Изготовление ведущего вала и конической шестерни из стали 40Х

Отливка 17.cdw

Сталь 40Х ГОСТ 4543-71
Класс точности Т3 группа стали М2 степень сложности С2
исходный индекс 8 по ГОСТ 7505-89
Неуказанные штамповочные радиусы 2 3 мм
Допускаемая величина остаточного облоя 07 мм
Допускаемое смещение по поверхности разъёма штампа 03 мм
Допускаемая величина высоты заусенца 03 мм
Остальные технические требования к поковке по СТБ 1014-95

карта 17.cdw

КАТУ. им С.Сейфуллина
Инструмент (код наименование)
Фрезеровать поверхность В под шпоночный паз.
Установить в приспособление деталь и закрепить
Установить деталь и закрепить
Шлифовать поверхность Б В Д.
Открепить снять деталь
Первую деталь предъявить на ОТК на контроль-15%
Сталь 40Х ГОСТ 4543-71
Плоскошлифовальный станок с ЧПУ FS 4080 M CNC
Токарно-фрезерный обрабатывающий станок MULTICUT 500i
Токарно-фрезерный станок MULTICUT 500i
Фрезеровать поверхность Б под шпоночный паз.
фреза шпоночная гост 6396-78
Модуль внешней окружности
Нормальный исходный контур
Коэффициент смещения
Угол делительного конуса
Толщина зуба по хорде
Полная высота головки зуба

Экономика 17.cdw

экономические показатели
Количество едениц оборудования
Производственная площадь
Число наименований деталей
Объём выпуска продукции
Рентабельность продукции
Рентабельность производства
Производительность труда
Затраты на 1 рубль товарной продукции
Материалоёмкость производства
Среднемесячная заработная плата
Срок возврата инвестиций
Экономический эффект техпроцесса
- общая себестоимость

karta 17.cdw

d-10x28f7x35a11x4h9 ГОСТ 1139-80
КАТУ. им С.Сейфуллина
Инструмент (код наименование)
Фрезеровать поверхность В под шпоночный паз.
Установить в приспособление деталь и закрепить
Установить деталь и закрепить
Шлифовать поверхность Б В Д.
Открепить снять деталь
Первую деталь предъявить на ОТК на контроль-15%
Сталь 40Х ГОСТ 4543-71
Плоскошлифовальный станок с ЧПУ FS 4080 M CNC
Токарно-фрезерный обрабатывающий станок MULTICUT 500i
Токарно-фрезерный станок MULTICUT 500i
Фрезеровать поверхность Б под шпоночный паз.
фреза шпоночная гост 6396-78
Модуль внешней окружности
Нормальный исходный контур
Коэффициент смещения
Угол делительного конуса
Толщина зуба по хорде
Полная высота головки зуба

содеражание.doc

Задание на дипломное проектирование
Исходные данные для разработки проекта .6
2 Определение типа производства 6
Способы формообразования зубьев прямозубых и косозубых
конических колёс . 8
1 Методы нарезания конических колёс с прямыми и косыми
2 Способы нарезания конических колёс с прямыми и косыми
3 Станки для нарезания конических колёс с прямыми и косыми
4 Зажимные приспособления 23
5 Шлифование зубьев .. .25
Технологическое проектирование . ..29
1 Назначение и конструкция детали 29
2 Анализ технологичности конструкции детали 30
3 Выбор метода получения заготовки . 32
4 Анализ базового технологического процесса 35
5 Принятый технологический процесс . ..36
6 Расчёт необходимого количества операций 38
7 Расчёт припусков на обработку .. ..39
8 Расчёт режимов резания . 45
9 Расчёт точности операции 55
11 Расчёт требуемого количества
12 Расчёт необходимого количества транспортных
14 Экономическое обоснование принятого варианта технологического
15 Оптимизация режимов
Конструирование и расчёт приспособлений и
1 Пневматическое приспособление для фрезерования
Безопасность и экологичность
1 Анализ условий труда на рабочем
2 Мероприятия по обеспечению безопасных условий
3 Очистка воздуха от
Организационно-экономическая
1 Руководство подразделением .. 101
2 Расчёт экономических показателей и характеристика

Чертеж шестерни 17.cdw

d-10x28f7x35a11x4h9 ГОСТ 1139-80
Сталь 40Х ГОСТ 4543-71
Твёрдость зубьев 460 480 НВ
Точность зубчатого колеса - в соответствии с ГОСТ 1758-81
Остальные технические требования по СТБ 1014-95
Модуль внешний окружной
Нормальный исходный контур
Коэффициент смещения
Коэф. изм. толщины зуба
Толщина зуба по хорде
Межосевой угол передачи
Средний окружной модуль
Число зубьев сопряжён-

Наладки 4 листа 17.cdw

Торце-круглошлифовальная
Фрезеровать боковые поверхности шлиц выдерживая
размеры 1 3 4 и т.т. 2.
d-10x28f7x35a11x4h9 ГОСТ 1139-80
Шестерня коническая ведущая

приспособление 17.cdw

1.Механическую обработку произволить после сварки отжига и правки.
Сврные швы сплошные нормальные по ГОСТ 5264-80.
Неуказанные предельные отклонения размеров Н14;+-JT142.
Приспособление зажимное

Общий вид станка 17.cdw

Станок вертикально-фрезерный

РПЗ.docx

В настоящее время машиностроение в значительной степени определяет развитие и совершенствовании всего народного хозяйства.
В свое время машиностроение пережило несколько этапов своего развития. Первые этапы характеризовались накоплением опыта производства машин опубликовывались статьи по обработке заготовок и появлялись нормативные материалы. Появлялись теоретические труды в области машиностроения разрабатываются методы анализа точности и управления качеством продукции с помощью математической статистики и теории вероятности.
В наши дни широко используются фундаментальные и теоретические науки. Для решения теоретических и практических задач используются современные вычислительные средства. ЭВМ нашлось применение не только для проектирования технологий но и для процесса изготовления машин. Создаются и развиваются системы автоматизированного производства.
В данном дипломном проекте дается оценка существующему технологическому процессу на производство заданной детали и производится его улучшение анализ точности обработки и качества обработки поверхностей.
Дипломный проект включает в себя организационную часть где описывается объект производства и дается обоснование причин на разработку проекта. В проекте изложены формы технологической обработки заданной детали. После анализа и улучшений рассчитываются технологические показатели участка.
Основой проекта является разработка и проектирование участка по изготовлению домкрата установочного. Решение всех остальных частей проекта производится на основе данных и требований технологического процесса.
Изменение технологического процесса позволяет не только улучшить форму организации производства но и в некоторых случаях получить ощутимый эффект от внедрения новых методов получения заготовки и обработки деталей что в свою очередь приводит к снижению себестоимости изготовления всего узла (домкрата).
Исходные данные для разработки проекта
Исходными данными для проектирования являются:
- задание на дипломное проектирование;
- чертеж детали 5206-4205056-Б;
- технические условия на деталь 5206-4205056-Б;
- условия изготовления детали – среднесерийный тип производства;
- годовой объем выпуска N=5000 шт;
- объект производства – деталь типа тел вращения.
2 Определение типа производства
Ввиду отсутствия данных необходимых для определения коэффициента закрепления операций на начальной стадии проектирования тип производства определяем ориентировочно пользуясь рекомендациями методических указаний [8].
Рассчитаем размер партии деталей по формуле из [8]:
где N – годовой объем выпуска деталей в штуках;
а – количество дней запаса деталей на складе;
Ф – количество рабочих дней в году.
Принимаем: N=5000 a=7; Ф=250
Подставляя все данные в формулу (1) получаем:
При массе детали mд = 044 кг и количестве деталей в партии 5000 штук принимаем тип производства — среднесерийное.
Способы формообразования зубьев прямозубых и косозубых конических колёс
1 Методы нарезания зубьев конических колёс с прямыми и косыми зубьями
1.1 Метод копирования
Профиль зуба колеса образуется посредствам профильного инструмента у которого профиль режущей части соответствует форме впадины зубьев нарезаемого колеса. В качестве режущего инструмента применяют дисковые и пальцевые модульные фрезы профильные резцы и другие инструменты. После нарезания получается приближенный профиль поэтому в большинстве случаев этот метод применяют для чернового нарезания зубьев. В условиях единичного и мелкосерийного производства его применяют при изготовлении зубчатых колёс передач 9-11-й степени точности на универсально-фрезерных станках с применением делительных головок.
В настоящее время он является основным для изготовления конических колёс с прямыми зубьями. При нарезании методом обкатки зубья имеют октойдный профиль который образуется на зубьях путём зацепления обрабатываемого колеса с воображаемым производящим колесом. Прямые режущие кромки зубострогальных резцов или зубья дисковых фрез во время движения обкатки воспроизводят боковые поверхности воспроизводящего колеса.
1.3 Метод нарезания по шаблону
Он используется для изготовления крупномодульных колёс. Профиль зубьев нарезаемого колеса определяется профилем шаблона который может иметь вид любой кривой. Вожможна модификация формы зуба колеса в направлении длинны и высоты профиля. Станки работающие по этому принципу применяют в единичном и мелкосерийном производстве преимущественно на заводах тяжёлого машиностроения.
2 Способы нарезания конических колёс с прямыми и косыми зубьями
2.1 Нарезание дисковыми модульными фрезами
Дисковыми модульными фрезами в единичном и мелкосерийном производстве конические колёса с прямыми и косыми зубьями нарезают на фрезерных станках с делительными головками или специальными приспособлениями методом копирования (врезания). Для чернового нарезания зубьев обычно применяют фрезы с нешлифованным профилем зубьев для чистового нарезания - фрезы со шлифованным профилем зубьев. Стандартизировано два набора фрез. Набор из восьми фрез предназначен для нарезания зубчатых колёс с модулем до 8 мм набор из 15 фрез – для колёс с модулем свыше 8 мм. Выбор фрезы из стандартного комплекта производят по приведенному числу зубьев.
В серийном и массовом производстве черновое нарезание прямозубых конических колёс производят методом копирования на зубофрезерных станках серии ЕЗ Егорьевского станкостроительного завода “Комсомолец”.
Станок ЕЗ-40 имеет двухпозиционный поворотный стол. На рабочей позиции комплектом дисковых фрез одновременно нарезают две-четыре заготовки в зависимости от их диаметра. На другой позиции в это время производится смена заготовок. Во время нарезания зубьев заготовка неподвижна. Стандартные дисковые модульные фрезы для чернового нарезания зубьев конических колёс не обеспечивают минимального припуска под чистовое нарезание. Поэтому для каждого модуля и числа зубьев нарезаемого колеса проектируют специальные дисковые фрезы. Профиль зубьев делают близким к профилю впадин на внешнем торце а ширину вершины режущих зубьев принимают равной ширине впадины зубьев на внутреннем торце. В последнее время наметилось новое направление в повышении производительности при черновом нарезании зубьев цилиндрических и конических колёс путём создания мощных и жёстких специализированных зубофрезерных станков с ЧПУ и применения твёрдосплавных дисковых фрез. Фирма "Гульд Эбергард» (США) создала гамму из четырёх типов унифицированных высокопроизводительных станков SB Gasher для чернового нарезания зубьев зубчатых колёс с модулем 12 – 34 мм и диаметром 900 – 3000мм. Станки этой гаммы предназначены для нарезания цилиндрических колёс с прямыми и косыми зубьями; цилиндрических и конических колёс с прямыми зубьями. При черновом нарезании зубьев цилиндрических колёс производительность повышается более чем на 70% а при черновом нарезании конических колёс с прямыми зубьями – более чем на 90% по сравнению с производительностью достигаемой другими методами обработки.
На рисунке 1 показана схема для чернового нарезания конических колёс с прямыми зубьями на станке модели ЕЗ-40.
Рисунок 1 – Схема чернового нарезания конических колёс комплектом дисковых модульных фрез
На рисунке 1 обозначены: v – вращательное движение фрез 2 (движение скорости резания); s – возвратно-поступательное движение суппорта с установленными в нем фрезами(движение подачи); 1z – прерывистое вращательное движение заготовки 3 (делительное движение); А – поворот стола 1 на пол-оборота для перемены позиций (установочное движение).
Во время резания на станках модели ЕЗ заготовки колёс неподвижны. По окончании фрезерования суппорт с фрезами быстро перемещается в исходное положение; после этого заготовки поворачиваются на один угловой шаг.
Охлаждение при нарезании зубьев колеса твёрдосплавными фрезами не применяют. В некоторых случаях рекомендуется направлять в зону резания струю воздуха чтобы удалять тонкие частицы металла прилипшие к режущей кромке. Такая стружка бывает очень прочной может привести к образованию трещин на режущей кромке и вызвать поломку.
При черновом нарезании из впадины удаляется 80-85% металла.
2.2 Нарезание двумя зубострогальными резцами
Нарезание конических колёс с прямыми и косыми (тангенциальными) зубьями двумя резцами производят на зубострогальных станках методом обкатки. В процессе обработки на этих станках осуществляется зацепление зубьев обрабатываемого колеса с воображаемым производящем колесом. Резцы представляют собой зуб производящего колеса а прямолинейные режущие кромки резцов являются сторонами смежных зубьев производящего колеса. Во время взаимной обкатки обрабатываемого колеса и резцов осуществляется формирование профиля зубьев колеса.
Этот метод универсален он обеспечивает высокое качество обработки простым и дешёвым инструментом. Производительность относительно низкая. Метод широко применяется в единичном и серийном производстве. На станках нормальной точности достигается 7-8-я степень точности а на станках повышенной точности – 6-7я (ГОСТ 1758-81).
Зубострогальные станки имеют механизм для образования бочкообразности по длине зуба. Бочкообразность составляет 002-005 мм на сторону зуба и зависит от длины зуба.
При чистовом нарезании конических колёс с малым числом зубьев двумя резцами припуск по высоте профиля зуба неравномерен наибольшая часть припуска снимается в ножке зуба это вызывает быстрое изнашивание инструмента увеличение параметра шероховатости поверхности профилей зубьев и погрешности шага.
При черновом нарезании зубьев методом одинарного деления оба резца имеющие прямолинейные режущие кромки обрабатывают противолежащие стороны зуба. Этот метод применяют для обработки колёс с большой шириной зубчатого венца в единичном и мелкосерийном производстве.
При методе двойного деления верхний и нижний резцы работают каждый в отдельной впадине: одновременно обрабатываются две впадины зуба. Резцы имеют трапециевидный профиль их проектируют отдельно для каждого колеса. Этот высокопроизводительный метод применяют в серийном производстве для чернового нарезания зубьев конических колёс с модулем свыше 6 мм числом зубьев более 24. При черновом нарезании крупномодульных зубчатых колёс применяют резцы со стружкоделительными канавками выполненными на режущей кромке для дробления стружки. Когда стружкоделительные канавки расположены с обеих сторон резца одним резцом одновременно обрабатывают обе стороны впадины зуба. Настройку механизма деления станка производят на число зубьев вдвое меньшее числа зубьев нарезаемого колеса. Этот высокопроизводительный метод применяют в серийном производстве для чернового нарезания зубьев конических колёс модулем свыше 6 мм числом зубьев более 24. Производительность станка по сравнению с производительностью станка осуществляющего одинарное деление выше на 80%.
На рисунке 2 показана схема нарезания зубьев двумя зубострогальными резцами.
Рисунок 2- Схема нарезания зубьев конического колеса двумя зубострогальными резцами
На рисунке 2 показана принципиальная схема нарезания конического прямозубого колеса на которой отмечены элементы схемы и стрелками показаны движения: 1 – люлька станка 2 – зубострогальные резцы (два) 3 – заготовка колеса; VpVo – возвратно-поступательное движение строгальных резцов по направляющим люльки (движение резания); Vл – возвратно-вращательное движение резцов вместе с люлькой согласованное кинематически с V3 – возвратно-вращательным движением заготовки колеса от которых образуется относительное движение обката; St – возвратно-поступательное движение заготовки; при нарезании каждого зуба служит движением подачи и осуществляет подвод заготовки колеса в исходное положение и отвод; 1z – прерывистое вращательное движение заготовки; делительное движение осуществляющее периодическое деление заготовки колеса после выхода её из зацепления с резцами.
2.3 Нарезание двумя дисковыми фрезами
Этот метод характеризуется более высокой производительностью по сравнению с зубостроганием. Обработка производится двумя спаренными дисковыми фрезами 2 (рисунок 3) наклоненными друг к другу и расположенными в одной впадине зуба нарезаемого колеса 1. Резцы 3 одной фрезы входят в промежутки между резцами 4 другой фрезы. Каждая фреза обрабатывает свою сторону зуба .
Рисунок 3 – Схема нарезания конических колёс с прямыми и косыми зубьями двумя дисковыми фрезами
Нарезание конических колёс с прямыми и косыми зубьями дисковыми фрезами можно производить методом обкатки врезания и комбинированным. При методе обкатки прямолинейные режущие кромки инструмента кроме вращения совершают совместно с обрабатываемым колесом согласованное движение в вертикальной плоскости в результате которого они воспроизводят боковые поверхности зубьев производящего колеса и таким образом формируют профиль обрабатываемого колеса. Во время обработки фрезы не перемещаются вдоль зуба колеса поэтому дно впадины зуба имеет слегка вогнутую поверхность. По концам зуба глубина впадины соответствует чертежу а в середине несколько больше. Зубья колеса имеют октойдный профиль и взаимозаменяемы с зубьями колес обработанных двумя резцами. Для получения бочкообразности по длине зуба колеса режущие кромки по концам зуба колеса снимают больше металла чем в середине. Бочкообразность определяется углом поднутрения режущих кромок и выбирается в зависимости от требуемой длины пятна контакта. Практически можно получить длину пятна контакта равной 13 – 23 ширины зубчатого венца.
При черновом нарезании зубьев методом врезания люлька закрепляется в среднем (центральном) положении серьгой вместо шестерни обкатки. В процессе обработки люлька и шестерня остаются неподвижными а каретка с заготовкой подаётся на вращающиеся фрезы. Когда достигается полная высота зуба заготовка отводится назад и производится поворот нарезаемого колеса для обработки следующего зуба.
Дисковые фрезы должны поставляться в комплекте разность их диаметров не должна превышать 005 мм фрезы следует использовать комплектно до окончания их срока службы. Перед установкой на станок внешний диаметр фрез измеряют специальным калибром и определяют разность диаметров новых (заточенных) дисковых фрез и ранее работавших на станке. Полученная разность учитывается при установке каретки с обрабатываемой заготовкой на станке что необходимо для поддержки постоянного размера зубьев по мере повторной заточки фрез.
Зубчатые колёса модулем не более 5мм комбинированным методом нарезают за одну операцию из целой заготовки а модулем более 5мм – за две операции – черновую и чистовую. При комбинированном методе производительность станка в четыре раза выше чем при зубострогании двумя резцами. Достигаемая точность соответствует 7 – 8-й степени. Фрезерование дисковыми фрезами обычно применяют в средне- и крупносерийном производстве.
Дисковые фрезы (головки зуборезные) (ГОСТ 24904-81Е) применяют для изготовления прямозубых и косозубых колёс с модулем 05- 12 мм. Дисковые фрезы сборной конструкции диаметром 150 278 и 450мм. Фрезы диаметром 150мм предназначены для нарезания зубчатых колёс с модулями от 05 до 3мм диаметром 278мм с модулями от 15 до 8мм и диаметром 450мм – от 3 до 12мм. Комплект фрез состоит из праворежущей (нижней) фрезы которая вращается против часовой стрелки если на неё смотреть с лицевой стороны и леворежущей (верхней) фрезы вращающейся по часовой стрелке.
Резцы фрез изготавливают из быстрорежущей стали твёрдостью HRC 62-65; корпус диски и опорные кольца – из стали 40Х или ХВГ твёрдостью HRC 40-45.
На рисунке 4 а показан общий вид дисковой фрезы с d 0 = 278мм. В фрезах с d 0 = 278мм резцы закрепляют одним винтом (рисунок 5.4б). На шпиндель зубофрезерного станка фрезы устанавливают на коническую поверхность 6 и опорный торец 5. Фрезу со шпинделя станка снимают с помощью винтов 1.
Для нарезания конических колёс с бочкообразной формой зуба у резцов предусмотрен угол поднутрения (рисунок 4б) равный 0 10 30’ 2030 и 50 . С увеличением угла поднутрения длина пятна контакта на зубьях колеса уменьшается. Радиус закругления вершины резца r0 = (05 04) sb где sb – ширина носика. Высота режущей части h должна быть больше высоты зуба обрабатываемого колеса на 2- 3мм.
а – общий вид б – резец
Рисунок 4 – Зуборезная головка
2.4 Нарезание методом кругового протягивания
Круговое протягивание является самым производительным методом изготовления конических колёс с прямыми и косыми зубьями. Его применяют в массовом производстве для изготовления зубчатых колёс дифференциала легковых и грузовых автомобилей. Конические колёса нарезанные круговым протягиванием не взаимозаменяемы с колёсами полученными зубостроганием и зубофрезероваием. Конструкция заготовки и параметры колеса отличаются от конструкции заготовки и параметров зубьев колеса при других методах обработки. Для устранения подрезки у колёс с малым числом зубьев профиль зубьев выполняют резцами криволинейным профилем. Зубья имеют двойную конусность образующие конуса вершин конуса впадин и делительного конуса не сходятся в одной точке (рисунок 5).
Рисунок 5 – Основные параметры заготовки под круговое протягивание
Такая форма зуба применяется для увеличения ширины впадины а следовательно и развода резцов на внутреннем торце. Станки для кругового протягивания выполняют двух компоновок. Отечественная промышленность изготовляет станки с горизонтальным расположением оси заготовки. У станков с вертикальной компоновкой ось заготовки расположена вертикально (рисунок 6) инструмент только вращается а бабка с заготовкой перемещается. На станках этого типа комбинированной зуборезной головкой-протяжкой имеющей черновые получистовые и чистовые резцы за один оборот полностью нарезают зуб колеса. Зубчатые колёса с модулем свыше 5мм обычно нарезают за две операции – черновую и чистовую. Для каждой операции нужен свой станок и зуборезная головка – протяжка. Станки для выполнения этой операции имеют повышенную жёсткость.
Рисунок 6 – Схема нарезания зубьев протягиванием
На рисунке 6 показана схема нарезания зубьев прямозубого конического колеса за один оборот комбинированной головкой – протяжкой на зубопротяжном станке вертикальной компоновки. Установка заготовки 1 в зажимное приспособление производится в начальном положении станка – точке А. Затем включается вращение головки – протяжки 2 против часовой стрелки а бабка с заготовкой 1 из точки А с помощью специального копира подачи перемещается вверх параллельно образующей конуса впадин колеса в точку В. За это время головка – протяжка поворачивается на три черновых блока резцов 3 (15 резцов) и прорезает впадину зуба на небольшую глубину. В точке В бабка с заготовкой закрепляется а вращающаяся головка – протяжка за счёт радиального последовательного подъёма резцов в протяжке продолжает врезаться в заготовку до получения полной высоты впадины зуба.
Черновое нарезание зубьев выполняют 10 блоков (50 резцов).Чистовое нарезание зубьев осуществляется четырьмя блоками.
2.5 Нарезание по шаблону
Нарезание конических колёс с прямыми и косыми зубьями по шаблону
производят на специальных зубострогальных станках работающих двумя резцами или одним резцом по методу копирования. Метод нарезания по шаблону используют для обработки крупномодульных зубчатых колёс 8 – 9-й степени точности любого профиля. Станки универсальные имеют простую наладку дешевый и универсальный не требующий большого числа типоразмеров режущий инструмент. Станки экономично применять в серийном производстве например в ремонтных цехах где изготовляют зубчатые колёса параметры зубьев которых изменяются в широких пределах.
Принципиальная схема станка для нарезания зубьев двумя резцами по
шаблону показана на рисунке 7.
Рисунок 7 - Нарезание конических зубчатых колёс по шаблону
Резцы 11 совершают возвратно – поступательное движение по направляющим 10 и могут поворачиваться относительно горизонтальной оси 1 закреплённой на инструментальной бабке 9. При работе станка бабка поворачивается относительно вертикальной оси 3 проходящей через центр станка 2 и вершину делительного конуса обрабатываемого колеса 4. На кронштейне 7 установлен ролик 6 который при повороте бабки инструмента относительно оси 3 катится по шаблону 5. в процессе обработки заготовка неподвижна резцы совершают возвратно – поступательное движение для нарезания зуба по всей длине движения подачи на заданную глубину. При движении подачи резцов на глубину ролик 6 катится по шаблону 5 в это время зубчатые колёса 8 раздвигают резцы 11 в результате чего на профиле зуба обрабатываемого колеса копируется форма шаблона в уменьшенном размере. Чистовые резцы профилируют зуб колеса скругленной вершиной режущей кромки. Оба резца верхний и нижний окончательно формируют зуб колеса от одного шаблона 5.
Крупномодульные зубчатые колёса нарезают за пять – семь рабочих ходов. На рисунке 8 показана типовая схема постепенного вырезания металла из впадины зуба.
Рисунок 8 – Схема постепенного вырезания металла из впадины зуба
Первой операцией является прорезание впадины зуба 1 прорезным резцом или резцом V – образной формы на полную высоту зуба. Если первая операция производится прорезным резцом то вторая операция – выравнивание впадины путём срезания уголков 2 3 – осуществляется специальными резцами или резцом V –образной формы. Перед чистовым нарезанием зубьев выполняют черновое нарезание для выравнивания припуска 4 по высоте профиля под чистовую обработку зубьев 5. Для повышения точности чистовую обработку обычно производят за два рабочих хода. При черновом нарезании зубьев методом строгания применяют резцы различной формы: призматические V – образные ступенчатые и другие. Для повышения производительности на станках с двумя резцами каждым резцом нарезают отдельную впадину методом врезания.
3 Станки для нарезания конических колёс с прямыми и косыми зубьями
Заготовки прямозубых конических колёс с малым средним и крупным модулями диаметром до 800мм обрабатывают двумя зубострогальными резцами методом обкатки.
Для нарезания конических колёс с прямыми и косыми зубьями применяют станки четырёх типов: зубострогальные зубофрезерные зубопротяжные станки работающие по шаблону. Наибольшее применение в промышленности получили зубострогальные и зубофрезерные станки.
Станки различают в зависимости от класса точности: Н – нормальной точности; П – повышенной точности; В – высокой точности; А – особо высокой точности; С – особой точности. Станки классов Н и П применяют в общем машиностроении классов В и А используют для нарезания высокоточных зубчатых колёс. Станки класса С являются мастер-станками т.е. служат для нарезания колёс для высокоточных станков и других механизмов.
Зубострогальные станки 5236П предназначены для изготовления мелкомодульных конических колёс. Конические колёса среднего модуля изготовляют на современных станках 5С267П выпущенных взамен станков 5А250. Станки 5С267П и 5С286 универсальны позволяют производить нарезание зубьев двумя методами: чистовое – обкаткой черновое – врезанием. Эти станки широко применяют мелкосерийном производстве. В среднесерийном производстве черновое нарезание зубьев производят на специальных зубофрезерных станках ЕЗ – 40 модульными фрезами. Специальные станки предназначенные для черновой обработки имеют жёсткую конструкцию и высокую производительность.
Обработку конических колёс с модулем свыше 800мм производят на зубострогальных станках 5Е283 и 52ТМ2 по шаблону. На станках 5Е283 обработка ведётся двумя резцами их производительность выше чем производительность 52ТМ2.
Станки ZFTK 2501 и ZFTK 5002 фирмы «Модуль» (Германия) имеют современную конструкцию высокую производительность универсальны пригодны для работы в мелко- средне- и крупносерийном производстве.
Зубофрезерные станки BF 203 фирмы «Клингельнберг» (Германия) имеют вертикальную компоновку два шпинделя каждый шпиндель работает независимо. На этих станках можно получать бочкообразную форму зуба. Станки пригодны для работы серийном и массовом производстве.
Зубострогальные и зубофрезерные станки фирмы «Глиссон» (США) последнего выпуска являются модернизацией на базе ранее выпускаемых станков. Станки универсальны просты в наладке применяются в серийном и массовом производстве.
4 Зажимные приспособления
Основными требованиями к зажимным приспособлениям для обработки и
контроля зубчатых колёс при их проектировании и разработке являются: высокая жёсткость основных элементов приспособления малый допуск концентричности установочных (базовых) поверхностей – шеек отверстий опорных торцов относительно посадочного конуса приспособления; высокая точность изготовления базовых поверхностей; постоянная сила зажима заготовки в приспособлении.
Чтобы выполнить эти требования необходимо избегать чрезмерного вылета приспособления.
Установочные и другие основные размеры элементов зажимного приспособления должны всегда иметь допуск 0005мм а при установке зажимных приспособлений на зуборезные притирочные и контрольно – обкатные станки допуск радиального и торцового биения базовых поверхностей должен составлять 0005 – 001мм для особоточных зубчатых колёс эти допуски должны быть уменьшены. Для закрепления заготовки в приспособлении следует применять гидравлические патроны они надёжно обеспечивают постоянную силу зажима и к ним легко приспособить зажимные приспособления почти всех типов.
На рисунке 9 показано зажимное приспособление для обработки колеса – вала.
Рисунок 9 – Зажимное приспособление для обработки колеса – вала
Приспособление является приспособлением цангового типа для закрепления колеса – вала 1 для автомобиля. Базирование колеса – вала производят по шейкам 9 и 11 и торцу 12 зубчатого венца. После установки колеса – вала в приспособление цанга 6 под действием штока 7 гидроцилиндра перемещается вправо. Сначала передний конец цанги 4 центрирует зажимает заготовку за шейку 11 и прижимает к торцу 12. При дальнейшем перемещении цанги 6 средняя её часть деформируется после чего цанга 5 центрирует и зажимает заготовку за вторую шейку 9. Цанга 6 имеет два конусных участка с различными углами конуса. Участок цанги 4 имеет угол конуса 150 а участок 5 – 70 . Шейка 11 зажимается раньше шейки 9 благодаря тому что угол конуса на цанге 4 больше чем на цанге 5.
Конические зубчатые колёса имеют сложную конфигурацию вследствие чего они подвержены значительному деформированию при термической обработке. В связи с повышением угловых скоростей и необходимостью соблюдения плавности и бесшумности передач применяют отделку закаленных колёс шлифованием.
Шлифованием достигается высокая степень точности конических колёс средних размеров – с модулем до 6мм и диаметром до 200мм.
Для шлифования зубьев прямозубых и косозубых конических колёс используются станки моделей 5870 и 5870М.
Станок 5870 имеет один шпиндель с односторонним шлифовальным кругом. Станок 5870М имеющий два шпинделя может шлифовать одновременно обе стороны зубьев. Применяют зубошлифовальные станки 105 фирмы «Глиссон» KS-42 фирмы «Мааг» 60Т фирмы «Гарбек».
Главной особенностью станка 105 фирмы «Глиссон» является то что его
шлифовальные круги не имеют относительного перемещения вдоль зубьев и
поэтому на нем нельзя шлифовать колеса с рабочей шириной венца более 35мм.
Большую точность обеспечивают станки KS-42 фирмы «Мааг». Их недостатком является то что к ним должны быть приложены комплекты дорогостоящих делительных дисков алмазов обкатных барабанов лент сменных шестерён.
На станках KS-42 применяются те же шлифовальные круги что и на зубошлифовальных станках для цилиндрических колёс. На станках 105 фирмы «Глиссон» применяются шлифовальные круги тарельчатой формы диаметром 267мм с шириной кромки 15 – 8мм. Их зернистость твёрдость и связка такие же как у кругов применяемых на станках модели 5870.
На отечественных автомобилестроительных заводах конические зубчатые колёса после нарезания зубьев подвергают обкатке под нагрузкой термической обработке и притирке. Обкаткой зубчатых колес не подвергающихся термической обработке с помощью закалённого колеса достигается упрочнение поверхностного слоя гладкость рабочей поверхности зубьев и некоторые улучшения геометрических параметров зацепления. После обкатки производится термическая обработка и затем подбор колёс парами по пятну контакта и уровню шума. Иногда подбор пар производится до обкатки.
Притирке подвергают пары колёс не имеющие больших отклонений уровня шума геометрических параметров зацепления и формы пятна контакта. Притиркой достигается: уменьшение шероховатости рабочей поверхности зубьев (это необходимо для повышения износостойкости поверхности); улучшение формы пятна контакта (это способствует лучшему распределению нагрузки по поверхности зубьев); снижение погрешностей в элементах зацепления колёс. Указанное воздействие процесса притирки вызывает понижение уровня шума пары колёс на 4 – 6 дБ.
В отличие от цилиндрических конические зубчатые колёса притирают не специальным чугунным притиром а в паре с применением притирочных паст того же состава что и при притирке цилиндрических колёс. Обработанная (подогнанная) таким образом коническая пара в массовом и серийном производстве а иногда и в опытном и единичном производстве устанавливается в машину.
Обкатка под нагрузкой притирка контроль пятна контакта и уровня шума производится на специальных станках: обкатных притирочных и контрольных.
Нарезание колёс дисковыми модульными фрезами используется в мелкосерийном и единичном производстве. Этот метод достаточно производителен однако стандартные дисковые модульные фрезы не обеспечивают минимального припуска под чистовое нарезание. Поэтому для каждого модуля и числа зубьев нарезаемого колеса проектируют специальные дисковые фрезы.
Способ нарезания двумя зубострогальными резцами является универсальным обеспечивает высокое качество обработки простым и дешёвым инструментом. Однако производительность этого метода низка. Этот метод широко применяется в единичном и серийном производстве. На станках нормальной точности достигается 7-8-я степень точности а на станках повышенной точности – 6-7-я.
Способ нарезания двумя дисковыми фрезами характеризуется более высокой производительностью по сравнению с зубостроганием. Нарезание этим методом обеспечивает 7-8-ю степень точности.
Способ нарезания по шаблону используют для нарезания колёс 8-9-й степени точности. Станки универсальные имеют простую наладку дешёвый и универсальный не требующий большого числа типоразмеров режущий инструмент. Этот способ применяется для обработки крупномодульных колёс.
Все вышеперечисленные способы уступают по производительности способу нарезания круговым протягиванием. Этот способ является самым производительным его применяют в массовом производстве однако конические колёса с прямыми и косыми зубьями нарезанные круговым протягиванием не взаимозаменяемы с колёсами полученными зубостроганием и зубофрезерованием что несомненно является недостатком. Прямозубые и косозубые конические колёса изготовленные методом кругового протягивания имеют 8-9-ю степень точности. Если вместо нарезания зубьев двумя дисковыми фрезами применить круговое протягивание можно повысить производительность обработки более чем в 45 раза.
Технологическое проектирование
1 Назначение и конструкция детали
Вал-шестерня коническая редуктора домкрата ведущая 5206-4205056-Б (рисунок 10) предназначена для работы в составе установочного домкрата 5224ВТ-42050-12. С помощью этой вала-шестерни вручную передаётся крутящий момент на винт и происходит поднимание или опускание домкрата.
Рисунок 10- Конструкция детали
Поверхность диаметром 25 изготавливается с высокой точностью так как является основной конструкторско-технологической базой. Эта поверхность предназначена для установки подшипников. Точность размеров поверхности обеспечивается по 6-му квалитету точности.
Для обеспечения необходимых рабочих параметров в качестве материала для вала-шестерни выбрана Сталь 40Х ГОСТ 4543-71.
Таблица 1- Механические свойства стали 40Х.
Предел текучести МПа
Предел прочности МПа
Относительное сужение %
Относительное удлинение%
Химический состав стали приведем в таблице 2.
Таблица 2- Химический состав стали 40Х
2 Анализ технологичности конструкции детали
Анализ технологичности является одним из важных этапов в разработке технологического процесса от которого зависят его основные технико-экономические показатели: металлоемкость трудоемкость себестоимость.
При обработке заготовок учитываются технологические особенности. Практически все поверхности для точения доступны и обрабатываются стандартным режущим инструментом. Шлифовальные операции выполняются на универсальном широко применяемом оборудовании. Технологические и конструкторские базы совмещаются следовательно принцип постоянства баз выполняется.
К нетехнологичным элементам данной детали относят глухое отверстие с резьбой М8 – 5Н.
Проанализировав перечисленное выше условие: делаем вывод что данная деталь является технологичной.
Конструкцию данной детали можно считать технологичной поэтому представляется возможным применение прогрессивных технологий изготовления.
Вал может быть отнесен к достаточно жестким деталям так как обеспечивается условие 10d >L. Это означает что вал можно обрабатывать используя нормативные режимы резания не уменьшая их.
В соответствии с ГОСТ 14.202-73 рассчитываем показатели технологичности конструкции детали.
Расчёт производим по методике изложенной в [8]
Средний квалитет точности обработки детали рассчитываем по формуле:
где – номер квалитета точности
- количество размеров деталей обрабатываемых по - му квалитету.
Для расчета составляем исходную таблицу точности 3
Таблица 3 - Точность поверхностей детали
Квалитет точности JT
Количество размеров h
Подставляя все данные приведенные в таблице 3 в формулу (2) получаем:
Коэффициент точности обработки рассчитывается по формуле:
Средняя шероховатость поверхностей из [3]:
где - значение шероховатости
-количество поверхностей имеющих шероховатость .
Для расчета составляем исходную таблицу 4 шероховатости детали.
Таблица 4-Шероховатость поверхностей детали
Шероховатость Rа мкм
Количество поверхностей n
Коэффициент шероховатости детали рассчитывается по формуле:
Подставляя все данные таблицы 4 в формулу (5) получим:
В целом конструкция вала является достаточно технологичной и позволяет сравнительно легко и гарантированно обеспечивать заданные требования известными технологическими способами. При этом на всех операциях обеспечивается соблюдение принципа единства и постоянства баз.
3 Выбор метода получения заготовки
Деталь представляет собой вал размеры которого уменьшаются от середины к торцам. Поэтому заготовка вала может быть получена штамповкой.
По базовому варианту заготовка получается штамповкой на КГШП. Рассчитаем стоимость заготовки полученной штамповкой на КГШП и стоимость заготовки полученной штамповкой на ГКМ так как известно что штамповка на ГКМ является более точной.
Расчет стоимости заготовки полученной штамповкой на КГШП и на ГКМ выполним по методике изложенной в [8].
Стоимость заготовки полученной на КГШП рассчитаем по формуле:
где - базовая стоимость одной тонны заготовок р.;
- масса заготовки кг;
- стоимость одной тонны отходов р;
- коэффициент зависящий от класса точности;
- коэффициент зависящий от степени сложности;
- коэффициент зависящий от массы заготовки;
- коэффициент зависящий от марки материала;
- коэффициент зависящий от объема выпуска.
По данным завода и рекомендациям [8] принимаем: =1297000р; =065кг; =044 кг; =54480р; =1; =087;=129; =113; =08.
Подставив все данные в формулу (6) получаем:
Для того чтобы определить стоимость заготовки полученной штамповкой на ГКМ необходимо знать размеры и технологические показатели заготовки по которым впоследствии можно определить массу заготовки.
Узнаем все эти данные используя ГОСТ 7505-89:
- степень сложности – С2;
- класс точности – Т3;
- группа стали – М2;
- конфигурация плоскости разъёма штампа – П;
- исходный индекс детали – 8.
После того как определим все необходимые размеры заготовки определим её объём и зная плотность стали 40Х определим массу заготовки по формуле:
где - плотность стали =787 гсм2;
Расчет стоимости заготовки полученной штамповкой на ГКМ выполняется по формуле (6):
По данным завода и рекомендациям [8] принимаем: =1297000р; =061кг; =044 кг; =54480р; =1; =087;=129; =113; =08.
Подставив все данные в формулу (6) получим:
Годовой экономический эффект рассчитываем по формуле из [8]:
где - объём выпуска шт.
Из расчётов видно что получение заготовки на ГКМ является более экономически выгодным методом. Пусть экономический эффект и не большой но всё же он имеет место.
4 Анализ базового технологического процесса
В существующем технологическом процессе заготовка получается штамповкой что является целесообразным при данной годовой программе выпуска изделий.
Обработку начинают с горизонтально-фрезерной операции которую выполняют на горизонтально-фрезерном станке модели 6Р82. Затем на вертикально-сверлильном станке модели 2Н118 выполняют центровальную операцию с переустановкой детали. Затем точат конус используя токарный станок с ЧПУ модели 16К20ПФ1. На токарно-копировальных операциях предают необходимую форму заготовке для дальнейшей её обработки используя токарно-копировальный станок модели 1Н713. На горизонтально-фрезерной операции фрезеруются четыре лыски; операция выполняется на горизонтально-фрезерном станке модели 6Р11. На зубофрезерных операциях черновое фрезерование зубьев выполняется на зубофрезерном станке модели ЕЗ-40а чистовое фрезерование выполняют зуборезными головками на зубофрезерном станке модели ZFTK. На торцекруглошлифовальной операции шлифуют поверхность предназначенную для посадки подшипников. На резьбонарезной операции нарезают внутреннюю резьбу на вертикально-сверлильном станке модели 2Н118. Так же в базовом технологическом процессе есть несколько слесарных операций необходимых для снятия заусенцев и притупления острых кромок.
Проанализировав данный технологический процесс были предложены следующие усовершенствования:
- следует заменить станки на токарно-копировальной операции на более новые что позволит ускорить процесс обработки и улучшит качество обрабатываемых поверхностей;
- вертикально-сверлильную операцию необходимо совместить с резьбонарезной операцией и так как не рекомендуется необработанную поверхность использовать несколько раз в качестве поверхности базирования то необходимо провести эту операцию после токарной;
- слесарные операции которые необходимы для снятия заусенцев и притупления острых кромок проводимые рабочим вручную с помощью напильника заменим электрохимической обработкой на станке модели МА-31.
Весь режущий инструмент является достаточно совершенным и широко используется в современным машиностроении поэтому нет необходимости в его замене.
5 Принятый технологический процесс
В принятом технологическом процессе для получения базовых поверхностей заданных на чертеже используем центровые отверстия. При этом технологические и конструкторские базы совпадают.
Таблица 5 - Принятый технологический процесс
Наименование и краткое содержание операции
Режущий инструмент размеры марка инструментального материала
Технологические базы
Фрезерно-центровальная
Фрезеровка торцов в размер
Сверление центров.отверстий 5
Поверхность заготовки 28
Точить передний конус.
Центровые отверстия
Черновое точение поверхностей 245; 256 и торца
Чистовое точение поверхности 256
Вертикально-сверлильная
Сверлить отверстие 67
Рассверлить отверстие 67 до 84
Нарезать резьбу М8-5Н
Свёрла спиральные 67; 84
Поверхность заготовки 256 и торец
Фрезеровать зубья начерно
Фреза дисковая модульная 90; Р9
Подрезать острую кромку зуба точить канавку
Центровые отверстия и впадина зуба
Фрезеровать зубья начисто
Поверхность заготовки 256
Вертикально-фрезерная
Фрезеровать две стороны квадрата
Фрезеровать две другие стороны квадрата
Фреза дисковая со вставными ножами
Термообработать HRC 47-51
Торцекруглошлифовальная
Шлифовать предварительно
Шлифовать окончательно поверхность
Круг шлифовальный специальный
Продолжение таблицы 5
6 Расчёт необходимого количества операций
Расчет необходимого количества операций проведем для поверхности диаметром 25IT6() по методике изложенной в [8].
Допуск заготовки согласно ГОСТ 7505-89 составляет 1 мм т.е.
Допуск детали = 0015 мм = 15 мкм.
Необходимую величину уточнения определим по формуле:
Подставляя все данные в формулу (9) получим:
С другой стороны уточнение определяется как произведение уточнений полученных при обработке поверхности на всех операциях(переходах) принятого техпроцесса по формуле:
где - величина уточнения полученного на
n – количество принятых в техпроцессе операций (переходов).
Для обработки данной поверхности в маршрутном технологическом процессе предусмотрены следующие операции:
Предварительное шлифование
Окончательное шлифование.
Промежуточные значения рассчитываются по формулам:
где - допуски размеров полученные при обработке детали на первой второй и т.д. операциях.
) Предварительное шлифование
) Чистовое шлифование
Так как все данные известны определяем общее уточнение для принятого маршрута обработки:
Полученное значение показывает что при принятом маршруте точность обработки поверхности диаметром 25IT6 обеспечивается т.к. т.е.
7 Расчет припусков на обработку
7.1 Расчёт припусков на обработку поверхности диаметром 25IT6
Расчёт проводим по методике изложенной в [3].
Заготовка вала получена штамповкой на ГКМ. Маршрут обработки включает следующие операции (переходы):
Окончательное шлифование
На всех операциях обработка рассчитываемой поверхности ведется в центрах из чего следует что погрешность установки детали в радиальном направлении равна нулю т.е. =0 мм.
Погрешность заготовки определяем по формуле
где – погрешность заготовки по смещению мм;
– погрешность заготовки по короблению мм;
- погрешность зацентровки мм.
Согласно ГОСТ 7505-89 = 03 мм.
где – удельная кривизна заготовки мкммм;
l – расстояние от торца до середины заготовки мм.
Согласно [3] К = 08 мкммм.
Погрешность зацентровки определяем по формуле:
где - допуск на размер поковки 1мм.
Подставляя все данные в формулу (12) получаем:
Величина остаточных пространственных отклонений:
после чернового точения
) после чистового точения
) после предварительного шлифования
Выписываем параметры шероховатости и глубины дефектного слоя Т для всех операций:
=150 мкм; Т=250 мкм;
) шлифование предварительное
) шлифование окончательное
Производим расчёт минимальных значений припусков предварительно заполнив расчётную таблицу 6 по формуле:
где - высота неровностей полученных на предыдущей операции мкм;
- глубина дефектного слоя полученного на предыдущей операции мкм;
- пространственное отклонение полученное на предыдущей операции мкм.
Минимальные припуски:
) под черновое точение
=2× (150+250+635)=2×1035 мкм;
) под чистовое точение
=2× (50+50+381)=2×1381 мкм;
) под предварительное шлифование
=2× (30+30+254)=2×854мкм;
) под чистовое шлифование
=2× (10+20+127)=2×422 мкм.
Определяем расчетный размер путем последовательного прибавления расчетного минимального припуска каждого технологического перехода начиная с минимального размера:
=25002 +00854=250874мм;
= 250874+01780= 252582мм;
=252582+02762=255344 мм;
=255344+207=276044 мм.
В графу записываем расчётные размеры. Графу «допуск» заполняем в соответствии с достигнутой точностью при обработке деталей на данной операции.
Наибольшие предельные размеры определяем прибавлением допуска к наименьшему предельному размеру:
=25002+0015=25017 мм;
=250874+0021=251084 мм;
=252582+0084=253422 мм;
=255344+021=257444 мм;
=276044+1=286044 мм.
Предельные значения припусков определяем как разность наибольших предельных размеров и - как разность наименьших предельных размеров предыдущего и выполняемого переходов:
=251084-25017=00914 мм;
=253422-251084=02338 мм;
=257444-253422=04022мм;
=286044-257444=286мм;
=250874-25002=00854 мм;
=252582 -250874 =01708мм;
=255344-252584=0276 мм;
=276044 -255344 =207 мм;
Общие припуски Z0max и Z0min рассчитываем суммируя их промежуточные значения и записывая их внизу соответствующих граф:
=854+1708+276+2070=26022 мкм;
=914+2338+4022+2860=35274 мкм.
Таблица 6-Расчёт припусков на обработку поверхности диаметром 25IT6
Технологические переходы обработки поверхности 25IT6
Элементы припуска мкм
Расчетный припуск мкм
Расчётный размер dp мм
Предельный размер мм
Предельные значения припусков мкм
Обтачива-ние черновое
Обтачива-ние чистовое
Шлифова-ние предварительное
Шлифова-ние окончательне
Производим проверку правильности расчётов по формуле:
22-276=210-84 126=126
60-2070=1000-210 790=790
Проверка показывает что расчёты припусков выполнены правильно.
Строим схему графического расположения припусков и допусков поверхности диаметром 25IT6 (рисунок 11).
Рисунок 11 – Графическое расположение припусков и допусков поверхности диаметром 25IT6
7.2 Расчёт припусков на обработку поверхности 1065 IT15
Заготовка вала получена штамповкой на ГКМ. Маршрут обработки включает фрезерную операцию.
Расчёт минимальных значений припусков производим по формуле:
где - высота неровностей полученных на предыдущей операции;
- глубина дефектного слоя полученного на предыдущей операции;
- пространственное отклонение полученное на предыдущей операции;
I - погрешность установки детали в радиальном направлении
8 Расчёт режимов резания
8.1 Расчёт режимов резания аналитическим методом
Операция 015- токарная с ЧПУ. Черновое точение поверхностей диаметром 256мм диаметром 245мм и подрезка торца. Станок модели 16К20Ф3. Резец проходной с пластинкой из твёрдого сплава Т15К6.
Расчёт режимов резания проводим по методике изложенной в [7].
Глубина резания t=175 мм;
Скорость резания рассчитываем по формуле:
где - постоянный коэффициент;
- стойкость инструмента мин;
-поправочный коэффициент;
– показатели степеней.
Из [7] принимаем: =350; =50 мин; =02; =015; =035.
Поправочный коэффициент рассчитываем по формуле:
где - коэффициент учитывающий влияние материала заготовки;
- коэффициент учитывающий состояние поверхности;
- коэффициент учитывающий материал заготовки.
где Kг – коэффициент характеризующий группу стали по обрабатываемости.
Подставив все данные в формулу (17) получим:
Частоту вращения шпинделя при обработке рассчитываем по формуле:
где – скорость резания ммин;
– диаметр поверхности мм.
Поверхность диаметром 245:
Принимаем по паспорту станка
Действительная скорость резания:
Поверхность диаметром 256
Силу резания кН рассчитываем по формуле:
где – постоянный коэффициент;
– поправочный коэффициент;
Из [7] принимаем: =300; =1; =075; =-015.
Поправочный коэффициент рассчитываем по формуле из [7]:
=1148×10×11×10×10=12626
Подставив все данные в формулу (21) получим:
Мощность резания рассчитываем по формуле:
где – сила резания Н;
– скорость резания ммин.
Подставив все данные в формулу (24) получим:
Мощность электродвигателя главного привода станка Ncm = 10кВт К.П.Д. привода станка =085 тогда
Так как NpNn привод станка обеспечивает обработку при заданных режимах.
Операция 020- вертикально-сверлильная. Сверление отверстия диаметром 67. Станок модели 2Н118. Инструмент - сверло из быстрорежущей стали Р6М5.
Глубина сверления t=335 мм;
- показатели степеней.
Из [7] принимаем: =70; =25 мин; =02; =07; q=04.
Поправочный коэффициент рассчитываем по формуле из [7]:
где - коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала заготовки;
- коэффициент учитывающий качество материала инструмента.
=085 ;=1; =1; nv=09.
Подставляя все данные в формулу (26) получим:
Затем подставив все данные в формулу (25) получим:
Частоту вращения шпинделя при обработке рассчитываем по формуле :
Отверстие диаметром 67 мм:
Принимаем по паспорту станка =1000мин-1
Действительная скорость резания:
Осевую силу резания Н рассчитываем по формуле:
q – показатели степеней.
Из [7] принимаем:=68; =07; q=1;
Подставляя все данные в формулу (29) получим:
Крутящий момент Н×м на шпинделе рассчитываем по формуле:
Из [7] принимаем:=00345; =08; q=20;
Подставив все данные в формулу (30) получим:
Мощность резания рассчитываем по формуле:
где – крутящий момент н*М;
– частота вращения мин-1.
Мощность двигателя главного привода станка =15 кВт К.П.Д. привода станка =08 тогда:
Таким образом привод станка обеспечивает обработку при заданных режимах.
8.2 Расчёт режимов резания по нормативам
Расчёт режимов резания по нормативам проводим по методике изложенной в [16].
Операция 055-торце-круглошлифовальная. Шлифование поверхности диаметром 254. Станок модели 3М151.
Скорость шлифовального круга определяем по формуле:
где Dкр- диаметр кругамм;
nкр – число оборотов круга по станкумин-1.
Выбираем характеристику шлифовального круга из [16]:
Принимаем круг Э9А40СМ1-СМ210К5.
Определяем рекомендуемую скорость вращения детали из [16]:
Расчёт числа оборотов шпинделя соответствующего рекомендуемой скорости и уточнение его по паспорту станка:
где - скорость вращения детали ммин;
d- диаметр обрабатываемой поверхности мм.
Принимаем nдет = 380мин-1.
Уточнение скорости вращения детали по принятым оборотам производим по формуле:
Подставив все данные в формулу (35) получим:
Выбор минутной поперечной подачи производим по формулам из [16]:
где SM – табличное значение минутной подачи для предварительной и
окончательной обработки соответственно мммин;
K1 – коэффициент зависящий от обрабатываемого материала и
K2 – коэффициент зависящий от припуска;
K3 – коэффициент зависящий от диаметра круга количества кругов
и характера поверхности.
Согласно [16] принимаем: =2мммин; =06 мммин; K1=11; K2=09; K3=11.
Подставляя все данные в формулу (34) получим:
Определяем время выхаживания по формуле:
где - время выхаживания при шлифовании шейки;
- время на выхаживание при шлифовании торца.
Согласно [16] принимаем: =0095; =01.
Подставив все данные в формулу (37) получим:
Величина срезаемого слоя снимаемого при выхаживании авых = 0035мм.
Расчёт основного машинного времени произведём по формуле:
где - основное машинное время на шлифование шейки;
- основное машинное время на шлифование торца.
где 13 – коэффициент учитывающий потери на этапе врезания;
SM –значение минутной подачи для предварительной и
а – припуск на сторону мм.
Общее машинное время:
Операция 025-зубофрезерная. Фрезерование зубьев. Станок модели ЕЗ-40.
Режущий инструмент – дисковая модульная фреза. Материал фрезы- Р9.
Диаметр фрезы D =90мм;
Число зубьев фрезы z=12.
Расчёт длины рабочего хода произведём по формуле:
где - длинна резания мм;
- длинна подвода врезания и перебега мм;
- дополнительная длинна хода вызванная наладкой и конфигурацией колеса мм.
где - ширина зубчатого венца;
- количество одновременно обрабатываемых деталей.
Определим величину подачи на зуб фрезы [16]
Минутная подача рассчитывается по формуле:
где - подача на зуб фрезы ммзуб;
z – число зубьев фрезы;
n - частота вращения фрезы.
Определим скорость резания по формуле:
где - табличное значение скорости ммин;
- коэффициент зависящий от обрабатываемого материала.
Расчёт основного машинного времени на одну деталь проведём по формуле:
где - длинна рабочего хода мм;
- число зубьев детали;
- принятая подача на оборот детали ммоб;
- частота вращения фрезы мин-1;
- количество заходов фрезы;
q – количество одновременно обрабатываемых деталей.
Согласно определённым данным имеем: =99мм; =8; =12 ммоб; =125 мин-1; =1; q = 3.
Подставляя все данные в формулу (44) получим:
Аналогично рассчитываем режимы резания на остальные операции и результаты сводим в таблицу 7.(Приложение А)
9 Расчёт точности операции.
Расчёт точности операции произведём по методике изложенной в [8].
Расчет производим согласно методике и формулам из источника [8] для диаметра 256 получаемого на токарной операции .
Допуск на обрабатываемую поверхность Т =84мкм.
Суммарная погрешность обработки рассчитывается по формуле:
где и —погрешность обусловленная износом режущего инструмента мкм;
сл — поле рассеяния погрешностей обработки обусловленных такими технологическими факторами случайного характера как неравномерность припуска неодинаковая твердость материала заготовки недостаточная жесткость системы СПИД а также погрешностью формы детали мкм;
н — погрешность настройки станка мкм;
у — погрешность установки заготовки мкм.
Находим величину погрешности обусловленную размерным износом резца:
где u0 - относительный износ инструментаu0=9 мкмкм;
Путь резания определяем по формуле:
где D– диаметр обрабатываемой поверхности мм;
- длинна обрабатываемой поверхности мм;
– количество деталей в настроечной партии шт.;
- подача на один оборот шпинделя ммоб.
Согласно определённым данным имеем: D = 256мм; =61 мм; n = 15; =0165 ммоб.
Тогда погрешность от износа инструмента будет равна:
Значение случайной погрешности принимаем из [3]: сл=35 мкм.
Погрешность настройки:
где см - смещение центра группирования размеров пробных деталей относительно середины поля рассеяния размеров мкм;
рег - погрешность регулирования положения режущего инструмента на станке мкм;
изм - погрешность измерения пробных деталей мкм.
Согласно [3] имеем: рег=20мкм; изм =9мкм.
Погрешность смещения рассчитываем по формуле:
где m – количество пробных деталей m = 5шт.
Подставив все данные в формулу (45) получим:
Погрешность установки так как деталь обрабатывается в центрах.
Поставив все определённые данные в формулу (45) получим:
Точность получения размера на данной операции будет обеспечена так как допуск на размер превышает величину суммарной погрешности обработки:
10 Техническое нормирование
Расчёт норм времени проводим по формулам и методике изложенной в [3] и [16].
Расчёт нормы времени на операцию 015 – токарную с ЧПУ.
Тип производства изготовления вала соответствует среднесерийному производству в котором в качестве нормы времени рассчитывается штучно-калькуляционное время по формуле:
где – основное время мин;
вспомогательное время мин;
время на обслуживание рабочего места мин;
- время на отдых мин.
Основное время мин рассчитываем по формуле:
где длина резания мм;
величина врезания и перебега мм;
количество рабочих ходов;
подача на оборот ммоб;
Согласно определённым данным имеем: =82 мм; =7 мм; =1; =04 ммоб; =1600 мин-1 на черновое точение поверхности. С изменением вида обработки эти параметры будут изменяться.
Основное время на черновое точение поверхности диаметром 256 мм:
Основное время на черновое точение поверхности диаметром 245 мм:
Основное время на чистовое точение поверхности диаметром 256 мм:
Основное время на подрезку торца:
Основное время на всю операцию состоит из суммы основных времён на все переходы:
Вспомогательное время мин рассчитываем по формуле:
где время на установку и снятие детали мин;
время на закрепление и открепление детали мин;
время на приемы управления станком мин;
время на измерение детали мин.
Время на приемы управления станком состоит из:
)времени включения станка кнопкой – 01мин;
)времени подвода или отвода инструмента к детали при обработке – 0025мин;
)времени перемещения каретки суппорта в продольном направления – 004 мин.
Время на измерение детали состоит из времени измерения скобой односторонней диаметров: 256 мм; 245 мм.
Подставив все данные в формулу (51) получим:
Для среднесерийного производства вспомогательное время рассчитываем по формуле:
где коэффициент зависящий от типа производства 185.
Оперативное время мин. рассчитывается по формуле:
Подставляя все данные в формулу (53) получим:
Время на обслуживание и отдых в серийном производстве по отдельности не определяется оно задаётся в процентах от оперативного времени:
Подготовительно – заключительное время согласно [3] ;
Размер партии n = 140шт.
Подставив все данные в формулу (48) получим:
Расчёт нормы времени на операцию 055 – торце-круглошлифовальную
Тип производства изготовления вала соответствует среднесерийному производству в котором в качестве нормы времени рассчитывается штучно-калькуляционное время по формуле (48).
Основное машинное время мин. рассчитываем по формуле:
где - основное машинное время на шлифование шейки мин;
- основное машинное время на шлифование торца мин.
SM –значение минутной подачи для предварительной и окончательной обработке соответственно;
а – припуск на сторонумм.
Машинное время на шлифование шейки:
Машинное время на шлифование торца:
Общее машинное время состоит из суммы машинных времён на шлифование шейки и на шлифование торца:
Вспомогательное время мин. рассчитываем по формуле (51):
время на приемы управления станком;
времени включения станка кнопкой – 001мин;
) времени подвода или отвода инструмента к детали при обработке 0013мин;
Время на измерение детали состоит из времени измерения скобой односторонней поверхности диаметром 25 мм по 6-ому квалитету:
Вспомогательное время:
Подставив все данные в формулу (53) получим:
Подготовительно – заключительное время ;
Штучно – калькуляционное время составляет:
Аналогично рассчитываем нормы времени на остальные операции и результаты сводим в таблицу 8 (Приложение Б).
11 Расчёт требуемого количества станков
Расчёт необходимого количества станков проведём по годовой трудоёмкости по операциям используя методику изложенную в [9].
Количество станков определяем по формуле:
где - годовая трудоёмкость
- действительный годовой фонд времени работы единицы оборудования ч;
- коэффициент выполнения норм.
При значениях: =4000 ч; =11; получаем:
Количество станков на фрезерно-центровальной операции:
Принятое число станков ;
Коэффициент загрузки станков на фрезерно-центровальной операции определяем по формуле:
Коэффициент загрузки станков на фрезерно-центровальной операции:
Количество станков на токарной операции с ЧПУ:
Принятое количество станков
Коэффициент загрузки станков на токарной операции:
Аналогично выполним расчёт требуемого количества станков на других операциях и результаты расчётов представим в таблице 9.
Таблица 9 – Расчёт требуемого количества станков
Наименование операции
Годовая трудоёмкость
Вертикально-сверлильная
Средний коэффициент загрузки оборудования:
Рисунок 12– Диаграмма загрузки оборудования
12 Расчет необходимого количества транспортных средств
При выборе внутрицеховых средств для доставки заготовок на рабочие места и для межоперационной транспортировки следует учитывать тип производства габаритные размеры и вес перемещаемых деталей.
Для выбора межцеховых транспортных средств определяем массу межцехового потока по формуле:
где m- число наименований деталей;
G- годовая масса деталей кг;
N - годовая программа шт;
Масса заготовок поступающих на участок (с учётом годовой массы на линии картеров и крышек) составляет: Q= 644000 кг
Для грузооборота в 644 тонны в год на расстояние до 400м экономически целесообразно применять электрокары. Для транспортировки заготовок принимаем электротележку типа ЭК202.
- номинальная грузоподъемность- 1500кг;
- скорость передвижения – 671 кмч;
- габаритные размеры – 2790х1140 мм.
Детали транспортируются на электротележках в таре ящичного типа с размерами 1200х800 мм. Допустимый вес загружаемых в тару деталей- 1500кг.
Потребное количество электротележек определяем по формуле:
КТ.Р.= ×( + tЗ + tР) (61)
где - заполнение электротележек за один рейс q=05 т;
– номинальный годовой фонд времени электротележки при работе в одну смену =2070ч;
- количество смен в сутки;
–коэффициент использования электротележки по времени;
- средний пробег электротележки за один рейс туда и обратно м;
- средняя скорость электротележки кмч;
tЗ- время на загрузку электротележки за каждую операцию мин;
tР- время на разгрузку электротележки за каждую операцию мин:
Подставив все данные в формулу (61) получим:
Принимаем одну электротележку: КТ.ПР.=1
Определяем коэффициент загрузки электротележки:
Для межоперационного транспортирования принимаем две кран-балки (из расчёта одна-две кран-балки на 30-40 м пролёта) [6].
Площадь склада заготовок определяем по формуле:
где - черновой вес заготовок подлежащих обработке на участке в течение года т;
- количество дней на которые принимается запас материалов;
- количество рабочих дней в году;
- допускаемая нагрузка на площадь пола в тоннах на 1 м2;
При значениях: = 644 т; t = 1; Ф = 253; = 25 т получаем:
Площадь склада готовых деталей рассчитываем аналогично:
Так как на участке находится две линии по обработке деталей и необходим отвод стружки от каждого станка (с учётом догрузки объём стружки получается значительным) то для транспортирования стружки выбираем шнековый конвейер проходящий под станками. Шнековый конвейер выбираем по той причине что он является герметичным и исключает разбрасывание стружки по площади участка.
13 Планировка участка
Производственное здание выполнено с полным каркасом имеет в плане прямоугольную форму и состоит из параллельных однотипных пролетов. Пролеты образованы рядами железобетонных колонн которые являются вертикальными несущими элементами.
Расстояния между осями колонн в поперечном и продольном направлении образуют сетку колонн равную 24×12 м.
Для покрытия здания на колоннах установлены железобетонные сегментные фермы. Покрытие выполнено сборными предварительно напряженными железобетонными плитами размерами 3х12 м и доборными плитами 15х12 м. Стены здания толщиной 380 мм устроены из силикатного кирпича.
Для естественного освещения в стенах устроены оконные переплеты из стеклопакетов а на кровле – фонари прямоугольного сечения с вертикальным остеклением. Для искусственного освещения в верхней зоне здания предусмотрены светильники.
Для отвода дождевой воды с кровли на колоннах здания установлены трубы соединяющиеся с системой водосточной канализации расположенной под зданием.
В основу организации производства на участке положен принцип замкнутого технологического процесса с обеспечением обработки деталей в пределах одного участка.
Участок выпускает окончательно обработанные детали и детали для дальнейшей термической обработки которые в свою очередь служат для изготовления установочного домкрата.
Место для сборки самого домкрата находиться в конце технологического процесса обработки всех его деталей.
Подача заготовок на участок и линии осуществляется электрокарами а межоперационное транспортирование – кран–балками.
В конце пролетов самого механообрабатывающего цеха располагаются вспомогательные службы: инструментально-раздаточная кладовая ремонтная служба контрольная лаборатория. Над вспомогательными помещениями на антресолях устроены помещения для администрации цеха и контролеров.
Административно-конторские и бытовые помещения цехов находятся в отдельном здании соединенном с производственным корпусом специальными переходами.
Участок изготовления домкратов организован по принципу прямоточности движения деталей в процессе обработки т.е. планировка увязана с технологическим процессом. Станки на линии картеров и крышек и линии валов и шестерён расположены в линию в порядке последовательности технологических операций. В начале участка имеется место для складирования заготовок подвозимых из заготовительного цеха электрокарой. В конце участка находится стол технического контроля (общий для двух линий) а также место для сборки домкратов и место складирования готовых домкратов.
При проектировании участка было задействовано оптимальное количество станков которое является достаточным для изготовления всех деталей домкрата. В процессе проектирования возникли трудности со “свободной площадью” которая осталась на участке. Предлагаю разместить там станки другой линии производящие детали не относящиеся к домкрату. В графической части дипломного проекта эти станки условно показаны тонкими линиями.
14 Экономическое обоснование принятого варианта технологического процесса
Расчёты проводим по методике изложенной в [10] с помощью приложения Microsoft Office Excel 2003.
В общем случае экономический эффект от реализации проектируемого техпроцесса р. рассчитывается по формуле:
где – экономия (дополнительные затраты) при изменении заготовки тыс. руб.( ЭЗ=252 300 р.);
– экономический эффект (дополнительные затраты) при изменении технологии механической обработки р.
Экономический эффект проектируемого технологического процесса механической обработки деталей определяется по формуле:
где и – приведенные на единицу продукции затраты по вариантам тыс.р.
Приведенные затраты в данном случае рассчитываются по формуле:
где – технологическая себестоимость единицы продукции тыс.р.;
– удельные капитальные вложения в расчете на одну деталь тыс. руб.;
– нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений (=015).
14.1 Расчет капитальных вложений
Удельные капитальные вложения можно определить по формуле:
где и – капитальные вложения в оборудование и здания по изменяющимся операциям техпроцесса тыс.р.;
– множитель учитывающий другие группы основных фондов. =11-12;
– коэффициент загрузки оборудования.
14.2 Капитальные вложения в оборудование
Расчет сведем в таблицу 1.
Количество оборудования принимаем из технологической части.
Таблица 10 – Стоимость оборудования
Штучное время на операцию tшт мин
Программа выпуска А шт
Принятое количество станков
Цена станка тыс. руб
Затраты на монтаж тыс. руб. (10% от цены)
Балансовая стоимость
Продолжение таблицы 10
Проектируемый вариант
14.3 Капитальные вложения в здания
Капитальные вложения в здание рассчитываем по формуле :
где – площадь занимаемая оборудованием м2;
– стоимость 1 м2 площади тыс.р. (= 35 тыс.р.)
Расчет площади представлен в таблице 2
Таблица 11 – Капитальные вложения в здание
Коэффициент дополнительной площади
Площадь на станок м2
Площадь на операцию м2
Капитальные вложения в здание тыс. руб.
Горизонтально- фрезерная
Токарная-гидрокопировальная
Расчёт общих капитальных вложений сведём в таблицу 12
Таблица 12 – Удельные капитальные вложения
Кап. вложения тыс р.
Коэффициент. загрузки.
Кап. вложения с учетом загрузки
14.4 Расчет технологической себестоимости
Технологическая себестоимость по операциям может быть определена по формуле:
где – часовая заработная плата с отчислениями тыс.р.;
– часовые затраты по эксплуатации рабочего места тыс.р.
Часовая заработная плата рассчитывается по формуле:
где – часовая тарифная ставка тыс.р. (принимаем по данным завода =090136 тыс.р. );
– коэффициент премий (=14);
– коэффициент доплат учитывающий сдельный приработок дополнительную заработную плату отчисления на социальные нужды (=15-17);
– корректирующий коэффициент учитывающий многостаночное обслуживание;
– коэффициент учитывающий заработную плату вспомогательных рабочих обслуживающих оборудование (=13-14 ).
Затраты по эксплуатации рабочего места
В составе затрат по эксплуатации рабочего места следует рассчитать:
- амортизацию оборудования :
где – балансовая стоимость оборудования на операции тыс.р.;
– норма амортизации %.
- затраты на содержание производственной площади:
где – расходы по содержанию 1 м2 площади тыс.р.
– площадь занимаемая оборудованием.
- затраты на ремонт и обслуживание рабочего места (могут быть приняты в размере 5-7% от стоимости оборудования)
где – мощность оборудования кВт;
– коэффициент спроса;
- затраты на возмещение инструмента:
где – часовые затраты на возмещение инструмента тыс.р.;
– количество оборудования.
Результаты расчета сводим в таблицу 13. (Приложение В)
14.5 Расчет технологической себестоимости
Расчет технологической себестоимости приведен в таблице 14.
Таблица 14 – Технологическая себестоимость
Часовая зарплата тыс.р.
Часовые расходы по рабочим местам тыс.р.
Всего расходов тыс.р.
Затраты на деталь тыс.р.
Экономический эффект был получен за счёт изменения технологического процесса механической обработки детали (более рациональном выборе оборудования и операций). Так же для достижения экономического эффекта был предложен другой метод получения заготовки (на ГКМ) взамен получению заготовки на КГШП что привело к снижению стоимости самой заготовки снижению себестоимости изготовления детали и как следствие снижению себестоимости самого домкрата.
Таблица 15 – Показатели проекта
Продолжение таблицы 15
Трудоемкость единицы изделия
Коэффициент использования металла
Удельные капитальные вложения
Технологическая себестоимость детали
Приведенные затраты:- на деталь;
Экономический эффект по техпроцессу
Экономический эффект на деталь
Экономический эффект с учетом изменения заготовки
15 Оптимизация режимов сверления .
15.1 Постановка задачи
В задачах расчета режимов резания входные параметры разделяются на искомые (управляемые) и заданные (неуправляемые). Задача расчета оптимальных режимов заключается в определении таких значений которые являются наилучшими (по некоторым показателям) по совокупности выходных параметров при заданных значениях неуправляемых параметров.
В общем случае постановка задачи оптимизации режимов обработки включает:
) выбор параметров оптимизации;
) выбор анализируемого набора выходных параметров процесса;
) установление функциональных зависимостей между искомыми и выходными параметрами при фиксированных значениях неуправляемых параметров;
) выделение целевой функции;
) назначение диапазонов возможных значений выходных параметров.
Набор искомых параметров может быть представлен в виде множества:
Тогда задача расчета оптимальных режимов резания сводиться к следующей задаче математического программирования:
где - зависимость для принятого критерия оптимальности;
- заданное предельное значение i-ой характеристики процесса резания.
15.2 Математическая модель процесса сверления
Рассмотрим схему построения математической модели оптимизации режимов резания для технологического перехода сверления глухого отверстия в сплошном металле под последующее нарезание резьбы выполняемого на сверлильном станке 2Н135 при известном экономически выгодном периоде стойкости инструмента. В этом случае математическая модель одноинструментальной обработки на станках со ступенчатым рядом частот вращения шпинделя и ступенчатым регулированием подач описывается следующей системой соотношений:
где - производительность обработки по основному времени;
- основное время обработки на сверлильном станке;
- текущая частота вращения шпинделя станка;
- текущая подача суппорта;
- период стойкости инструмента соответствующий текущей комбинации и ;
- экономически рациональный период стойкости инструмента;
- шероховатость обработанной поверхности;
- шероховатость поверхности заданная чертежом;
- эффективная мощность резания;
- допустимая мощность привода главного движения станка;
- значения ступенчатого ряда подач суппорта станка;
- значения ступенчатого ряда частот вращения шпинделя коробки скоростей станка.
В данной модели в качестве критерия оптимизации выбрана наибольшая производительность и учтены ограничения по стойкости режущего инструмента допустимой приводом главного движения станка мощности резания границами области поиска оптимума и выражением отражающим особенности кинематики коробки скоростей станка.
Для определения численных значений переменных и входных параметров модели процесса сверления можно воспользоваться уравнениями и данными из справочника [17].
Тогда математическую модель процесса сверления отверстия в сплошном металле сверлом из быстрорежущей стали можно представить в виде:
где- - коэффициенты и показатели степени в формулах для вычисления скорости резания силы резания и шероховатости обработанной поверхности;
- соответственно длина резания величина врезания величина перебега;
- К.П.Д. привода главного движения станка;
- крутящий момент при сверлении;
- знаменатель геометрического ряда частот вращения шпинделя станка;
- число ступеней скоростей вращения шпинделя;
- число ступеней подач суппорта станка;
- подача допустимая прочностью сверла;
- минимальная подача по паспорту станка;
- скорость резания допустимая красностойкостью инструментального материала;
- скорость резания допустимая верхней границей частоты вращения шпинделя;
- скорость резания допустимая нижней границей частоты вращения шпинделя.
С целью уменьшения объема вычислений и сокращения затрат времени на решение задачи целесообразно выполнить преобразование функции сгруппировав в левых частях независимые переменные и а в правых – постоянные для данных условий обработки параметры. Тогда математическую модель процесса можно записать в виде:
15.3 Выбор метода решения и схема алгоритма
На станке 2Н118 изменение частоты вращения шпинделя осуществляется ступенчато так же как и изменение подачи. В этом случае задача нахождения оптимальных режимов резания представляет собой задачу нелинейного математического программирования. Для решения задачи воспользуемся методом перебора узлов пространственной сетки образованной значениями ступенчатых рядов частот вращения шпинделя и значениями ступенчатых рядов подач суппорта. При реализации этого метода на ЭВМ в каждом узле сетки независимых переменных и вычисляется значение целевой функции и функции ограничений. Из всех возможных сочетаний и удовлетворяющих наложенным ограничениям выбирается то которое обеспечивает максимум целевой функции. Схема алгоритма для определения оптимальных режимов обработки приведена на рисунке 13.
Рисунок 13 – Схема алгоритма определения режимов резания на станках со ступенчатым регулированием скорости и подачи
15.4 Анализ результата
Результаты расчетов оптимальных режимов резания.
Операция 020 – вертикально - сверлильная; переход – 1; вид заготовки - штамповка; материал заготовки – сталь 40Х; вид обработки – сверление в сплошном материале с применением СОЖ; тип отверстия – глухое; диаметр отверстия – 67 мм; длина отверстия – 21 мм; врезание и перебег – 2 мм; жесткость технологической системы – средняя.
Используемое оборудование:
Наименование и модель станка – вертикально-сверлильный 2Н118; мощность привода главного движения – 15 кВт; регулирование скорости – ступенчатое; число ступеней скоростей – 9; =2800 мин-1; =180 мин-1; регулирование подачи –ступенчатое; =056 ммоб; =01 ммоб; число ступеней подач – 6.
Сверло из быстрорежущей стали Р6М5; рекомендуемый период стойкости сверла – 30 мин; заточка режущей части – нормальная.
Оптимальный режим сверления:
Скорость резания – =147 ммин; частота вращения шпинделя – =700 мин-1; подача =0199 ммоб; подача =170 мммин.
Прогнозируемые выходные параметры технологического перехода:
Основное время =018 мин; период стойкости инструмента =15 мин; крутящий момент =393 Нм; осевая сила =1382526 Н; Мощность затрачиваемая на резание =0403 кВт.
Технологический эффект от результатов расчета оптимальных режимов резания составит:
где - основное технологическое время при неавтоматизированном проектировании мин;
- основное технологическое время при автоматизированном проектировании мин.
Подставляя все данные в формулу (74) получим:
Применение интегрированной системы технологической подготовки производства в системе автоматизированного проектирования позволяет повысить производительность и качество проектирования технологических процессов.
Это позволяет снизить затраты времени необходимые на проектирование а тем самым снизить трудозатраты что непосредственно оказывает влияние на себестоимость проектируемой технологии изготовления детали.
Применение интегрированной системы технологической подготовки производства является весьма актуальным учитывая тенденцию повышения уровня автоматизации машиностроения.
Конструирование и расчёт приспособлений и инструментов
1 Пневматическое приспособление для фрезерования квадрата
1.1 Назначение и устройство приспособления
Приспособление пневматическое фрезерное предназначено для фрезерования квадрата на четырёх деталях на вертикально-фрезерном станке модели 6Р11 одновременно с двух сторон. Приспособление состоит из корпуса на котором установлен пневмоцилиндр приводящий в движение клиновую пару которая в свою очередь через рычаг приводит в движение призмы между которыми установлены детали. Четыре детали одновременно устанавливаемые в приспособление базируются с двух сторон с упором в торец. Для точной установки и закрепления приспособления на станке применяются две шпонки закреплённые на нижней части корпуса и входящие в паз стола станка.
Расчёт приспособления на прочность на точность и расчёт привода приспособления проводим согласно методике изложенной в [5] и [2].
1.2 Расчёт привода приспособления
Потребное усилие зажима рассчитаем по формуле:
где - коэффициент запаса =025;
- коэффициент трения на рабочих поверхностях зажима;
Pz – главная составляющая силы резания Н;
Py – радиальная составляющая силы резания Н.
Из расчётов приведенных выше и согласно [2] и [5] принимаем: =025;
α = 900; Pz =50262 Н; Py = 20104 Н.
Подставляя в формулу (75 ) все данные получаем:
Сила передаваемая через плечо на толкатель рассчитывается по формуле:
где l1l2 – длины плеч планки мм.
По полученной силе рассчитаем диаметр пневмоцилиндра выражая его из формулы:
где D – диаметр цилиндра мм;
p – давление сжатого воздуха МПа;
Из формулы (77) получим:
Из стандартного ряда принимаем D= 150мм.
1.3 Расчёт приспособления на точность
В качестве расчётного параметра точности приспособления выбираем поле допуска на размер 22. Половина допуска составит 140мкм.
Расчёт допустимой погрешности изготовления приспособления произведём по формуле:
где T – допуск выполняемого размера Т=280мкм;
- коэффициент учитывающий отклонение рассеяния значений составляющих величин от закона нормального распределения;
- коэффициент учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования при работе на настроенных станках;
- погрешность базирования;
- погрешность закрепления;
- погрешность установки приспособления на станке;
- погрешность износа установочных элементов;
- коэффициент учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности;
- экономическая точность обработки.
Из [2] принимаем: =12; =085; =0мм; =0мм; =0021мм; =0мм; =08; =0022мм.
Погрешность вызванная смещением инструмента вычисляется по формуле:
где - точность деления шкалы механизма перемещения фрезы =0005мм;
- точность изготовления щупа =0004мм.
Допустимая погрешность изготовления приспособления после подстановки всех расчётных данных будет равна:
Погрешность изготовления приспособления пр = 0037мм что не превышает допустимой точности изготовления приспособления []пр=0246мм.
1.4 Расчёт приспособления на прочность
Расчёт на прочность выполним для оси на которой устанавливается планка по формуле:
где - срезающая сила Н;
- допустимое напряжение среза МПа.
Ось изготовлена из стали45 для которой =72МПа.
Прочность оси обеспечена.
2.1 Назначение и устройство приспособления
Данное приспособление используется на вертикально-сверлильной операции.
Заготовка закрепляется в двух самоцентрирующихся призмах которые приводятся в движение с помощью одного общего винта имеющего на одном конце правую резьбу а на другом – левую. Крутящий момент на винт передаётся патроном установленным на пневматической дрели.
Приспособление имеет две плиты со сменными кондукторными втулками разных диаметров. Поворотом диска приспособления на 900 можно поменять кондукторные втулки местами.
На столе станка приспособление крепится с помощью двух болтов которые входят в Т-образные пазы стола.
Силовой расчёт приспособления и расчёт на прочность производим по методике изложенной в [5] и [2].
2.2 Силовой расчёт приспособления
Силовой расчёт приспособления проводим по методике изложенной в [2].
Расчёт потребного усилия зажима произведём по формуле:
где - коэффициент запаса;
- крутящий момент на сверле М = 393 Нм;
- коэффициент трения на рабочих поверхностях зажимов;
- диаметр зажимаемой детали D = 0025м.
Из [2] принимаем: =12; = 900; =025;
Рисунок 14 – Схема действия на призмы усилия зажима
Подставив все данные в формулу (81) получим:
Момент приложенный к винту необходимый необходимый для сообщения зажимающей силы рассчитаем по формуле:
где - средний диаметр резьбы мм;
- угол подъёма резьбы град.;
- приведенный коэффициент трения для заданного профиля резьбы.
Дополнительный момент приложенный к винту и необходимый для преодоления трения на конце винта рассчитываем по формуле:
где - зажимающая сила Н;
- коэффициент трения на конце винта =015.
Полный момент приложенный к винту необходимый для передачи зажимающей силы рассчитаем по формуле:
Моб = 1000+ 9048 = 19051 Нм.
2.3 Расчёт приспособления на точность
В основу расчёта на точность положены нормированные данные для изнашиваемых поверхностей кондукторов.
Допустимый износ поверхностей установочных деталей кондукторов выбирается в пределах половины допуска на получаемый размер.
Данное приспособление (кондуктор) относится к группе кондукторов со сменными кондукторными втулками. Допустимый износ сопрягающихся поверхностей быстросменной втулки (наружная поверхность) и втулки-гнезда (отверстие) назначается в пределах наибольшего предельного зазора посадки.
Расчёт кондуктора на точность выполняем согласно методике приведенной в [12].
Допустимый износ направляющего отверстия втулки рассчитываем по формуле:
где - допустимое отклонение на координатный размер – расстояние от точки пересечения оси отверстия к образующей детали до торца мм;
- погрешность базирования мм;
- погрешность закрепления мм;
- допустимое отклонение на координатный размер кондуктора который равен расстоянию от оси отверстия гнезда до базового упора мм;
- погрешность изготовления приспособления мм;
- эксцентриситет быстросменной кондукторной втулки мм;
- наибольший предельный размер между втулкой и втулкой-гнездом мм;
- смещение оси отверстия из-за перекоса оси инструмента относительно оси направляющего отверстия втулки мм;
- погрешность измерения детали мм.
Выполним расчёт смещения оси отверстия из-за перекоса оси инструмента относительно оси направляющего отверстия втулки по формуле:
где SИ - наибольший зазор между инструментом и втулкой SИ =0023мм;
h – вылет инструмента h =10мм;
H – длина направляющей части втулки H =25мм.
Подставив все данные в формулу (86) получим:
Все параметры необходимые для расчёта допустимого износа направляющего отверстия втулки принимаем из [2]: =0008мм; =009мм; =003мм; =003мм; =006мм.
Подставив все данные в формулу (85) получим:
Размер отверстия предельно изношенной втулки рассчитаем по формуле:
где d – диаметр втулки с учётом верхнего предельного отклонения мм.
Расчёт на прочность произведем для штифта на котором установлена призма по формуле:
где - срезающая сила =754 Н;
- диаметр штифта =8 мм;
- количество штифтов =1;
Штифт изготовлен из стали45 для которой =72МПа.
Так как полученная величина напряжения не превышает допустимую то прочность оси обеспечена.
3 Головка зуборезная (праворежущая)
В качестве режущего инструмента рассмотрим зуборезную головку которая в нашем случае используются для изготовления прямозубого конического колеса.
Головки зуборезные (ГОСТ 24904-81) применяют для изготовления зубчатых колёс с прямыми и косыми зубьями с модулем 05 – 12мм. Головки зуборезные сборной конструкции могут иметь диаметр 150 278 и 450мм. Головки диаметром 150мм предназначены для нарезания конических колёс с модулями 05 – 3мм; диаметром 278мм для нарезания конических колёс с модулями 15 – 8мм; диаметром 450мм – 3 – 12мм. Комплект головок состоит из праворежущей (нижней) головки которая вращается против часовой стрелки и леворежущей (верхней) вращающейся по часовой стрелке.
Резцы головок изготавливают из быстрорежущей стали твёрдостью HRC 62-62; корпус диски и опорные кольца – из стали 40Х или ХВГ твёрдостью HRC 40-45. На рисунке 14 покажем резец праворежущей зуборезной головки диметром 278мм.
Рисунок 15 – Резец праворежущей зуборезной головки
Все параметры зуборезных головок и их резцов стандартизированы и выбираются по ГОСТ 24905-81.
Для нарезания конических колёс с бочкообразной формой зуба у резцов предусмотрен угол поднутрения (рисунок 14) который может быть равен 00 30 50. В нашем случае = 30. С увеличением угла поднутрения длина пятна контакта на зубьях колеса уменьшается. Радиус закругления вершины резца r0 зависит от ширины носика Sb (рисунок 14) по ГОСТ 24905-81 равной 16мм. Высота режущей части h (рисунок 14) равна 16мм. Комплект головок нарезает колёса с модулем 4 мм .
Вид праворежущей зуборезной головки с резцом представлен в графической части проекта.
Безопасность и экологичность проекта
1 Анализ условий труда на рабочем месте
Для технологического процесса механической обработки деталей домкрата на проектируемом участке характерны опасные и вредные производственные факторы (ОПФ и ВПФ) которые по природе действия подразделяются на: физические биологические психофизические и химические.
Химические ОПФ и ВПФ характерные для рассматриваемых технологических процессов оказывают на человека преимущественно раздражающее и сенсибилизирующее (воздействуют как аллергены) воздействие.
К психофизическим факторам можно отнести физические перегрузки перенапряжение отдельных органов человека монотонность труда.
К физическим факторам относятся:
- движущиеся машины и механизмы подвижные части технологического оборудования;
- повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны;
- отсутствие или недостаток освещения;
- повышенный уровень шума и вибраций;
- повышенный уровень статического электричества;
- острые кромки заусенцы шероховатость на поверхности заготовок инструментов и оборудования;
- повышенное значение напряжений в электрической цепи замыкание которое может произойти через тело человека;
- повышенная загазованность воздуха рабочей зоны.
Биологические ОПФ и ВПФ включают в себя бактерии вирусы и продукты их жизнедеятельности. Источником этих факторов является (СОЖ).
В ходе техпроцесса в связи с применением СОЖ возникает масляной туман. Он состоит из капель размером менее 4 мкм (до 90%). Эти капельки характеризуются высокой проникающей способностью в легкие человека. Аэрозоли нефтяных масел входящих в состав СОЖ вызывают раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей.
Накапливаясь во всем объеме рабочего помещения масляные туманы существенно ухудшают условия труда вызывая профессиональные заболевания.
В результате разбрызгивания и испарения СОЖ при обработке на токарных станках величина концентрации аэрозолей масла в воздухе производственного помещения превышает ПДК в 2 25 раза а в отсасываемом из рабочей зоны станка потоке воздуха концентрация составляет 15 22 мгм2. ПДК аэрозолей масел минеральных нефтяных - 5 мгм2. В соответствии с ГОСТ 12.1007 -86 СС БТ по степени воздействия на организм человека масляные туманы относятся к 3 - му классу - вещества умеренно опасные.
При обработке материалов резанием в производственных помещениях механических цехов образуется пыль. Проникая в органы дыхания глаза загрязняя кожный покров пыль способствует возникновению заболеваний дыхательных путей глаз и кожного покрова в зависимости от ее химического состава и степени превышения ПДК запыленности в рабочей зоне. Кроме того пыль загрязняет световые проемы (остекления) а также светильники общего и местного освещения значительно снижая нормативную освещенность рабочих мест. Пыль относится к 3 - му классу опасности - вещества умеренно опасные для которых ПДК составляет 6 мгм2.
На участке механической обработки применяются следующие средства коллективной защиты от ОПФ и ВПФ: оградительные и предохранительные устройства; опознавательная окраска и значки безопасности; специальные средства безопасности (системы освещения и вентиляции производственных помещений). Также применяются средства индивидуальной защиты (СИЗ) от ОПФ и ВПФ средства защиты органов дыхания специальная одежда и обувь средства защиты рук головы глаз органов слуха защитные дерматологические средства.
Для обеспечения чистоты воздуха и нормализации параметров микроклимата в производственном помещении помимо местных отсасывающих устройств обеспечивающих удаление вредных веществ из зоны резания (пыли мелкой стружки аэрозолей СОЖ) предусмотрена приточная вентиляция в сочетании с естественной вентиляцией. Общеобменная вентиляция действует постоянно (СниП 2.04.05-91).
Приточная вентиляция обеспечивает подачу в производственные помещения чистого воздуха. Она применяется в производственных помещениях со значительными тепловыделениями и малой концентрацией вредных веществ.
Свежий приточный воздух по воздухопроводам направляют в различные зоны производственного помещения и через распределительные насадки подают в рабочую зону.
Местная вытяжная вентиляция предназначена для удаления вредных веществ из зоны обработки. Она применяется на шлифовальных станках и станках для электрохимической обработки.
Выполняемые на участке работы в зависимости от общих энергозатрат организма относятся к физическим работам средней тяжести (категория llб) - работы связанные с ходьбой и переносом небольших (до 10 кг) тяжестей что соответствует энергозатратам от 200 до 250 ккалч.
Допустимые микроклиматические условия для участка механообработки : t = 18-200С; v = 015-02 мс; = 40-60°.
Интенсивность теплового облучения на рабочих местах не превышает 100Втм2 и облучению подвергаются не более 25% поверхностей тела человека что соответствует нормам ГОСТ 12.1.005 -88 СС БТ.
На участке механической обработки используется как естественное так и искусственное освещение. Искусственное освещение по своему функциональному значению является рабочим используется в темное время суток и при недостаточном естественном освещении. Естественное освещение используется в дневное время суток осуществляется через окна и световые фонари (комбинированное освещение). Нормативное значение освещенности на рабочем месте - 750 лк.
Коэффициент естественного освещения (КЕО) равен 5% для совместного освещения КЕО = 2% (по СНБ 2.04.05 - 98). По рекомендациям СНБ 2.04.05 - 98 предлагается использовать следующие источники освещения: для общего искусственного освещения - светильники с люминесцентными лампами белого света (ЛБ); для местного освещения -лампы накаливания типа УНП.
Источниками вибрации на производственном участке являются вращающиеся неуравновешенные массы производственного оборудования. Вибрация является технологической так как возникает из-за работы стационарных машин. Для производственного участка характерно возникновение общей вибрации на рабочих местах.
Это технологическая вибрация категории - За; ее параметры: виброскорость -до 15×10-2мс логарифмический уровень виброскорости - до 85 дБ что значительно ниже предельно допустимого уровня вибрации по ГОСТ 2.1.012 - 90 (виброскорость до 02×10-2 мс логарифмический уровень виброскорости - до 92 дБ).
2 Мероприятия по обеспечению безопасных условий туда
Для борьбы с нежелательными вибрациями предусмотрены следующие мероприятия: фундаменты станков выполняются с акустическими разрывами заполненными пористым материалом и акустическим швом расположенными в нижней части фундамента.
Источниками шума на участке являются рабочее оборудование (приводы электродвигателей) и режущий инструмент (лезвийная обработка). По ГОСТ 12.1003 – 83 СС БТ шум является широкополосным постоянным и уровень звука за восьмичасовой рабочий день не должен изменяться во времени не более чем на 5 дБ и не превышать 80дБА. Снижение шума обеспечивается за счет динамической балансировки роторов электродвигателей применения звукоизоляции (СН РБ №9-86-98).
По опасности поражения электрическим током производственное помещение относится к классу особо опасных так как имеются токопроводящие полы и имеется возможность одновременного прикосновения человека к имеющим контакт с землей металлическим конструкциям здания с одной стороны и металлическим частям с другой.
На участке предусмотрены меры защиты от поражения электрическим током: зануление корпусов оборудования защитное отключение применение пониженного напряжения изоляция токоведущих частей оборудования.
На участке существуют следующие опасные зоны: зона резания зона перемещения режущих частей оборудования зона расположения токопроводящих элементов.
Все используемое оборудование снабжено средствами защиты работающих: предохранительными оградительными блокирующими сигнализирующими и т.д.
Оборудование на участке располагается группами с соблюдением строительных норм на расположение. Рабочее место организовано таким образом что наклон рабочего вперед не превышает 15° рабочая зона станка располагается на высоте 800 мм при необходимости используется деревянная подставка. Органы управления станком находятся не далее 200 мм от расположения рабочего места во время загрузки станка. Ширина проездов - 45 м ширина проходов -3 м.
Органы управления станком - кнопочные пульты определенной формы и окраски. Кнопка "Пуск" и кнопки управления утоплены в панель кнопка "Стоп" выступает и имеет красный цвет. Наружные поверхности оборудования окрашены в светло - зеленый цвет внутренние поверхности оградительных устройств - в красный. (ГОСТ 12.4.026-88 СС БТ)
По взрывопожарной опасности здание относится к категории Д (помещения в которых находятся негорючие вещества и материалы в холодном состоянии). (ИПБ 105-95).
Производственные здания построены из искусственных и естественных каменных материалов и имеют незащищенные металлические конструкции. По СНиП 21-07- 97 - степень огнестойкости здания - II (огнестойкость несущих стен не менее 1ч. перегородок - не мене 025ч.).
Возможными причинами пожаров на участке являются неисправность электрооборудования самовозгорание промасленной ветоши курение в неустановленных местах. Мероприятия по пожарной профилактике:
- организационные - правильная эксплуатация оборудования правильное содержание зданий и сооружений;
- противопожарный инструктаж работающих;
- технические соблюдение противопожарных норм и правил при проектировании зданий и оборудования освещения вентиляции отопления;
- режимные - запрещение курения в не установленных местах;
- эксплуатационные- своевременные профилактические осмотры ремонты и испытания технологического оборудования.
Промасленная ветошь собирается в отдельную металлическую тару и организованно вывозится с участка.
В цехе имеется два эвакуационных выхода которые обеспечивают безопасный выход людей наружу кратчайшим путем за минимальное время в случае пожара. Ширина эвакуационных выходов - не менее 1м ширина пожарных проездов - не менее 45 м.
В качестве первичных средств тушения пожаров используются огнетушители ОХП - 10 и ОУ - 5 ящики с песком лопаты ведра пожарные краны расположенные по одному на каждые 600 800 м2.
3 Очистка воздуха от пыли
Для очистки воздуха от пыли в промышленности широко применяются инерционные пылеуловители. В этих аппаратах за счет резкого изменения направления газового потока частицы пыли по инерции ударяются об отражательную поверхность и выпадают на коническое днище пылеуловителя откуда разгрузочным устройством непрерывно или периодически выводятся из аппарата. Наиболее простые из пылеуловителей этого типа - пылевые коллекторы (мешки) представленные на рисунке 15. Данные устройства задерживают только крупные фракции пыли степень очистки для них составляет 50 - 70 %.
Рисунок 16- Инерционные пылеуловители (палевые коллекторы): а - с перегородкой; б - с центральной трубой
4 Пожарная безопасность
Пожарная безопасность определяется как состояние объекта при котором исключается возможность пожара а в случае его возникновения предотвращается воздействие на людей опасных факторов пожара и обеспечивается защита материальных ценностей (ГОСТ 12.1.04-91). В соответствии с СНиП 21-07-97 обработка металлов резанием относится к категории Д что связано с использованием негорючих веществ и материалов в холодном состоянии. В соответствии с НПБ 5-2000 степень огнестойкости конструкции помещения – вторая т.к. конструкция помещения сделана из негорючих материалов.
Основными причинами пожаров являются:
- халатное и неосторожное обращение с огнём;
- неисправность производственного оборудования нарушение технологических процессов (выделение горючих газов пыли);
- самовоспламенение или самовозгорание некоторых веществ и материалов при нарушении правил их хранения и использования;
- различные причины электрического характера: искрение в электрических аппаратах и машинах; плохие контакты в местах соединения проводов электростатические разряды и удары молний.
Для своевременного предотвращения пожара во всех цехах установлена электрическая пожарная сигнализация. При ее использовании извещение о пожаре осуществляется в течение нескольких секунд. Система сигнализации состоит из приемной станции и соединенных с ней извещателей.
Сигнал о пожаре подается нажатием кнопки извещателя. Извещатели устанавливают на видных местах в производственных помещениях.
В цехах размещены противопожарные стенды с первичными средствами тушения пожара. К первичным относятся огнетушители (углекислотные ОУ-2А пенные ОХП-10) ведра лопаты.
На 100 м2 пола производственной площади требуется минимум один огнетушитель. Стенды также содержат информацию способствующую повышению пожарной безопасности. У стен цехов расположены пожарные краны. Противопожарные стенды оборудованы средствами пожаротушения в соответствии с ГОСТ 12.4.026-80 СС БТ.
Предупреждение пожаро- и взрывоопасной ситуации при работе с закалочными маслами достигается в результате правильного выбора марки масла и режима работы. Эффективным средством тушения пожара вызванного возгоранием масла могут быть углекислотные огнетушители.
Для предупреждения возможности возникновения пожара каждый работник предприятия обязан строго соблюдать правила пожарной безопасности.
Произведем расчет установки для тушения пожара диоксидом углерода в помещении завода.
- Vп - объем защищаемого помещения (Vп= 8260 м3);
- kу - коэффициент учитывающий особенности процесса газообмена утечки углекислоты через неплотности и проемы защищаемого помещения (kу=18);
- L - длина трубопровода от остановки до места тушения загорания (L=100м).
Количество огнетушащего газового состава Gг кг определяется по формуле:
Gr = GB×Vп×ky + G0 (89)
где GB - огнегасительная концентрация газового состава (для диоксида углерода СB=007 кгм);
G0 = 02Gг - количество диоксида углерода остающегося в установке после окончания ее работы кг.
Gr = 125×GB×Vп×ky. (90)
Подставляя все данные в формулу (89) получим:
Gr =125×007×8260×18 = 130095 кг
Необходимое количество рабочих баллонов с углекислотой Nбопределяется по формуле:
где Vб - объем баллона (Vб = 25 дм3 ); при 25 дм3 в баллоне содержится 156 кг диоксида углерода;
S - плотность огнетушащего вещества (S = 0625 кгдм3 ); αн - коэффициент накопления (αн= 1).
Принимаем количество рабочих баллонов с углекислотой Nб = 84Количество резервных баллонов принимается равным числу рабочих баллонов.
Пропускная способность G кгсм определяется по формуле:
где p1 - удельное давление кислоты в начале трубопровода (p1=5 МПа);
γ1 - плотность диоксида углерода в начале трубопровода (γ1=290кгсм3);
А - удельное сопротивление трубопровода зависящее от его диаметра и шероховатости стенок трубы принимается для диаметра трубы диаметром 32 мм А = 0066×105 с2м3.
Оганизационно - экономическая часть
1 Руководство подразделением функции и права отдела главного технолога на РУП «ОЗАА»
Руководство и организация деятельностью ОГТ осуществляется главным технологом завода который назначается и освобождается от занимаемой должности приказом директора завода по представлению главного инженера и подчиняется непосредственно заместителю главного инженера по подготовке производства.
Главный технолог завода должен иметь высшее техническое образование с опытом работы по специальности на инженерно-технических и руководящих должностях в соответствующей профилю предприятия отрасли промышленности не менее 5 лет.
На время отсутствия главного технолога его обязанности исполняет заместитель главного технолога а в случае отсутствия последнего - один из начальников бюро с документальным оформлением согласно действующему законодательству.
Основными показателями деятельности ОГТ являются:
- выполнение планов и графиков подготовки и освоения производства;
- качественная разработка и управление технологической и конструкторской документации в соответствии с требованиями государственных стандартов метрологических норм и правил экологических и гигиенических требований на производство продукции;
- уровень выполнения общезаводских мероприятий по качеству техническому развитию и организации производства (оргтехплана).
Отдел главного технолога в соответствии с возложенными на него задачами выполняет следующие функции:
- в соответствии с действующей на предприятии системы менеджмента качества проектирует и разрабатывает технологические процессы производства на основе эффективного использования предоставляемых ресурсов;
- согласовывает конструкторскую документацию на новые или модернизируемые изделия на технологичность их конструкции;
- разрабатывает технологическую документацию для подготовки производства и модернизированных изделий сборочных единиц и деталей;
- осуществляет контроль за учетом регистрацией размножением хранением актуализацией и аннулированием технологической документации на детали которые сняты с производства;
- конструирует технологическую оснастку и средства контроля качества продукции участвует в испытании отладке и внедрении их в производство;
- разрабатывает технологические инструкции по эксплуатации контрольных приспособлений и контрольно-испытательных стендов;
- разрабатывает и оформляет технические задания на проектирование и
изготовление специального оборудования участвует в согласовании с соответствующими организациями и станкозаводами проектных заданий и
технических условий на это оборудование;
- согласовывает технические задания на проектирование и изготовление
технологической оснастки;
- распределяет металлорежущее кузнечно-прессовое сварочное складское и другое оборудование по цехам завода;
- назначает операции технического контроля и осуществляет выбор средств контроля и измерений при разработке технологических процессов и документации;
- обеспечивает технологические бюро и БТК цехов копиями проектных и рабочих технологических процессов;
- планирует показатели снижения норм расхода материалов осуществляет методическое руководство и контроль за разработкой прогрессивных норм расхода материалов на продукцию основного производства цехов;
- участвует в составлении отчёта о фактическом расходе материалов на заводе разрабатывает и представляет на утверждение в установленном порядке сводные материальные нормативы для завода;
- контролирует снижение норм расхода материалов в цехах завода;
- осуществляет контроль за соблюдением технологической дисциплины в цехах завода;
- участвует в разработке предложений по развитию производственных мощностей на заводе;
- организует разработку новых технологических процессов;
- участвует в разработке мероприятий по качеству: отраслевой программы качества областной программы качества комплексной программы по обеспечению и улучшению качества продукции планов по качеству производственных цехов;
- организует разработку заводского плана технического развития и организации производства (оргтехплана) и плана технического перевооружения предприятия;
- рассматривает и выдает заключения на рационализаторские предложения и изобретения осуществляет контроль за их внедрением;
- ведёт переписку с другими предприятиями и организациями по вопросам относящимся к компетенции ОГТ.
- осуществляет анализ и совершенствует действующие технологические процессы с целью повышения производительности труда улучшения качества и снижения себестоимости продукции;
- прорабатывает и согласовывает извещения на изменения конструкторской
документации выдаваемые для подготовки производства;
- разрабатывает техпроцессы на внутрицеховые процессы перемещения грузов и погрузочно-разгрузочные работы инструкции на выполнение работ по приёмке разгрузке транспортировке и складированию материалов деталей сборочных единиц изделий;
- планирует мероприятия по идентификации продукции в соответствии с установленными требованиями к идентификации и прослеживаемости;
- разрабатывает и издаёт технологические маршруты изготовления деталей сборочных единиц и изделий на заводе вводит в них изменения и обеспечивает ими подразделения завода;
- совместно с инструментально-штамповым отделом планирует изготовление первичной технологической оснастки выдаёт необходимое количество конструкторской документации а также решает вопрос размещения её изготовления через УГТ МАЗа;
- совместно с технологическими бюро цехов составляет графики проверки соблюдения технологических процессов в цехах;
- осуществляет анализ брака и дефектов продукции при ее производстве определяет мероприятия по предотвращению и обнаружению дефектов применяет данные анализа и корректирующие мероприятия при разработке технологических процессов;
- обеспечивает создание безопасных условий труда в соответствии с правилами противопожарной безопасности и производственной санитарии в цехах;
- обеспечивает соблюдение требований нормативно-технической и управление организационно-распорядительной документацией находящейся в ОГТ;
- составляет отчёты по установленным формам и направляет их подразделениям завода и в вышестоящие организации;
- участвует в разработке мероприятий по социальному развитию коллектива завода;
- участвует в подготовке кадров предприятия;
- разрабатывает планировки производственных и вспомогательных помещений размещения оборудования и организации рабочих мест в соответствии с требованиями норм и правил по охране труда согласовывает планировки с ООТ другими заинтересованными службами и органами надзора в установленном порядке;
- определяет категории производства и классы зон производственных и других помещений по взрывной взрывопожарной и пожарной безопасности;
- на основе целевых экологических показателей разрабатывает внедряет и контролирует выполнение мероприятий по охране окружающей среды;
- своевременно разрабатывает и утверждает в установленном порядке материальные нормативы устанавливает нормы потребления легко воспламеняющихся жидкостей горючих жидкостей для всех подразделений предприятия и разрабатывает перечни веществ и материалов разрешаемых к совместному хранению;
- проводит работы по исключению и сокращению из технологических процессов СДЯВ взрывоопасных и агрессивных веществ ЛВЖ и ПК;
- разрабатывает техническую документацию на утилизацию и нейтрализацию отходов производства и контролирует их осуществление;
- осуществляет руководство по организации и проведению своевременного обучения и проверке знаний технологов и конструкторов занятых разработкой технологических процессов приспособлений и оснастки а также рабочих и ИГР занятых на работах с применением СДЯВ ЛВЖ и ПК;
- организует научно-техническое информирование персонала предприятия;
- проводит идеологическую и воспитательную работу в коллективе отдела;
- разрабатывает и реализует корректирующие и предупреждающие мероприятия направленные на улучшение деятельности и поддержание показателей качества продукции и технологических процессов;
- рассматривает и согласовывает перечень производств цехов профессий должностей работа в которых даёт право на дополнительный отпуск сокращённый рабочий день льготное пенсионное обеспечение льготы и компенсации в связи с вредными и тяжёлыми условиями труда и так далее.
Отдел главного технолога в лице главного технолога имеет право:
- представительствовать без доверенности от имени предприятия в вышестоящих организациях по вопросам компетенции ОГТ;
- устанавливать технологические маршруты изготовления деталей и сборочных единиц и изделий цехам предприятия;
- намечать тематику научных исследований и исследовательских работ с целью создания принципиально новых технологических процессов для включения в текущие и перспективные планы НИР;
- устанавливать непосредственные деловые связи с конструкторскими научно-исследовательскими и другими организациями и вести с ними переписку по вопросам совершенствования технологических процессов;
- получать в установленном порядке от структурных подразделений завода информацию необходимую для работы ОГТ;
- утверждать технологическую документацию разработанную в подразделениях ОГТ;
- привлекать по согласованию с руководством предприятия работников других подразделений для осуществления контроля технологической дисциплины;
- предоставлять руководству завода предложения о привлечении к ответственности лиц не обеспечивающих соблюдения технологических процессов;
- требовать в установленном порядке от руководителей подразделения предприятия своевременного выполнения приказов и распоряжений руководства завода по вопросам проектирования и разработки технологических процессов производства;
- издавать распоряжения касающиеся деятельности ОГТ и так далее.
2 Расчёт экономических показателей и характеристика участка
Все расчёты выполняются согласно [9] с помощью приложения Microsoft Office Excel 2003.
2.1 Общая характеристика участка
К исходным данным относятся данные представленные в таблицах 16 и 17.
Таблица 16 – Трудоемкость ведущей детали
Структура трудоемкости%
5 Фрезерно-центровальная
0 Вертикально-сверлильная
0 Вертикально-фрезерная
5 Торцекруглошлифовальная
Структура трудоемкости α % характеризуется отношением норм времени по отдельным операциям tшт мин к общей трудоемкости изготовления детали Тед :
Таблица 17– Годовая трудоемкость и расход материала по участку
Трудоемкость единицы Тi мин
Общая трудоемкость Тгод ч
Общая годовая потребность М т
Продолжение таблицы 17
Таблица 17 заполняется в результате следующих расчётов где годовая трудоёмкость и расход материала рассчитываются по формулам:
где n – число наименований деталей;
НР – норма расхода материала кг.
Общая трудоемкость по участку должна составлять не менее чем следующее произведение:
где m – число операций по ведущей детали участка;
Фд – годовой действительный фонд времени единицы оборудования ч;
tmax - трудоемкость наиболее трудоемкой операции ведущей детали мин.
2.2 Определение годовой трудоемкости по операциям участка
Трудоемкость по i-ой операции Тгодiч рассчитывается по формуле:
Аi – программа выпуска шт.
Расчет представлен в таблице 18.
Таблица 18 – Трудоемкость по операциям участка
Общая годовая трудоемкость ч
Трудоемкость по операциям ч
2.3 Расчет численности персонала на участке
В составе персонала участка можно выделить следующие категории работников: рабочие (основные и вспомогательные) линейные руководители специалисты и прочие служащие (исполнители).
Численность основных рабочих Чо определяется по формуле:
где Фр – годовой фонд времени работы рабочего ч;
Кн – коэффициент выполнения нормы выработки (Кн=11-115).
При этом Фр рассчитывается по формуле:
Фр= (8×Дн+7×Дс)×Кнев (99)
где Дп и Дс – количество полных и сокращенных рабочих дней в году (по календарю);
Кнев – коэффициент невыходов по уважительным причинам (Кнев=09).
При многостаночном обслуживании расчетная численность корректируется и рассчитывается по формуле:
где Ноi – норма многостаночного обслуживания оп i-ой операции.
Расчет численности основных рабочих представлен в таблице 19.
Таблица 19 – Численность основных рабочих
Годовая трудоемкость ч
Численность принятая чел
Число вспомогательных рабочих Чв определяется делением объема обслуживания на норму обслуживания.
Для рабочих обслуживающих оборудование следует учитывать сменность работы nc.
Расчёт произведём по формуле:
Расчёт сводим в таблицу 20.
Таблица 20 – Численность вспомогательных рабочих
Наименование профессии
Объем обслуживания Оо ед.
Норма обслуживания Но ед.
Наладчик оборудования по типам станков:
- токарные сверлильные
- фрезерные круглошлифовальные
Станочник по ремонту оборудования
Электромонтер по межремонтному обслуживанию
Кладовщик-раздатчик инструмента и приспособлений на рабочие места
Стропальщик и крановщик
Уборщик производственных помещений
Произведём расчет численности линейных руководителей.
На участке к ним относятся мастера старшие мастера и начальник участка.
Число мастеров определяется по формуле:
где - количество основных рабочих чел;
- количество вспомогательных рабочих чел;
– норма управляемости для мастеров (=20-25 чел.).
Все данные определены выше подставляя их в формулу (102) получим:
Для старших мастеров норма управляемости – 3 мастера а для начальника участка – 2 старших мастера.
На участке принимаем 3 мастера и одного старшего мастера.
Количество специалистов и исполнителей определим исходя из того что
их число может быть принято 7-10% от общего числа рабочих.
На участке принимаем 5 специалистов.
2.4 Расчет фонда заработной платы
2.4.1 Часовые тарифные ставки по разрядам
Часовые тарифные ставки по разрядам Сч р определяются по формуле:
где S1 – месячная тарифная ставка 1-го разряда тыс.р;
Кт – тарифный коэффициент соответствующего разряда;
Кс – коэффициент учитывающий сложность работ;
Фм – месячный фонд рабочего времени ч (Фм=167-170);
Кк – корректирующий коэффициент.
Расчет тарифных ставок для многостаночного обслуживания представлен в таблице 21 (тарифные ставки по разрядам приняты по данным предприятия).
Таблица 21 – Тарифные ставки по операциям и разрядам
Корректирующий коэффициент Кк
Часовая тарифная ставка Счр.
Для основных рабочих
Для вспомогательных рабочих
2.4.2 Фонд заработной платы основных рабочих
Расчет фонда заработной платы ФЗПо выполняется по формуле:
где Кпр – коэффициент учета премий (Кпр=14);
Кд – коэффициент дополнительной заработной платы (Кд=108-110).
Результаты расчета сводятся в таблицу 22.
Таблица 22 – Фонда заработной платы основных рабочих
Часовая ставка Сч р.
Годовая трудоемкость Тгод ч
Фонд сдельной зарплаты Сч×Тгод тыс.р.
Фонд премии Фпр тыс. р.
Фонд основной зарплаты Фосн тыс.р.
Фонд основной и дополнительной зарплаты тыс.р.
5Фрезерно-центровальная
0Вертикально-сверлильная
5Торцекруглошлифовальная
2.4.3 Фонд заработной платы вспомогательных рабочих
Расчет фонда заработной платы ФЗПв выполняется по формуле:
где n – число профессий вспомогательных рабочих;
Чв – численность вспомогательных рабочих.
Результаты расчета сводятся в таблицу 23.
Таблица 23 – Фонда заработной платы вспомогательных рабочих
Тарифный фонд зарплаты Сч×Фр×Чв тыс.р.
Фонд премии Фпр тыс.р.
Фонд дополнительной зарплаты тыс.р.
Фонд зарплаты вспомогательных рабочих ФЗПв тыс. р..
Обслуживающие оборудование
Не обслуживающие оборудование
2.4.4 Фонд заработной платы служащих
Расчет фонда заработной платы ФЗПс выполняется по формуле:
где Д – доплата за квалификацию и качество работы;
Чс – численность служащих.
Результаты расчета сводятся в таблицу 24.
Таблица 24 – Фонд заработной платы служащих
Тарифный коэффициент Кт
Тарифный фонд ЗП (S1×KT+Д) ×12×Чс тыс. р.
Фонд премии Кпр тыс.р.
Фонд ЗП служащих тыс.р.
2.4.5 Среднемесячная зарплата персонала
Среднемесячная зарплата каждой категории работающих определяется делением фонда зарплаты на численность работающих и на 12 месяцев.
Результаты расчета сводятся в таблицу 25.
Таблица 25 – Среднемесячная зарплата
Категория работающих
Фонд зарплаты ФЗП тыс.р..
Среднемесячная заработная плата ФЗП(12×Ч) тыс.р..
2.4.6 Расчет отчислений на социальные нужды
Для упрощения расчетов объединим все отчисления на социальные нужды (чрезвычайный налог отчисления в фонд занятости отчисления в фонд социальной защиты) в единый платеж по ставке 40%
Результаты расчета сводятся в таблицу 26.
Таблица 26 – Расчет отчислений на социальные нужды
Годовой фонд заработной платы включаемый в себестоимость тыс. р.
Норма отчислений на социальные нужды%
Сумма отчислений в фонд социальной защиты тыс. р.
2.5 Расчет основных производственных фондов участка
2.5.1. Расчет стоимости зданий
Расчет стоимости участка определим по формуле:
где Цм2 - стоимость 1м2 здания тыс. руб. (Цм2 = 335 тыс.р.);
S – площадь участка м2 (S=8262 м2)
2.5.2 Расчет стоимости оборудования
Расчёту предшествует определение потребного количества оборудования по формуле:
Из [9] принимаем: = 4000 ч; = 105.
Подставим все эти данные в формулу (107) и заполним таблицу 27
Таблица 27 – Расчёт потребности в оборудовании и его загрузки
Годовая трудоёмкость Тгод ч
Действительный годовой фонд Фд ч
Коэффициент выполнения норм
Количество станков шт
Коэффициент загрузки оборудования
Вертикально-фрезерная
Продолжение таблицы 27
Результаты расчета стоимости технологического оборудования сводим в таблицу 28.
Таблица 28 – Стоимость технологического оборудования
Мощность двигателя кВт
Затраты на монтаж и транспортировку
Балансовая стоимость тыс. р.
Технологическое оборудование
Фрезерно-центровальный мод. МР-73
Токарный с ЧПУ мод. 16К20Ф3
Вертикально-сверлильный мод. 2Н118
Зубофрезерный мод. ЕЗ-40
Зубофрезерный мод. 5С267П
Вертикально-фрезерный мод. 6Р11
Электрохимический мод. МА-31
Круглошлифовальный мод. 3М151
Таблица 29 – Стоимость подъемно-транспортного оборудования
Количество единиц шт
Оптовая цена тыс. р.
Конвейер для уборки стружки
Таблица 30 Стоимость основных фондов
Группа основных фондов
Амортизационные отчисления тыс.р.
Силовое оборудование
Производственное оборудование
Транспортные средства
Инструменты и приспособления
2.6 Расчет материальных затрат
В состав материальных затрат включается стоимость основных и вспомогательных материалов комплектующих изделий и полуфабрикатов энергии налогов и отчислений включаемых в себестоимость.
2.6.1 Расчет стоимости основных материалов
Расчет стоимости основных материалов представлен в таблице 31
Таблица 31- Стоимость основных материалов
Наименование металла
Годовая потребность т
Цена за тонну тыс. р.
Таблица 32 – Стоимость возвратных отходов
Цена за тонну тыс. р..
Стоимость отходов тыс.р.
Стоимость основных материалов составляет:
См=81344208-9118116 = 80432396 тыс.р.
2.6.2 Расчет затрат на энергию
Таблица 33 – Исходные данные для расчета потребности в энергии
Мощность электродвигателей
Фонд времени работы оборудования
Коэффициент загрузки оборудования по времени
Коэффициент спроса мощности
Количество часов освещения
Удельный расход электроэнергии
Коэффициент использования осветительной нагрузки
Средний расход воздуха на приспособление в час
Количество станков с пневматическим приспособлением
Часовой расход воды на 1 станок для эмульсии
Количество станков работающих на эмульсии
Расход воды на промывку 1 кг деталей.
Численность персонала
Дневной расход воды на бытовые нужды на 1 человека
Дневной расход воды на пользование душем.
Доля работников пользующихся душем
Число рабочих дней в году
Удельный расход пара для приготовления эмульсии на 1 м3 охлаждающей жидкости
Расход пара в моечных машинах на 1 т деталей
Расход воды на сушку деталей на 1 т деталей
Удельный расход тепла на 1 м3 объема здания
Удельное количество теплоты
Продолжительность отопления
Расчеты затрат на энергоносители сведем в таблицу 34
Таблица 34- Потребность в энергии
Силовая электроэнергия
Осветительная электроэнергия
Вода на производственные нужды:
- приготовление эмульсии
Продолжение таблицы 34
Вода для бытовых нужд
Рвб=(25×Чп+03×Чп×50)×Др1000
Пар на производственные нужды:
Рпм=(рпм+рпс) ×Мд1000
Рпо=(рт×Топ×S ×n)(i×1000)
Расход затрат на энергию представлен в таблице 35
Таблица 35 – Затраты на энергию
Стоимость энергии тыс.р.
Электроэнергия силовая кВт×ч
Электроэнергия осветительная кВт×ч
Вода для производства м3
Вода для бытовых нужд м3
Пар для производства т
2.6.3 Расчет налогов и платежей
В их составе рассчитывается земельный налог Нз тыс.р и платежи по страхованию имущества Сстр. тыс.р
Расчет осуществляется по формуле:
где S –площадь земельного участка занимаемого производственным подразделением м2;
hз – ставка земельного налога тыс.р.га;
К33 – коэффициент застройки земли (К33=22).
Все необходимые данные были рассчитаны выше подставляя их в формулу (108) получим:
Платежи по страхованию имущества рассчитываются по формуле:
где Фоб – стоимость оборотных средств тыс.р.;
Фосн–стоимость основных фондов тыс.р.;
Ао – общая сумма амортизационных отчислений тыс.р;
hстр – норматив платежей по страхованию имущества % (hстр=015%).
Подставляя все данные в формулу (109) получим:
2.6.4 Определение материальных затрат
Таблица 36– Материальные затраты
Наименование материальных затрат
Годовые затраты тыс.р.
Вспомогательные материалы
Прочие материальные затраты
2.7 Состав и расчет сметы общепроизводственных расходов
Расчет сведем в таблицу 37
Таблица 37 - Общепроизводственные расходы
Наименование статей затрат
Амортизационные отчисления на полное восстановление
Текущий ремонт и содержание: - здания
- Оборудования и транспортных средств
Заработная плата вспомогательных рабочих и служащих
Отчисления от заработной платы этих работников
Малоценный инструмент и инвентарь
Расход по охране труда и технике безопасности
Всего общепроизводственные расходы
2.8 Калькулирование себестоимости продукции
2.8.1 Определение полной себестоимости
Себестоимость всей продукции определяется как сумма всех затрат по участку.
Все затраты сведены в таблицу 38.
Таблица 38 – Себестоимость продукции
Годовые затраты тыс. р.
Расходы на оплату труда основных рабочих
Отчисления от заработной платы основных производственных рабочих
Общепроизводственные расходы
Общехозяйственные расходы
Прочие производственные расходы
Итого полная себестоимость
2.8.2 Себестоимость единицы продукции
Расчет прямых затрат на деталь
Затраты на основные материалы рассчитываются по формуле:
где НР – норма расхода кг;
Цм – цена 1кг материала (заготовки) тыс.р.;
mд – масса детали кг;
Цот – цена 1 кг отходов тыс. р.
По данным определённым выше имеем: НР=061кг; Цм=1257тыс.р; mд=044 кг; Цот=0054 тыс.р.
Подставляя все значения в формулу (110) получим:
Заработная плата основных рабочих рассчитывается по формуле:
где Сч – средневзвешенная часовая тарифная ставка тыс. р;
Тед– трудоемкость обработки детали ч.
По данным определённым выше имеем: Сч=10502 тыс.р; Тед=02ч.
Подставляя все значения в формулу (111) получим:
Отчисления от заработной платы рабочих рассчитываются по формуле:
Так как заработная плата основных рабочих посчитана имеем:
Произведем расчёт косвенных расходов на деталь.
Эти накладные расходы распределяются пропорционально зарплате основных рабочих и рассчитываются по формуле:
где НРд – сумма накладных расходов подлежащих включению в себестоимость детали тыс.р.;
hнр – процент (норматив) накладных расходов %.
Указанный процент может быть определен по формуле:
где НР – общая сумма накладных расходов тыс. р.
- расходы на оплату труда основных рабочих тыс.р.
По данным определённым выше имеем: НР=602747116 тыс.р; =123558256 тыс.р.
Подставляя все данные в формулу (114) получаем:
Подставляя все данные в формулу (113) получаем:
Себестоимость единицы продукции рассчитывается по формуле:
где - затраты на основные материалы тыс.р;
- заработная палата основных рабочих тыс.р;
- отчисления от заработной платы рабочих тыс.р;
- косвенные расходы на деталь тыс.р.
Подставляя все данные в формулу (115) получаем:
Цена детали рассчитывается по формуле:
где Кн – коэффициент учитывающий налоги включаемые в цену;
Сед Пед – себестоимость и прибыль единицы продукции соответственно.
Прибыль на деталь принимается в размере 15% от её себестоимости.
Подставляя все данные в формулу (116) получаем:
Стоимость готовой (товарной) продукции рассчитывается по формуле:
где Цед – цена одной детали тыс.р;
Аi – программа выпуска детали шт.
Так как все данные определены подставим их в формулу (117) и получим:
В многономенклатурном производстве стоимость готовой продукции рассчитывается по формуле:
где - коэффициент учитывающий налоги включаемые в цену;
Соб и Поб – общая себестоимость и прибыль соответственно тыс.р.
Все данные определены выше; подставим их в формулу (118) и получим:
2.9 Расчет прибыли и показателей эффективности
Прибыль по участку рассчитывается по формуле:
где - стоимость готовой продукции тыс.р;
Соб - общая себестоимость тыс.р
Налоги определяются по формуле:
Посчитав налоги подставим остальные данные в формулу (119) и получим:
2.10 Расчет окупаемости инвестиций в участок
Расчет проведем по методу чистой текущей стоимости (ЧТС). Чистая текущая стоимость – это дисконтированное сальдо денежных потоков по проекту. Дисконтирование денежных потоков выполняется с использованием коэффициента дисконтирования αt который рассчитывается по формуле:
где Ен – коэффициент эффективности.
Исходными данными для расчета являются:
-срок строительства-1 год;
-инвестиции в основные фонды – 109794937 тыс.р;
-инвестиции в оборотные фонды -1646924 тыс.р;
-доход- 70040461 тыс.р;
-амортизация-8774467 тыс.;
-прибыль -23682255 тыс.р.
Таблица 39 – Расчет чистой текущей стоимости
Инвестиции(-) доход (+)
Коэффициент дисконтирования αt
Дисконтированный доход и инвестиции
Чистая текущая стоимость
2.11 Итоговые показатели и выводы
Основные технико-экономические показатели участка рассчитанные в организационно-экономической части проекта сведены в таблицу 40.
Таблица 40 – Основные технико-экономические показатели участка
Количество единиц оборудования
Производственная площадь
Число наименований деталей
Объем выпуска продукции
- общая себестоимость
Рентабельность продукции
Рентабельность производства
Производительности труда
Затраты на 1 рубль товарной продукции
Материалоемкость производства
Среднемесячная заработная плата
Срок возврата инвестиций
Экономический эффект техпроцесса
Примечание - * Стоимость товарной продукции без налогов
По таблице 40 видно что основные технико-экономические показатели участка являются удовлетворительными. Предприятие является рентабельным и приносит прибыль. Инвестиции являются целесообразными так как срок окупаемости составляет 8 лет.

Деталировка 17.frw

Наладки 4 листа 177 .cdw

Торце-круглошлифовальная
Фрезеровать боковые поверхности шлиц выдерживая
размеры 1 3 4 и т.т. 2.
d-10x28f7x35a11x4h9 ГОСТ 1139-80
Шестерня коническая ведущая

Приспособление фрезерный лист 17.cdw

Пневматическое приспособление
для фрезерования квадрата
Приспособление работает при рабочем давленнии 4 атм.
Утечки воздуха не допускаются
Отклонение прилегающей плоскости шпонки поз. 62 к боковой
(рабочей) от параллельности не более 005мм

Чертеж моста 17.cdw

Технические требования:
Все болты крепления должны быть
затянуты до отказа. Момент затяжки 10-15 Нм.
Использовать масло ТСм.
Перед сборкой плоскость разьема покрыть
пастой типа герметик.
Необработанные поверхности красить:
внутри - маслостойкой краской;
снаружи - атмосферостойкой.
Утечка жидкости в местах соединения не допускается.
Каз.АТУ им. С. Сейфуллина
факультет "Технический