Проектирование технологического процесса изготовления вала 81.30.391 с использованием системы Вертикаль

Лист 5 - Приспособление.pdf

ДП-2068208.150304.02.16
Расчетная величина нажимного усилия QР =11000 Н
Технические требования
Взам. инв. № Инв. № дубл.
Техническая характеристика
* Размеры для справок.
Допуск на смещение плоскости симметрии направляющих шпонок
относительно плоскости симметрии призм составляет ±005 мм.
Параллельность плоскостей симметрии призм и инаправляющих
шпонок составляет 003 мм.
Допуск параллельности оси контрольного валика установленного в
призмах относительно поверхности А не более 005мм на длинне 200мм.
Допуск параллельности оси призм относительноповерхности Б
не более 005мм на длинне 200мм.
Разраб. Воронов А.С.
обработки с пневмоприводом11

11 Заключение.docx

В соответствии с темой дипломного проекта разработан технологический процесс изготовления детали с выполнением всех необходимых расчетов и оформлением технологической документации.
Разработанный технологический процесс рассчитан на годовую программу выпуска изделий– 600 штук в год.
В целях оптимизации технологического процесса решены следующие задачи:
-разработан групповой технологический процесс удовлетворяющий условиям производства всех деталей группы
-рассчитаны режимы резания для всех операций производства детали вал 81.30.391 в соответствии с групповым технологическим процессом;
-на основе спроектированного технологического процесса определено необходимое для выпуска заданной годовой программы количество оборудования;
-в конструкторской части разработано автоматизированное приспособление для операции фрезерной с ЧПУ;
-в разделе безопасность и экологичность произведен анализ безопасности жизнедеятельности на участке изготовления детали предложены мероприятия и технические средства по созданию здоровых и безопасных условий труда мероприятия и технические средства по охране окружающей среды предупреждению ЧС и ликвидации их последствий.
-в экономической части дипломного проекта была определена калькуляция себестоимости детали которая составляет 11237 рублей.

Прилож А.docx

ДП–2068280.150304.02.16.ПЗ

Лист1.pdf

ГОСТ 3.1105-84 Форма 2
Представитель заказчика
на технологический процесс

1 Отзыв.docx

руководителя выпускной квалификационной работы о деятельности в период подготовки ВКР студента
(фамилия имя отчество группа)
Направление подготовки бакалавра – 15.03.04 Автоматизация технологических процессов и производств
Программа_академического_бакалавриата
Тема ВКР «Проектирование технологического процесса изготовления вала 81.30.391 с использованием системы «Вертикаль»»
Содержание отзыва. Воронов А.С. вовремя приступил к выполнению выпускной квалификационной работы показал свою самостоятельность умение использования технической литературы использования средств САПР показал отличные знания предмета проектирования в своей работе использовал современные подходы в решении задач связанных с автоматизацией многономенклатурного производства. Применил в своей работе современное оборудование что позволяет изготавливать детали на высоком технологическом уровне.
Воронов А.С. показал необходимые знания для специалиста направления «Автоматизация технологических процессов и производств» и заслуживает присвоения степени бакалавра по указанному направлению.
( ученая степень ученое звание Фамилия И.О. )

Лист 1 - КТЭ.cdw

Расшифровка обозначений
К.р. - канавка радиусная
К.к. - канавка контурная
Ф.н. - фаска наружная
Ф.о. - фаска в отверстии
Р.н. - резьба наружная
Р.в. - резьба внутренняя
О.ц. - отверстие центровое
О.прод. - отверстие продольное
О.попер. - отверстие поперечное
З. - зубчатый контур.
Конструкторские элементы
ДП-2068280.150304.02.16
Дерево Конструкторско-технологических элементов
Деталь №2 Вал 81.30.391

Лист 2 Маршрут.cdw

детали "вал 81.30.391
ДП-2068280.150304.02.16
5 - Операция токарная черновая с ЧПУ мод. 16К20Ф3
5 - Операция токарная с ЧПУ мод. 16А20Ф3
5 -Операция тетмическая
0 - Операция фрезерно-центровальная мод. 2Г942
Отв. центр. A4 ГОСТ 14034-74
0 - Операция токарная Читовая с ЧПУ мод. 16К20Ф3
Маршрут обработки детали "вал 81.30.391
5 - Операция токарно-винторезная мод. МК6065
0 - Операция шлифовальная с ЧПУ мод. 1751000
5 Операция фрезерная с ЧПУ мод. 6Р13Ф3
0 -Операция слесарная
5 -Операция контрольная

Spetsifikatsia na SP.spw

ДП-2068280.150304.02.16.СБ
обработки с пневмоприводом
Корпус пневмоуилиндра
Вал с направляющим пазом

7 Технологический раздел.docx

1 Технологический раздел
ДП – 2068280.150304.02.16.ПЗ
1 Служебное назначение детали
Вал 81.30.391 устанавливается в узел ведомого шкива (рисунок 1.1) текстропно-карданного привода пассажирского вагона.
Рисунок 1.1 - Узел ведомого шкива
Узел ведомого шкива передает крутящий момент тележки возникающий при движении вагона карданному валу текстропно-карданного привода ТК-2 (рисунок 1.2).
Рисунок 1.2 - Текстропно-карданный привод (ТК-2)
В текстропно-кардонном приводе используется генераторы типа ЭГВ.01.1У1 или 2ГВ.008.2У1. Генератор ЭГВ.01.1У1 (рисунок 1.3) – синхронный генератор предназначенный для электроснабжения электросети пассажирских плацкартных и купейных вагонов.
Рисунок 1.3 - Генератор ЭГВ.01.1У1
Генератор универсален может применяться как для отечественных так и для импортных вагонов имеет более высокую номинальную мощность. КПД составляет 78% что на 10% выше генераторов аналогичного назначения.
Изготовление вала 81.30.391 происходит на вагоностроительном заводе в механическом цехе. Наружные поверхности вала 55п6 и 45п6 служат для установки подшипников качения. Конические поверхности служат для установки с одной стороны фланца а с другой шкива клиноременной передачи. Для передачи крутящего момента со шкива на вал и фланец используются шпонки. Для надежного крепления шкива и фланца на валу используются две резьбовые поверхности М24х15 8g. На концах вала сделаны отверстия 5Н16 под шплинты которые фиксируют гайки при сборке узла.
2 Анализ технических требований и конструкции детали
При проектировании изделия большое внимание уделяют вопросам технологичности. Технологической является конструкция обеспечивающая наиболее простое быстрое и экономичное изготовление при обязательном соблюдении необходимых условий прочности устойчивости выносливости и др. эксплуатационных качеств.
Рисунок 1.4 - Вал 81.30.391
Длина детали 448 (±0775) максимальный диаметр составляет 64.
Таблица 1.1 - Анализ поверхностей детали.
h11 L = 50 конусность 1:10
h11 L = 40 конусность 1:10
Торцевые поверхности
* – неуказанные предельные отклонения размеров: .
Основными конструкторскими базами детали являются шейки вала размерами 45n6 55n6 на которые напрессовываются подшипники. Монтаж подшипников на данные поверхности обуславливает высокие требования к размеру (6 квалитет) и шероховатости (Ra= 0.63). Посадка H7n6 – переходная посадка предназначена для неподвижных соединений деталей подвергающихся при ремонтах или по условиям эксплуатации сборке и разборке. Данная посадка относится к типу глухой дает наиболее прочные соединения. Сборка производится под прессом. Для посадки подшипников на валу проточены технологические канавки 445 и 545. На валу проточены канавки 52 и 42 под стопорные кольца. Биение торцевых поверхностей 64 и 56 относительно основных конструкторских баз составляют 0025 мм. Радиальное биение поверхностей 55 и 45 относительно технологической базы составляют 006 мм и 005 мм соответственно. Поверхность под установку сальников 40h11 обрабатывается методом накатки с твердостью не ниже НВ=400. Торцевые поверхности под резьбу обрабатывают с шероховатостью Ra = 12.5 под подшипники – с шероховатостью Ra = 25. Посадочные поверхности паза под шпонку обрабатывают с шероховатостью Ra = 5. Шейки вала под посадку шкива и фланца обрабатывают с шероховатостью Ra = 1.25.
Остальные размеры обрабатываются с шероховатостью Ra = 10. Данная шероховатость соответствует несопрягаемым торцевым поверхностям вала.
Деталь по конструкции ступенчатая имеет поверхности уменьшающиеся по своим размерам от середины к торцам. Данная конструкция вала не требует сложной формы заготовки.
Вал имеет достаточную жесткость удобен для установки и закрепления при обработке. В основном позволяет соблюдать принцип постоянства установочной базы так как почти все операции механической обработки можно выполнять в центрах.
Технологичными являются шпоночные пазы 12N9 так как они глухие и требуют применения специального оборудования и оснастки.
К технологическим можно отнести и две кольцевые канавки R2 так как для их получения требуется специальный фасонный резец.
Назначение допуска и предельные отклонения на размеры вала не выше шестого квалитета. Данную точность можно получить на обычных металлорежущих станках.
Параметры шероховатости на выполняемые в процессе обработки поверхности вала назначены объективно. На основание вышеуказанного можно сделать вывод: деталь относится к категории технологичных.
Вал 81.30.391 изготавливается из улучшаемой конструкционной стали марки 40Х ГОСТ 4543-71 относящейся ко второй группе представленной хромистыми сталями. Недостатком сталей этой группы является склонность к отпускной хрупкости. Поэтому для них необходимо быстрое охлаждение после отпуска. После термообработки улучшаемые стали имеют структуру сорбита хорошо воспринимающую ударные нагрузки. Сталь 40Х имеет высокую прочность вязкость малую чувствительность к концентраторам напряжений и хорошую прокаливаемость используется при изготовлении: осей валов - шестерней зубчатых колес плунжеров штоков оправок реек кулачков и других деталей повышенной прочности.
Таблица 1.2. - Химический состав стали 40Х по ГОСТ 4543-71
Сталь 40Х ГОСТ4543-71
Таблица 1.3. - Механические свойства стали 40Х по ГОСТ 4543-71
где 02 - предел текучести условный с допуском на величину пластической деформации при нагружении 02%;
в - временное сопротивление (предел прочности при разрыве);
КСU - ударная вязкость определенная на образцах с концентратором вида U;
- относительное сужение после разрыва.
3 Определение типа производства и обоснование формы организации производственного процесса
Многие машиностроительные предприятия в настоящее время вынуждены искать дополнительные объёмы выпуска изделий несвойственных для них в предыдущие годы из-за сокращения производства что ведёт к расширению номенклатуры выпускаемых изделий. В таких условиях необходимо проводить ряд мероприятий для повышения гибкости существующих и внедрения новых технологические процессов (ТП) отвечающих требованиям широкономенклатурного производства. При этом применение ГПС – основной путь интенсификации производства и повышения его эффективности.
Эффективное использование ГПС возможно только на основе групповых технологий которые отвечают требованиям широкономенклатурного переналаживаемого производства — средне- и мелкосерийного а в некоторых случаях даже единичного. В групповых технологических процессах детали объединяются в группы на основе общности обрабатываемых поверхностей в различных сочетаниях что связано с использованием достаточно гибкого обрабатывающего оборудования имеющего возможность быстрой переналадки при переходе к выпуску нового изделия.
Будем производить вал 81.30.391 в группе из трех деталей в которую входят вал-шестерня 81.26.054 и вала редуктора. Данные детали схожи по конструкции и имеют общие конструкторско-технологические элементы что позволяет без труда переналаживать оборудование и переходить к производству нового изделия.
В групповом технологическом процессе определения типа производства зависит от двух факторов а именно: заданной программы всех изделий в группе и трудоемкости изготовления данных деталей.
Таблица 1.4 - Годовой выпуск детали.
Наименование изделия
Программа выпуска шт.
Вал-шестерня 81.26.054
На основе заданной программы рассчитывается такт выпуска изделия
где Fд – действительный годовой фонд работы оборудования;
N – годовая программа выпуска деталей.
Определяем действительный годовой фонд работы оборудования:
Fд = ((365 – Рсв – Рп) ·8 – Рпп·1) ·d ·К час (1.2)
где Рсв – количество субботних и воскресных дней в году дн.;
Рп – количество праздничных дней в году дн.;
Рпп– количество предпраздничных дней в году с сокращенным на один час рабочим днем дн.;
d– число смен работы оборудования;
К – коэффициент учитывающий время пребывания оборудования в ремонте. К = 0.95.
Получаем величину такта выпуска:
Трудоемкость определяется штучным временем Тшт по операциям действующего на производстве технологического процесса.
Для определения среднего времени на операцию в проекте используем данные по нормированию и трудоемкости действующих технологических процессов механической обработки каждой детали.
Таблица 1.5 - Среднее штучное время по операциям деталей группы
Среднее штучное время мин.
Так как величина среднего штучного времени по операциям tшт. ср. каждой детали в группе близки по значению возьмем их среднее значение.
Через отношение такта выпуска изделия tв и среднее штучное время tшт.ср. определяем коэффициент серийности:
По коэффициенту серийности определим тип производства. Согласно полученному результату Кс (в пределах 10 20) получаем среднесерийное производство.
Данное производство характеризуется применением высокопроизводительного оборудования в том числе станками с программным оборудованием. Высокомеханизированной оснасткой и прогрессивным режущим инструментом включая инструмент с быстросменными пластинками твердого сплава металлокерамики сверхтвердых материалов на основе эльбора. Применение данных инструментов в некоторых случаях позволяет значительно повысить производительность труда и улучшить качество детали.
Определяем размеры партии:
где Nг - годовая программа выпуска деталей в год шт;
а - необходимый запас деталей на складе в днях а=5 дней
Принимаем количество деталей в партии п=40
Определяем число запусков в месяц:
Полученный результат не превышает четырех поэтому величину производственной партии принимаем без корректировки.
4 Выбор способа получения заготовки
Метод выполнения заготовок для деталей машин определяется назначением и конструкцией детали материалом техническими требованиями масштабом и серийностью производства а также экономичностью изготовления.
В производстве при изготовлении валов и фланцев сложной конфигурации заготовки целесообразно получать методом пластической деформации. Эти методы (ковка штамповка прокат электровысадка) позволяют получать заготовки по форме и размерам наиболее близким к готовым деталям что значительно повышает производительность механической обработки.
В металлообрабатывающей промышленности обработка металлов давлением является одним из основных способов формообразования деталей машин различного назначения. Примерно 90% стали и более 55% цветных сплавов подвергаются обработке давлением.
Обработка металлов давлением получают кованные и штампованные заготовки а также машиностроительные профили. Ковка применяется в единичном мелкосерийном производстве а также при изготовлении очень крупных уникальных заготовок и заготовок с особо высокими требованиями к объемным свойствам материала. Штамповка позволяет получить заготовки близкие по конфигурации к готовой детали. Механические свойства заготовок полученных обработкой давлением выше чем литых.
Для изготовления детали вал 81.30.391 рассмотрим два способа получения заготовки.
Прокат круг 70 по ГОСТ8560-78
Штамповка по ГОСТ 7505-89
Исходные данные для сравнения расчета по стоимости и коэффициенту использования материала.
Годовая программа N=600шт
Материал детали - сталь 40Х ГОСТ4543-71
Стоимость тонны проката С1=9000рубт
Стоимость штамповки С2=30000рубт
Стоимость тонны отходов С3=650рубт
Масса детали mд=63кг
Вариант 1: заготовка – прокат.
Определяем длину заготовки
a=2507 - припуск на обработку торцов ГОСТ 2467008-79
b=6мм - ширина реза дисковой пилой ГОСТ 2467008-79
L= l+2а+b=452+225+6=463 мм
Определяем массу проката:
где: ρ - Удельный вес стали 40Х кгм3
Определяем коэффициент использования материала:
Определяем стоимость проката:
Рисунок 1.5 - Общий вид проката
Вариант 2: заготовка – штамповка.
Для назначения технических требований к штамповке нужно определить конструктивные характеристики поковки:
Таблица 1.6 - Конструктивные характеристики поковки.
Конструктивная характеристика поковки
Обозначение и определение конструктивных характеристик
Т1 – 1-й класс; Т2 – 2-й класс; Т3 – 3-й класс; Т4 – 4-й класс; Т5 – 5-й класс
М1 – сталь с массовой долей углерода до 035% вкл. и суммарной массовой долей легирующих элементов до 20% вкл.;
М2 – сталь с массовой долей углерода свыше 035 065% вкл. или суммарной массовой долей легирующих элементов свыше 20% до 50% вкл.;
М3 – сталь с массовой долей углерода свыше 065% или суммарной массовой долей легирующих элементов свыше 50%
С1 – 1-я степень; С2 – 2-я степень; С3 – 3-я степень; С4 – 4-я степень;
Конфигурация поверхности разъема штампа
П – плоская; Ис – симметрично изогнутая; Ин – несимметрично изогнутая.
Так как у нас штамповка производится на прессе то класс точности поковки Т5. [3таб.4.1стр.101]
Материал поковки детали – сталь 40Х. Массовая доля содержания углерода в стали составляет около 04%. Следовательно группа стали данной поковки М2.
Степень сложности поковки определяют по отношению ориентировочного объема штамповки Vш с объемом геометрической фигуры поковки Vф.
Таблица 1.7 - Степени сложности поковки.
Степень сложности поковки
Определяем ориентировочную массу штамповки
[3таб.4.4стр.104] (1.9)
где: – масса детали;
Кр – расчетный коэффициент
Ориентировочный объём штамповки:
где: ρ - Удельный вес стали 40Х гсм3
Объём описанной фигуры:
припуск на обработку торцов - 2507
Коэффициент характеризующий степень сложности поковки:
Руководствуясь таблицей 1.7 степень сложности поковки С2.
Допускаемая величина смещения по поверхности разъема штампа 14 мм. [3таб.4.11стр.112]
Допускаемая величина остаточного облоя 18 мм. [3таб.4.12стр.113]
Смещение в плоскости разъема штампа 07 мм. [3таб.4.7стр.108]
Допускаемые отклонения от межосевого расстояния с учетом отклонений по изогнутости ±2 мм. [3таб.4.15стр.115]
Исходный индекс определяем по формуле
ИН=NI+(МS-1)+(ST-1)+2(КТ-1) [3стр.103]
ИН=6+(2-1)+(2-1)+2(5-1)= 16
Допуски и допускаемые отклонения линейных размеров поковок назначают в зависимости от исходного индекса и размеров поковки. [3таб.4.5стр105; таб.4.7стр.108]
Технические требования к заготовке.
Штамповочный уклон 70; [3таб.4.9стр.109]
Класс точности поковки Т5 группа стали М2 степень сложности С2 исходный индекс 16;
Неуказанные радиусы закруглений 4мм. [3таб.4.9стр.109]
Рисунок 1.6 - Общий вид штамповки детали вал.
Определяем объем штамповки
Vш = 3119071 + 6941667 + 5122913 + 10717386 + 3365353 + 36530832 + 764538 + 5424261 + 5740877 + 3019071 = 87526811 мм3
Масса штампованной заготовки
Коэффициент использования материала:
Определяем себестоимость штамповки
где: Кс – коэффициент сложности поковки (принимаем Кс=1 - поковки с незначительно меняющимся уклоном).
Км – коэффициент материала (принимаем Км = 118 – низколеигированная сталь)
Кв – коэффициент массы заготовки (принимаем Кв = 104 – до 10 кг)
Составляем сводную таблицу показателей сравниваемых вариантов
Таблица 1.8 - характеристики заготовок из проката и штампа
Заготовка прокат 70мм
Коэффициент использования материала
Вывод: Согласно проведенным расчетам целесообразно использовать заготовку паковку штампованную так как коэффициент использования материала значительно выше и хотя стоимость паковки значительно выше данный тип получения заготовки будит значительно ниже так как штамп данной формы уже имеется на заводе.
5 Выбор варианта технологического маршрута
На заводе разработан и внедрен технологический процесс механической обработки вала 81.30.391.
Данный технологический процесс разработан на основе существующего в цехе оборудования и в основном удовлетворяет условиям производства.
Так как производство вала сократилось существующий ТП перестал обеспечивать необходимую производительность и стало целесообразнее изготавливать данную деталь с использованием групповых технологий.
Проанализировав структуру КТЭ рассмотренной группы деталей (Рисунок 1.7; Рисунок 1.8) была разработана комплексная деталь (Приложение лист 1) в которую входят КТЭ присутствующие во всех деталях группы.
Рисунок 1.7 - Вал-шестерня 81.26.054.
Рисунок 1.8 - Вал редуктора.
Поскольку вал-шестерня в данной группе деталей имеет наибольшее число КТЭ то эта деталь является лидером. Маршрут ее обработки в основном совпадает с маршрутом обработки комплексной детали. Некоторые отличия заключаются в структуре переходов.
Исходя из анализа КТЭ деталей группы разработан групповой ТП обеспечивающий получение всех перечисленных КТЭ рассмотренной группы деталей. Маршруты обработки деталей группы полученные на основе ТП комплексной детали представлены в таблице 1.9.
Маршрут обработки детали вал 81.30.391 представлен в таблице 1.10.
Таблица 1.9 - Маршруты групповых операций
Фрезерно-центровальная
Сверление центровых отверстий
Продольное точение (установ 1)
Продольное точение (установ 2)
Токарная чистовая с ЧПУ
Проточка радиусной канавки
Обкатывание роликами
Вертикально-фрезерная с ЧПУ
Сверление радиального отв.
Обработка продольных отверстий
Закалка зубьев (ТВЧ)
Знак «+» находящийся на пересечении строки соответствующей операции и столбца соответствующего номеру детали говорит о том что данная операция присутствует в технологическом процессе рассматриваемой детали.
При разработке группового ТП на основе анализа комплексной детали к каждой операции прикреплён станок обеспечивающий обработку всех деталей группы. При этом в инструментальной наладке должны быть инструменты для обработки всех закреплённых за этой операцией КТЭ группы деталей.
Получение маршрута для конкретной детали осуществляется выбором соответствующих операций из группового ТП. Так как на всём оборудовании задействованном для группового ТП имеется весь необходимый инструмент то при переходе к изготовлению другой детали группы требуется загрузить на станок только соответствующую управляющую программу.
Таблица 1.10 - Маршрут обработки детали вал 81.30.391
Токарная черновая с ЧПУ
Расчет и определение припусков на механическую обработку
6.1 Расчет припусков промежуточных размеров и допусков при обработке поверхности 55n6() мм аналитическим методом
Материал : сталь 40Х.
Исходная заготовка : штамповка.
Маршрут обработки поверхности 55n6 :
- черновое точение h13
- чистовое точение h10
- чистовое шлифование n6.
Таблица 1.12 - Расчет припусков при обработке 55n6.
принятые размеры по переходам
предельный припускмм
Из чертежа детали заносим в таблицу для последнего перехода
dmax = 55.039 мм. dmin = 55.020 мм.
Допуск на изготовление Тd = 19 мкм. [1стр.192табл.32]
Рассчитываем минимальный диаметр 55-0019=54981 мм.
Определяем используя нормативные материалы Rz h Δ для всех переходов кроме последнего.
Для штамповки Rz = 200 мкм h = 250 мкм. [1стр.186табл.12]
После механической обработки: [1стр.188табл.25]
-черновое точение Rz = 50 мкм h = 50 мкм.
-чистовое точение Rz = 25 мкм h = 25 мкм.
-черновое шлифование Rz = 10 мкм h = 20 мкм.
Расчет суммарной кривизны штамповки для заготовки типа вал:
Δ = = = 651 мкм (1.17)
где Δк – кривизна штамповки; Δк = 2Δкlк = 2012147 =3528 мкм
где Δк – кривизна профиля штамповки после правки на прессах;
Δк = 012 мкммм [2стр.186табл.16]
Δу = = = 065 мм = 650 мкм (1.18)
После каждого перехода кривизна уменьшается.
-после чернового точения Δ = 006*651 = 39 мкм;
-после чистового точения Δ = 004*39 = 16 мкм;
-после шлифования Δ очень мала ею пренебрегаемт.
Так как точение и шлифование производится в центрах то =0.
Рассчитываем минимальные припуски по всем переходам.
Zmin = 2[(Rz+h)i-1+ Δi-1]=2[(200+250)+39]=978 мкм (1.19)
Zmin = 2[(Rz+h)i-1+ Δi-1]=2[(50+50)+39]=278 мкм
Zmin = 2[(Rz+h)i-1+ Δi-1]=2[(25+25)+1.6]=104 мкм
Zmin = 2[(Rz+h)i-1+ Δi-1]=2[(10+20)+0]=60 мкм
Размеры по переходам получаем путем округления расчетного размера до знака допуска на выполненном переходе по формулам:
Dmax = Dmax I – 2Zmin I
Dmin = Dmix I – T d I-1
Минимальные предельные значения припусков равны разности наибольших предельных размеров выполняемого и предшествующего переходов а максимальные значения соответственно наименьших предельных размеров.
Результаты заносим в таблицу.
Общие припуски Zomin и Zomax определяем суммируя промежуточные припуски и записываем их значения в таблицу.
Zomax = 2Zimax = 3761 мм
Zomin = 2Zimin = 138 мм
Производим проверку правильности расчетов:
Zomax - 2 Zomin = 3761 -138 = 2381 мм
Тз – Тд = 24 – 0019 = 2381мм
Расчет припусков промежуточных размеров и допусков при обработке поверхности 55n6() мм с помощью системы «Вертикаль»
Вертикаль - это система автоматизированного проектирования технологических процессов решающая большинство задач автоматизации процессов ТПП (технологической подготовки производства).
Использование данной системы значительно повышает производительность человеческого труда исключая время на расчеты и поиска справочных данных.
Для расчета припусков и межоперационных размеров в системе «Вертикаль» в первую очередь необходимо в созданном технологическом процессе назначить материал и способ получения заготовки. От типа материала зависят размеры припуска глубины резания и количество проходов.
Определившись с заготовкой назначаются конструкторско-технологические элементы (КТЭ) которые в дальнейшем привязываются к загруженной 3D модели детали созданной ранее в системе «Компас»
Дальше необходимо назначить параметры КТЭ такие как диаметр длинна шероховатость и радиальное биение (см.прил. лист 4).
Задавшись всеми параметрами можно получить план обработки с межоперационными размерами (см.прил. лист 4).
Расчет припусков промежуточных размеров и допусков на все остальные поверхности табличным методом
Припуски и межоперационные размеры и допуски на эти размеры для остальных размеров приняты по таблицам припусков [1таб25стр188] результаты сведены в таблицы 1.13 - 1.19.
Таблица 1.13 - Обработка поверхности 45n6 мм.
Промежуточный размер мм
Предельные отклонения мм
Таблица 1.14 - Обработка поверхности 40h11 мм.
промежуточный размер мм
предельные отклонения мм
Таблица 1.15 - Обработка поверхности 24-15-8g мм.
Таблица 1.16 - Обработка поверхности : конус 1:10
7 Расчет режимов резания и определение норм времени
7.1 Для операции 010 фрезерно-центровальной
Содержание операции:
Закрепить заготовку в призматическом зажиме.
Центровать отверстия.
Открепить деталь проверить размеры.
Операция производится на фрезерно-центровальном станке модели 2Г942.
Ведется обработка торцов 31 мм с двух сторон.
Расчет будем вести по большему припуску.
Инструмент: Т1 - фреза торцевая сборная с пластинами из твёрдосплавного сплава Т15К6 ГОСТ 9473-60.
D = 80 мм d = 27 мм z = 10
Определяем длину рабочего хода Lр.х. мм:
Lр.х. = Lрез + y1+y2+D2 = 31 + 5 +5 + 40= 81 мм (1.20)
где y1 у2 – величины учитывающие перебег и недобег фрезы.
Средняя ширина фрезерования:
Исходной величиной подачи является величина ее на один зуб Sz.. Рекомендуемые подачи для различных фрез и условий резания приведены в [2 таб.33-38стр.283]
Паспортная мощность станка – 15кВт
Обрабатываемая сталь – 40Х
sz = 015 ммзуб [2таб.32стр.281]
Рассчитаем скорость резания – окружная скорость фрезы ммин
Значение коэффициентов C и показателей степеней выбираем из
Период стойкости фрезы Т = 180 мин. [2тал.38стр.286]
В = 31 мм t =15 D = 80мм
Поправочный коэффициент:
- коэффициент учитывающий влияние материала заготовки;
- коэффициент учитывающий состояние поверхности;
- коэффициент учитывающий материал инструмента;
Расчетная частота вращения шпинделя:
Рассчитаем силу резания:
Главная составляющая силы резания при фрезеровании кг.
где z – число зубьев фрезы;
n – частота вращения фрезы обмин
S – подача на один оборот фрезы рассчитывается по формуле:
Значения коэффициента Ср и показателей степени приведены в
Поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала Кмр для стали -
где n = 03 – показатель степени при определении окружной силы при фрезеровании
Рассчитываем мощность резания кВт:
Проверим мощность резания;
N ≤ Nст·КПД Nст = 15кВт КПД = 09
5 ≤ 135 Условие выполняется.
Рассчитаем минутную подачу:
Производим расчет основного машинного времени:
Зацентровка торцов с двух сторон одновременно;
Инструмент: Т2 - сверло зацентровочное из быстрорежущей стали Р6М5
При сверлении глубина резания t = 2D принимаем t = 8 мм.
При сверлении подача шпинделя принимается максимально допустимой по мощности оборудования жесткости системы СПИД прочности режущей пластины и прочности державки [2таб. 25стр277]
Рассчитаем длину рабочего хода:
Lр.х. = Lрез +у = 9 + 25= 115 мм
Скорость резания ммин
Значения коэффициентов Сv и показателей степени приведены для рассверливания в [2табл. 28стр278] среднее значения периода стойкости Т = 15 мин. [2таб.30стр279]
Общий поправочный коэффициент рассчитывается табличным методом (смотри ранее) Кv = 105 [2стр261]
Расчетная сила резания:
Главная осевая силы резания при сверлении кг
Значения коэффициента Ср и показателей приведены в [2таб. 32стр281]
Поправочный коэффициент представляет собой
численные значения этих коэффициентов приведены в [2таб.910 и 23]
Рассчитаем крутящий момент при сверлении кг·м
Cм = 00345 и остальные показатели приведены в [2таб. 32стр281]
q = 2 y = 08 Kp = 084
Рассчитаем мощность резания кВт определяется по формуле:
45 ≤ 135 Условие выполняется.
где Sm – минутная подача при сверлении
Определяем основное технологическое время:
Tосн = = 116 + 48 = 164 с (1.32)
7.2 Для операции 015 токарной черновой с ЧПУ
Установить и закрепить заготовку в центрах.
Точение черновое по контуру по программе.
Переустановить деталь.
Операция производится на токарном станке с ЧПУ модели 16К20Ф3.
Станок предназначен для обработки деталей типа тел вращения в автоматическом цикле.
Приспособление: поводковый патрон центр задний вращающийся.
Инструмент: проходной резец Т5К10 ГОСТ 18879-73
При черновом точении глубина резания t = 05 40 мм принимаем t = 40 мм.
При черновом точении подача принимается максимально допустимой по мощности оборудования жесткости системы СПИД прочности режущей пластины и прочности державки
S = 03 ммоб [2таб.11стр266]
Рассчитаем скорость резания ммин
Значения коэффициентов Сv и показателей степени приведены для точения в [2таб.17стр.269] среднее значения периода стойкости Т при одноинструментной обработке: 30 – 60 мин
Общий поправочный коэффициент рассчитывается табличным методом (смотри пункт 1.7.1) Кv = 0582 [2стр261]
– для обработки размера 26h14 :
– для обработки размера 3675h14 :
– для обработки размера 4085h14 :
– для обработки размера 48h14 :
– для обработки размера 56h14 :
– для обработки размера 64h14 :
Рассчитываем силу резания
Главные составляющие силы резания при точении Н.
Значения коэффициентов Ср и показателей приведены в
Рассчитываем поправочный коэффициент
численные значения этих коэффициентов приведены в[2таб. 910и23]
nv = 09 – показатель степени
– остальные коэффициенты равны 1
Рассчитываем мощность резания кВт
N ≤ Nст·КПД Nст = 11кВт КПД = 085
5 ≤ 935 Условие выполняется.
Производим расчет минутной подачи и основного машинного времени:
– для обработки размера 3675h14
– для обработки размера 4085h14
– для обработки размера 48h14
– для обработки размера 56h14
– для обработки размера 64h14
Определение режимов резания при втором установе производим аналогичным методом при тех же условиях резания. Результаты сводим в таблицу1.17.
Таблица 1.17 - Режимы резания
7.3 Для операции 020 токарной чистовой с ЧПУ
Точение чистовое по контуру по программе.
Режущий инструмент - Т1 резец проходной упорный по ГОСТ 18880-73 Т5К10
При чистовом точении глубина резания t = 10 мм.
При чистовом точении подача S = 013 ммоб [2таб.14стр268]
Значения коэффициентов Сv и показателей степени определяем табличным методом (см. пункт 1.8.3) [2.стр.265].
Общий поправочный коэффициент рассчитывается табличным методом (смотри пункт 1.7.1) Кv = 0728 [2стр261]
Период стойкости инструмента принимаем Т = 60мин.
Сv = 420; х=015; m=02; у=02; Кv=0728
– для обработки размера 13h12 :
– для обработки размера 24h10 :
– для обработки размера 364h10 :
– для обработки размера 404h12 :
– для обработки размера 4515h10 :
Значения коэффициентов Ср и показателей приведены в [2таб.22стр273]
Рассчитываем поправочный коэффициент аналогичным способом как в пункте 1.7.2. [2таб.910и23]
27 ≤ 935 Условие выполняется.
– для обработки размера 364h10
– для обработки размера 404h12
– для обработки размера 4515h10
Определение режимов резания для чистового точения при втором установе производим аналогичным методом при тех же условиях резания. Результаты сводим в таблицу1.18.
Таблица 1.18 - Режимы резания
Расчет режимов резания и основного времени на точение канавки R2
Инструмент Т2 - резец фасонный Т5К10 в=4мм.
Глубина резания t=в=4 мм
Значения коэффициентов Сv и показателей степени определяем табличным методом [2.стр.265].
Общий поправочный коэффициент рассчитывается табличным методом (смотри пункт 1.7.1) Кv = 0625 [2стр261]
Сv = 47; m=02; у=08;
Рассчитываем поправочный коэффициент аналогичным способом как в пункте 1.7.2. [2таб. 910и23]
≤ 935 Условие выполняется.
– для обработки размера 42h14 :
Режимы резания и основное машинное время при точении канавки на втором установе будут аналогичными.
Определяем режимы резания и основное время при нарезании резьбы М24х15
Инструмент Т3-резец резьбовой Т15К6 ГОСТ18885-73
Глубина резания t=03 мм
Стойкость инструмента принимаем Т=60 мин
Значения коэффициентов Сv и показателей степени определяем табличным методом [2таб.49стр.296].
Основное машинное время.
Тм = (L i nS)+ 03(i-1) (1.49)
где: L - длина прохода резца мм;
i=5 - число проходов шт.
L = l + y + = 3525+15+15=3825
у= - врезание резца мм;
Тм = ((53825)(44015) +005(5-1))= 049 мин.= 294 сек.
Режимы резания и основное машинное время при нарезании резьбы на втором установе будут аналогичными.
7.4 Для операции 025 токарно-винторезной
Накатать поверхность.
Операция производится на токарно-винторезном станке модели МК6065.
Приспособление: поводковый патрон центр задний вращающийся контргайка.
Инструмент: накатное устройство
Принимаем: s=005 ммоб
Для операции 030 шлифовальной с ЧПУ
Шлифовать поверхности 45 55 и две конические поверхности 40h8.
Операция производится на шлифовальном станке модели KEL-VARIAUR1751000
Шлифование поверхностей 45n6мм. и 55n6мм.
Режущий инструмент: Т1 - круг шлифовальный по ГОСТ2424-67 ПВД 300мм В=40мм с двухсторонней выточкой
Глубина резания45мм t=(D-d)2=4515-452=0075 мм
Глубина резания55мм t=5515-552=0075 мм
Глубина шлифования за первый проход 005мм.; за второй 003мм.
Принимаем скорость резания Vк=1800ммин
Минутная подача Sмин=12ммин
Оборотная подача Sо=005ммоб.
Частота вращения детали и круга для 45
nз=(100030(31445)=220 обмин
nк =(10001800)(314300)=1900 обмин
nз =10003031455=170 ммин
Эффективная мощность.
где:b - ширина шлифования мм.
СN=13; r=075; у=07; q=02
Определим основное машинное время
tм1 = (L i nS)+ 03(i-1)= (33 2 1800005)+ 03(2-1)=103мин (1.40)
tм2 = (L i nS)+ 03(i-1)= (32 2 1800005)+ 03(2-1)=101мин
Шлифование конических поверхностей 40мм
Режущий инструмент: Т2 - круг шлифовальный ГОСТ2424-67 ПП -плоский прямого профиля 300мм В=40мм.
Глубина резания t=007 мм
Скорость резания Vк=30ммин
Sм=12ммин Sо=005 ммоб.
Частота вращения круга и детали
nз=200обмин; nк=1800 обмин
Эффективная мощность резания по аналогии с предыдущим расчетом N=05 кВт
Определяем основное время
tм1 = (L i nS)+ 03(i-1)= (52 2 1800005)+ 03(2-1)=176мин
tм2 = (L i nS)+ 03(i-1)= (42 2 1800005)+ 03(2-1)=153мин
7.6 Для операции 035 вертикально-фрезерной с ЧПУ
Установить деталь в упор в приспособлении закрепить.
Фрезеровать два шпоночных паза 12N9.
Фрезеровать паз 6H16.
Сверлить два отверстия 5мм.
Открепить деталь развернуть вокруг своей оси на 180º закрепить.
Фрезеровать паз 6H16.
Снять деталь и проверить размеры.
Станок фрезерный с ЧПУ ГФ2171С5.
Фрезерование шпоночного паза 12N9.
Инструмент: T1 - фреза шпоночная с цилиндрическим хвостовиком z=2 D=12мм L = 73 мм длина режущей части - l = 16 мм (по ГОСТ 9140-78). Материал режущей части Р6М5. [3т.23стр.177]
Глубина резания за один проход t = 03 мм.
Подача Sz = 0.18 ммоб. [2т.35стр.284]
где Cv – постоянная xymqup – показатели степени. [2т.39стр.287]
Cv = 12 x = 03 y = 025 m = 026 q = 03 u = 0 p = 0.
Т – период стойкости инструмента Т = 80мин. [2т.40стр.290]
В – ширина фрезерования В = 12 мм.
Kv – коэффициент скорости резания
Kv = КMv КПv КИv = 096·08·10 = 077
где КМv- коэффициент учитывающий материал заготовки [2т.1стр.261]
где Кг – коэффициент характеризующий группу стали по обрабатываемости Кг=10. [2т.2стр.262]
В – предел прочности стали 40Х В = 780 МПа
nv – показатель степени nv = 09 [2т.2 стр.262]
КПv – коэффициент отражающий состояние поверхности заготовки КПv=08
КИv – коэффициент учитывающий качество материала инструмента КИv=10 [2 т.6стр.263]
где Ср - постоянная сила резанияxyuqw – показатели степени.
Ср = 682 x=086 y=0.72 u=1.0 q=086 w=0 [2т.41 стр.291]
Кмр – коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала
n – показатель степени n = 03
Крутящий момент рассчитывается по формуле:
N ≤ Nст·КПД Nст = 75кВт КПД = 085
5 ≤ 638Условие выполняется.
Определяем основное машинное время.
tм1 = = = 583 мин (1.43)
где L1 – длина по горизонтали L1.1 = b – dф = 40 – 12 = 28 мм
L1.2 = b – dф = 32 – 12 = 20 мм
L2 – длина по вертикали L2 = 0.3 мм
l1 l2 – длина врезания и перебега l1 + l2 = 05 мм
i – число проходов при глубине резания t = 0.3 мм i= 17
Sмин.гор. Sмин.верт. – минутная подача
Sмин.гор.= Sz n z = 0.18· 372 ·2 =128 мммин
Sмин.верт. = S n z = 0.007· 372· 2 =5 мммин
Фрезерование паза 6Н16.
Инструмент: T2 - фреза концевая с цилиндрическим хвостовиком z = 4 D = 6 мм L = 57 мм длина режущей части l = 13мм по (ГОСТ 17025-71).
Материал режущей части Р6М5. [2т.23стр.177]
Глубина резания за один проход t = 4 мм.
Подача Sz = 01 ммоб. [2т.35стр.284]
Скорость резания при фрезеровании рассчитывается по формуле:
где Cv – постоянная xymqup – показатели степени [2т.39стр.287]
Cv = 46.7 x = 05 y = 05 m = 033 q = 045 u = 01 p = 0.1.
В – ширина фрезерования В = 6 мм.
Kv – коэффициент скорости резания
Kv = КMv КПv КИv = 096·092·10 = 088
Сила резания при фрезеровании паза рассчитывается по формуле:
Ср = 682 x=086y=0.72u=1.0q=086w=0 [2т.41стр.291]
n – частота вращения n = 1220 обмин.
Крутящий момент на шпинделе рассчитывается по формуле:
Мощность резания рассчитывается по формуле:
≤ 638Условие выполняется.
Определяем основное машинное время
где L – общая длина обработки L = 9 мм.
i – число проходов : i = 1
Sмин – минутная подача
Sмин =Sz n z = 0.1· 1322· 4 = 529 мммин
Сверление отверстий 5 мм.
Инструмент: T3 - cверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком (по ГОСТ 10902-77) D = 5 мм L = 86 мм длина режущей части l = 52 мм. Материал режущей части Р6М5. [2таб.4стр.142]
Глубина резания : t = 05D = 2.5 мм. [2таб.24стр.276]
При сверлении отверстий без ограничивающих факторов выбираем максимально допустимую по прочности сверла подачу :
S = 0.08 ммоб. [2таб.25стр277]
Скорость резания при сверлении рассчитывают по формуле:
где Cv – постоянная q y m –показатели степени. [2таб.28стр.278]
Cv = 7q = 040 y = 07 m = 02
T – период стойкости инструмента T = 25 мин. [2таб.30стр279]
Kv - коэффициент скорости резания :
Kv = = 096*08*10 = 077
где КМv – коэффициент учитывающий материал заготовки. [2таб.1стр261]
где Кг - коэффициент характеризующий группу стали по обрабатываемости Кг = 10 [2таб.2стр262]
nv – показатель степени nv = 09. [2таб.2стр262]
КПv - коэффициент отражающий состояние поверхности заготовки КПv = 08 [2таб.5стр263]
КИv – коэффициент учитывающий качество материала инструмента КИv = 10 [2таб.6стр.263]
Частота вращения шпинделя.
Осевая сила при сверлении рассчитывается по формуле:
где Cp – постоянная силы резания Cp = 68 [2таб.32стр.281]
q y – показатель степени q = 10 y = 07. [2таб.32стр.281]
Kр – поправочный коэффициент силы резания
где Кмр - коэффициент учитывающий качество материала
n – показатель степени n = 075
Крутящий момент на шпинделе определяется по формуле:
где CМ– постоянная силы резания CМ= 00345. [2таб.32стр.281]
q y – показатель степени q = 20 y = 08. [2таб.32стр281]
Kр – поправочный коэффициент силы резания Kp = 103
Мощность резания определяется по формуле :
4 ≤ 638Условие выполняется.
где L – длина обработки L =24 мм
l1 – длина врезания l1 = 2 мм
Sмин – минутная подача Sмин =S0 n = 008· 2040 = 1632 мммин
Расчет норм времени на операцию фрезерную с ЧПУ.
Tосн = 583 + 446+001+001+016+016 = 1063 с
Расчет режимов резания для токарной черновой обработки в системе «Вертикаль»
Приложение «Система расчета режимов резания» предназначено для расчета режимов механической обработки и вспомогательного времени на основной переход технологического процесса.
По геометрическим параметрам обрабатываемой поверхности и параметрам обработки (припуску толщине срезаемого слоя шероховатости и т.д.) введенным пользователем приложение позволяет рассчитать подачу инструмента (S ммоб) скорость резания (V ммин) частоту вращения шпинделя (п обмин) основное (машинное) время (То мин) силу резания (Pz кгс) мощность резания (Лм кВт) энергозатраты (Рэ кВт-ч) и вспомогательное время1 (Тв мин). Все параметры рассчитываются для текущего основного перехода технологического процесса.
Последовательность расчета режимов резания
Перед началом расчета режимов резания необходимо в дерево ТП добавить к операции как минимум два объекта (см. прил. лист 4):
применяемый режущий инструмент.
Кроме того после ввода основного перехода следует проверить заполнение поля Код блока расчета (см. прил. лист 4). В данное поле заносится код блока обработки — набора настроечных данных определяющих методику расчета режимов резания для данного перехода. Из формулировок основных переходов на токарную обработку и обработку отверстий приложение определяет код блока расчета автоматически (при условии использования справочника основных переходов содержащего в том числе и обсуждаемые коды). Но для целого ряда основных переходов автоматически выбрать методику расчета режимов не представляется возможным. В этом случае необходимо вручную указать нужный вариант расчета используя справочник «Код блока расчета».
Для запуска процедуры расчета необходимо нажать на кнопку “Добавить режимы резания” в появившемся окне назначить припуск глубину резания шероховатость параметры детали заготовки и инструмента и нажать на кнопку “Рассчитать”. При этом курсор в дереве должен быть установлен на тот основной переход для которого рассчитываются режимы.
Приложение анализирует введенные данные и при отсутствии ошибок производит вычисление режимов обработки. Расчеты проводятся по алгоритму который определяется значением кода блока расчета для текущего основного перехода. При этом автоматически выполняются следующие операции:
-считываются параметры введенные пользователем в параметрах основного перехода и в главном диалоговом окне приложения;
-загружаются данные по материалу детали оборудованию режущему инструменту и виду материала режущей части инструмента;
-загружаются данные по дополнительным условиям влияющим на расчетпараметров;
-определяется припуск толщина срезаемого слоя и количество проходов. Если в настройках приложения задан автоматический расчет этих параметров то в окне приложения они недоступны для редактирования;
-на основании полученных данных рассчитываются режимы резания в соответствии с алгоритмом определенным в настройках приложения для выбранного блока расчета. Алгоритмы могут содержать операции корректирующие расчетные значения режимов (в том числе и по паспортным данным оборудования).
Рассчитанные значения отображаются в таблице результатов главного окна приложения (см. прил. лист 4).
Для сохранения результатов расчета нажмите кнопку ОК. Приложение завершит свою работу а из рассчитанных параметров обработки будет сформирована строка в дереве ТП. Значения некоторых параметров расчета доступны для просмотра и редактирования на вкладке Атрибуты.
Нормирование технологического процесса
Для операции 010 фрезерно-центровальной
Определяем штучное время обработки детали:
Tшт = Tосн + Tв + Tобсл + Tп где (1.44)
Тв = tВ.У + tМ.В + tУ.П + Tизм
Время на измерение детали 1 мин.
при 20 % контролируемых деталей
Тиз = 1·02 = 02 мин.
tВ.У =008 мин - время связанное с выполнением вспомогательных ходов и перемещений при обработке поверхности
tМ.В =12 мин – время на установку и снятие детали
tУ.П =0015+0015=003 мин – время на приемы управления
где 0015 мин – вкл. станок выкл.;
15 мин – задвинуть оградительный щиток отвести;
Тв = 008+12+003+02=151 мин
Tобс = Tп = 9%* tоп; где
Tобс - общее время на обслуживание рабочего
Tп - личные потребности
tоп - оперативное время
tоп = tо + tв = 027 + 151=178 мин
где - оперативное время
Tобс = 009*178=016 мин.
Tшт = Tосн + Тв + Tобс + Tп = 027 + 151 + 016 + 116 = 21 мин
Определяем штучно-калькуляционное время:
Ознакомление с документацией и осмотр заготовки – 4 мин.
Инструктаж мастера – 2 мин.
Установка рабочих органов станка – 4 мин.
Получение инструмента и приспособления до начала работы и сдачи их после завершения работы – 7 мин.
Дополнительные работы – 4 мин.
При партии деталей n = 40 шт.
Тп.з. = 4+2+4+4=14 мин.
- штучно-калькуляционное время (1.45)
Для других операций производим расчет аналогичным методом.
Для операции 015 токарной черновой с ЧПУ.
Для операции 020 токарной чистовой с ЧПУ.
Для операции 025 токарно-винторезной.
Для операции 030 шлифовальной с ЧПУ.
Для операции 035 вертикально-фрезерной с ЧПУ.
Создание управляющей программы
В данном разделе рассматривается принцип создания управляющей программы для черновой токарной обработки на станке 16К20Ф3 с использованием системы автоматизированного проектирования «Гемма 2D»
Работа начинается с создания контуров детали в соответствии с межоперационными размерами (прил. лист 1) и размерами заготовки.
После выполнения всех необходимых построений в 2D-редакторе на рабочем поле получаются контуры детали и заготовки (прил. лист 1).
После построения контуров необходимо выбрать вид обработки. Нажимаем на кнопку “Токарная обработка” открывается список переходов в котором выбираем “Черновое точение по профилю”
В открывшемся диалоговом окне системы (прил. лист 1) требуется задать геометрические параметры режущего инструмента такие как радиус скругления режущей кромки длину режущей кромки ее угол тип резца и другие параметры.
На вкладке “Установка”(прил. лист 1) осуществляется выбор направления вращения шпинделя подачи и схемы захвата детали Для обеспечения безопасной работы резца то есть исключения возможности его попадания в зону патрона предусмотрен вариант создания условного цилиндра безопасности. Так же здесь выбирается ноль программы.
На вкладке “Стратегия” (прил. лист 1) указываем способ построения линий выборки шаг выборки величину выхода резца из заготовки и припуск
После ввода всех параметров в диалоговом окне указываются обрабатываемый контур направление обхода контур заготовки и точка начала обработки.
Задав все необходимые параметры можно перейти к просмотру спроектированного прохода. Для этого в меню “Обр. 2D” выбираем команду “Показать проход” после чего он отображается на экране (прил. лист 1).
Для представления обработки в динамическом режиме на той же вкладке выбираем команду “Динамика” и задаем параметры визуализации после чего в окне программы выводится процесс обработки поверхности резцом.
Данная операция позволяет:
визуально контролировать процесс резания;
наглядно оценить качество обработки и выявить возможные недочеты;
сравнить обработанную деталь с исходной моделью;
выявить проблемные фрагменты траектории по различным критериям;
оптимизировать подачи.
Следующим этапом является получения самой управляющей программы. Для этого необходимо нажать на кнопку “Построение управляющих программ” и “Создание УП” в открывшемся окне необходимо выбрать тип постпроцессора станка параметры заготовки назначить режимы резания и добавить необходимый переход после этого выбрать путь сохранения файла с машинной программой и нажать кнопку “Создать УП” в диалоговом окне “Проект УП”.
Сформированную в системе ГеММа-3D управляющую программу для станка с ЧПУ можно просмотреть в диалоговом окне (прил. лист 1).

Лист 2 Маршрут.pdf

ДП-2068280.150304.02.16
Маршрут обработки детали "вал 81.30.391
5 -Операция тетмическая
5 - Операция токарно-винторезная мод. МК6065
0 - Операция фрезерно-центровальная мод. 2Г942
Отв. центр. A4 ГОСТ 14034-74
5 - Операция токарная черновая с ЧПУ мод. 16К20Ф3
0 - Операция шлифовальная с ЧПУ мод. 1751000
5 Операция фрезерная с ЧПУ мод. 6Р13Ф3
8js16(±08) 1678js16(±125)
0 - Операция токарная Читовая с ЧПУ мод. 16К20Ф3
0 -Операция слесарная
5 - Операция токарная с ЧПУ
5 -Операция контрольная
Взам. инв. № Инв. № дубл.
Изм.№ докум.Дата Маршрут обработки
Разраб. Воронов А.С.
детали "вал 81.30.391"11

Лист2.pdf

ГОСТ 3.1118-82 Форма 1
Штамповка ГОСТ 7525-89 Сталь 40Х ГОСТ 4543-71
ЕН Н. расх. КИМ Код заготовки
Код наименование операции
Код наименование оборудования
5 4261 Вертикально-фрезерная с ЧПУ
Б16 Консольный вертикально-фрезерный станок ГФ2171С5
0 4131 Шлифовальная с ЧПУ
Б14 Круглошлифовальный станок Kel-Varia UR 1751000
5 4114 Токарно-винторезная
Б12 Токарно-винторезный станок МК6065
0 4233 Токарная черновая с ЧПУ
Б10 Токарно-винторезный станок 16К20Ф3
Обозначение документа
5 4233 Токарная черновая с ЧПУ
Б08 Токарно-винторезный станок 16К20Ф3
0 4167 Фрезерно центровальная
Б06 Фрезергый станок 2Г942

Лист7.pdf

ГОСТ 3.1105-84 Форма 7а

Лист3.pdf

ГОСТ 3.1118-82 Форма 1б
Код наименование операции
Код наименование оборудования
Наименование детали сб. единицы или материала
Обозначение документа

Лист4.pdf

ГОСТ 3.1404-86 Форма 3
Наименование операции
Фрезерно-центровальная
Сталь 40Х ГОСТ 4543-71
Обозначение программы
T01 Тиски 7201-0004 ГОСТ 14904-80
О02 1. Установить и закрепить заготовку
О03 2. Фрезеровать наружные торцы выдерживая размер
T04 01.2.0234.000-01 Фреза торцевая D=80 z=8 Т15К6 ГОСТ 9473-60
О06 3. Центровать отверстия выдерживая размеры
T07 2317-0034 Сверло D=4 Р6М5 ГОСТ 14952-75
О09 4. Проверить размеры
T10 Штангенциркуль ШЦК-III-125-005 ГОСТ 166-89
О11 5. Снять заготовку

Лист 4 Разработка УП.cdw

ДП-2068280.150304.02.16
Получение контуров детали и заготовки
Параметры токарной обработки
Спроектированный проход
Назначение параметров инструмента и выбор перехода
Назначение режимов резания
Назначение параметров заготовки
Управляющая программа для токарной обработки

Вал 81,30,391.pdf

Взам. инв. № Инв. № дубл.
ГР II HB187 229 ГОСТ8479-70
270 310 НВ кроме мест обозначенных особо.
*Размеры для справок.
Неуказанные предельные отклонения размеров: ± 2 .
Допускается выполнение шпоночных пазов по следующим
групповым размерам: Iгр.-12-0043 ;IIгр.-1196-0043 ;IIIгр.-1192-0043 .
Маркировать №-группы паза. Шрифт ПО-5 ГОСТ 2930-62.
Размеры фасок не контролировать.
Поверхность Ж накатать в соответствии с инструкцией
Твердость поверхности Ж Hv>350.
Сталь 40Х ГОСТ4543-71

5 Содержание.docx

Технологический раздел11
1 Служебное назначение детали12
2 Анализ технических требований и конструкции детали13
3 Определение типа производства и обоснование формы организации производственного процесса17
4 Выбор способа получения заготовки20
5 Выбор варианта технологического маршрута26
6 Расчет и определение припусков на механическую обработку30
6.1 Расчет припусков промежуточных размеров и допусков при обработке поверхности 55n6() мм аналитическим методом30
6.2 Расчет припусков промежуточных размеров и допусков при обработке поверхности 55n6() мм с помощью системы «Вертикаль»33
6.3 Расчет припусков промежуточных размеров и допусков на все остальные поверхности табличным методом33
7 Расчет режимов резания и определение норм времени 35
7.1 Для операции 010 фрезерно-центровальной35
7.2 Для операции 015 токарной черновой с ЧПУ39
7.3 Для операции 020 токарной чистовой с ЧПУ43
7.4 Для операции 025 токарно-винторезной49
7.5 Для операции 030 шлифовальной с ЧПУ49
7.6 Для операции 035 вертикально-фрезерной с ЧПУ51
7.7 Расчет режимов резания для токарной черновой обработки в системе «Вертикаль»58
7.8 Нормирование технологического процесса60
8 Создание управляющей программы62
Конструкторский раздел65
1 Описание конструкции и работы приспособления66
2 Обоснование схемы базирования67
3 Расчет приспособления на точность выполняемого размера68
4 Расчет зажимного устройства70
Безопасность и экологичность73
1 Состояние и анализ безопасности жизнедеятельности в цехе изготовления детали74
2 Мероприятия и технические средства по созданию здоровых и безопасных условий труда78
3 Мероприятия и технические средства по охране окружающей среды81
4 Мероприятия и средства по предупреждению ЧС и ликвидации их последствий83
Организационно-экономический раздел86
1 Исходные данные по оборудованию87
2 Выбор типа и организационной формы производства88
3 Расчет списочного состава работающих на участке90
4 Выбор транспортной системы участка92
5 Расчет основных производственных фондов участка и амортизационных отчислений92
6 Расчет фонда заработной платы персонала участка95
7 Смета расходов на содержание и эксплуатацию оборудования96
8 Расчет цеховых расходов98
9 Расчет калькуляции себестоимости детали100
Список литературы104

Лист5.pdf

ГОСТ 3.1105-84 Форма 7а

12 Список литературы.docx

Косилова А.Г. Мещеряков Р.К. Справочник технолога- машиностроителя: в 2-х томах – том 1. М.: Машиностроение 1986. – 496 с.
Косилова А.Г. Мещеряков Р.К. Справочник технолога- машиностроителя: в 2-х томах – том 2. М.: Машиностроение 1985. – 496 с.
Радкевич Я.М. Тимирязев В.А. Схиртладзе А.Г. Островский М.С. Расчет припусков и межпереходных размеров в машиностроении. Москва «высшая школа» 2007 г.
Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков. Справочник. Москва «Машиностроение» 1979г.
.. Горбацевич А.Ф. Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения - Минск: "Вышэйшая школа" 1983
Л.В.Лебедев В.У.Мнацаканян А.А. Погонин Технология машиностроения. Издательский центр «Академия»2006 г.
Горбацевич А.Ф. Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения - Минск: "Вышэйшая школа" 1983 г.
Ю.В.Борановский Режимы резания металлов. Справочник. «Машиностроение» 1972 г.
Е.А.Скороходов Общетехнический справочник. Москва «Машиностроение» 1990 г.
И.А. Ординарцев Справочник инструментальщика. Ленинград «Машиностроение» 1987 г.
Ю.И. Сорокин. Безопасность и экологичность в дипломных проектах. Методические указания к дипломному проектированию для студентов специальности 210200 «Автоматизация технологических процессов и производств в машиностроении» - Тверь: Ротапринт 1994
Б.В. Цетлин. Техника безопасности в машиностроении - М: Оборонгиз 1960
С.Н.Волкова. Методические указания. «Анализ эффективности проектируемого варианта технологического процесса обработки изделия на машиностроительном предприятии» 2006 г.

Лист6.pdf

ГОСТ 3.1404-86 Форма 3
Наименование операции
Токарная черновая с ЧПУ
Оборудование устройство ЧПУ
Сталь 40Х ГОСТ 4543-71
Обозначение программы
T01 Центр А-1-2-Н ГОСТ 8742-75
T02 Центр А-1-2-Н ГОСТ 8742-75
T03 Патрон 7108-0021 ГОСТ 2571-71
О04 1. Установить и закрепить заготовку
О05 2. Точить наружную поверхность по программе
T06 Резец Т5К10 Т ГОСТ 18879-73
О08 3. Переустановить и закрепить деталь
О09 4. Точить наружную поверхность по программе
T10 Резец Т5К10 Т ГОСТ 18879-73
О12 Проверить размеры
Штангенциркуль ШЦК-III-125-005 ГОСТ 166-89

Лист 1 - КТЭ.pdf

ДП-2068280.150304.02.16
Конструкторские элементы
Расшифровка обозначений
Дерево" Конструкторско-технологических элементов
К.р. - канавка радиусная
К.к. - канавка контурная
Ф.н. - фаска наружная
Ф.о. - фаска в отверстии
Р.н. - резьба наружная
Т.1 О.ц.1 Ц.1 Т.2 Ц.2 Т.3
Т.7 Ц.9 Т.8 Ц.10 Т.9 О.ц.2
Р.в. - резьба внутренняя
О.ц. - отверстие центровое
Ф.н1 Р.н.1 О.попер.1 К.к.1 Ш.1 Кон.1 Ц.3 Г.1 Ф.н.2 К.р.1 Ц.4 К.к.2 П.1 П.2 Ц.5 Г.2 Ц.6 К.к.3 Ц.7 К.р.2 Г.3 Ц.8 Ш.2 Кон.2 К.к.4 Р.н.2 О.попер.2 Ф.н.3
О.прод. - отверстие продольное
О.попер. - отверстие поперечное
З. - зубчатый контур.
Деталь №2 Вал 81.30.391
Взам. инв. № Инв. № дубл.
Разраб. Воронов А.С.

Лист 3 Расчет межоперационных припусков и режимов резания.pdf

ДП-2068280.150304.02.16
Рассчет режимов резания в системе «Вертикаль»
Рассчет припусков и межоперационных
размеров в системе «Вертикаль»
Создание конструкторско-технологических элементов
Назначение режущего инструмента
Назначение параметров конструкторско-технологических элементов
Выбор кода блока рассчета
Рассчет режимов резания
Взам. инв. № Инв. № дубл.
План обработки с межоперационными размерами
Разраб. Воронов А.С.
в системе «Вертикаль»

Лист 3 Расчет межоперационных припусков и режимов резания.cdw

Рассчет припусков и межоперационных
в системе «Вертикаль»
ДП-2068280.150304.02.16
Создание конструкторско-технологических элементов
Назначение параметров конструкторско-технологических элементов
План обработки с межоперационными размерами
Назначение режущего инструмента
Выбор кода блока рассчета
Рассчет режимов резания
Рассчет режимов резания в системе «Вертикаль»

8 Конструкторский раздел.docx

ДП–2068280.150304.02.16.ПЗ
Конструкторский раздел
Проектирование приспособления для обработки вала на вертикально-фрезерном станке с ЧПУ
Станочные приспособления являются одними из основных элементов оснащения металлообрабатывающего производства позволяющих эффективно использовать в производственном процессе станки общего назначения. Применение станочных приспособлений устраняет разметку повышает производительность труда и точность обработки снижает себестоимость изделия повышает безопасность работы и улучшает условия труда.
1 Описание конструкции и работы приспособления
Фрезерование пазов и сверление отверстий в проектируемом технологическом процессе производится на фрезерном станке с ЧПУ модели ГФ2171С5. Для этой операции мною разработано приспособление (см. прил. лист 5) которое состоит из: основания пневматического поворотного прихвата двух опорных призм в которых размещается деталь и упора.
Последовательность обработки следующая:
Вал базируется на призмы прижимается к упору и фиксируется с помощью прихвата пневматическим приводом. Поверхность соприкосновения прихвата с деталью является полусферой. Далее производится процесс обработки двух отверстий 5мм фрезерования двух шпоночных пазов 12N9 и паза 6Н16.
Разжим. Разворот вал на 180º вокруг своей оси и прижим к упору. В шпоночный паз 12N9 входит подпружиненный фиксатор ориентируя вал в вертикальной плоскости.
Зажим и фрезерование противоположного паза 6Н16.
Разжим. Снятие детали. Контроль размеров.
Схема базирования показана на маршруте обработки детали (см.прил.лист2).
Опорные поверхности призмы образуют технологическую двойную направляющую базу (опорные точки 1 2 34).
Жесткий упор образует: технологическую опорную базу (точка5).
Расчет приспособления производим для фрезерования шпоночного паза так как он имеет наибольшую точность.
2 Обоснование схемы базирования
Геометрические параметры шпоночного паза характеризуются шириной глубиной и длиной. Его положение определяется координатами границ этих параметров.
Обоснование выбранной схему базирования для фрезерования шпоночного паза.
Погрешность базирования заготовки в направлении размера 5±0375 равна нулю т.е. Б(5)=0 т.к. технологическая база (точка 5) совпадает с измерительной базой.
Погрешность базирования заготовки для обеспечения размера 150-02 определяется точностью расстояния между линией центров призм и измерительной базой осью конической поверхности 40мм. Эта точность равна сумме допусков: допуск расстояния между линией центров призм и общей осью шеек вала плюс допуск на соосность оси конической поверхности 40мм и общей оси шеек вала.
Б(15)= Тd2sinα+ρ где (2.1)
Тd – допуск диаметра опорной шейки (0019мм);
ρ – соосность оси конической поверхности 40-0039 мм с общей осью шеек вала (ρ= 2ТD4 – две четверти поля допуска на диаметр конуса 40мм; ТD=0039мм);
α – половина угла призмы (α=45).
Б(15)=(00192sin45)+00392=0033мм.
Для обоснования схемы базирования по операционному размеру 15-02 определяем погрешность базирования допускаемую точностью выбранного метода обработки. Т(15) ≥ Б(15)+(15)=003+012=015мм (2.2)
Погрешность базирования заготовки по пространственному отклонению размера 12-0043 т.е. Б(ρ12) зависит от расположения плоскости симметрии шпоночного паза относительно общей оси шеек вала. Отклонением от совпадения плоскости симметрии шпоночного паза и общей оси и будет являться погрешностью базирования пространственного отклонения. Данное отклонение равняется половине допуску на размер наиболее грубой из поверхностей образующих общую ось
Б(ρ12)=(Т(55n6))2= 00192=00095 мм (2.3)
Из условия обоснования схемы базирования пространственное отклонение размера 12-0043 (ρ12) должно быть больше или равно суммы погрешности базирования пространственного отклонения размера 120043 Б(ρ12) и средней статистической точности ρ12≥ Б(ρ12)+(ρ12).
Пространственное отклонения ρ12 равняется половине допуска на размер 120043 ρ12=T(12)2=00215мм. (2.4)
Среднее статистическая точность пространственного отклонения размера 120043 ровняется 10 мкм. Таким образом подставив данные значения в условие 00215≥ 00095+001 видно что оно соблюдается.
3 Расчет приспособления на точность выполняемого размера
Расчёт приспособления на точность изготовления производим для обеспечения пространственного отклонения размера 12-0043 мм. так как данный размер является наиболее точным.
Расчётная формула: ρ =12[Б2+З2+И2+П.С.2+о2+н2+(kх)2]05где (2.5)
ρ - пространственное отклонение: ρ(12)=00215 мм. (п.2.2);
Б - погрешность базирования: Б(ρ(12))=00095мм. (п.2.2);
З - погрешность закрепления;
И - погрешность износа;
П.С - погрешность положения приспособления на станке;
О - погрешность положения опоры;
Н - погрешность положения настроечного элемента;
- средняя статистическая точность (ρ12)=001мм. (п.2.2);
Расчётное выражение с учётом известных значений: 00215=12[000952+З2+И2+П.С.2+о2 +н2+(07х001)2]05
Выявляем составляющие с нулевым значением.
З=0 так как направление зажима перпендикулярно направлению получаемого размера и следовательно деформации станочного приспособления не отражаются на точности размера.
И=0. Износу подвергаются обе плоскости призмы практически в равных условиях. Поэтому смещение заготовки происходит только в вертикальной плоскости и следовательно погрешность износа равна нулю И.=0.
П.С=0 Погрешность положения приспособления на станке в направлении получаемого размера отсутствует так как никакого зазора между основанием приспособления и столом станка нет.
О.0. Погрешность положения призм влияющая на точность обработки не равна нулю так как линия центров призм и основная конструкторская база приспособления не совпадают. При этом надо иметь в виду что линия центров призм не является материальной линией и не может служить контактной границей для контроля её положения.
Н.0. Погрешность положения установа определяемая точностью пространственного отклонения паза относительно плоскости симметрии проходящей через ось основной конструкторской базы тоже не равна нулю.
Определив все нулевые значения составляющих подставим полученные значение в формулу (2.5)
215=12[000952+02+02+02+о2 +н2+(07х001)2]05
Получаем: о2 +н2=001779
Приводим значения погрешности положения настроечного элемента и погрешности положения опоры к среднему значению.
о2 +н2 = 2ср2=001779 (2.6)
о = н = ср = √(0017792)=00943
4 Расчет зажимного устройства
Из расчётной схемы (рисунок 2.1) очевидны два варианта смещения вала: вдоль оси и вокруг его оси. Поворот вала вокруг оси обусловлен действием большей составляющей силы резания PZ в то время как вдоль оси вал смещается под действием меньшей составляющей Рr.
Рассчитаем усилие зажима для фрезерования паза шириной 6мм.
Сила резания определены в пункте 1.8.3
Диаметры шеек вала лежащего в призмах
d1 = 55 мм d2 = 45 мм
Диаметр обрабатываемой поверхности D = 64 мм
Рисунок 2.1. Расчётная схема
Силе Рr действующей вдоль оси противодействуют силы трения между заготовкой и рабочими поверхностями призм. В соответствие с условием неподвижности заготовки по направлению оси уравнение статики запишется тремя слагаемыми:
Рr =2Fатр+2Fбтр где (2.7)
Fатр и Fбтр – силы трения (с коэффициентом трения f) соответственно на рабочей плоскости левой и правой призмы;
С учётом соотношения между нажимной составляющей действующей в плоскости симметрии призмы (Qн) и нормальной составляющей (N) после сложения сил трения получаем:
Силе Рr действующей вдоль оси вала и силе PZ создающей крутящий момент поворота вала вокруг его оси относительно рабочих поверхностей призм противодействуют одни и те же силы трения.
D – диаметр обрабатываемой поверхности.
Поэтому на левой и правой призме возникают соответствующие моменты сопротивления от сил трения:
d1 и d2 – диаметры шеек вала.
Тогда статическая неподвижность обрабатываемого вала вокруг его оси обеспечивается равенством крутящих моментов от сил резания и сил трения:
PzD2=2Ма+2Мб;где (2.10)
После сложения крутящих моментов получим:
Сравнивая два выражения для определения необходимого усилия нажима (Qн) выбираем для дальнейшего расчёта привода З.У. большее из них: Qн=PzDS
Для определения численного значения нажимного усилия по данному выражению задаёмся коэффициентом трения f=016 (допуская масляные пятна на поверхностях контакта заготовки с призмами)
Qн=220064Sin902016 (45+55)=4400 Н
Определение расчётного нажимного усилия Qр.
Определяем коэффициент запаса:
Kз = k0 k1 k2 k3 k4 k5 k6 ≥ 25
k0 = 15 – коэффициент гарантированного запаса;
k1 = 12 – учитывает увеличение сил резания из-за неровностей;
k2 = 115 – коэффициент износа инструмента;
k3 = 12 – коэффициент учитывающий прерывистость резания;
k4 = 1 – коэффициент учитывающий средства зажима;
k5 = 1 – коэффициент учитывающий удобство зажима;
k6 = 1 – коэффициент учитывающий определённость положения опорных точек на поверхности
Kз = 15 12 115 12 1 1 1 = 25 ≥ 25
Определяем расчётное нажимное усилие:
Таким образом на пневмопривод необходимо подать давление обеспечивающее данное усилие зажима.

2 Антиплагиат.doc

к «Порядку применения системы «Антиплагиат»
для проверки письменных работ обучающихся ТвГТУ»
студент (бакалавр) 4 курса направления (специальности) 15.03.04
Автоматизация технологических процессов и производств
ознакомлен с тем что мой дипломный проект
на тему_«Проектирование технологического процесса изготовления вала
30.391 с использованием системы «Вертикаль»»
будет проверена на объём заимствований системой «АНТИПЛАГИАТ.ВУЗ» в
соответствии с «Порядком применения системы “Антиплагиат” для проверки
письменных работ обучающихся в ТвГТУ» согласно которому обнаружение
плагиата является основанием для не допуска письменной работы к защите.
Все прямые и косвенные заимствования из печатных и электронных
источников а также из защищенных ранее письменных работ должны иметь
соответствующие ссылки.
о результатах проверки письменной работы
на объём заимствований в системе «АНТИПЛАГИАТ.ВУЗ»
В соответствии с «Порядком применения системы “Антиплагиат” для
проверки письменных работ обучающихся в ТвГТУ” ФГБОУ ВПО «ТвГТУ» на основе
системы «АНТИПЛАГИАТ.ВУЗ» была проведена
вид письменной работы
студента (бакалавра) 4 курса направления (специальности) 15.03.04
на тему «Проектирование технологического процесса изготовления вала
_ представленной на кафедру
В соответствии с проведённым анализом объём заимствований (объём
оригинального текста) составляет 11.07%.
Распечатка результатов проверки прилагается.
(Ф И О ответственного лица
проводящего проверку)
Форма отчета об источниках и адресах ресурсов Интернет источниках
находящихся во внутреннем хранилище письменных работ ТвГТУ
Источник Ссылка % в тексте% в отчете
технологического процесса -
дипломы курсовые работы
сочинения доклады (22)
технологического процесса ru
Прочие источники - 188 188
Отзыв научного руководителя (преподавателя)
На проверку поступила письменная работа студента (бакалавра) 4 курса
направления (специальности) 15.03.04 Автоматизация технологических
озаглавленная «Проектирование технологического процесса изготовления вала
30.391 с использованием системы
(название письменной работы сведения о документе)».
Документ был проверен системой «Антиплагиат.ВУЗ» по коллекциям
«Электронная библиотека диссертаций Российской государственной библиотеки»
(ЭБД РГБ) внутренняя коллекция ТвГТУ по состоянию на «16» июня 2016 г.
Система показала что оригинальный текст в проверяемом документе составляет
93% а 11.07% присутствуют более чем в 3 источниках. Анализ данных
источников показал что в исследуемом тексте имеются корректные совпадения
в виде цитат ссылок упоминаний и др.
После исключения корректных совпадений а также источников доля
которых менее 3% прочие совпадающие фрагменты составили не более 87%
исследуемого текста. Это в основном фрагменты следующих источников:
1 Проектирование технологического
рефератов дипломы курсовые работы сочинения доклады
Анализ указанных источников показал что имеются некорректные
заимствования в виде прямых цитат в виде перефразированных цитат и т.п.
Объём и местоположение заимствований менее полон чем указанный источник.
Анализ «Библиографического списка» «Списка использованных источников и
литературы» проверенного документа показал: присутствуют.
Таким образом проверяемый документ является имеющим некорректные
заимствования в объёме указанной части текста что позволяет считать
проверенный документ оригинальным по отношению к имеющимся в нашем
распоряжении коллекциям включённым в систему «Антиплагиат.ВУЗ».

9 Безопасность и экологичность.docx

3 Безопасность и экологичность
ДП–2068280.150304.02.16.ПЗ
Безопасность и экологичность
Безопасность и экологичность проектируемого технологического процесса изготовления детали вал 81.30.391
При проектировании технологического процесса необходимо разрабатывать оборудование и организовывать труд таким образом чтобы с определённой вероятностью исключить опасные и вредные факторы обеспечивая тем самым нормированный уровень безопасности жизнедеятельности как в нормальном режиме работы объекта так и при возникновении на нём чрезвычайных ситуаций (ЧС).
Исключение вероятности воздействия на работающих опасных и вредных факторов обеспечение охраны окружающей среды от вредного воздействия производства – есть задача раздела «Безопасность и экологичность» при проектировании дипломного проекта.
Решением поставленной задачи является стремление повышений технического уровня производства уровня оснащенности предприятий средствами производственной санитарии техники безопасности создания более безопасных машин оборудования и технологий сокращения применения ручного труда.
1 Состояние и анализ безопасности жизнедеятельности в цехе изготовления детали
Исходя из произведенных расчетов применение крана для перемещения деталей экономически целесообразно.
Расстояния между единицами оборудования а также между оборудованием и стенами производственных зданий сооружений и помещений соответствуют требованиям действующих норм технологического проектирования строительными нормам и правилам.
Размеры проходов выбраны в соответствии с СН 245-87 и составляют: основных 25 м вспомогательных 15 м.
Хранение заготовок и готовой продукции предусматривает применение способов хранения исключающего возникновение опасных и вредных производственных факторов; использования безопасных устройств хранения заготовок деталей отходов. Транспортирование исходных заготовок и готовой продукции производства предусматривает использование безопасных транспортных коммуникаций.
Деталь вал проходит механическую и термическую обработку. Поэтому условия труда на рабочих местах производственных помещений складываются под воздействием большого числа факторов различных по своей природе формам проявления характеру действия на человека.
Количественная оценка опасных и вредных факторов на рабочих местах представлена в таблицах 3.1 - 3.7.
Таблица 3.1 - Фрезерно-центровальный станок модели 2Г942
Фактическая величина
Нормативный показатель
Промышленная пыль мгм
Минеральное масло мгм
Относительная влажность %
Скорость движения воздуха м
Таблица 3.2 - Токарный станок с ЧПУ модели 16К20Ф3
Скорость движения воздуха мс
Таблица 3.3 - Токарный станок модели МК6065
Таблица 3.4 - Шлифовальный станок с ЧПУ модели 1751000
Таблица 3.5 - Фрезерный станок с ЧПУ модели 6Р13Ф3
Таблица 3.6 - Стол слесарный
Исследования показали что показатели характеризующие условия труда не удовлетворяют нормативам на рабочих местах.
На основе натурных исследований условий труда на рабочих местах определены производственные вредности превышающие предельно допустимые значения при выполнении технологических операций и занесены в таблицу 3.7.
Таблица 3.7 - Производственные критерии вредности превышающие нормативные показатели
Фрезерный станок 2Г942
Скорость движения воздуха
Токарный станок 16А20Ф3
Токарный станок МК6065
Шлифовальный станок 1751000
Фрезерный станок 6Р13Ф3
В результате исследований параметров микроклимата на рабочих местах показали что оптимальным условиям согласно ГОСТ 12.1.005-88 не соответствуют все рабочие места. Основной причиной несоответствующего микроклимат являются сквозняки возникающие из-за незакрытых ворот и дверей причина высокого шума это либо вибрации возникающие в результате циркуляции воздуха в вентиляции либо вибрации возникающие при работе станочного оборудования.
2 Мероприятия и технические средства по созданию здоровых и безопасных условий труда
Задача создания безопасных условий труда состоит в том чтобы исключить возможность случайного проникновения человека в опасную зону путем рационального использования так называемых средств коллективной защиты. В случае необходимости и кратковременного пребывания в опасной зоне человека следует предусмотреть меры не допускающие воздействия на него опасных и вредных факторов путем использования средств индивидуальной защиты.
Безопасность при работе на металлорежущих станках достигается комплексом мероприятий основными из которых являются; оснащение станков средствами безопасности в процессе их проектирования и изготовления; осуществление необходимых мероприятий при организации рабочего места станочника; строгое соблюдение требований техники безопасности и гигиены труда при работе на станках.
Обобщенный анализ натурных исследований параметров микроклимата в рассматриваемом цеху позволяют сделать вывод что некоторые критерии не удовлетворяют требованиям санитарных норм. Особенно наблюдается отклонение таких факторов как: температура скорость движения воздуха и шум.
Так приведение температуры на рабочих местах цеха к номинальным параметрам а также уменьшение скорости движения воздуха будет легко достигнуто улучшением работы аэрации и своевременным закрытием дверей и ворот. Для улучшения микроклимата в холодное время года желательно устанавливать на ворота тепловые завесы.
Для обеспечения здоровых условий труда на участке предусматриваем соблюдение следующих средних параметров микроклимата:
- в холодный и переходный периоды года температура воздуха 18 – 20 ºС; скорость движения воздуха не выше 02 мс;
- в теплый период года температура воздуха 21 – 23 ºС; скорость движения воздуха не выше 03 мс.
Борьба с шумом и вибрацией в промышленном предприятии является сложной проблемой решение которой в большинстве случаев достигается проведением целого комплекса мероприятий. Вредное воздействие шума на обслуживающий персонал можно снизить следующими способами:
- путем активного воздействия на источник шума: изменением режимов резания повышением качества балансировки вращающихся деталей улучшением смазки трущихся поверхностей обеспечением рассогласования собственных частот колебаний механизма с частотой возбуждающей силы;
- обеспечить поглощение части энергии на пути ее распространения: установить на источники шума звукоизолирующие ограждения кожухи средства виброизоляции.
Поскольку уровень шума является значительной составляющей комфортного самочувствия для того чтобы снизить уровень шумовых характеристик предлагаю установить пластинчатые шумоглушители. Шумоглушителями оснащаются как вытяжная так иприточная вентиляция. Для более высокой эффективности шумоглушителей их устанавливают сразу за источником шума например:
между вентилятором и магистралью воздуховодов;- на участке воздуховодной сети сразу за шумным помещением;- перед воздушным распределителем или сразу же за вытяжной вентиляционной решеткой.
Пластинчатый шумоглушитель представляет собой коробку из листового металла разделенную в сечении на ячейки пластинами которые в свою очередь облицованы звукопоглощающим материалом: стекловатой войлоком минеральным волокном и пр. Расстояние между ячейками может быть от 75 до 300 мм. При этом чем меньше сечение ячейки тем лучше звукопоглощение но выше аэродинамическое сопротивление воздушному потоку.
Для того чтобы улучшить аэродинамические характеристики поверхности шумопоглощающих пластин подвергаются антиабразивной обработке и покрываются тонким слоем пластика. При слишком большой скорости проходящего потока искусственной вентиляции при столкновении воздуха с ячейками глушителя может возникать дополнительный шум. Чтобы избежать этого на торцы ячеек со стороны входящего потока устанавливаются обтекатели.
Рисунок 3.1 - Пластинчатый шумоглушитель.
3 Мероприятия и технические средства по охране окружающей среды
Использование в машиностроении новых более эффективных технологических процессов резкое повышение продуктивности и расширение масштабов производства потребовали увеличения затрат материальных и энергетических ресурсов что в свою очередь привело к росту отрицательного воздействия на окружающую среду. Проблема охраны окружающей среды в настоящее время стала одной из важнейших.
Активной формой защиты окружающей среды от вредного воздействия выбросов промышленных предприятий является «безотходная технология» - комплекс мероприятий в технологических процессах от обработки сырья до использования готовой продукции в результате чего сокращается до минимума количество вредных выбросов использование точных заготовок с минимальным припуском на механическую обработку.
В настоящее время широко применяются газоулавливающие пылеулавливающие и туманоулавливающие аппараты и системы.
Циклонные фильтры применяют для очистки воздуха от сухой неволокнистой и неслипающейся пыли. Пылеотделение в циклонах основано на принципе центробежной сепарации. Попадая в циклон по касательной через входной патрубок воздушный поток приобретает вращательное движение по спирали и опустившись в низ конической части корпуса выходит наружу через центральную трубу. Под действием центробежных сил частицы отбрасываются к стенке циклона и опускаются в нижнюю часть циклона а оттуда в пылесборник.
Для очистки воздуха отходящего от металлорежущих станков можно использовать низкоскоростной туманоуловитель типа Н-2000 (Рисунок 3.2).
Рисунок 3.2 - Низкоскоростной туманоуловитель.
Туманоуловитель состоит из корпуса в котором размещены две ступени очистки. Фильтр грубой очистки представляет собой легкосъемную кассету в которой находится войлок или пакет вязаных гофрированных сеток. Он очищает поток от крупных жидких и твердых частиц. Фильтр тонкой очистки включает ряд вертикальных патронов заполненных иглопробивным войлоком из лавсановых волокон диаметром 18 мкм. Скорость фильтрации через вторую ступень составляет 01- 015 мс. При нагрузке по газу 1700 м3ч и входной концентрации тумана до 42 мгм3 агрегат имеет гидравлическое сопротивление около 450 Па и обеспечивает эффективность очистки равную 085.
Для средней и тонкой очистки воздуха от примесей в системах приточной и вытяжной вентиляции используем фильтры в которых запыленный воздух пропускается через пористые фильтрующие материалы способные задерживать пыль. В качестве фильтрующих материалов применяют ткани войлоки бумагу сетки набивки волокон металлическую стружку фарфоровые или металлические полые кольца пористую керамику или пористые металлы.
Для очистки воздуха при запыленности менее 10 мгм3 в системах вентиляции используем ячейковые фильтры представляющие собой рамку или каркас с фильтрующими элементами выполненными из набора металлических сеток винипластовых сеток пенополиуретана упругого стекловолокна войлока и др.
Отработанные СОЖ необходимо собирать в специальные емкости. Водную и масляную фазу можно использовать в качестве компонентов для приготовления эмульсии. Масляная фаза эмульсий может поступать на регенерацию или сжигаться. Концентрация нефтепродуктов в сточных водах при сбросе их в канализацию должна соответствовать требованиям СНиП.
4 Мероприятия и средства по предупреждению ЧС и ликвидации их последствий
Электротехническое оборудование в том числе подъемно-транспортное подключено к электричеству это влечет опасность пожара причиной которого может быть короткого замыкания в сети электрооборудования либо неправильное обращение с раскаленными заготовками при обработке в печи ТВЧ. Согласно НПБ 105-03 по взрывопожарной и пожарной опасности помещения и здания производственного и складского назначения подразделяются на категории А Б В В Г и Д.
В дипломном проекте в соответствии со СНиП 21-0.1-97 цех имеет II степень огнестойкости стены из железо-бетонных плит железобетонное монолитное покрытие пола рубероидную мягкую кровлю а по степени пожароопасности согласно НПБ 105-03 относится к категории “Г”.
Пожарная безопасность на предприятии регламентируемся строительными нормами и правилами; межотраслевыми правилами пожарной безопасности ГОСТами а также инструкциями по обеспечению пожарной безопасности.
В целях предупреждения распространения огня по зданию предусматриваем противопожарные преграды. К таким преградам относятся противопожарные стены и перекрытия. Противопожарные стены являются важным средством предупреждения распространения огня. Ими разделяем на секции производственные и складские помещения. Противопожарные преграды выполняем из несгораемых материалов.
Двери ворота крышки люков и другие аналогичные устройства в противопожарных преградах делаем из несгораемых или трудносгораемых материалов.
Предусматриваем также огнестойкие перекрытия для предупреждения распространения огня по высоте здания. Для этой цели используем железобетонные конструкции.
Для защиты проемов в противопожарных преградах применяем водяные завесы в виде водопроводных труб приводимые в действие автоматически или вручную.
Производственные и вспомогательные помещения обеспечиваем эвакуационными выходами обозначенными соответствующим знаком. Ширина участков путей эвакуации составляет не менее 1 метра а дверей на путях эвакуации не менее 08 метра.
Необходимы мероприятия по исключению вероятности пожара а именно:
- Проведение инструктажа перед началом смены;
- Обучение работающих на предприятии людей действию в ЧС;
- Организация своевременного оповещения (электрическая пожарная сигнализация);
- Проведение профилактических противопожарных мероприятий;
Основными причинами возникновения пожара в цехе являются:
- нарушение технологического режима;
- неисправность электрооборудования (короткое замыкание перегрузки и большие переходные сопротивления);
- плохая подготовка оборудования к ремонту;
- искры при электро- и газосварочных работах;
- самовозгорание промасленной ветоши и других материалов склонных к самовозгоранию;
- несоблюдение графика планового ремонта износ и коррозия оборудования;
- конструктивные недостатки оборудования.
Так же пожар может произойти из-за гроз если не будет установлено устройство молниезащиты зданий и сооружений. Молния может попасть в электрощиток и тогда может случиться пожар. Поэтому обязательно проектируется устройство молниезащиты линий электропередач чтобы не произошло пожара.
Быстрое обнаружение загорания и немедленное сообщение об этом местной пожарной службе является одним из важных условий успешной ликвидации возникшего пожара.
Противопожарное водоснабжение обеспечиваем устройством специального водопровода (пожарного гидранта). Пожарные рукава присоединяем к гидрантам которые устраиваем на расстоянии не более 100 м от производственных помещений и складов. Внутри помещения предусматриваем тепловые пожарные извещатели (ИП 105-21) пожарные щиты со средствами пожаротушения в соответствии с перечнем утвержденным начальником пожарной охраны. Также применяем автоматические средства огнетушения возгораний углекислотой.
В разделе «Безопасность и экологичность» были решены задачи по защите работающих в цехе от воздействия вредных и опасных факторов которые могут возникнуть при изготовлении детали вал. Предложены мероприятия и технические средства по созданию здоровых и безопасных условия труда в механическом цехе.

3 Титульный + Задание.docx

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
«Тверской государственный технический университет»
Кафедра «Технология и автоматизация машиностроения»
Заведующий кафедрой ТАМ
«ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВАЛА 81.30.391 С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИСТЕМЫ «ВЕРТИКАЛЬ»»
Направление 15.03.04 Автоматизация технологических процессов и производств
Профиль Технология и автоматизация в машиностроении
Воронов Андрей Сергеевич
к.т.н. доцент Горлов И.В.
(ученая степень звание Фамилия И.О.)
Технологический раздел
к.т.н. доцент Горлов И.В.
Конструкторский раздел
Организационно-экономический раздел
ст. преподаватель Волкова С.Н.
Безопасность и экологичность
к.т.н. доцент Сорокин Ю.И.
ст. преподаватель Испирян Н.В.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
на дипломный проект
(фамилия имя отчество)
Направление подготовки бакалавров 15.03.04 Автоматизация технологических процессов и производств
(код и наименование)
Тема работы: «Проектирование технологического процесса изготовления вала 81.30.391 с использованием системы «Вертикаль»»
(утверждена приказом ректора от «25» апреля 2016 г. № 252-У).
Исходные данные для проектирования
Программа выпуска: N = 600 штгод;
Режим работы – 1смена;
Технологическая документация:
Чертеж детали 81.30.391 Вал;
Базовый ТП изготовления детали;
Чертеж приспособления;
Содержание расчетной - пояснительной записки
ВВЕДЕНИЕ. Обоснование цели и задач работы.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ. Служебное назначение детали. Анализ технических требований и конструкции детали. Определение типа производства и обоснование формы организации производственного процесса. Выбор способа получения заготовки. Выбор варианта технологического маршрута. Расчет и определение припусков на механическую обработку. Расчет режимов резания и определение норм времени. Написание управляющей программы для токарной операции.
КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ. Описание конструкции и работы приспособления. Обоснование схемы базирования. Расчет приспособления на точность выполняемого размера. Расчет зажимного устройства.
БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ. Безопасность и экологичность проектируемого технологического процесса изготовления детали вал 81.30.391.
ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ. Расчет калькуляции себестоимости детали вал 81.30.391. по спроектированному варианту технологического маршрута.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Аннотация выполненной работы основные технико-экономические результаты.
Перечень графического материала
Разработка комплексной детали 1л.
Маршрут обработки 1л.
Разработка УП для токарной операции 1л.
Расчет межоперационных припусков и режимов резания с помощью системы «Вертикаль» 1л.
(ученая степень должность Фамилия .И.О.) (подпись)
(Фамилия Имя Отчество студента) (подпись)

4 Аннотация.docx

В дипломном проекте изложена общая методология технологического проектирования принципы автоматизации решения технологических задач. Предложены решения по оптимизации условий производства. Описаны принципы работы систем автоматизированного проектирования. Проанализированы условия безопасности и экологичности при производстве продукции и предложены решения по совершенствованию условий труда. Произведен расчет себестоимости изготавливаемой детали.

6 Введение.docx

Машиностроение техническая основа интенсификация материального производства и база повышения его эффективности. Развитие машиностроения предусматривает ускоренное развитие производства приборов и средств автоматизации вычислительной техники прогрессивных видов металлообрабатывающего и электротехнического оборудования.
Темпы развития машиностроения характеризуются не только улучшением конструкции машин но и непрерывным совершенствованием технологии их производства. В настоящее время важно качественно дешево и в заданные плановые сроки с минимальными затратами труда получить изделие применив современное высокопроизводительное оборудование инструмент технологическую оснастку средства механизации и автоматизации производства.
Многие машиностроительные предприятия в настоящее время вынуждены искать дополнительные объёмы выпуска изделий несвойственных для них в предыдущие годы из-за сокращения производства что ведёт к расширению номенклатуры выпускаемых изделий. В таких условиях необходимо проводить ряд мероприятий для повышения гибкости существующих и внедрения новых технологические процессов (ТП) отвечающих требованиям широкономенклатурного производства. При этом применение ГПС – основной путь интенсификации производства и повышения его эффективности.
Эффективное использование ГПС возможно только на основе групповых технологий которые отвечают требованиям широкономенклатурного переналаживаемого производства — средне- и мелкосерийного а в некоторых случаях даже единичного. В групповых технологических процессах детали объединяются в группы на основе общности обрабатываемых поверхностей в различных сочетаниях что связано с использованием достаточно гибкого обрабатывающего оборудования имеющего возможность быстрой переналадки при переходе к выпуску нового изделия. Таким требованиям наиболее полно соответствуют станки с числовым программным управлением (ЧПУ) причём при их выборе нужно отдавать предпочтение станкам имеющим наиболее широкие технологические возможности что позволит при необходимости проводить обработку широкой номенклатуры деталей.
Групповые технологические процессы являются основой унификации технологических решений повышая эффективность машиностроительного производства в условиях снижения объёмов и расширения номенклатуры изделий. Для наиболее полной реализации групповых технологий требуется классификация деталей и селекция их по конструктивным и технологическим признакам.
Задачей дипломного проекта является оптимизация технологического процесса и разработка приспособления для механической обработки вала с высоким уровнем автоматизации.

Прилож Б.docx

ДП–2068280.150304.02.16.ПЗ

10 Организационно-экономический раздел.doc

4 Организационно-экономический раздел
При производстве продукции любого вида очень важное значение имеет
получение продукции высокого качества при минимальной себестоимости и
максимальной производительности максимального экономического эффекта от
выпускаемой продукции. На этом принципе основана работа всех предприятий.
В машиностроении для осуществления этого процесса нужна разработка
новых усовершенствованных технологических процессов в которых используется
современное и высокопроизводительное оборудования и инструмент.
1 Исходные данные по оборудованию
Таблица 4.1 - Исходные данные по технологическому процессу
№о. Наименование операции Tпз tшт tшк
0 Фрезерно-центровальная 14 21 245
5 Токарная черновая с ЧПУ 14 293 328
0 Токарная чистовая с ЧПУ 20 825 902
5 Токарно-винторезная 14 339 374
0 Шлифовальная с ЧПУ 14 808 843
5 Вертикально-фрезерная с ЧПУ 20 1589 1639
Таблица 4.2 - Исходные данные по оборудованию
№о. Наименование Оборудование Стоимость Мощность
операции Габариты мм единицы оборудования
(Д x Ш) оборудования кВт
0 Фрезерно-центроваль2Г942 500000 30
5 Токарная черновая с16К20Ф3 1500000 11
0 Токарная чистовая с16К20Ф3 1500000 11
5 Токарно-винторезнаяМК6065 400000 11
0 Шлифовальная с ЧПУ KEL-VARIAUR1751000 3500000 11
5 Вертикально-фрезернГФ2171С5 1800000 75
Годовой выпуск изделий Nгод = 1800 шт
заготовки mзаг = 683
Количество смен работы участка 1
2 Выбор типа и организационной формы производства
Из раздела 1.3 известно что годовой эффективный фонд времени работы
оборудования составляет [pic]часов тип производства – среднесерийное.
Определяем расчетное количество оборудования:
где Тшк – штучно-калькуляционное время необходимое для выполнения
проектируемой операции мин;
Nг – годовой объем выпуска заданной детали шт.;
kвн – коэффициент выполнения норм принимается равным 105;
Fд – годовой эффективный фонд времени работы оборудования ч.
Определяем коэффициент загрузки станка на каждой операции:
Кзагрi = (СрасчСпр)i
где Срасч – расчетное количество станков;
Спр – принятое количество станков получаемое округлением Срасчi до
ближайшего целого числа.
Кзагр.010 = (00371)=0037
Определяем число операций выполняемых на одном рабочем месте:
где [pic]– нормативный планируемый коэффициент загрузки станка всеми
закрепленными за ним однотипными операциями для среднесерийного
Кзо– коэффициент загрузки станка проектируемой (заданной) операции.
Определяем коэффициент закрепления операций:
Чi – явочное число рабочих участков выполняющих различные операции
при работе в одну смену.
[pic]- следовательно производство среднесерийное.
Определяем средний коэффициент загрузки станков участка
Полученные данные заносим в таблицу 4.3.
Таблица 4.3 - Рассчитанные данные
№о НаименованиТштк Расчетное Принятое КоэффициеПоi–число
е операции число число нт различных
станков станков загрузки операций
Срасч Спр Кзагр выполняемых на
0 Фрезерно-це245 0037 1 0037 2162
5 Токарная 328 005 1 005 16
0 Токарная 902 0137 1 0137 584
5 Токарно-вин374 0057 1 0057 1404
0 Шлифовальна843 0128 1 0128 625
5 Вертикально1639 0249 1 0249 321
Итого 4331 0658 6 0658 6696
Расчет списочного состава работающих на участке
Основным методам расчета количественной потребности в персонале
являются расчет по трудоемкости производственной программы (основных
рабочих-сдельщиков):
Чопр = Трпл(Fдр·Квн)
где Fдр – нормативный (действительный) баланс одного рабочего в год
Квн – коэффициент выполнения норм времени рабочими.
Трпл – плановая трудоемкость производственной программы нормо-ч;.
Определяется по плановому нормативу трудовых затрат на единицу продукции
умноженному на плановый выпуск продукции.
Определяем действительный годовой фонд времени работы одного рабочего:
Fдр = ((365 – Рсв – Рп) ·8 – С·1) · (1 – [pic])
где Рсв – количество субботних и воскресных дней в году дни;
Рп – количество праздничных дней в году дни;
Рпп – количество предпраздничных дней в году с сокращенным на один час
С – количество предпраздничных дней;
Кн – коэффициент учитывающий потери времени из-за неявки на работу
Fдр = ((365 – 104 – 12) ·8 – 6·1) · (1 – [pic]) = 1748ч
Определяем численность основных производственных рабочих (ОПР) по
где Квн - коэффициент выполнения норм Квн = 12.
Чопр.010 = [pic]- принимаем 1человек.
Чопр.015 = [pic]- принимаем 1человек.
Чопр.020 = [pic]- принимаем 1человек.
Чопр.025 = [pic]- принимаем 1человек.
Чопр.030 = [pic]- принимаем 1человек.
Чопр.035 = [pic]- принимаем 1человек.
Таблица 4.4 - Численность основных производственных рабочих
№ операций 010 015 020 025 030 035 Σ
Расчетное число ОПР 004 005 013 005 012 023 062
Принятое число ОПР 1 1 1 1 1 1 6
Таблица 4.5 - Списочное количество работников промышленно-производственного
Наименование РазрядКоличество ППП Процент от Процент от
категорий ППП численностичисленности ОПР и
ОПР вспомогательных
Вспомогательные 12 2 20%
4 Выбор транспортной системы участка
Определяем общую массу деталей подаваемых к станку:
где nнр – нормативный размер партии деталей шт.;
mзаг – масса заготовки кг.
Так как максимальная масса перевозимых материалов составляет 2732
кг для транспортировки грузов целесообразнее использовать один
5 Расчет основных производственных фондов участка
и амортизационных отчислений
Определение стоимости здания.
Таблица 4.6 - Нормативы вспомогательных площадей для технологического
Габар25 26-50 51-90 91-140 141-200
0 Фрезерно-центров2Г942 3970х1750 4 278
5 Токарная 16К20Ф3 3700х2260 4 334
0 Токарная 16К20Ф3 3700х2260 4 334
5 Токарно-винторезМК6065 2800х1265 45 159
0 Шлифовальная с KEL-VARIAUR4400x2900 35 447
5 Вертикально-фрезГФ2171С5 3100х3135 35 340
где Sконт – площадь конторских и бытовых помещенийм2;
Sуч = (1892+5676) · 11 = 27056 м2
Определяем объем здания участка:
где h - высота здания м.
Vзд= 27056·8=21645 м3
Определяем стоимость здания:
где Цпл – цена одного м2 - 30000 руб.
С зд =30000·27056=8116800 руб.
Таблица 4.8 - Стоимость производственного оборудования
№о Модель КоличествСтоимость руб. Полная
стан-ков оборудования
цена транспортировки и
руб. монтажа10% руб.
0 2Г942 1 500000 50000 550000
5 16К20Ф3 1 1500000 150000 1650000
0 16К20Ф3 1 1500000 150000 1650000
5 МК6065 1 400000 40000 440000
0 KEL-VARIAUR1 3500000 350000 3850000
5 ГФ2171С5 1 1800000 180000 1980000
Таблица 4.9 - Амортизационные отчисления
Наименование Общая первоначальная Норма Величина
ОПФ стоимость ОПФ руб. амортизациигодовой
Здание 8116800 2 162336
Производственное 990000 6 59400
Транспортные средства 500000 10 50000
Электрооборудование 326000 10 32600
Дорогостоящий инструмент2124000 25 531000
Производственный 318600 20 63720
Хозяйственный инвентарь 243504 20 487008
Всего: 21748904 21346568
6 Расчет фонда заработной платы персонала участка
Расчет заработной платы ОПР
Определяем расценки для рабочих:
Счас – часовая тарифная ставка руб.
Определяем ФОТ одного рабочего на год:
Fдр - действительный годовой фонд времени работы одного рабочего.
Результаты расчетов заносим в таблицу 4.10:
Таблица 4.10 - Заработная плата ОПР
№о. Разряд Кол-во Тарифная Норма РасценкГодовой ФОТопр
рабочегорабочих ставка времени а руб ФОТопр
(Сч) руб (tшк) одного
Итого 4331 6343 891480 891480
Премия 45% 2854 401166 401166
Итого основная заработная плата 9197 1292646 1292646
Дополнительная заработная плата 15% 1380 1938969 1938969
Итого 10577 14865429 14865429
Отчисления на социальные нужды 30% 3173 4459629 4459629
Расчет заработной платы вспомогательных рабочих
ФОТ рабочих участка за год определяем по следующей формуле:
где Счас – часовая тарифная ставка рабочего i-го разряда
Чвр – численность вспомогательных рабочих.
На данном участке разряд вспомогательных рабочих – 5.
Расчет заработной платы приведен в таблицах 4.11:
Таблица 4.11 - Расчет заработной платы вспомогательных рабочих
Профессия Разряд Часовая Фонд времени Количество ФОТвр руб
рабочих тарифная одного рабочих
ставка руб рабочего
Наладчик 5 100 1748 1 174800
Итого основная заработная плата 253460
Дополнительная заработная плата 15% 38019
Отчисления на социальные нужды 30% 874437
Таблица 4.12 - Расчет заработной платы ИТР МОП
НаименованиКоличествоДолжностноКоличество Зарплата за Отчисления на
е должностиработниковй оклад месяцев год руб. соц. нужды 30%
ИТР: 1 34000 12 408000 122400
МОП: 1 9000 12 108000 32400
Итого 516000 154800
7 Смета расходов на содержание и эксплуатацию оборудования
Статья 1 определяется по данным таблицы 4.9.
Статья 2 является комплексной:
Затраты на вспомогательные материалы берутся в размере 15 % от
стоимости оборудования.
Затраты на воду для технологических целей.
Цводы = 12руб - стоимость 1 м3 вод.
Затраты на сжатый воздух.
Расход сжатого воздуха при обдувке:
Цсж.возд.1 = 12руб. – цена 1м3 сжатого воздуха.
Расход сжатого воздуха в пневмоцилиндрах:
Общие затраты на сжатый воздух:
Зсж.возд. = З сж. возд1 + З сж. возд2
Зсж.возд. = 1355688 + 2033532 = 338922руб
Зарплата вспомогательных рабочих в том числе:
- основная заработная плата вспомогательных рабочих;
- дополнительная заработная плата вспомогательных рабочих;
- отчисления на социальные нужды.
Статья 3 определяется укрупнённо от стоимости соответственно для
технологического оборудования –15% для подъёмно-транспортного 20% для
инструмента приспособлений и инвентаря - 25%.
Статья 4 принимается 5% от стоимости производственного оборудования.
Статья 5 принимается 25% от суммы предыдущих расходов.
Таблица 4.13 - Смета расходов на содержание и эксплуатацию оборудования
Амортизация производственного оборудования инструментов 1891020
приспособлений подъёмно-транспортного оборудования и
производственного инвентаря.
Эксплуатация оборудования 950986
Производственного оборудования 1518000
Инструментов приспособлений 531000
Подъёмно-транспортного оборудования 100000
Производственного инвентаря 79650
Износ малоценных и быстроизнашивающихся инструментов и 506000
Прочие расходы 12650
Определим процент данных расходов Ррсэо. к основной заработной плате
рабочих Зопр (см. п.6.1):
8 Расчет цеховых расходов
Основную и дополнительную заработную плату и отчисления на
социальные нужды ИТР;
Основная и дополнительная заработная плата и отчисления на
социальные нужды МОП.
Статью 2 определяют по данным таблицы 4.9.
Статья 3 является комплексной включающей:
Затраты на осветительную электроэнергию:
где Цэ– стоимость 1кВтч электроэнергии 43руб.;
Вт – норма освещения 1м2 площади;
S – площадь участка м2;
Fд – действительный фонд времени работы оборудования;
5 – коэффициент учитывающий дежурное освещение в нерабочее время.
Затраты на воду для хозяйственно-санитарных нужд (рассчитывается на
всех работников промышленно-производственного персонала (ППП)):
где [pic]- нормативный расход на хозяйственно-санитарные нужды на
каждого работника ППП в смену 25лчел.;
ЧΣ– количество работников ППП использующих воду на хозяйственно-
санитарные нужды чел.;
Рраб – количество рабочих дней в году;
Цводы – цена одного м3 воды 12руб.
Затраты на воду для душевых нужд (рассчитывается на основных и
вспомогательных рабочих):
где [pic]- нормативный расход на душевые нужды на каждого рабочего в
Чраб– количество основных и вспомогательных рабочих использующих воду
на душевые нужды чел.;
Общие затраты на воду:
З общ = 747+1195=1942руб.
Затраты на пар используемый для отопления здания:
где Цпар – цена 1 т пара 60руб.;
qпар – расход пара на 1 м3 здания при разности наружной и внутренней
температур в 1оС 25 ккалчас;
tо – разность наружной и внутренней температур 20оС;
Fотопл. – время отопительного периода 4320ч;
Vзд – объем здания (по наружному обмеру) м3;
J – теплосодержание пара (540 ккал).
Затраты на вспомогательные материалы берут в размере 3% от
Расходы по содержание хозяйственного инвентаря принимают равным 2%
Статью 4 принимают в размере 2% от стоимости зданий сооружений и
хозяйственного инвентаря.
Статью 5 принимаем в размере 1000 руб. на одного работающего.
Статью 6 принимаем в размере 1500 руб. на одного работающего.
Статью 7 принимаем в размере 500 руб. на одного работающего.
Статью 8 принимают в размере 25% от суммы предыдущих статей.
Таблица 4.14 - Смета общецеховых расходов
Содержание цехового персонала 748200
Амортизация зданий сооружений хозяйственного инвентаря 2110368
Содержание зданий сооружений хозяйственного инвентаря 82729883
Текущий ремонт зданий сооружений хозяйственного инвентаря 1672061
Расходы по рационализаторству изобретательству 10000
Износ малоценного быстроизнашивающегося инвентаря 5000
Прочие расходы 4959354
Определим процент данных расходов Рцех к сумме расходов на содержание
и эксплуатацию оборудования и основной заработной платы основных
производственных рабочих Зопр.:
9 Расчет калькуляции себестоимости детали
Статья 1 цена заготовки
Из раздела 1.4 известно что [pic]руб
Статья 2. рассчитаем стоимость электроэнергии:
где Рдв – мощность двигателя на
kспр = 02 – коэффициент спроса учитывающий недогрузку двигателя по
Цэ – цена 1 кВт электроэнергии 43руб.
Статьи 345 см. таблицу 4.10
Статья 6 рассчитывается по формуле
Статья 7 рассчитывается по формуле
Таблица 4.15 - Калькуляция себестоимости детали
Статья калькуляции Сумма руб.
Основные материалы(за вычетом реализуемых отходов) 2511
Топливо и энергия на технологические цели 616
Основная заработная плата основных производственных 9197
Дополнительная заработная плата 138
Отчисление на социальное страхование 3173
Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования 34581
Общецеховые расходы 1258
Цеховая себестоимость 86637
Общезаводские расходы 250% от статьи 3 22993
Заводская себестоимость 10963
Внепроизводственные расходы 25% от заводской 2741
Полная себестоимость 112371
На основании приведённых выше расчётов можно сказать об экономической
целесообразности применения спроектированного технологического процесса
обработки детали вал.
ДП–2068280.150304.02.16.ПЗ
Организационно-экономический

Лист 4 Разработка УП.pdf

ДП-2068280.150304.02.16
Получение контуров детали и заготовки
Назначение режимов резания
Параметры токарной обработки
Назначение параметров заготовки
Спроектированный проход
Назначение параметров инструмента и выбор перехода
Взам. инв. № Инв. № дубл.
Управляющая программа для токарной обработки
Изм.№ докум.Дата Разработка УП для
Разраб. Воронов А.С.