий в механосборочных цехах машиностроительных предприятий в прядильно-ткацком производстве и т.п.).
К категории IIб относятся работы с интенсивностью энерготрат 201-250 ккалч (233-290 Вт) связанные с ходьбой перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в механизированных литейных прокатных кузнечных термических сварочных цехах машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.).
К категории III относятся работы с интенсивностью энерготрат более 250 ккалч (более 290 Вт) связанные с постоянными передвижениями перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий (ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой литейных цехах с ручной набивкой и заливкой опок машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.).
Согласно данной классификации рабты выполняемые в проектируемом цехе относятся к категории IIа.
Таблица 33 - Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений
Допустимые микроклиматические условия установлены по критериям допустимого теплового и функционального состояния человека на период 8-часовой рабочей сиены. Они не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья но могут приводить к возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта напряжению механизмов терморегуляции ухудшению самочувствия и понижению работоспособности.
Допустимые величины показателей микроклимата устанавливаются в случаях когда по технологическим требованиям техническим и экономически обоснованным причинам не могут быть обеспечены оптимальные величины.
Таблица 34 - Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений
Измерения показателей микроклимата в целях контроля их соответствия гигиеническим требованиям должны проводиться в холодный период года - в дни с температурой наружного воздуха отличающейся от средней температуры наиболее холодного месяца зимы не более чем на 5° С в теплый период года - в дни с температурой наружного воздуха отличающейся от средней максимальной температуры наиболее жаркого месяца не более чем на 5° С. Частота измерений в оба периода года определяется стабильностью производственного процесса функционированием технологического и санитарно-технического оборудования.
При выборе участков и времени измерения необходимо учитывать все факторы влияющие на микроклимат рабочих мест (фазы технологического процесса функционирование систем вентиляции и отопления и др.). Измерения показателей микроклимата следует проводить не менее 3 раз в смену (в начале середине и в конце). При колебаниях показателей микроклимата связанных с технологическими и другими причинами необходимо проводить дополнительные измерения при наибольших и наименьших величинах термических нагрузок на работающих.
Измерения следует проводить на рабочих местах. Если рабочим местом являются несколько участков производственного помещения то измерения осуществляются на каждом из них.
Для поддержания нормальных параметров микроклимата в рабочей зоне применяют: механизацию и автоматизацию технологических процессов защиту от источников теплового излучения устройство систем вентиляции кондиционирования воздуха и отопления. Важное место имеет и правильная организация труда и отдыха работников выполняющих трудоёмкие работы в
2.2Проектирование приточно-вытяжной вентиляции
Для создания требуемых параметров микроклимата в производственном помещении применяют системы вентиляции и кондиционирования воздуха а также различные отопительные устройства. Вентиляция представляет собой смену воздуха в помещении предназначенную поддерживать в нем соответствующие метеорологические условия и чистоту воздушной среды.
Вентиляция помещений достигается удалением из них нагретого или загрязненного воздуха и подачей чистого наружного воздуха. Общеобменная вентиляция предназначенная для обеспечения заданных метеорологических условий осуществляет смену воздуха во всём помещении. Она предназначена для поддержания требуемых параметров воздушной среды во всём объёме помещения. Схема такой вентиляции представлена внизу.
Для эффективной работы системы общеобменной вентиляции при поддержании требуемых параметров микроклимата количество воздуха поступающего в помещение (Lпр) должно быть практически равно количеству воздуха удаляемого из него (Lвыт).
Рисунок 18 - Схема общеобменной вентиляции (стрелками показано направление движения воздуха)
Количество приточного воздуха требуемого для удаления избытков явной теплоты из помещения (Qизб кДжч) определяется выражением:
где Lпр требуемое количество приточного м3ч;
C удельная теплоёмкость воздуха при постоянном давлении равная 1 кДж(кгград);
ρпр плотность приточного воздухакгм3;
tвыт температура удаляемого воздуха ºС;
tпр температура приточного воздуха ºС.
Для эффективного удаления избытков явной теплоты температура приточного воздуха должна быть на 56 ºС ниже температуры воздуха в рабочей зоне.
Количество приточного воздуха необходимо для удаления влаги выделившейся в помещении рассчитывают по формуле:
где Gвп масса водяных паров выделяющихся в помещении гч;
dвыт содержание влаги в удаляемом из помещения воздухе гкг;
dприт содержание влаги в наружном воздухе гкг;
ρпр плотность приточного воздуха.
По способу перемещения воздуха вентиляция может быть как естественной так и с механическим побуждением возможно также сочетание этих двух способов. При естественной вентиляции воздух перемещается за счёт разности температур в помещении и наружного воздуха а также в результате действия ветра.
Способы естественной вентиляции: инфильтрация проветривание аэрация с использованием дефлекторов.
При механической вентиляции воздух перемещается с помощью специальных воздуходувных машин-вентиляторов создающих определённое давление и служащих для перемещения воздуха в вентиляционной сети. Чаще всего на практике используют осевые радиаторы.
Для создания требуемых параметров микроклимата на определённом участке производственного помещения используется местная приточная вентиляция. Она подаёт воздух не во все помещения а лишь в ограниченную часть. Местная приточная вентиляция может быть обеспечена путём устройства воздушных душей и оазисов или воздушно-тепловой завесы.
Воздушные души применяют для защиты работающих от воздушного теплового излучения интенсивностью 350 Втм2 и более. Принцип их действия основан на обдуве работающего струёй увлаженного воздушного потока скорость которого составляет 135 мc. При этом увеличивается теплоотдача от организма человека в окружающую среду.
Воздушных оазисах представляющих собой часть производственного помещения ограниченного со всех сторон переносными перегородками создаются требуемые параметры микроклимата. Указанные источники используются в горячих цехах.
Для защиты людей от переохлаждения в холодное время года в дверных проёмах и воротах устраивают воздушные и воздушно-тепловые завесы. Принцип их работы основан на том что под углом к холодному воздушному потоку поступающему в помещение направлен воздушный поток (комнатной температуры или подогретый) который либо снижает скорость и изменяет направление холодного потока уменьшая вероятность возникновения сквозняков в производственном помещении либо подогревает холодный поток (в случае воздушно-тепловой завесы).
В настоящие время для поддержания для требуемых параметров микроклимата широко применяют установки для кондиционирования воздуха (кондиционирования). Кондиционированием воздуха называется создание и автоматическое поддержание в производственных или бытовых помещениях независимо от внешних метеорологических условий постоянных или изменяющихся по определённой программе температуры влажности чистоты и скорости движения воздуха сочетания которых создаёт комфортные условия труда или требуется для нормального протекания технологического процесса. Кондиционер это автоматизированная вентиляционная установка поддерживающая в помещении заданные параметры микроклимата.
2.3 Защита персонала от механических опасностей
Механическая опасность – опасность способная причинить травму в результате контакта объекта или его частей с человеком. К ним относятся: движущиеся части механизма передвигающиеся детали механизма заготовки острые кромки заусенцы рабочие места размещенные на значительной высоте повышенная запыленность воздуха горячие и скользкие поверхности. Факторы увеличивающие опасность: подъемники недостатки монтажа и конструкции оборудования применения оборудования во внеэксплуатационных условиях.
Методы и средства защиты:
а) обеспечение недоступности опасной зоны;
б)Уменьшение опасности при помощи специальных приспособлений к которым относятся:
) Оградительные устройства (стационарные съемные переносные частичные могут быть сплошными и сетчатыми)
) Предохранительные устройства ограничения (слабое звено) шпонки мембраны блокировочные устройства(механические электрические оптические радиационные и др) которые соединены с пусковым механизмом.
Оградительные устройства – класс средств защиты препятствующих попаданию человека в опасную зону. Оградительные устройства применяют для изоляции систем привода машин и агрегатов зоны обработки заготовок на станках прессах штампах оголенных токоведущих частей зон интенсивных излучений (тепловых электромагнитных ионизирующих) зон выделения вредных веществ загрязняющих воздушную среду и т. п.
а – полное ограждение; б – частичное ограждение режущего инструмента; в – частичное ограждение зоны резания ; 1 – поворотная ось экрана; 2 – рамка; 3 – прозрачный экран.
Рисунок 19 - Оградительные устройства
Конструктивные решения оградительных устройств весьма разнообразны. Они зависят от вида оборудования расположения человека в рабочей зоне специфики опасных и вредных факторов сопровождающих технологический процесс. В соответствии с ГОСТ 12.4.125–83 классифицирующим средства защиты от механического травмирования оградительные устройства подразделяют: по конструктивному исполнению –на кожухи дверцы щиты козырьки планки барьеры и экраны; по способу изготовления–на сплошные несплошные (перфорированные сетчатые решетчатые) и комбинированные; по способу установки–на стационарные и передвижные. Примерами полного стационарного ограждения служат ограждения распределительных устройств электрооборудования кожуха галтовочных барабанов корпуса электродвигателей насосов и т. п.; частичного– ограждения фрез или рабочей зоны станка.
Возможно применение подвижного (съемного) ограждения. Оно представляет собой устройство сблокированное с рабочими органами механизма или машины вследствие чего закрывает доступ в рабочую зону при наступлении опасного момента..
Переносные ограждения являются временными. Их используют при ремонтных и наладочных работах для защиты от случайных прикосновений к токоведущим частям а также от механических травм и ожогов. Выполняются они чаще всего в виде щитов высотой 17 м.
Конструкция и материал ограждающих устройств определяются особенностями оборудования и технологического процесса в целом. Ограждения выполняют в виде сварных и литых кожухов решеток сеток на жестком каркасе а также в виде жестких сплошных щитов (щитков экранов). Размеры ячеек в сетчатом и решетчатом ограждении определятся в соответствии с ГОСТ 12.2.062–81. В качестве материала ограждений используют металлы пластмассы дерево. При необходимости наблюдения за рабочей зоной кроме сеток и решеток применяют сплошные оградительные устройства из прозрачных материалов (оргстекла триплекса и т. д.).
Чтобы выдерживать нагрузки от отлетающих при обработке частиц и случайные воздействия обслуживающего персонала ограждения должны быть достаточно прочными и хорошо крепиться к фундаменту или частям машины. При расчете на прочность ограждений машин и агрегатов для обработки металлов необходимо учитывать возможность вылета и удара об ограждение обрабатываемых заготовок.
Предохранительные защитные средства предназначены для автоматического отключения агрегатов и машин при отклонении какого-либо параметра характеризующего режим работы оборудования за пределы допустимых значений. Таким образом при аварийных режимах (увеличении давления температуры рабочих скоростей силы тока крутящих моментов и т. п.) исключается возможность взрывов поломок воспламенений. В соответствий с ГОСT 12.4.125—83 предохранительные устройства по характеру действия бывают блокировочными и ограничительными.
Блокировочные устройства по принципу действия подразделяют на механические электронные электрические электромагнитные пневматические гидравлические оптические магнитные и комбинированные.
Ограничительные устройства по конструктивному исполнению подразделяют на муфты штифты клапаны шпонки мембраны пружины сильфоны и шайбы.
Блокировочные устройства препятствуют проникновению человека в опасную зону либо во время пребывания его в этой зоне устраняют опасный фактор.
Особенно большое значение этим видам средств защиты придается на рабочих местах агрегатов и машин не имеющих ограждений а также там где работа может вестись при снятом или открытом ограждении.
Механическая блокировка представляет собой систему обеспечивающую связь между ограждением и тормозным (пусковым) устройством. При снятом ограждении агрегат невозможно растормозить а следовательно и пустить его в ход .
– ограждение; 2 – рычаг тормоза; 3 – запорная планка; 4 – направляющая
Рисунок 20 - Схема механической блокировки
Оптическая блокировка находит применение в кузнечно-прессовых и механических цехах машиностроительных заводов. Световой луч попадающий на фотоэлемент обеспечивает постоянное протекание тока в обмотке блокировочного электромагнита. Если в момент нажатия педали в рабочей (опасной) зоне штампа окажется рука рабочего падение светового тока на фотоэлемент прекращается обмотки блокировочного магнита обесточиваются его якорь под действием пружины выдвигается и включение пресса педалью становится невозможным.
Примерами ограничительных устройств являются элементы механизмов и машин рассчитанные на разрушение (или несрабатывание) при перегрузках. К слабым звеньям таких устройств относятся: срезные штифты и шпонки соединяющие вал с маховиком шестерней или шкивом; фрикционные муфты не передающие движения при больших крутящих моментах; плавкие предохранители в электроустановках; разрывные мембраны в установках с повышенным давлением и т. п. Слабые звенья делятся на две основные группы: звенья с автоматическим восстановлением кинематической цепи после того как контролируемый параметр пришел в норму (например муфты трения) и звенья с восстановлением кинематической цепи путем замены слабого звена (например штифты и шпонки). Срабатывание слабого звена приводит к останову машины на аварийных режимах.
2.4Организационно-планировочные решения проблем вибрации и шума в проектируемом цехе
Шум является одним из наиболее распространенных неблагоприятных факторов условий труда на производстве. Под влиянием интенсивного шума нарушаются функции не только слухового анализатора но и центральной нервной сердечно-сосудистой и других физиологических систем. Работа в условиях интенсивного шума приводит к снижению производительности труда росту брака и увеличению вероятности получения производственных травм.
Физиологическое воздействие шума на человека зависит от многих факторов: от уровня звукового давления (интенсивности) шума его частотного состава продолжительности действия и индивидуальных особенностей человека.
Для снижения производственного шума используют различные методы: устранение причин или ослабление шума в источнике его возникновения снижение шума на пути его распространения и применение индивидуальных средств защиты рабочих.
Ослабление шума в источнике его возникновения является наиболее радикальным средством борьбы с шумом производственного оборудования. Однако опыт предприятий показал что эффективность мероприятия по снижению шума эксплуатируемых машин и механизмов невелика и поэтому снижения шума следует добиваться прежде всего в процессе проектирования оборудования.
На предприятиях машиностроения находит применение разнообразное технологическое оборудование являющееся источником шума и вибрации. Шум большинства металлорежущих станков имеет средне- и высокочастотный характер. Наибольший шум создается при работе на крупногабаритных токарных револьверных фрезерных карусельных станках особенно при обработке деталей из твердых сплавов. Основными источниками шума большинства металлорежущих станков являются приводы электродвигатели и режущий инструмент в процессе работы.
Довольно трудно бороться с шумом возникающим при обработке деталей на металлорежущих станках. Снижения шума можно добиться применив менее интенсивный режим резания или разместив станки в изолированных помещениях с потолками и стенами облицованными звукопоглощающим материалом. Применение акустических экранов отделяющих одно рабочее место от другого также способствует снижению шума.
Измерения шума производимого оборудованием установленным в механических цехах заводов показали что независимо от способа расстановки оборудования в помещении уровни звукового давления составляют в среднем 90—100 дБ. Это превышает допустимые санитарными нормами уровни шума. В настоящее время имеется реальная возможность уменьшить шум в механических цехах до уровней допустимых санитарными нормами. Для этого надо оборудовать станки ограждениями с шумопоглощающими покрытиями их внутренней поверхности и облицевать потолок и стены цеха звукопоглощающими материалами. Разработаны конструкции технологических сравнительно дешевых и обладающих значительной акустической эффективностью облицовок для металлообрабатывающих цехов.
Распространенным источником интенсивного высокочастотного шума является также выброс в атмосферу сжатого воздуха от всевозможных пневмосистем. Сжатый воздух широко используется для автоматизации производственных процессов для очистки сушки охлаждения деталей и заготовок и т. д.
Снизить шум воздушной струи можно за счет уменьшения давления в струе что приводит к снижению скорости истечения и значительному снижению звуковой мощности которая зависит от скорости истечения а так же за счет систематического устранения утечек сжатого воздуха проводимых службой механика.
На современном уровне развития технологии важной проблемой требующей решения является борьба с вибрацией. Вибрационная болезнь занимает второе место среди профессиональных заболеваний уступая только пневмокониозам.
Защита от вибраций начинается прежде всего с их ликвидации. Достигается это в первую очередь совершенствованием кинематических схем и улучшением работы механизмов. Для отдельных частей конструкций применяют упругую подвеску амортизацию изолируют опоры. Изоляция фундамента (в почве вокруг фундамента устраивают разрывы без заполнения или с заполнением) предотвращает передачу колебаний от фундамента к окружающей почве или от нее к фундаменту.
Техническими мерами не всегда удается снизить уровень шума и вибрации ниже установленных норм. В этих случаях приходится пользоваться индивидуальными защитными средствами. Для защиты от локальных вибраций рекомендуется использовать обувь на толстой виброгасящей подошве антивибрационные рукавицы.
Администрация предприятия эксплуатирующего вибрирующие инструменты и оборудование должна обеспечить соблюдение действующих санитарных правил а также следующих основных требований: к эксплуатации должны допускаться только исправные машины; при приеме на работы связанные с воздействием вибрации поступающие должны пройти предварительный медицинский осмотр а также проходить периодические медицинские осмотры не реже 1 раза в год; работающих необходимо снабжать в установленном порядке индивидуальными средствами защиты от вибрации и шума.
2.5Мероприятия электробезопасности и пожарной безопасности в цеху
Целью обеспечения электробезопасности на любом производстве на любом предприятии объекте является ограничение воздействия опасных и вредных факторов электрического тока электрической дуги и электромагнитных излучений на персонал оборудование и сооружения объекта и сопрягаемые с ним другие объекты в установленных пределах.
Обеспечение электробезопасности достигается:
)защитой персонала от токов наведения а также оборудования;
)защитой персонала и оборудования от статистического электричества;
)защитой персонала от грозовых разрядов;
)исключением возможности попадания электрического напряжения на наружные металлические части изделий и их составных частей включая органы управления настройки регулировки и т.п.
Электробезопасность должна обеспечиваться:
)конструкцией электроустройств установок;
)техническими способами и средствами их защиты;
)организационными и техническими мероприятиями. Правила и нормы в этой части регламентируются в соответствующих правилах и стандартах. Величины допустимых токов и напряжений прикосновения в злектроустановках определяемые в соответствии с предельно допустимыми уровнями воздействия на человека токов и напряжений прикосновения не вызывающими физиологических изменений в организме соответствуют ГОСТ 12.038-82.
Технические способы и средства защиты которые обеспечивают электробезопасность должны быть установлены с учетом:
)номинального напряжения рода частоты тока электрической установки;
)способа электрообеспечения (от стационарной сети или от автономного источника и т.п.); режима нейтрали (средней точки) источника питания электроэнергией (изолированная заземленная нейтраль);
)вида исполнения (станционные передвижные переносные);
)условий внешней среды (особо опасные помещения повышенной опасности без повышенной опасности на открытом воздухе);
)возможностей снятия напряжения с токоведущих частей на которых или вблизи которых должна производиться работа;
)характера возможного прикосновения человека к элементам цепи тока: однофазное двухфазное прикосновение прикосновение к металлическим нетоковедущим частям оказавшимся под напряжением;
)возможностей приближения к токоведущим частям находящимся под напряжением на расстоянии меньше допустимого или попадания в зону растекания тока;
)видов работы (эксплуатация установок монтаж наладка испытания). Электрические устройства и изделия должны быть заземлены в соответствии с требованиями ГОСТ В 23397-78 ГОСТ В 23396-78. Сопротивления изоляции электрических сетей и электрических устройств должны соответствовать ГОСТ В 23387-78 и нормам установленным в нормативно-технической документации.
Особые меры электробезопасности соответствующие ПУЭ-85 и ГОСТ 12.2.0073-75 предусмотрены для электротехнических устройств с напряжением выше 1000 В.
Задача обеспечения взрывопожаробезопасности заключается в предупреждении или ограничении воздействия на оборудование объекта персонал население и окружающую среду опасных и вредных факторов вызванных взрывами и пожарами.
Взрывобезопасность объекта обеспечивается:
)исключением возникновения источников инициирования загорания и взрывов;
)исключения возможности образования взрыво- и пожароопасных концентраций сред;
)применением минимально необходимых пожароопасных средств на объекте;
)создание на объекте противопожарной противовзрывной защиты в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004-85 ГОСТ 12.1.010-84.
Противопожарная и противовзрывная защита состоит из:
)пассивной противопожарной защиты;
)активной противопожарной защиты.
Пассивная защита включает:
)меры по предотвращению загораний пожаров взрывов;
)меры по ограничению распространения пламени дыма из аварийного помещения а также предотвращения тяги и газового обмена со смежными помещениями и сооружениями;
)меры по обеспечению путей эвакуации персонала из аварийного помещения.
Активная противопожарная защита включает:
)средства контроля предпожарных ситуаций и пожарную сигнализацию;
)стационарные средства и системы пожаротушения.
)Пассивная защита обеспечивается:
)компоновкой помещений и сооружений объекта;
)конструктивными мероприятиями;
)соответствующим размещением оборудования;
)газонепроницаемостью взрыво- и пожароопасных помещений применением огнестойких материалов конструкций отделочных материалов. лакокрасочных покрытий;
)применением на объекте электрооборудования соответствующего защищенного исполнения.
Активная противопожарная безопасность должна обеспечиваться:
)техническими средствами и системами обнаружения пожара и автоматической сигнализацией о его возникновении;
)техническими средствами и системами его локализации и ликвидации пожаров в любой стадии их развития в том числе вызванных внешними воздействиями.
2.6Утилизация отходов производства. Экологическая безопасность
В целях повышения экологичности производства и экономного использования ресурсов применяются различные способы извлечения полезных и ценных материалов из отходов производства. В ряде случаев это экономически оправдывается и на схемах такого процесса разрабатываются производства для получения вторсырья.
Лом и отходы черных и цветных металлов являются важнейшим вторичным сырьем для металлургической промышленности. Эти отходы образуются при обработке металла в виде стружки кусков и листовых отходов в результате морального или физического износа оборудования запасных частей и инструмента (амортизационный лом). Перерабатывают металлический лом предприятия имеющие в своем составе плавильные печи предприятия "Вторчермета" и металлургические комбинаты. Лом является составной частью шихты доменных и сталеплавильных производств.
Значительные потери металлического лома происходят из-за плохой организации его сбора. Лом и отходы цветных металлов перерабатывают предприятия "Вторцветмета". В наибольших количествах образуются алюминиевый свинцовый медный и цинковый лом. Процессы его переработки сложны и требуют дорогостоящего оборудования. Сложность переработки состоит в том что цветные металлы находятся в металлоломе в виде сплавов а извлекать каждый «ид металла необходимо отдельно.
Основными экологически опасными отходами машиностроительного комплекса являются отходы гальванических производств которые в зависимости от источников образования разделяют на следующие виды:
отработанные концентрированные технологические растворы (электролиты нанесения покрытий растворы снятия покрытий щелочные и кислые травильные растворы и др.);
гальванические шламы
Отработанные электролиты содержащие цветные металлы регенерируют с целью восстановления их работоспособности и повторного использования а также используют для извлечения цветных металлов.
Методы очистки и регенерации электролитов предусматривают их корректировку один раз в 3 месяца а полную замену - один раз в течение 2 лет
Шламы образующиеся при регенерации электролитов и очистке сточных вод гальванических производств представляют собой аморфные осадки содержащие гидроксиды железа и цветных металлов. Обезвоживание их осуществляют с помощью вакуум-фильтров пресс-фильтров или центрифуг. Для повышения производительности обезвоживающего оборудования гидроксидные осадки подвергают реагентной или безреагентной обработке. В качестве реагентов используют известь соли железа и алюминия кислотосодержащие реагенты. Недостатками реагентной обработки осадка являются высокая стоимость и дефицитность реагентов увеличение объема осадка.
К безреагентным способам обработки гальванических шламов относят упущение замораживание и оттаивание введение в их состав опилок. После такой обработки шламы легко обезвоживаются. Однако до настоящего времени основная часть гальванических шламов поступает в шламонакопители. Разработаны технические решения позволяющие обработать практически все металлы гальванических шламов методами гидрометаллургии с помощью водных растворов химических реагентов.
Другим направлением утилизации гальванических шламов с целью уменьшения их экологической опасности является химическая фиксация производимая путем ферритизации твердой фазы отходов силикатизации отверждения отходов с использованием неорганических и органических вяжущих спекания. Однако при этом ценное вторичное сырье для извлечения цветных металлов зачастую теряется. Хромсодержащие шламы после сушки и прокаливания используются в качестве красителей при производстве декоративного стекла. В зависимости от состава могут быть получены стекла различного цвета и оттенков: зеленого ярко-синего сине-зеленого темно-коричневого черного. Гальванические шламы обогащенные железом используются для получения ферритов которые находят применение в электротехнической и химической промышленности в радиотехнике. Полностью исключается загрязнение природной среды при сплавлении гальванических шламов с силикатами в соотношении 1:1 и температуре 800- 1000° С. Этот метод позволяет извлекать из шлама тяжелые металлы и изготавливать кирпич и черепицу высокого качества. Гальванические шламы также можно вводить в асфальтобетон в количестве до 20% от массы сырьевой смеси. Прокаленные гальванические шламь используют как добавки при изготовлении бетонных блоков. При приготовлении бетонов из шлакощелочных вяжущих можно добавлять до 20% прокаленных гальванических шламов. При взаимодействии гидроксидов тяжелы) металлов со щелочными силикатами образуются силикаты соответствующим; металлов устойчивые к растворению. Такие бетоны обладают высокими физико-химическими свойствами и устойчивы к растворению.
Горелая формовочная земля. При изготовлении отливок из чугуна стали и цветных металлов в одноразовых формах которые изготавливаются из формовочных смесей состоящих из кварцевого песка глины (до 16%) связующего в виде битума цемента канифоли жидкого стекла или термореактивных смол (15-3%) используют также графит порошок каменного угля і выгорающие добавки в виде опилок. Расход формовочной смеси составляет на 1 т металлических изделий. После использования формовочные смеси содержат металлические включения а связующие материалы и глина теряют свои пластические свойства не пригодны для повторного использования. Эти отходы называют горело-формовочной землей. Основная масса их поступает в отвалы. Регенерация горелой формовочной земли заключается в извлечении металлических включений удалении пыли мелких фракций глины и других включений. Существует два способа регенерации горелой земли: мокрый сухой. Мокрый способ применяют при гидравлической очистке литья. При этом горелая земля поступает в систему последовательно расположенных отстойников. Сначала оседает песок а мелкие фрикции уносятся проточной водой в следующий отстойник. Песок просушивают и вновь пускают и производство. Сухой способ регенерации состоит из двух операций: обдирания от зерен песка связующих веществ и удаления ныли и мелких частиц что достигается продуванием воздуха в закрытом барабане с последующим отсосом воздуха вместе с пылью.
Горелая формовочная земля также используется для производства кирпича. Предварительно методом магнитной сепарации удаляются металлические включения. Благодаря наличию в горелой формовочной земле щелочи жидкого стекла смол качество кирпича улучшается.
В настоящее время в машиностроительной промышленности России образуется большое количество промасленных древесных отходов (опилок) ветоши бумаги в результате обработки деталей и уборки помещения. Значительная часть этих отходов по той или иной причине не находит технологического применения и вывозится на свалку.
Один из простейших и наиболее эффективных способов подготовки отходов к утилизации - их брикетирование без связующего методом прессования. Производство брикетов - это еще и решение назревших для многих предприятий экологических вопросов. В условиях постоянного роста цен на энергоносители (каменный уголь природный газ нефть) стала возрастать потребность в топливных брикетах. При сгорании брикетов теплотворная способность в несколько раз выше чем при сгорании непрессованных отходов. Топливные брикеты могут использоваться для отопления в заводских котельных и ТЭЦ. Таким образом изготовление из промасленных отходов топливных брикетов обеспечивает возможность экологически благотворного сбережения горючих ископаемых и решение энергетических вопросов.
2.7 Расчет естественного и искусственного освещения в проектируемом цехе
)Расчет искусственного освещения.
При правильно рассчитанном ивыполненном освещении производственных помещений глаза работающего персонала втечение продолжительного времени сохраняют способность хорошо различать предметы иорудия труда неутомляясь.
Нарабочих местах освещенность нормируется согласно СНиП 23-05-95 "Нормы проектирования. Естественное иискусственное освещение".
Всвязистем чтоестественного освещения недостаточно исучетом например круглосуточного графика работы необходимо применять общее искусственное освещение.
Дляэтого освещения используются например лампы ртутные газоразрядные ДРЛ 1000(6)-2 (дуговая ртутная лампа 1000Вт).
СНиП 23-05-95 устанавливает норму освещенности вцехе 300Лк дляобщего освещения иработах средней точности. Данная норма вцехе выдерживается длячетвертого разряда подразряда зрительных работ.
Произведем расчет количества ламп обеспечивающих требуемую освещенность помещения:
где E-минимальная освещенность понорме:
k-коэффициент запаса лампы необходимый длякомпенсации потерь освещения из-за еезапыленности (вРоссии коэффициент запаса равен 14-длягазоразрядных ламп. ВЕвропе применяется единственный коэффициент для всех типов ламп ионравен 125):
Sп-площадь помещения:
Z-коэффициент минимальной освещенности определяемый отношением ЕсрЕmin значения которого дляламп накаливания игазоразрядных ламп высокого давления (ДРЛМГЛНЛВД)–115:
F-световой поток одной лампы:
F=57000 лм – для ламп ДРЛ 1000(6)-2
-коэффициент использования светового потока (коэффициент использования светового потока лампы (%) зависящий от типа лампы типа светильника коэффициента отражения потолка и стен высоты подвеса светильников и индекса помещения i:
Индекс помещения i определяется по формуле:
гдеАиВ–длина иширина помещения м;
Нр–высота подвеса светильника надрабочей поверхностью м:
При использовании светильников РСП07 коэффициенте отражения потолка 50% (чистый бетонный потолок) и стен 30% (бетонные стены с окнами) коэффициент использования светового потока для ламп ДРЛ и индекса помещения i=15 будет равен:
Количество ламп обеспечивающих требуемую освещенность помещения:
Выбираем светильники РСП07 ГОСТ 17677–82 сдуговыми ртутными лампами ДРЛ 1000(6)-2 данные светильники обеспечат необходимую освещенность впроизводственном помещении цеха.
)Расчет естественного освещения
Длительное отсутствие естественного света угнетающе действует напсихику человека способствует развитию чувства тревоги снижает интенсивность обмена веществ ворганизме способствует развитию близорукости иутомляемости.
Рассчитаем необходимую площадь световых проемов прибоковом естественном освещении ипри условии чтооператором осуществляется четвертый разряд зрительных работ:
где Sп-площадь пола:
kз-коэффициент запаса учитывающий потерю освещенности из-за запыленности окон:
е-коэффициент естественного освещения длячетвертого разряда зрительных работ ибокового освещения:
h0-световая характеристика здания:
r0-общий коэффициент светопропускания:
rк-коэффициент увеличения освещенности засчет отражения света отпола:
Таким образом площадь световых проемов:
Sст=2·(60+24)·126=21168 м2;
Процентное отношение площади окон иплощади стен:
Итак рационально устроенное освещение создает достаточную равномерную освещенность производственного помещения сохраняет зрение рабочего персонала уменьшает травматизм позволяет повышать производительность труда влияет науменьшение процента брака иулучшение качества.
На II съезде Союза машиностроителей России Д.А.Медведев обозначил основные направления деятельности которые являются ключом для решения тех проблем которые стоят сегодня перед машиностроением внашей стране.
Первой проблемой на которую необходимо обратить внимание является замена технологий. Причем делаться это должно содной стороны наконкурентоспособных насовременных нарыночных принципах новтоже время при наличии внушительного государственного заказа.
В ходе дипломного проектирования был разработан технологический процесс механической обработки детали «Ступица» который основан на использовании современного оборудования с ЧПУ применении высокопроизводительного режущего инструмента. С внедрением нового способа получения заготовки методом объемной горячей штамповки уменьшились припуски на обработку. Также было определено штучно-калькуляционное время на каждую операцию и общее время на изготовление одной детали. В итоге общий годовой экономический эффект от внедрения новой технологии составил 4820400 рублей что является весьма ощутимым в условиях современного машиностроения.
Далее в дипломном проекте был рассчитан проект механического цеха по производству деталей для тракторных прицепов. Помимо детали «Ступица» в нем планировалось размещение производства деталей «Кулак разжимной» «Барабан тормозной» и «Петля сцепная». Было определено необходимое количество оборудования численность работающих среднемесячная заработная плата. Выполнена планировка цеха с размещением на ней оборудования подъемно-транспортных средств бытовых и рабочих помещений. Посчитана себестоимость единицы продукции на основе учета приведенных затрат.
В части дипломного проекта посвященной технике безопасности и противопожарной безопасности были рассмотрены вопросы улучшения условий труда работающих способы и методы защиты от шума вибраций электрических и механических воздействий. Произведен расчет естественного искусственного освещения проектируемого цеха.
Использованная литература
Общие требования и правила оформления дипломных проектов курсовых проектов (работ) отчетов по РГЗ по НИРС по производственной практике и рефератов: методические указания для студентов специальности 120100 – технология машиностроения – Орск: Издательство ОГТИ 2002. – 58 с.
Справочник технолога — машиностроителя. В 2-х т. Т.1. под ред. А. М. Дальского А. Г. Косиловой Р. К. Мещерякова А. Г. Суслова.— 5-е изд. перераб. и доп. — М.: Машиностроение-1 2001г. - 912 с.
Справочник технолога — машиностроителя. В 2-х т. Т.2. под ред. А. М. Дальского А. Г. Косиловой Р. К. Мещерякова А. Г. Суслова.— 5-е изд. перераб. и доп. — М.: Машиностроение-1 2001г. - 944 с.
Косилова А. Г. Точность обработки заготовки и припуски в машиностроении: справочник технолога А. Г. Косилова Мещеряков Р.К. Калинин М.А. – М.: Машиностроение 1976. - 288 с.
Технология машиностроения (специальная часть): учебник для машиностроительных специальностей вузов А. А. Гусев Е. Р. Ковальчук И. М. Колесов и др. — М.: Машиностроение 1986. — 480 с.
Якобсон М.О. Технология станкостроения М.О. Якобсон. - М.: Машгиз 1960. - 548 с.
Справочная книга бригадира сост. Пугачев С.И. – Л.: Лениздат 1989. – 320 с.
Мазов В.А. Охрана труда в машиностроении В.А. Мазов А.И. Шуминов. – М.: Машиностроение 1983. – 160 с.
Гельфгат Ю.И. Сборник задач и упражнений по технологии машиностроения: учеб. пособие для машиностр. спец. техникумов Ю.И. Гельфгат. — 2-е изд. перераб. — М.: Высшая школа 1986. — 271 с.
Марочник сталей и сплавов В. Г. Сорокин А. В. Волосникова С. А. Вяткин и др.; под общ. ред. Б. Г. Сорокина. — М.: Машиностроение l989. — 640 с.
Романов А.Б. Таблицы и альбом по допускам и посадкам: справочное пособие А.Б. Романов В.Н. Федоров А.И. Кузнецов. – СПб.: Политехника 2005. – 88 с.
Sandvik Coromant: каталог продукции – 1232 стр.
Безопасность жизнедеятельности Н.Г. Занько. Г.А. Корсаков К.Р. Малаян и др.; под ред. О.Н. Русака. – СПб.: Изд-во Петербургской лесотехнической академии 1996. – 448с.
Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности: конспект лекций. Ч. 1 С.В. Белов Л.Л. Морозова В.П. Сивков. - М.: ВАСОТ 1992. – 135с.
Haassengier Ralf M. Wie Prozess-Engineering in neue Bereiche vorstt Ralf M. Haassengier Werkstatt und Betrieb. - 2008. - №11. - P. 62-64.
Веселовский А.Н. Методические указания для выполнения курсовых работ и расчётно-графических заданий по проектированию машиностроительного производства для студентов специальности «Технология машиностроения» А.Н. Веселовский. - Орск: Изд-во ОГТИ 2006г. - 37с.
Болдырева Н.П. Экономическое обоснование дипломных проектов: методические рекомендации Н.П. Болдырева. – Орск: Изд-во ОГТИ 2005г. - 86с.
Егоров М.Е. Основы проектирования машиностроительных заводов М.Е. Егоров. – М.: Машиностроение 1969г. - 480с.
Никитин В.А. Нутромеры индикаторные с ценой деления 001 мм: методические указания к лабораторному практикуму В.А. Никитин Золотарева А.С. - Оренбург: ГОУ ОГУ 2003. – 21 с.
ГОСТ Р ИСО 9000-2008. Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь: издание официальное. – Введ. 2008-18-12. – М.: Стандартинформ 2009. - 30с.
ГОСТ Р ИСО 9001-2008. Системы менеджмента качества. Требования: издание официальное. – Введ. 2008-18-12. – М.: Стандартинформ 2009. - 25с.
ГОСТ 12.1.005-88. Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны: издание официальное. – Введ. 1988-29-09. - М.: ИПК издательство стандартов 1998 г. – 62с.
ГОСТ 26568-85. Вибрация. Методы и средства защиты. Классификация: издание официальное – Введ. 1987-01-01. – М.: ИПК издательство стандартов 1985г. – 16с.

icon Карты наладок 005.cdw

Карты наладок 005.cdw

Рекомендуемые чертежи

Свободное скачивание на сегодня

Обновление через: 13 часов 36 минут
up Наверх