Колесо приводное зубчатое

Колесо зубчатое.cdw

Зубья калить HRC 48 50
Острые кромки притупить
Неуказанные отклонения рамеров валов
Нормальный исходный
Коэффициент смещения

Технико-экономические показатели участка.cdw

Исходные (абсолютные) показатели
Годовой выпуск деталей
Товарная продукция по трудоемкости
Товарная продукция в денежном выражении
Стоимость основных фондов
Производственное оборудование
Установленная мощность оборудования
Количество работающих на участке
Общий фонд зарплаты участка
Себестоимость годового выпуска
Себестоимость единицы изделия
Производственные (относительные) показатели
Производительность труда (выпуск продукции на одного
Съем товарной продукции с 1
Фондовооруженность труда одного основного рабочего
Энерговооруженность труда одного основного рабочего
Средний процент загрузки оборудования
Коэффициент сменности по участку
Среднемесячный заработок рабочего
Средний разряд рабочего
Процент цеховых расходов
Затраты на 1 рубль товарной продукции
Коэффициент использования металла
Технико-экономические
Технико-экономические показатели участка

Приспособление контрольное.cdw

Техническая характеристика
Точность измерения 0
Технические требования
Посадка деталей с зазором: для
призмы позиция 6 - 0
для индикаторных стоек позиция 7
Цена деления измерительной головки
Маркировать обозначение приспособления
Индикаторная головка
Приспособление контрольное

Карта наладки.cdw

Наименование и модель
Вертикально-протяжной
Резец проходной сборный

Спецификация.spw

Схема припусков.frw

d min шлифов чист = 94
d max шлифов чист=94
d min шлифов черн=95
d max шлифов черн=95
d min токарн чист=95
d max токарн чист=95
d min токарн черн=95
d max токарн черн=96

График загрузки оборудования.frw

Колесо зубчатое (заготовка).cdw

Термическая обработка - изотермический отжиг HB 200
степень сложности - С3
группа стали - М1 по ГОСТ 7505-89
Неуказанные штамповочные радиусы R3
Неуказанные штамповочные уклоны 5 7
Допускаются пятна окалины по линии разъема
Очистка поверхности - дробеструйная очистка
- базы для механической обработки
Остальные технические требования по ГОСТ 7505-89

План участка.cdw

График загрузки оборудования с учетом
коэффициента догрузки оборудования
Наименование оборудования
Токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3
Торцекруглошлифовальный па 3Б153Т
Широкоуниверсальный консольно-фрезерный станок с ЧПУ 6ДМ83ШФ2
Вертикально-протяжной па 7Б64
Электрохимический станок для снятия заусенцев 4407
Камерная моечная машина
Зубоприкатной па 5965
Зубошлифовальный станок с ЧПУ 5А868Ф
Условные обозначения
- Оборудование действующее
- Склад готовых деталей
- Шкаф электрический
- Шкаф инструментальный
- Контейнер для материала
- Подвод сжатого воздуха
- Присоединение электроэнергии
- Местный вентиляционный отсос
- Подвод подогретой воды
- Подвод холодной воды (технической) с отводом в канализацию
- Установка сатураторная
- Шкаф пожарный с газовыми огнетушителями
- Легкая перегородка
- Устройство бамперное

Классификация поверхностей.cdw

080.frw

030.frw

070.frw

035.frw

040.frw

025.frw

045.frw

020.frw

015.frw

050.frw

010.frw

Технико-экономические показатели участка.cdw

Исходные (абсолютные) показатели
Годовой выпуск деталей
Товарная продукция по трудоемкости
Товарная продукция в денежном выражении
Стоимость основных фондов
Производственное оборудование
Установленная мощность оборудования
Количество работающих на участке
Общий фонд зарплаты участка
Себестоимость годового выпуска
Себестоимость единицы изделия
Производственные (относительные) показатели
Производительность труда (выпуск продукции на одного
Съем товарной продукции с 1
Фондовооруженность труда одного основного рабочего
Энерговооруженность труда одного основного рабочего
Средний процент загрузки оборудования
Коэффициент сменности по участку
Среднемесячный заработок рабочего
Средний разряд рабочего
Процент цеховых расходов
Затраты на 1 рубль товарной продукции
Коэффициент использования металла
Технико-экономические
Технико-экономические показатели участка

Приспособление контрольное.cdw

Техническая характеристика
Точность измерения 0
Технические требования
Посадка деталей с зазором: для
призмы позиция 6 - 0
для индикаторных стоек позиция 7
Цена деления измерительной головки
Маркировать обозначение приспособления
Индикаторная головка
Приспособление контрольное

Карта наладки.cdw

Наименование и модель
Вертикально-протяжной
Резец проходной сборный

План участка.cdw

График загрузки оборудования с учетом
коэффициента догрузки оборудования
Наименование оборудования
Токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3
Торцекруглошлифовальный па 3Б153Т
Широкоуниверсальный консольно-фрезерный станок с ЧПУ 6ДМ83ШФ2
Вертикально-протяжной па 7Б64
Электрохимический станок для снятия заусенцев 4407
Камерная моечная машина
Зубоприкатной па 5965
Зубошлифовальный станок с ЧПУ 5А868Ф
Условные обозначения
- Оборудование действующее
- Склад готовых деталей
- Шкаф электрический
- Шкаф инструментальный
- Контейнер для материала
- Подвод сжатого воздуха
- Присоединение электроэнергии
- Местный вентиляционный отсос
- Подвод подогретой воды
- Подвод холодной воды (технической) с отводом в канализацию
- Установка сатураторная
- Шкаф пожарный с газовыми огнетушителями
- Легкая перегородка
- Устройство бамперное

Маршрутная карта.doc

ГОСТ 3.1118-82 Форма 1
Сталь 40Х ГОСТ 4543-71
Код наименование операции
Обозначение документа
Код наименование оборудования
ХХХХХХ 010 4110 Токарная
1101ХХХ 16К20Ф3 2 15292 411 1Р 1 1 1 94 1 20 1224
Точить поверхность выдерживая размеры 4 8 9 13
Расточить отверстие выдерживая размеры 14
Контроль исполнителем
2195ХХХ резец-вставка 25х25 ОСТ 2.И. 10.1-83 Т5К10; 392195ХХХ резец-вставка расточной ОСТ 2.И. 10.1-83 Т5К10;
3120ХХХ калибр-скоба ГОСТ 18355-73; 393120ХХХ калибр-пробка ГОСТ 14827-69;
ХХХХХХ 015 4110 Токарная
1101ХХХ 16К20Ф3 2 15292 411 1Р 1 1 1 94 1 20 0768
Точить поверхность выдерживая размеры 1 3
2195ХХХ резец-вставка 25х25 ОСТ 2.И. 10.1-83 Т5К10;
ХХХХХХ 020 4110 Токарная
1101ХХХ 16К20Ф3 2 15292 411 1Р 1 1 1 94 1 20 1314
Точить поверхность выдерживая размеры 4 8 9 13 16
ХХХХХХ 025 4110 Токарная
1101ХХХ 16К20Ф3 2 15292 411 1Р 1 1 1 94 1 20 0966
Точить поверхность выдерживая размеры 1 3 11 18
ХХХХХХ 030 4131 Шлифовальная
131ХХХ 3Б153Т 2 18873 411 1Р 1 1 1 94 1 7 0911
Шлифовать поверхность выдерживая размеры 4 8 13
152ХХХ Круг шлифовальный ЗП 600х25х205 91А40НСМ29К26 ГОСТ 2424-83;
3120ХХХ Шаблон ГОСТ 2534-79; 393120ХХХ Калибр-скоба ГОСТ 18355-73;
ХХХХХХ 035 4131 Шлифовальная
131ХХХ 3Б153Т 2 18873 411 1Р 1 1 1 94 1 7 1046
152ХХХ Круг шлифовальный ЗП 600х25х205 91А25НС17К11 ГОСТ 2424-83;
3120ХХХ Шаблон ГОСТ 2534-79; 393120ХХХ Калибр-скоба ГОСТ 18355-73; 393126ХХХ Приспособление мерительное с индикатором;
ХХХХХХ 040 4260 Фрезерная
16ХХХ 6ДМ83ШФ2 2 18632 411 1Р 1 1 1 94 1 14 0602
Фрезеровать пазы выдерживая размеры 5 6 7 17
1802ХХХ Фреза концевая Р6М5К5 ∅16мм;
Штангенциркуль ШЦЦ-150-001 электронный ГОСТ 166-89;
ХХХХХХ 045 4153 Зубофрезерная
1572ХХХ 6ДМ83ШФ2 2 18632 411 1Р 1 1 1 94 1 26 8288
Фрезеровать зубья выдерживая размер 2 3 12
1810ХХХ Фреза червячная модульная сборная с рейками из стали Р6М5К5;
3126ХХХ Приспособление мерительное с индикатором
ХХХХХХ 050 4182 Протяжная
1753ХХХ 7Б64 2 16458 411 1Р 1 1 1 94 1 12 0922
Протянуть отверстие со шлицами выдерживая размеры 10 1415
2302 Протяжка фасонная - комбинированная Р6М5К5;
3120ХХХ Шаблон ГОСТ 2534-73
ХХХХХХ 055 0190 Слесарная
Снять заусенцы электрохимическим методом
ХХХХХХ 060 0100 Моечная
Промыть обдуть горячим воздухом
ХХХХХХ 065 0200 Контрольная
Выборочно контролировать основные параметры
ХХХХХХ 070 4157 Зубоприкатная
1572ХХХ 5965 2 18632 411 1Р 1 1 1 94 1 26 2611
Прикатать зубья выдерживая размеры 2
1811ХХХ Прикатник зубчатый специальный Р6М5К5;
3126ХХХ Приспособление мерительное с индикатором;
ХХХХХХ 075 0511 Термическая
ХХХХХХ 080 4151 Зубошлифовальная
1561ХХХ 5А868Ф 2 12290 411 1Р 1 1 1 94 1 13 3108
Шлифовать зубья выдерживая размеры 2 3 12
152ХХХ Зубошлифовальный круг специальный;
ХХХХХХ 085 0100 Моечная
ХХХХХХ 090 0200 Контрольная
Окончательно контролировать основные параметры

Титульный лист.DOC

ГОСТ 3.1105-84Форма 2
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ ЧР
СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ
на технологический процесс
механической обработки
гр. 4М10 Самойлов А.В.
Внедрено в производство Комплект документов
Акт №Дата Соответствует

Операционная карта.doc

ГОСТ 3.1404-86 Форма 3
Наименование операции
Сталь 40Х ГОСТ 4543-71
Обозначение программы
мм мм мм ммоб обмин ммин
Установить и снять заготовку
6110ХХХ патрон 3-х кулачковый самоцентрирующийся
Точить поверхность выдерживая размеры 4 8 9 13 14
2195ХХХ резец-вставка 25х25 ОСТ 2.И. 10.1-83 Т5К10; 392195ХХХ резец-вставка расточной ОСТ 2.И. 10.1-83 Т5К10;
3120ХХХ калибр-скоба ГОСТ 18355-73; 393120ХХХ калибр-пробка ГОСТ 14827-69;
ХХ 95 72 16 1 05 300 9475
ХХ 62 96 14 1 05 550 1009
Точить поверхность выдерживая размеры 4 8 9 13 16
ХХ 95 72 04 1 025 550 1663
ХХ 62 96 04 1 025 850 1634
61811ХХХ УНП с плавающей опорой
Протянуть отверстие со шлицами выдерживая размеры 10 1415
2302 Протяжка фасонная - комбинированная Р6М5К5;
3120ХХХ Шаблон ГОСТ 2534-73
ХХ 73 96 55 1 - 12 -
ХХ 62 96 015 1 - 12 -
Точить поверхность выдерживая размеры 1 3
2195ХХХ резец-вставка 25х25 ОСТ 2.И. 10.1-83 Т5К10;
ХХ 176 24 20 1 05 200 1141
Точить поверхность выдерживая размеры 1 3 11 18
ХХ 176 24 05 1 025 300 1672
2810ХХХ Патрон цанговый
Шлифовать поверхность выдерживая размеры 4 8 13
152ХХХ Круг шлифовальный ЗП 600х25х205 91А40НСМ29К26 ГОСТ 2424-83;
3120ХХХ Шаблон ГОСТ 2534-79; 393120ХХХ Калибр-скоба ГОСТ 18355-73;
ХХ 95 72 013 1 13 116 35
2810ХХХ Патрон мембранный
152ХХХ Круг шлифовальный ЗП 600х25х205 91А25НС17К11 ГОСТ 2424-83;
3120ХХХ Шаблон ГОСТ 2534-79; 393120ХХХ Калибр-скоба ГОСТ 18355-73; 393126ХХХ Приспособление мерительное с индикатором;
ХХ 95 72 007 1 04 117 35
Фрезеровать пазы выдерживая размеры 5 6 7 17
1802ХХХ Фреза концевая Р6М5К5 ∅16мм;
Штангенциркуль ШЦЦ-150-001 электронный ГОСТ 166-89;
ХХ 16 63 6 1 006 150 226
Фрезеровать зубья выдерживая размер 2 3 12
1810ХХХ Фреза червячная модульная сборная с рейками из стали Р6М5К5;
3126ХХХ Приспособление мерительное с индикатором
ХХ 176 24 117 1 34 90 764
Прикатать зубья выдерживая размеры 2
1811ХХХ Прикатник зубчатый специальный Р6М5К5;
3126ХХХ Приспособление мерительное с индикатором;
ХХ 176 24 02 1 006 100 785
Шлифовать зубья выдерживая размеры 2 3 12
152ХХХ Зубошлифовальный круг специальный;
ХХ 176 24 01 1 005 200 40

Пояснительная записка.docx

Состояние вопроса. Анализ исходных данных .4
Выбор стратегии и выбор производства ..14
Выбор и проектирование заготовки .16
Выбор технологических баз. План обработки .22
Выбор средств технологического оснащения .24
Разработка технологических операций 30
Выбор и проектирование контрольного приспособления ..45
Расчет и проектирование производственного участка 47
Безопасность и экологичность проекта 79
Список литературы ..97
Машиностроение является важнейшей отраслью промышленности. Её продукция – машины различного назначения поставляются всем отраслям народного хозяйства. Рост промышленности и народного хозяйства а так же темпы перевооружения их новой технологией и техникой в значительной степени зависят от уровня развития машиностроения.
Состояние машиностроения во многом определяет развитие и других отраслей народного хозяйства. В различных отраслях производства применяют детали типа «колесо приводное». Данные детали исходя из высоких требований к технико-экономическим и эксплуатационным показателем машин и механизмов должны обладать высокой надежностью ремонтопригодностью технологичностью удобством в эксплуатации. Во многом эти показатели обеспечиваются в процессе проектирования и изготовления приводных колес.
Основными задачами технологии машиностроения являются проектирование всего комплекса технологических средств обеспечивающих выпуск продукции заданного качества в заданном количестве и в установленные сроки.
Технологическая подготовка производства является определяющим этапом в цикле производства машин и механизмов. Один из этапов технологической подготовки производства состоит в разработке техпроцесса изготовления деталей машин.
Данный дипломный проект посвящается разработке технологического процесса изготовления колеса приводного в условиях среднесерийного производства.
Главные задачи которые необходимо решить при проектировании новых технологических процессов – повышения точности и качества обработки стабильности и долговечности деталей и максимальное снижение себестоимости обработки путем совершенствования технологических процессов. В данном дипломном проекте эти задачи будут решаться путем всестороннего анализа проектного технологического процесса выявления его основных недостатков и методов их решения.
Таким образом целью дипломного проекта является разработка совершенно нового технологического процесса изготовления детали повышение качества обработки снижение себестоимости изготовления применение самых новейших разработок в области технологии машиностроения.
Состояние вопроса. Анализ исходных данных
1Анализ служебного назначения детали
Данная деталь называется «Колесо приводное» 439А-4268432-01 устанавливается в коробке передач станка и служит для установки сопрягаемых деталей и передачи крутящего момент.
1.1 Анализ материала детали
Деталь изготавливается из стали 40Х по ГОСТ 4543-71. Сталь 40Х – сталь хромистая низколегированная конструкционная качественная. Применяется для изготовления деталей средних размеров работающих без значительных динамических нагрузок. Недостаток – склонность к отпускной хрупкости. Имеет прокалиеваемость на глубину 15-20мм.
Таблица 1.1 – Химический состав стали %
Таблица 1.2 Физико-механические свойства стали
Обозначения в таблице 1.2:
т – Предел пропорциональности (предел текучести для остановочной деформации) [МПа]
в – Предел кратковремменной прочности [МПа]
s – Относительное удлинение при разрыве [%]
– Относительное сужение [%]
KCU – Ударная вязкость [Джсм2]
HB – Твердость по Бринеллю
Согласно таблицам 1.1 и 1.2 химический состав и механические свойства стали 40Х вполне соответствуют служебному назначению изготавливаемой из нее детали.
1.2Классификация поверхностей детали
по служебному назначению
С целью выявления поверхностей имеющих определение для качественного выполнения деталью своего служебного назначения систематизируем поверхности детали.
Рисунок 1.1 Систематизация поверхностей
Таблица 1.3 Классификация поверхностей детали по служебному назначению
Основные конструкторские базы (ОКБ)
Вспомогательные конструкторские базы (ВКБ)
2Анализ технологичности конструкции детали
Анализ технологичности детали выполняем с целью выявления возможного снижения себестоимости обработки детали путем совершенствования ее конструкции.
К критериям технологичности детали относятся:
а) технологичность заготовки
б) технологичность конструкции детали в целом
в) технологичность базирования и закрепления
г) технологичность обрабатываемых поверхностей.
Рассмотрим выполнение этих критериев применительно к заданной детали.
2.1 Технологичность заготовки
Деталь – колесо приводное изготавливается из стали 40Х ГОСТ 4543-71 методом горячей объемной штамповки. Конфигурация наружного контура и отверстия не вызывает значительных трудностей при получении заготовки.
Таким образом заготовку можно считать технологичной.
2.2 Технологичность конструкции детали в целом
Поверхности детали имеют шероховатости соответствующие их служебному назначению.
Шероховатости: Ra 125 на поверхности: 8; Ra 25 на поверхности: 4; Ra 32 на поверхности: 1.
Степени точности 7-C с зубчатого венца поверхность 12.
Следовательно хотя точность и шероховатость поверхностей детали и заданы достаточно жесткими тем не менее позволяют обеспечить их на станках нормальной и повышенной точности.
Конфигурация детали позволяет широко использовать механизацию и автоматизацию при ее установке обработке транспортировке. Доступ к местам обработки и контроля свободный.
Недостатком конструкции детали является отсутствие выкружки зуба. Она выполняется как правило для обеспечения выхода инструмента при чистовой обработке зубьев. Считается что выкружка ножки зуба снижает прочность зуба на срез вследствие уменьшения толщины ножки зуба. Однако проведены исследования показавшие что ножка зуба выполненная с радиусным закруглением имеет в этом месте концентратор напряжений из-за неравномерности распределения напряжений. Выкружка ножки зуба напротив исключает указанный концентратор напряжений снижая неравномерность распределения напряжений в ножке зуба и тем самым увеличивая прочность зуба на срез.
Из анализа следует что конструкцию детали в целом можно считать технологичной.
2.3Технологичность базирования и закрепления
Технологичность базирования и закрепления детали характеризуется наличием опорных поверхностей (баз) совпадением технологической и измерительной баз точностью и шероховатостью базовых поверхностей возможностью захвата детали роботом.
Анализируя конструкцию детали с точки зрения этих критериев выясняем что в качестве баз при токарной обработке левого конца возможно использовать поверхности 8 и торец 9.
При шлифованной обработке левого конца возможно использовать поверхность 14.
При токарной обработке правого конца возможно использовать поверхность торец 1 и 3.
При шлифовальной обработке правого конца возможно использовать поверхность 14.
В качестве баз при протяжной обработке необходимо использовать торец 4.
При обработке зубьев в качестве баз используются поверхности 14.
Таким образом обработку поверхностей колеса приводного можно вести от одних и тех же баз. При закреплении детали возможно надежно обеспечить ее установочное положение. На большинстве установок в качестве технологических баз можно использовать измерительные базы.
Базовые поверхности имеют достаточно высокую точность и малую шероховатость что обеспечивает точность и шероховатость образованных поверхностей.
Таким образом с точки зрения базирования и закрепления деталь можно считать технологичной.
2.4 Технологичность обрабатываемых поверхностей
Количество и протяженность сопрягаемых поверхностей колеса приводного определяется конструкцией узла в который оно входит и условиями работы детали. Точность поверхностей определяется требованиями работоспособности всего узла. Для нормальной работы колеса приводного заданная точность является оптимальной ее повышение приведет к неоправданному росту затрат на обработку а снижение приведет к снижению работоспособности. То же самое можно сказать и о требованиях к шероховатости рабочих поверхностей.
Все поверхности не вызывают трудностей при их обработке.
Таким образом конструкция колеса приводного является технологичной и вносить изменения в конструкцию не следует.
3 Анализ базового варианта техпроцесса
Задача анализа – выявить недостатки базового техпроцесса (ТП) устранение которых будет содействовать достижению цели ТП.
3.1 Технологический маршрут базового техпроцесса
Анализ технологического маршрута базового техпроцесса проводим с целью выявления недостатков последовательности и содержания операций.
Порядок и содержание операций базового маршрута приведены в таблице 1.4.
Таблица 1.4 – Характеристика базового техпроцесса
Средства технического оснащения
Инструмент (материал режущей части)
Токарно-винторезный 16К20
Патрон 3-х кулачковый
Резец проходной Т5К10
Резец подрезной Т5К10
Сверло спиральное Р6М5
Резец расточной Т5К10
Резец проходной Т15К6
Резец подрезной Т15К6
Резец расточной Т15К6
Фрезерный станок СФ676
Долбежный станок 7А420
Тиски с делительной головкой
Резец канавочный Р6М5
Зубофрезерний станок 53А10
Приспособление специальное
Фреза червячная Р6М5
Шлифовальная шкурка напильник
Зубошлифовальный станок 5851
Круглошлифовальный станок 3М151
Торцевнутришлифовальный станок 3К227В
4 Задачи проекта. Пути совершенствования техпроцесса
4.1 Недостатки базового ТП
Анализ заводского ТП обработки колеса приводного показывает что базовый техпроцесс пригоден только для единичного и мелкосерийного производства. Применяемое оборудование и оснастка недостаточно производительны в условиях среднесерийного производства.
Анализ базового техпроцесса сделанный во время производственной практики и подготовки к дипломному проекту позволил выявить ряд недостатков сдерживающих повышение производительности обработки колеса приводного и снижение себестоимости.
Укажем основные недостатки базового техпроцесса:
Низкая износоустойчивость резцов на токарных операциях что объясняется большими припусками на обработку и напусками на заготовке т.к. в качестве заготовки применен прокат.
Большое штучное время на токарных операциях вследствие большого припуска неоптимальных режимов резания и применения универсального оборудования.
Неоптимально выбрано оборудование – универсальные низкопроизводительные станки.
Большое штучное время на операциях вследствие применения универсальной оснастки с ручным зажимом.
На зубофрезерной операции не делается выкружка у ножки зуба хотя после шевиноговальной операции прочность зуба на срез меньше чем зуба с выкружкой.
Большое время тратится на слесарную операцию где происходит снятие заусенцев по всему контуру детали вручную.
4.2 Задачи проекта. Пути совершенствования техпроцесса
Учитывая указанные недостатки базового техпроцесса сформулируем задачи дипломного проекта и пути совершенствования ТП:
Рассчитать припуск на обработку по более совершенной методике и спроектировать заготовку полученную штамповкой.
Применить для условий среднесерийного производства наиболее оптимальные высокопроизводительные станки в основном с ЧПУ или полуавтоматы.
Применить специальную и специализированную высокопроизводительную оснастку.
На зубофрезерной операции применить трехзаходную червячную сборную фрезу с протуберанцами. Её применение позволит увеличить прочность зуба на срез и повысить точность при обработке зубьев.
Заменить шевингование зубоприкаткой что улучшит точность зубьев после термообработки шероховатость и шумовые характеристики и снизит затраты на инструмент.
Вместо ручной слесарной операции применить электрохимическую что позволит существенно понизить штучное время.
Повысить производительность лимитирующих операций и стойкость инструмента проведя для этой цели научные и патентные исследования с применением методов технического творчества.
Проанализировать ТП с точки зрения возникновения опасных и вредных факторов принять меры по их устранению или защите от их действия.
Определить экономическую эффективность изменений внесенных в техпроцесс.
Решению этих задач посвящен дипломный проект.
Выбор стратегии и выбор производства
В зависимости от типа производства будем определять общие подходы к выбору организации технологического процесса ввиду заготовки назначение припусков.
Различные типы производства характеризуются различной величиной коэффициента закрепления операций. Для его расчета необходимо знать трудоемкость изготовления детали последовательность обработки и количество станков.
Тип производства определим упрощенно в зависимости от массы детали и программы выпуска.
По [5 с. 24 табл. 31] при массе детали 54 кг и годовой программе выпуска Nг=4000производство – среднесерийное.
Таблица 2.1 – Основные характеристики среднесерийного производства
Критерий выбора техпроцесса
Форма организации техпроцесса для среднесерийного производства
Повторяемость выпуска изделий
Периодическое повторение партий
Унификация техпроцесса
Разработка специальных техпроцессов на базе типовых
Штамп прокат профильный прокат
Подробный по переходам от детали или по таблицам
Универсальное специализированное
Загрузка оборудования
Периодическая смена деталей на станках
Расстановка оборудования
С учетом характерного направления грузопотока деталей
По измерительным приборам и инструментам
Универсальная и специальная
Подробность разработки техпроцесса
Маршрутная карта операционная карта карта эскизов
Выбор и проектирование заготовки
1 Выбор метода получения заготовки
Для данной детали заготовкой может служить поковка полученная методом горячей объемной штамповки на кривошипном горячештамповочном прессе (КГШП) и прокат.
1.1 Проектирование и расчет штампованной заготовки
Стоимость заготовки определяется по формуле:
Где Ci – базовая стоимость 1 т. заготовок руб.
mз – масса заготовки кг
mд – масса детали кг
kт - коэффициент точности для штамповки нормальной точности [2 с. 37]
kс - коэффициент сложности для стали 3 группы сложности [2 с. 38]
kв – коэффициент веса
kм – коэффициент марки материала
kп – коэффициент программы
Sотх – стоимость отходов руб.
Степень сложности С3. Точность изготовления поковки – Т3. Группа стали – М1.
Припуски на номинальные размеры детали в зависимости от массы класса точности группы стали степени сложности и шероховатости заготовки (ГОСТ 7505-89).
Рисунок 3.1 – Эскиз заготовки
Для определения объема разобьем заготовку на элементарные части радиусами фасками штамповочными уклонами пренебрегаем.
где Vi – объем i-го элемента заготовки.
Цилиндрические элементы заготовки:
Тогда объем штамповки V мм3
V=106039942 мм3 (подсчитано в системе Компас – 3D V12)
Масса заготовки mз кг
- плотность стали кгмм3
mз=106039942·785·10-6=83 кг (подсчитано в системе Компас – 3D V12)
Коэффициент использования материала на штампованную заготовку
Sзаг=2701000·(83·10·10·114·121·10)-(83-54)·141000=3038 руб.
Стоимость штампованной заготовки с учетом коэффициента приведения цен 1985 г к ценам 2009 г.
1.2 Проектирование заготовки полученной из проката
Заготовка из проката.
Найдем максимальный диаметр заготовки из проката.
На наибольший диаметр колеса приводного примем припуски.
При черновом точении припуск на обработку составляет 55 мм при чистовом 20 мм.
По расчетным данным заготовки выбираем необходимый размер горячекатаного проката обычной точности по ГОСТ 2590-71
Припуски на подрезание торцевых поверхностей определяются по [5 табл. 3.14]
Припуск на черновую подрезку торцов 5 мм чистовую 2 мм.
Общая длина заготовка L3=96+5+2=103 мм
Объем заготовки определяем по плюсовым допускам ()
=279799990 мм3 (подсчитано в системе Компас – 3D V12)
mз=V·=279799990 ·785·10-6=218 кг (подсчитано в системе Компас – 3D V12)
Коэффициент использования материала по формуле:
Стоимость заготовки из проката
Sзаг п=2151000·218-(218-54)·(6171000)=3675 руб.
Стоимость заготовки из проката с учетом коэффициента привидения цен 1985 г к ценам 2009 г.
Таблица 3.1 – Результаты расчетов заготовки
Стоимость заготовки руб.
2 Экономическое сравнение двух вариантов заготовки
Переменные затраты на механическую обработку
где Cуд=26 – удельные затраты на снятие 1 кг стружки при черновой мехобработке рубкг
Ко=10 – коэффициент обрабатываемости материала [3 с. 5]
=26·(83-54)10=754 руб.
=26·(218-54)10=4264 руб.
Тогда суммарный объем переменной доли затрат на получение заготовки и механической обработки
=3675 +4264=7939 руб.
На основании сопоставлений технологической себестоимости по рассматриваемым вариантам делаем заключение о том что оптимальным является вариант получения заготовки полученной из штамповки.
Годовой экономический эффект руб.
где Nr=4000 штгод – годовая программа выпуска
=(7939-3792)·4000=1658800 руб.
Выбор технологических баз. План обработки
1 Разработка схем базирования
Установка детали в приспособлении при механической обработке должна отвечать принципам единства и постоянства баз что необходимо для обеспечения минимальных погрешностей баз что необходимо для обеспечения минимальных погрешностей изготовления детали.
Технологичность базирования и закрепления детали характеризуется наличием опорных поверхностей (баз) совпадением технологической и измерительной баз точностью и шероховатостью базовых поверхностей.
Анализируя конструкцию детали с точки зрения этих критериев выясняем что в качестве баз при токарной обработке левого возможно использовать поверхности 8 и торец 9.
Условные обозначения принятых черновых и чистовых технологических баз в теоретических схемах базирования на различных операциях технологического процесса изготовления колеса приводного приведены в плане обработки.
2 Технологический маршрут обработки детали
Таблица 4.2 – Технологический маршрут обработки детали
Наименование операции
№ базовых поверхностей
№ обрабатываемых поверхностей
Заготовительная (штамповка)
Торцекруглошлифовальная черновая
Торцекруглошлифовальная чистовая
Выбор средств технологического оснащения
Задача раздела – выбрать для каждой операции технологического процесса такие оборудования приспособление и инструмент которые бы обеспечили заданный выпуск деталей заданного качества с минимальными затратами.
1 Обоснование выбора оборудования
Выбор станка должен основываться на следующих правилах:
Мощность производительность и точность должны быть минимальными но достаточно для выполнения требования предоставляемых к операции
Обеспечение концентрации производства с целью уменьшения числа операций количества оборудования повышения производительности и точность за счет уменьшения числа переустановок заготовки
Предпочтение отдавать отечественным станкам (они дешевле и сделаны по нашим стандартам)
В среднесерийном производстве следует применять высокопроизводительные станки-автоматы агрегатные станки станки с ЧПУ
Оборудование должно отвечать требования безопасности Эргономики и экологии.
Данные по выбору оборудованию занесены в таблицу 5.1
Таблица 5.1 – Выбор оборудования
Токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3
Торцекруглошлифовальный па 3Б153Т
Широкоуниверсальный консольно-фрезерный станок с ЧПУ 6ДМ83ШФ2
Вертикально-протяжной па 7Б64
Электрохимический станок для снятия заусенцев станок 4407
Камерная моечная машина
Зубоприкатной па 5965
Зубошлифовальный станок с ЧПУ 5А868Ф
2 Обоснования выбора приспособлений
При выборе приспособления нужно руководствоваться следующими правилами:
Приспособление должно обеспечивать материализацию теоретических баз быстродействие надежность
Приспособление должно обеспечить надежное закрепление заготовки при обработке
Приспособление должно быть быстродействующим
Следует отдавать предпочтение стандартным нормализованным универсально-сборным приспособлением и только при их отсутствии проектировать специальное приспособление.
Данные по выбору приспособления сведены в таблицу 5.2
Таблица 5.2 – Выбор приспособления
Патрон 3-х кулачковый самоцентрирующий
УНП с плавающей опорой
3 Обоснование выбора режущего инструмента
При выборе режущего инструмента следует руководствоваться правилами:
Режущий инструмент выбирается исходя из метода обработки оборудования расположения обрабатываемой поверхности
Следует отдавать стандартным и нормализованным инструментам и только при их отсутствии применять нестандартные
Материал режущего инструмента выбирается исходя из обрабатываемого материала состояния поверхности и вида обработки.
Таблица 5.3 – Выбор инструмента
Мерительный инструмент
Резец токарный проходной сборный с механическим креплением твердосплавных пластин. Пластина 3-х гранная Т5К10 покрытие (Ti-Cr)-ИА-TiN
Резец токарный расточной сборный с механическим креплением твердосплавных пластин. Пластина 3-х гранная Т5К10 с покрытием (Ti-Cr)-ИА-TiN
Калибр-скоба ГОСТ 18355-73
Калибр-пробка ГОСТ 14827-69
Резец токарный проходной сборный с механическим креплением твердосплавных пластин. Пластина Т15К6 покрытие (Ti-Cr)-ИА-TiN
Резец токарный расточной сборный с механическим креплением твердосплавных пластин. Пластина Т15К6 покрытие (Ti-Cr)-ИА-TiN
А40НСМ29К26 ГОСТ 2424-83
А25НС17К11 ГОСТ 2424-83
Приспособление мерительное с индикатором
Фреза концевая Р6М5К5
Штангенциркуль ШЦЦ-150-001 электронный ГОСТ 166-89
Фреза червячная модульная сборная с рейками из стали Р6М5К5 m=4
Протяжка фасонная - комбинированная Р6М5К5
Прикатник зубчатый специальный Р6М5К5 m=4 z=84
Зубошлифовальный круг специальный
Разработка технологических операций
1 Расчет промежуточных припусков и операционных
1.1 Расчет промежуточных припусков аналитическим методом
Рассчитаем припуски на наиболее точную поверхность
Последовательность обработки данной поверхности оборудования установка приведены в таблице 6.1.
Таблица 6.1 – Последовательность обработки поверхности оборудование установка
Методы обработки поверхности
В патроне 3-х кулачковом
В патроне мембранном
Элементы припуска – величину неровностей Rz и глубину дефектного слоя h назначаем [2 с. 66] и [5 с. 69]
Определим элементы припуска и
Суммарное отклонения штампованной заготовки:
где погрешность смещения разъемов штампов
Погрешность коробления:
где L – длина заготовки
Величина отклонения расположения заготовки центровки:
где - допуск на поверхности используемый в качестве базовых на первой операции (25 мм):
Суммарное отклонение расположения:
Погрешность установки при базировании заготовки в кулачковом патроне при черновом точении =270 мкм при чистовом точении =100 мкм погрешность установки при чистовой обработке при установке в цанговом патроне остаточное суммарное расположение заготовки после черновой обработки =40 мкм в мембранном =20 мкм.
где Ку – коэффициент уточнения
Для перехода 2 Ку=006
Для перехода 3 Ку=004
Для перехода 4 Ку=002
Для перехода 5 Ку=001
Минимальный припуск на черновую обработку
Промежуточные расчетные размеры по обрабатываемым поверхностям
d min шлифов. чист.=9497 мм
d min шлифов. черн.= 9497+0113=95083 мм
d min токарн. чист.= 95083+0207=9529 мм
d min токарн. черн.= 9529+0427=95717 мм
d min заготовок=95717+2612=98329 мм
d max шлифов. чист.=9497+0016=94986 мм
d max шлифов. черн.= 95083+0025=95108 мм
d max токарн. чист.= 9529+010=9539 мм
d max токарн. черн.= 95717+039=96107 мм
d max заготовок=98329+25=100829 мм
Максимальные припуски
Zmax шлифов. чист.= 95108-9497=0138 мм
Zmax шлифов. черн.= 9539-95083=0307 мм
Zmax токарн. чист.= 96107-9529=0817 мм
Zmax токарн. черн.= 100829-95717=5112 мм
Минимальные припуски
Zmin шлифов. чист.= 95083-94986=0097 мм
Zmin шлифов. черн.= 9529-95108=0182 мм
Zmin токарн. чист.= 95717-9539=0327 мм
Zmin токарн. черн.= 98329-96107=2222 мм
Данные исходных значений допусков элементов припуска и расчетов припуска приведены в таблице 6.2.
Таблица 6.2 – Расчет припуска
Технологический переход
Предельные размеры мм
Предельные припуски мм
d min заготовки - 98329 мм
d max заготовки -100829 мм
Рисунок 6.1 – Схема припусков
1.2Расчет промежуточных припусков табличным методом
Промежуточные припуски на обработку поверхностей табличным методом определяется следующим образом: если обрабатывается однократно то припуск определяется вычитанием из размера заготовки размер детали. Если поверхность обрабатывается многократно от общего припуска определяется так же как и при однократной обработке а промежуточные припуски определяются по [11 с. 191].
Результаты расчетов припусков табличным методом приведены в таблице 6.3
Таблица 6.3 – Припуски на обработку поверхностей колеса приводного
№ обрабатываемой поверхности
Припуск на сторону мм
2Расчет режимов резания
2.1 Расчет режимов резания на торцекруглошлифовальную операцию 035
2.1.1 Исходные данные
Деталь – колесо приводное
Материал – сталь 40Х
Заготовка – штамповка
Обработка – торцекруглошлифовальная
Тип производства – среднесерийное
Приспособление – Патрон мембранный
Закрепление заготовки – по наружной поверхности с упором на торец
Смена детали – ручная
Жесткость станка – средняя
2.1.2 Структура операций (последовательность переходов)
Операция 035 Торцекруглошлифовальная чистовая
Шлифовать поверхность выдерживая размер
2.1.3 Выбор режущих инструментов
Принимаем Шлифовальный круг ЗП 600х25х205 91А25НС17К11 ГОСТ 2424-83
2.1.4 Расчет элементов режимов обработки
2.1.4.1 Глубина резания t=007 мм
2.1.4.2 Поперечная подача круга мммин
Предварительная обработка:
Окончательная обработка:
где – минутные подачи по таблице мммин; [1 с. 173]
– коэффициент зависящий от обрабатываемого материала и скорости круга;
- коэффициент зависящий от припуска и точности;
- коэффициент зависящий от диаметра круга количества кругов и характера поверхности.
2.1.4.3 Скорость круга мс
2.1.4.4 Скорость вращения детали ммин
2.1.4.5 Частота вращения шпинделя n
2.1.4.6 Корректировка режимов резания по паспортным данным станка так как на шлифовальном станке применяется бесступенчатое регулирование принимаем фактическую частоту вращения шпинделя
2.1.4.7 Частота вращения шпинделя шлифовального круга
2.1.4.8 Мощность резания
где - поправочный коэффициент (014) [11 с. 303 табл. 56]
r y q z – показатели степени r=08 y=08 q=02 z=1 [11 с. 303 табл. 56]
s – радиальная подача ммин
d – обрабатываемый диаметр
b – ширина шлифования
2.1.4.9 Сила резания
2.2 Расчет режимов резания на зубофрезерную операцию 045
2.2.1 Исходные данные
Приспособление – оправка с базированием по внутреннему отверстию
2.2.2 Структура операций (последовательность переходов)
Операция 045 Зубофрезерная
Фрезеровать зубья под последующую прикатку выдерживать размеры 176 m-4 z=42
2.2.3 Выбор режущих инструментов
2.2.4 Расчет режимов резания
2.2.4.1 Глубина резания t мм
При нарезании зубьев за один проход глубина резания равна высоте зуба нарезаемого колеса:
2.2.4.2 Назначаем подачу на один оборот нарезаемого приводного колеса:
где - подача по таблице 35 ммоб [1 с. 136]
- коэффициент зависящий от обрабатываемого материала
- коэффициент зависящий от угла наклона зубьев
Корректируем подачу по станку: [13 с. 374]
2.2.4.3 Назначаем период стойкости фрезы [1 с. 138]
Для черновой червячной фрезы модуля m=4 мм при обработке заготовки из стали рекомендуется стойкости T=270 мин.
2.2.4.4 Определяем скорость резания допускаемую режущими свойствами фрезы:
где - табличная скорость по таблице ммоб [1 с. 138]
– коэффициент зависящий от количества проходов
- коэффициент определяемый материалом режущей части фрезы
2.2.4.5 Частота вращения фрезы соответствующая найденной скорости резания
Корректируем частоту вращения по данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения
2.2.4.6 Действительная скорость резания
Рассчитаем режимы резания на остальные операции техпроцесса пользуясь [1]
Результаты расчета в таблице 6.4
Таблица 6.4 – Итоговая таблица режимов резания
Шлифовальная черновая
Шлифовальная чистовая
3Определение норм на все операции
Штучно-калькуляционное время [2]:
где - подготовительно-заключительное время мин
n – количество деталей в настроенной партии шт
а – периодичность запуска в днях (3 6 12 24 дня)
Д – количество рабочих дней
Принимаем а=6 тогда:
Определяется норма штучного времени :
Для всех операций кроме шлифовальной:
Для шлифовальной операции:
где - основное время мин
- вспомогательное время мин
- 185 коэффициент для среднесерийного производства
- время на обслуживание рабочего места отдых и личные надобности мин
- время на техническое обслуживание рабочего места
- время на организационное обслуживание
- время перерывов на отдых и личные надобности мин
Вспомогательное время состоит из затрат времени на отдельные приемы:
где - время на установку и снятие детали мин
- время на закрепление и открепление детали мин
- время на приемы управления мин
- время на измерение детали мин
где - время на одну правку шлифовального круга мин
- стойкость круга мин
Приведем расчет норм времени на три операции. Результаты расчетов норм времени на остальные операции заносим в таблицу 6.5
Расчет норм времени на токарную черновую операцию 010
где – длина рабочего хода
где – длина резания мм;
– длина подвода режущего инструмента к обрабатываемой поверхности мм;
– длина врезания режущего инструмента мм;
– длина перебега режущего инструмента мм;
Расчет норм времени на торцекруглошлифовальную операцию 035
где - припуск снимаемый на этапе предварительной подачи
- припуск снимаемый на этапе окончательной подачи
- минутная подача на этапе предварительной подачи
- минутная подача на этапе окончательной подачи
- время выхаживания [1 с. 175]
Расчет норм времени на зубофрезерную операцию 045
где - длина прохода фрезы
- число одновременно обрабатываемых заготовок
Длина прохода фрезы:
- длина врезания мм [1 с. 148]
- длина перебега мм [1 с. 148]
Аналогично рассчитаем нормы времени для остальных операций результаты расчетов занесем в таблицу 6.5
Таблица 6.5 – Нормы времени
Выбор и проектирование контрольного приспособления
1Анализ конструкции базового приспособления.
На операции 090 Контрольная происходит окончательный выборочный контроль геометрических параметров колеса приводного.
После шлифовальных операций происходит биение ступицы и отверстия. Спроектируем приспособление для контроля биения взяв за основу приспособление для аналогичных деталей.
Вместо механических индикаторов применим измерительные блоки с индикаторными головками с точностью измерения 0001 мм.
2Описание конструкции приспособления
Описание конструкции приспособления.
Приспособление содержит плиту 5 к которой с помощью Т – образного болта 1 гайки 3 и шайбы 11 крепится призма 6. К призме 6 с помощью винта 10 крепится упор 9.
На плиту 6 устанавливается два индикаторных блока состоящих из стоек 7 и 8 к которым винтами 2 крепится индикаторные головки 1 датчиков компаратора для контроля биения.
Первая индикаторная головка – преобразователь литейных перемещений А33 производства НПО «Прибор» с ходом и измерительной вставки - для контроля биения отверстия.
Вторая индикаторная головка – преобразователь литейных перемещений А40 производства НПО «Прибор» с ходом и измерительной вставки - для контроля радиального биения.
Плита 6 устанавливается на контрольный стол с помощью опор 4.
Приспособление работает следующим образом.
Заготовку устанавливают в призме 6 и упирают зубья в упор 9. Индикаторные блоки продвигают по плите 5 вперед до тех пор пока индикаторные головки своими измерительными вставками не упрутся в стенку контролируемого отверстия или ступицы. Заготовку проворачивают на и показаниям индикаторов определяют величину биения.
Расчет и проектирование производственного участка
При проектировании механического цеха или его отдельного участка необходимо учитывать ряд особенностей конструкции детали ее материал тип производства и многое другое.
1Расчет потребности количества оборудования его производственная характеристика и степень загрузки
Расчет потребного количества станка каждого типа - размер для обработки заданного количества одинаковых деталей в серийном производстве на каждой операции определяется по формуле:
Cраст=Nгод·tшт-к·kзагрFдобор·60
где tшт-к – штучно-калькуляционное время обработки деталей на данной операции;
Nгод – годовая программа выпуска деталей;
kзагр – коэффициент загрузки оборудования;
Fдобор – действительный годовой фонд времени работы оборудования при 2-х сменной работе;
– коэффициент перевода времени в часах
Cраст – расчетное число станков.
Штучно-калькуляционное время обработки детали на данной операции определяется по формуле:
где tшт – штучное время обработки на данной операции;
tпз – подготовительно-заключительное время поданной операции;
Nпар – размер партии. Определяется в три этапа:
Минимальный размер партии Nмин может быть определен по формуле:
Nмин=tпз(tшт·α)=26(8288008) =39 шт.
где tпз - подготовительно-заключительное время на переналадку оборудования по операции имеющей наибольшие затраты времени на переналадку в мин.;
α – коэффициент допустимых потерь на переналадку (005-008)
Оптимальный размер партии Nопт кратен сменно-суточной программе и определяется по формуле:
Nопт=Nгод·iФг=4000·6253=94 шт.
Фг – число рабочих дней в году (253 дня)
Подбираем нормативный размер партии деталей:
Нормативный размер должен быть большим или равным минимально но меньше оптимального значения партии деталей:
Нормативный размер должен давать целое число партий в месяц:
k=Nгод12·Nнор=400012·67=5 партий в месяц.
Определив по ведущей операции нормативный размер партии деталей равным 67
Базовый и проектный техпроцесс изготовления деталей с указанием номеров и наименований операций применяемого оборудования штучно-калькуляционного времени представлены в таблице 8.1
Таблица 8.1 – Производственная характеристика оборудования
Наименование операций
Наименование оборудования
Токарный винторезный 16К20
(Токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3)
Круглошлифовальная 3М151
(Тоцекруглошлифовальный па 3Б153Т)
(Широкоуниверсальный консольно-фрезерный станок с ЧПУ 6ДМ83ШФ2)
Зубофрезерный станок 53А10
(Вертикально-протяжной па7Б64)
(Электрохимический станок для снятия заусенцев станок 4407)
Зубоприкатный па 5965
(Зубошлифовальный станок с ЧПУ 5А868Ф)
Действительный годовой фонд работы оборудования (Fдобор) определяется по формуле:
Fдобор=[(Dк-Dв-Dп)·Fс·z-14]·Kр=[(365-104-12)·8·2-14]·092=3652 часов
где Dк – число календарных дней в году – 365;
Dв – число выходных дней – 104;
Dп – число праздничных дней – 12;
– количество предпраздничных дней сокращенных на 1 час;
Fс – продолжительность смены - 8 часов;
Kр – коэффициент учитывающий время пребывания станка в ремонте для средних станков = 092;
Затем рассчитываем потребное количество оборудования:
где - годовая программа
- коэффициент загрузки оборудования
Рассчитаем на операцию 045 зубофрезерная
Рассчитаем на операцию 070 зубоприкатная
Рассчитаем все операции аналогичным способом.
Таблица 8.2 – Потребное количество оборудования
После расчета потребного количества оборудования необходимо дать его производственную характеристику по следующей форме:
Таблица 8.3 - Производственная характеристика оборудования
Габаритные размеры в мм
Установленная мощность кВт
Оптовая цена одного станка по прейскуранту (т.руб.)
Стоимость транспортировки и монтажа 15% от оптовой цены (т.руб.)
Оптовая цена одного станка + учет
транспортировки и монтажа (т.руб.)
Общая стоимость всех станков (т.руб.)
Торцекруглошлифовальная
Степень загрузки оборудования. После определения расчетного и принятого количества станков необходимо определить загрузку оборудования по участку.
На каждой операции средней процент загрузки оборудования определяется по формуле:
Рассчитаем все операции аналогичным образом и занесем в таблицу 8.4.
Средний процент загрузки по участку определяется:
Kзср=ΣСрасчΣСприн=(073+071+083+075+080+071+068+078+076+081+075+073+088+075)14=076
Расчет загрузки оборудования заключается составлением графика загрузки оборудования.
Таблица 8.4 - График загрузки оборудования
Количество станков шт.
Загрузка оборудования (%)
2Расчет численности работающих на участке
Расчет численности работающих на участке ведется отдельно по каждой категории.
2.1Определение потребности количества основных рабочих
Расчет ведется по каждой профессии отдельно по формуле:
Rосн=(tшт·Nгод·Kдогр)(F0рабоч·60·Kпн)
где tшт – время на операцию;
Nгод – годовая программа;
Kдогр – коэффициент догрузки;
Kпн – коэффициент плановой переработки норм с учетом роста производительности – 11;
F0рабоч – действительный годовой фонд времени одного рабочего
F0рабоч – [(Dк-Dв-Dп)·Fс-7]·Kп=[(365-140-7)·8·1-7]·09=17865 часов
Kп – коэффициент учитывающий планируемые потери рабочего времени – 09.
принимаем 2 человека
Количество основных рабочих
6 принимаем 2 человека
2 принимаем 2 человека
8 принимаем 2 человека
0 принимаем 2 человека
9 принимаем 2 человека
7 принимаем 2 человека
3 принимаем 2 человека
Таблица 8.5 - Сопоставление количества рабочих и наличие оборудования
Принятое число станков шт.
% загрузки оборудования
Коэффициент многостаночного обслуживания
Кол-во основных рабочих чел.
Таблица 8.6 - Сводная ведомость основных рабочих
Число основных рабочих чел.
Торцекруглошлифовальщик
2.2Численность вспомогательных рабочих
Количество наладчиков определяется по норме обслуживания в серийном производстве – 10 станков на 1 наладчика в смену.
рабочий – 10 станков
Принимаем двух наладчиков в 2 смены с оплатой по 70%
Количество слесарей ремонтников определяется по норме обслуживания в 500 ремонтных единиц механической части оборудования.
рабочий – 500 ремонтных единиц
X=238·1500·100%=476%
Принимаем одного слесаря – ремонтника в смену с оплатой 476%
Количество слесарей – электриков определяется по норме обслуживания в 900 ремонтных единиц электрической части оборудования.
рабочий – 900 ремонтных единиц
X=245·1900·100%=272%
Принимаем одного слесаря – электрика в смену с оплатой 272%
Количество уборщиц определяется по нормам 450-500 м2 в смену. Если количество станков на участке не более 20 то принимается одна уборщица.
Определяем общую численность работающих на участке и составляется ведомость работающих на участке:
Rуч=Rосн+Rвсп+Rуб=28+4+1=33 человека
Таблица 8.7 - Ведомость работающих на участке
Категории работающих
В % к общей численности
Вспомогательные работающие
3 Расчет площади участка
Площадь участка включает:
Производственную площадь (занятую оборудованием рабочими местами проходами проездами транспортными устройствами);
Производственная площадь может быть определена по удельной площади на один станок:
Fпр=Fуд·Cп=2014=280 м2
где Fуд – удельная площадь на один станок для средних станков (4000х2000мм) 15-25 м2 принимаем 20 м2;
Cп – количество принятых станков с учетом моечной машины.
Вспомогательную площадь (занятую заготовительными ремонтными заточными контрольными отделениями а также складскими помещениями для материалов заготовок деталей) определяется по укрупненным показателям и составляет 25% от производственной площади:
Fвсп=Fпр·25%=280·025=70 м2
Бытовые помещения (гардеробные душевые буфеты медпункты) определяются по удельной площади бытовых помещений на одного рабочего:
Fбыт= Rраб·=33·07=231 м2
где =07 м2 – удельная площадь бытового помещения на одного рабочего.
Общая площадь участка:
Fуч= Fпр+ Fвсп+ Fбыт=280+70+231=3731 м2
3.1 Расчет объема участка
Объем производственного помещения Vпр=Fпр+h=280·12=3360 м3 где h – 12 м - высота помещения;
Объем вспомогательных помещений Vвсп=Fвсп+h=70·6=420 м3 где h – 6 м - высота помещения;
Объем служебно-бытовых помещений Vбыт=Fбыт+h=231·4=924 м3
Объем участка Vуч= Vпр+ Vвсп+ Vбыт=3360+420+924=38724 м3
4 Определение капитальных затрат
При проектировании производственного участка к капитальным затратам относятся:
Затраты на строительство зданий и сооружений. Стоимость 1 м2 производственных помещений составляет Цпр=15000 руб тогда:
Цзд=Цпр· Fуч=28000·3731=10446800 руб.
Затраты на оборудование - Kобор (из ведомости оборудования) –15766500 руб.
Затраты на транспортные средства 10% от Kобор –1576650 руб
Затраты на инструмент и приспособление 15% от Kобор – 2364975 руб.
Затраты на производственный и хозяйственный инвентарь 2% от Kобор – 315330 руб.
Общие капитальные затраты
K=Цзд+Kобор+Kтр+Kинстр+Kинв=
446800+15766500+1576650+2364975+315330=30470255 руб.
Таблица 8.8 - Ведомость основных средств
Стоимость амортизации руб.
Производственное оборудование
Транспортные средства
Инструмент и приспособление
Производственно – хозяйственный инвентарь
5 Расчет фонда заработной платы
Фонд заработной платы производственных рабочих складывается из основной и дополнительной заработной платы.
5.1 Расчет фонда оплаты труда основных рабочих
Фонд прямой зарплаты основных рабочих определяется по формуле:
Nгод – годовая программа выпуска деталей.
Штучная расценка на операции определяется по формуле:
где Tc – часовая тарифная ставка соответствующего разряда;
tшт – штучное время обработки на данной операции;
Kдогр – коэффициент догрузки.
Таблица 8.9 - Расчет расценок
Часовая тарифная ставка руб.
Определяем фонд прямой зарплаты основных рабочих:
Фпрям=913844000=3655360 руб.
Фонд премии по сдельно – премиальной оплате труда составляет 20% от прямой зарплаты:
Фпрем=02· Фпрям=02·3655360=731072 руб.
Фонд основной зарплаты основных рабочих равен:
Фосн= Фпрям+ Фпрем+Д=3655360+731072+12000=4398432 руб.
где Д – доплата за руководство бригадой 12000 руб.
Фонд дополнительной зарплаты включает оплату очередных отпусков отпусков на учебу времени выполнения государственных и общественных обязанностей и др. и составляется 10% от основной зарплаты:
Фдоп=01· Фосн=01·4398432=4398432 руб.
Общий фонд зарплаты:
Фобщ= Фосн+ Фдоп=4398432+4398432=48382752 руб.
Среднемесячная зарплата одного рабочего:
Зср= ФобщP·12=483827522812=1439962 руб.
где P – число основных рабочих;
– число месяцев в году.
5.2 Расчет фонда оплаты вспомогательных рабочих
Фонд заработной платы вспомогательных рабочих рассчитывается по формуле:
Фпрям=Тс·Rвсп·F0рабоч·Кд о
где Тс – часовая тарифная ставка соответствующего разряда;
Rвсп – количество вспомогательных рабочих;
F0рабоч – действительный годовой фонд времени работы одного рабочего;
Кд о - коэффициент учитывающий долю оплаты.
Расчет фонда оплаты труда наладчика:
Фпрям нал=916621786507=22925082 руб. (на 1 наладчика 11462541 руб.)
Расчет фонда оплаты труда слесаря – ремонтника
Фпрям рем=71421178650476=6073371 руб
Расчет фонда оплаты труда слесаря – электрика:
Фпрям элек=71421178650272=3470497 руб
Итого фонд оплаты труда вспомогательных рабочих:
Фпрям всп= Фпрям нал+ Фпрям рем+ Фпрям элек=
925082+6073371+34704977=3246895 руб.
Таблица 8.10 - Фонд оплаты труда вспомогательных рабочих
Наименование профессии
Число вспомогательных рабочих чел.
Действительный годовой фонд времени час.
Фонд оплаты труда руб.
Фонд премии составляет 20% от прямой зарплаты:
Фпрем=02· Фпрям всп=02·3246895=649379 руб.
Фонд основной зарплаты вспомогательных рабочих:
Фосн= Фпрям всп+ Фпрем=3246895 +649379 =3896274 руб.
Фонд дополнительной составляет 12% от основной зарплаты:
Фдоп=012· Фосн=012·3896274=4675528 руб.
Фобщ= Фдоп+ Фосн=4675528+3896274=43638268 руб.
Среднемесячная зарплата вспомогательного рабочего:
Зср=ФобщР·12=43638268412=909130 руб.
Расчет фонда оплата уборщицы:
Фубор=Со·12·R·Кпр·Кдоп=610012112074=650016 руб.
где Со - месячный оклад;
R – количество работающих;
Кпр – коэффициент учитывающий премию уборщицы 20% к размеру основной зарплаты;
Кдоп – коэффициент учитывающий долю оплаты;
Доля оплаты определяется в зависимости от площади участка
Доля оплаты составляет 74%
Зср=ФуборР·12=650016112=54168 руб.
Расчет отчисления на социальное страхование.
Отчисление на социальное страхование берутся в размере 34% от общего фонда зарплаты по каждой категории трудящихся:
Оотч осн=48382752034=16450135 руб.
Оотч всп=43638268034=14837011 руб.
Оотч убор=650016034=2210054 руб.
Оотч общ=53396594·034=18154841 руб.
Таблица 8.11 - Ведомость зарплаты работающих на участке
Кол-во работающих чел.
Отчисление на социальные страхования руб.
Всего ФЗП по участку
6 Расчет стоимости основных материалов
Расчет стоимости основных материалов с учетом транспортно-заготовительных расходов ведется по формуле:
Цос мат=(Q·Рдет·105-q·Ротх)·Nгод·Kдогр=
(8327105-294725)40003=2659230 руб.
где Q – вес заготовки – 83 кг;
Рдет – цена материала 27 рубкг;
5 – коэффициент учитывающий транспортно-заготовительные расходы;
q – вес отходов на одну деталь 29 кг;
Ротх – цена за 1 кг. отходов 4725 рубкг.
7Расчет расходов связанных с обслуживанием и эксплуатацией оборудования цеховых расходов
К расходам на содержание и эксплуатацию оборудования относятся затраты на содержание амортизацию и текущий ремонт производственного оборудования транспорта и др.
К цеховым расходам относятся затраты по обслуживанию и управлению участком ИТР МОП амортизация и затраты по содержанию текущему ремонту зданий и инвентаря и др.
Расчет расходов по содержанию и эксплуатации оборудования цеховых расходов выполним в таблицах 8.12 и 8.13.
Таблица 8.12 - Смета расходов на содержание и эксплуатацию оборудования
Силовая электроэнергия
Сэл=Nмощ·Fдобор·Ки·Ко·Кзаг·Цэлэ·д =1795365240808076392096092
где Nмощ – суммарная мощность электродвигателей – 1795 кВт;
Fдобор – действительный годовой фонд работы оборудования – 36524 часов;
Ки=08 – коэффициент использования оборудования по мощности;
Ко=08 – коэффициент одновременности работы оборудования;
Кзаг – средний коэффициент загрузки оборудования – 076;
Цэл – Стоимость электроэнергии – 392 рубкВт
э – коэффициент потерь электроэнергии – 096;
д – коэффициент потерь электроэнергии в двигателе – 092;
Сс в=Цс в·Fдобор·Кзаг·Сп·q=
где Цс в – 0187 рубм3 – цена сжатого воздуха;
Сп – количество станков потребляемых сжатый воздух – 11 шт.
q – 2 м3час – расход сжатого воздуха на станок в час
Вода для производственных нужд
Св=Sn·Fдобор·Кзаг·Сп·Цв1000=
где Sn – 12 л. Час – расход воды на один станок;
Цв – 2053 рубм3 – стоимость воды
Вспомогательные материалы. К ним относятся обтирочные материалы смазочные масла эмульсии машинное масло и др.
В размере 2% от стоимости основных материалов
Цвсп=Цос мат·002=2659230·002
Содержание и текущий ремонт:
% от стоимости оборудования
Цсод.об=Цобор·005=15766500·005
б) инструмента и приспособлений
% от стоимости инструмента и приспособлений
Цсод.инст.=Цинст.·016=2364975·016
в) транспортных средств
% от стоимости транспортных средств
Цсод.тран.= Цтран.=008=1576650·008
Цамортиз.обор.=Цобор·012=15766500·012
Цамортиз.инстр.=Цинстр.·050=
Цаморт.тран.= Цтран.·016=
Износ содержание и ремонт малоценных инструментов и приспособлений
000 руб. на каждого основного и вспомогательного рабочего в год
Цсод.инстр.=Rраб·20000=33·20000
Основная зарплата вспомогательных рабочих занятых обслуживанием оборудования
См. таблицу 8.11 п.8.5.2
Дополнительная зарплата вспомогательных рабочих
Отчисления на социальное страхование вспомогательных рабочих
См. таблицу 8.11 п. 8.5.2
Таблица 8.13 – Смета цеховых расходов
Отчисление на соц. страхование
Вода для бытовых нужд
где Qв – расход воды на 1 работающего в сутки – 012 м3;
Фг – число рабочих дней в году – 249;
Rраб – число работающих – 33 чел.;
Цв – цена за 1 м3 горячей воды – 9821 рубм3
·3872443201355401000
где gт – расход тепла на 1 м3 здание – 15 ккалчас;
V – объем здания – 38724 м3;
Т – число часов отопительного сезона – 4320 час;
Цп – цена пара – 135 рубт;
i – коэффициент теплоиспорения – 540 ккал.кг
Электроэнергия для освещения
Сосв=q·Fуч·Т·К·Цэл э1000=
·37312500083920961000
где q – удельный расход электроэнергии на освещение 1 м2 площади в течении часа 12-25 Вт;
Fуч – площадь участка – 3731 м2;
Т – число часов работы требующих освещения – 2500 час;
К – коэффициент учитывающий одновременное всех светильных точек – 08;
Цэл – стоимость электроэнергии – 392 рубкВт;
% от стоимости здания
Цаморт зд=Цзд·003=10446800·003
% от стоимости инвентаря
Цаморт ин=Цин·008=315330·008
Текущий ремонт и содержание:
Цсод зд=Цзд·005=10446800·005
Цсод ин=Цин·008=315330·008
Рационализация и изобретательство
Цраб=Rраб·10000=33·10000
Цохр= Rраб·20000=33·20000
Прочие расходы (канцелярские почтово-телеграфные и др.)
% от основной зп основных рабочих
Цпроч=Фосн·005=48382752·005
После составления смет определяем проценты расходов на содержание и эксплуатацию оборудования и цеховых расходов по формулам:
РСЭО=ΣРСЭО·100%ФОТосн раб=734524721100%48382752=1518%
Цех. рас=ΣЦех. рас.·100%ФОТосн раб=242572414100%48382752=501%
8 Расчет себестоимости годового выпуска изделия
Себестоимость – это сумма всех затрат в денежном выражении на изготовление и реализацию продукции. На проектируемом участке определяется цеховая себестоимость. Цеховая себестоимость годового выпуска деталей будет равна:
Сгод=Цос мат+З+Ноб+Нц
где Цос мат – стоимость основных материалов на программу с учетом транспортно – заготовительных расходов – 2659320руб;
З – зарплата основных рабочих по участку с отчислениями на социальное страхование (48382752+16450135) руб;
Ноб – расходы по содержанию и эксплуатацию оборудования – 734524721 руб;
Нц – цеховые расходы – 242572414 руб.
Сгод=2659320+(48382752+16450135)+734524721+242572414=1891358005
Себестоимость детали определяется по формуле:
Сед==СгодNгод=18913580054000=472839 руб.
Таблица 8.14 - Плановая калькуляция себестоимости единицы изделия
Расход на единицу руб.
Сырьё основные материалы с учетом заготовительных расходов
Основная заработная плата основных рабочих
Дополнительная заработная плата
Отчисления на соцстрахование основных рабочих
Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования
Цеховая себестоимость
Таблица 8.15 - Смета затрат на производство
Наименование статей затрат
Основные материалы с учетом транспортно-заготовительных расходов
Вспомогательные материалы
Энергия и топливо всех видов
Зп основная и дополнительная по участку
Отчисление и фонд соц. страхования
Амортизация основных средств
Прочие статьи расходов. Эта статья рассчитывается как разница между итогом 2 колонки таблица 8.14 и суммой расшифрованных статей с 1 по 6 данной таблицы
Затраты на производство
9 Определение экономической эффективности проектируемого технологического процесса
Экономическая эффективность спроектированного технологического процесса определяется путем экономического сравнения выбранного варианта технологического процесса с заводским вариантом.
Расчет снижения себестоимости определяется по формуле:
ΔС=С1-С2=497002-472839= 24163 руб.
где С1-себестоимость изготовления детали по заводскому варианту – 497002 руб;
С2 – себестоимость изготовления детали по проектируемому варианту – 472839 руб.
Процент снижения себестоимости детали определяем по формуле:
%=ΔС·100% С1=24163·100%497002=486%
Расчет снижения трудоемкости и роста производительности труда.
Процент снижения трудоемкости определяется по формуле:
где Тз – суммарная трудоемкость изготовления детали на заводе – 2590 мин;
Тп – суммарная трудоемкость изготовления детали на проектируемом участке – 2176 мин.
Δ=(2590-2176)·100%2590=1598%
Расчет производительности труда определяется по формуле:
ΔТ= Тз-Тп=2590-2176=414
где ΔТ – снижение трудоемкости изготовления детали – 414 мин.
ПТ=100·414(100-414)=431%
Расчет годового экономического эффекта осуществляется по формуле:
Эгод=(С1+Еп·К1Nгод·Кдог)-(С2+Еп·К2Nгод·Кдог)·Nгод·Кдог
где С1 – себестоимость единицы изделия по заводскому варианту – 497039 руб;
С2 – себестоимость единицы изделия по проектируемому варианту – 472839 руб;
К1 – капитальные вложения по заводскому варианту – 27728212 руб.
К2 – капитальные вложения по проектируемому варианту – 30470255 руб.
Кдог – коэффициент догрузки 3.
Эгод=(497039+0152772821240003)-(472839+0153047025540003)·40003=2492760 руб.
Расчет срока окупаемости капитальных дополнительных вложений осуществляется по формуле:
Ток=(К2-К1)(С1-С2)·Nгод≤Тн
где Тн - нормативный срок окупаемости капитальных вложений 6 лет;
Ток – (30470255-27728212)(497039-472839)·4000=283 года
В Результате расчета установлена экономическая целесообразность проектируемого технологического процесса а именно:
Годовой экономический эффект составляет 2492760 руб.;
Срок окупаемости капитальных дополнительных затрат 283 года;
Снижение себестоимости 486%
Снижение трудоемкости 1598%
Рост производительности труда 431%
Эффективность проектируемого технологического процесса обеспечивает за счет внедрения более производительного оборудования инструмента совмещения профессий и т.д.
10 Технико-экономические показатели участка
Рассчитаем технико-экономические показатели и занесем в таблицу 8.16
Товарная продукция по трудоемкости:
Товарная продукция в денежном выражении:
где Ц – себестоимость единицы изделия;
N – годовой выпуск деталей.
Производительность труда (выпуск продукции на одного работающего):
Съем товарной продукции с 1 м2 площади:
Фондовооруженность труда одного основного рабочего:
Энерговооруженность труда одного основного рабочего:
Коэффициент сменности по участку:
Затраты на 1 руб. товарной продукции:
Коэффициент использования металла:
Таблица 8.16 - Технико-экономические показатели участка
Исходные (абсолютные) показатели
Годовой выпуск деталей
Товарная продукция по трудоемкости
Товарная продукция в денежном выражении
Стоимость основных фондов
Установленная мощность оборудования
Количество работающих на участке
Общий фонд зп участка
Себестоимость годового выпуска
Себестоимость единицы изделия
Производственные (относительные) показатели
Производительность труда (выпуск продукции на одного работающего)
Съем товарной продукции с 1 м2 площади
Фондовооруженность труда одного основного рабочего
Энерговооруженность труда одного основного рабочего
Средний процент загрузки оборудования
Коэффициент сменности по участку
Среднемесячный заработок рабочего
Средний разряд рабочего
Процент цеховых расходов
Затраты на 1 руб. товарной продукции
Коэффициент использования металла
Замена оборудования на более высокопроизводительное с ЧПУ позволяет сократить трудоемкость на 1598% и снизить себестоимость изготовления на 486%. Капитальные вложения в осуществление проекта окупятся в течение 210 года. Экономический эффект проектируемого техпроцесса составляет 2492760 руб. Экономический эффект при выборе заготовки (штамповка) составляет 1658800 руб. Данный проект можно считать эффектным.
Безопасность и экологичность проекта
1Описание рабочего места оборудования и выполняемых технологических операций
Обработка детали «колесо приводное» производится на производственном участке по изготовления прикатных колес.
Таблица 9.1 – Описание технологического процесса оборудования инструмента для производственного участка
Торцекруглощлифовальный па 3Б153Т
Протяжка фасонная Р6М5К5
Зубоприкатной па5965
Все оборудование подсоединено к электрической сети 380В и имеют подвод сжатого воздуха. К токарным и шлифовальным фрезерным станкам осуществляется подвод эмульсии для охлаждения и смазки.
Транспортировка заготовок и готовых деталей осуществляется электрокаром в кассетах. Загрузка заготовок на участке осуществляется согласно технологическому процессу. Расположение станков расстояние между станками соответствует санитарным нормам а в некоторых местах даже превышают их. Для подъезда электрокара имеется проезд шириной 30 м. Предусмотрены места для складирования заготовок и готовых деталей.
В технологическом процессе изготовления колеса приводного используется СОЖ: 3 5% укринол и индустриальное масло с серосодержащей присадкой (ИС 12-80% и ПЗ-26-СО-20%).
В состав смазочно-охлаждающие жидкости ИС-12-ПЗ-26-СО входит 80% индустриального масла и 20% растворенной в нем присадки содержащей 35 5% серы 07 15% хлора. Для мойки деталей применяется раствор тринатрия фосфата и нитрат натрия нагретый до температуры 60 70°С.
2Идентификация опасных и вредных веществ производственных факторов разрабатываемого производственного объекта
Таблица 9.2 – Основные ОВПФ присутствующие на производственном участке
Виды работ оборудование технологические операции при которых встречается данный производственный фактор
Наименование опасного и вредного производственного фактора
Вид работ: точение черновое чистовое растачивание
Оборудование: Токарно-винторезный станок с ЧПУ 16К20Ф3
Приспособление: Патрон токарный 3-х кулачковый
Шум от станков вибрация
Движущиеся части станков
Зажимные приспособления работающие на сжатом воздухе
Смазочно-охлаждающая жидкость
Пожары которые могут возникнуть в местах скопления ветоши легковоспламеняющихся материалов
Электрические части на оборудовании
Операция: Торцекруглошлифовальная
Вид работ: Шлифование наружной поверхности торцев отверстия черновое чистовое
Оборудование: Торцекруглощлифовальный па 3Б153Т
Приспособление: Патрон цанговый патрон мембранный. Патроны оснащены пневмоприводом
Выделяющиеся при обработке металлическая пыль стружка
Операция: Зубофрезерная
Вид работ: Обработка зубьев черновая чистовая
Оборудование: Широкоуниверсальный консольно-фрезерный станок с ЧПУ 6ДМ83ШФ2
Приспособление: Оправка
Шум станков вибрация
Операция: Зубоприкатная
Вид работ: Обработка зубьев
Оборудование: Зубоприкатной па5965
Вид работ: Промывка сушка
3Экологическая экспертиза разрабатываемого объекта
В проектируемом механическом цехе и на предприятии в целом во избежание загрязнения окружающей среды предусмотрены следующие мероприятия.
Для отчистки выбрасываемого воздуха применяются циклоны.
Механическая обработка на металлообрабатывающих станках сопровождается выделением пыли стружку туманов масел и эмульсий которые через систему вентиляции выбрасываются из помещения в окружающую среду.
При эксплуатации одного фрезерного или протяжного станка выбросы паров воды туманов и эмульсий не регламентируется так как в их объеме содержится веществ загрязняющих окружающую среду.
Очистка выбрасываемого вентиляцией воздуха от пыли производится посредством применяемых циклонов.
Отработанные СОЖ отправляются на переработку.
Стружку и другие твердые металлические отходы отправляются на переработку.
Для недопущения загрязнения среды твердыми отходами (стружкой) предусматриваются следующие мероприятия:
Сбор стружки по территории цеха с последующим прессование
Последующая отправка стружки на переработку
В механическом цехе предусмотрен участок по переработке стружки что позволяет сократить затраты на погрузочно-разгрузочные работы снижает безвозвратные потери при их перевалке и транспортировке и высвобождает транспортные средства.
Стружку которая образуется при механической обработке деталей собирают и перерабатывают на стружко-дробилках брикетировочных прессах. Основные операции первичной обработки металлических отходов – сортировка разделка и механическая обработка. Сортировка заключается в разделении лома и отходов по видам металлов. Разделка лома состоит в удалении неметаллических включений. Механическая обработка включает рубку резку брикетирование на прессах.
Регулярный плановый ремонт станка исключает не предусмотренное конструкцией трение а регулярная чистка смазка замена выработавших свой срок узлов (например подшипников качения) снизит количество твердых отходов в целом.
Для чистки сточных вод применяют маслоловушки нефтеловушки и песколовы.
На территории промышленных предприятий образуются сточные воды трех видов:
Бытовые сточные воды образуются в результате эксплуатации на территории предприятий душевых туалетов прачечных столовых. Предприятие не отвечает за качество данных сточных вод и направляют их на городскую станцию очистки.
Поверхностные сточные воды образуются в процессе сливания с дождевой талой и поливочной водой примесей скапливающихся на территории крышах и стенах сооружений предприятия. Основные компоненты примесей в этих водах: песок стружка опилки пыль сажа нефтепродукты масло и т.п.
Примечание: Анализ загрязнения окружающей среды ведется с точки зрения эксплуатации фрезерных и токарных станках. Производственные сточные воды образуются в результате использования воды в технологических целях. Очистка от загрязняющих веществ – масла производятся применением маслоловушек нефтеловушек.
Охрана труда - это система правовых социально-экономических организационных технических санитарно-гигиенических и других мероприятий направленных на обеспечение здоровых и безопасных условий труда на производстве. Создание здоровых и безопасных условий труда полная ликвидация травматизма и профессиональных заболеваний является важнейшей государственной задачей охраны труда в РФ. Она установлена и регулируется Конституцией РФ Трудовым Кодексом и различными правилами и нормами а так же инструкциями по охране труда. Основным законодательным актом который регулирует отношения в области охраны труда для работника и нанимателя независимо от формы собственности и ведомственного подчинения является Трудовой Кодекс РФ.
В целях охраны произведения Трудовой Кодекс возлагает на администрацию предприятия во-первых проведение инструктажа рабочих и служащих по технике безопасности производственной санитарии противопожарной охране и другим правилам охраны труда во-вторых организацию работы по профессиональному отбору и в-третьих осуществление постоянного контроля над соблюдением работниками всех требований инструкции по охране труда. На главного инженера возлагается оперативное руководство организацией инструктажа (обучения) и ответственность за его проведение в целом на предприятии. Непосредственный контроль над своевременным проведением инструктажа осуществляет инженер по охране труда. Начальник цеха и мастер участка несут ответственность за своевременное проведение инструктажа. Инструктажи бывают: вводный первичный на рабочем месте повторный внеплановый целевой. Рабочие и служащие обязаны соблюдать инструкции по охране труда установленные требования обращения с машинами и механизмами а также пользоваться выдаваемыми им средствами индивидуальной защиты.
Одним из необходимых условий здорового и высокопроизводительного труда является обеспечение чистоты воздуха и нормальных условий микроклимата в рабочей зоне помещения. Оптимальные и допустимые значения микроклимата а именно: температуры относительной влажности и скорости движения воздуха устанавливаются согласно ГОСТ 12.1.005-76 "Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-технические требования" в зависимости от тяжести выполняемой работы и сезона года. Для обеспечения микроклимата и чистоты воздушной среды участок оборудован приточно-вытяжной вентиляцией которая удаляет загрязненный или нагретый воздух из помещения и подает в него свежий воздух. Источники интенсивных выделений пыли при точении паров при мойке и другие оборудованы устройствами для местных отсосов. Загрязненный воздух перед выбросом в атмосферу очищают с помощью фильтров или специальных устройств (пылеосадочные камеры циклоны ротоклоны). Для подогрева воздуха в холодное время года предусмотрены калориферы.
В производственных условиях не всегда удается устранить все опасные и вредные производственные факторы путем проведения общетехнических мероприятий (устройство вентиляции экранирование источников теплового излучения и др.). В этих случаях применяют средства индивидуальной защиты. Органы зрения защищаются очками не только от механических повреждений но и от теплового излучения. Органы дыхания защищают фильтрующими средствами (респираторы и противогазы). Защита кожи лица шеи и рук при работе с едкими различными веществами осуществляется применением защитных мазей и паст которые наносятся на кожу перед началом работы а по окончании ее легко смываются.
Сохранность зрения человека состояние его центральной нервной системы и безопасность на производстве производительность труда и качество выпускаемой продукции зависят от условий освещения. При освещении производственного помещения (участка) используют естественное создаваемое светом неба и искусственное осуществляемое электрическими лампами освещение. При выполнении операций к общему освещению добавляется местное концентрирующее световой поток непосредственно на рабочих местах (электрические лампы). Для защиты глаз от ультрафиолетового и инфракрасного излучения слепящей яркости видимого излучения применяют защитные очки щитки шлемы.
Увеличение производительности рост мощностей и быстроходности оборудования при одновременном снижении его материалоемкости сопровождается усилением вибраций. Особенно желательно снизить воздействие вибраций на операциях с ЧПУ . Воздействие вибраций не только ухудшает самочувствие работающего и снижает производительность труда но и приводит к виброболезни. Основными методами борьбы с вибрацией машин и оборудования являются: снижение вибраций воздействием на источник возбуждения (посредством снижения или ликвидации вынуждающих сил); отстройка от режима резонанса путем рационального выбора массы или жесткости колеблющейся системы; вибродемпфирование (процессе уменьшения уровня вибрации путем превращения энергии механических колебаний данной колеблющейся системы в тепловую энергию-использование композиционных материалов пластмасс дерева резины полимеров); динамическое гашение колебаний; изменение конструктивных элементов машин; виброизоляция (виброизолирующие опоры типа упругих прокладок или пружин).
На слесарной операции при работе с ручной пневматической шлифовальной машинкой применяют средства индивидуальной защиты рук от воздействия вибраций: рукавицы перчатки виброзащитные прокладки. В целях профилактики вибрационной болезни для работающих с вибрирующим оборудованием рекомендуется специальный режим работы.
Шум на производстве который возникает при механической обработки наносит большой ущерб вредно воздействует на организм человека (ухудшение слуха глухота нарушается процесс пищеварения) вследствие чего снижается производительность. Утомление рабочих и операторов из-за сильного шума увеличивает число ошибок при работе способствует возникновению травм. Для снижения шума используют такие методы как: изменение в конструкции шумообразующего источника; заключение его в изолирующие кожухи; использование глушителей шума при выпуске сжатого воздуха из пневмосистемы; размещение наиболее мощных источников шума в звукоизолирующих помещениях; использование звукопоглощающей облицовки потолков и стен штучных звукопоглотителей и звукопоглощающих экранов виброизолирующих фундаментов и амортизаторов под оборудование. К средствам индивидуальной защиты от шума относят вкладыши наушники и шлемы.
В связи с тем что при производстве корпуса на всех операциях технологического процесса применяется электричество большое значение уделяется электробезопасности. Основными мерами защиты от поражения током являются:
а) обеспечение недоступности токоведущих частей находящихся под напряжением для случайного прикосновения (изоляция токоведущих частей ограждения);
б) электрическое разделение сети; устранение опасности поражения при появлении напряжения на корпусах кожухах и других частях электрооборудования что достигается применением малых напряжений использованием двойной изоляции защитным заземлением занулением защитным отключением; организация безопасной эксплуатации электроустановок (медосмотр обучение и квалификация);
в) применение специальных электрозащитных средств - переносных приборов и приспособлений (диэлектрические резиновые перчатки инструмент с изолирующими рукоятками диэлектрические галоши и коврики указатели напряжения предупредительные плакаты временные переносные ограждения-щиты).
На участке предусмотрены защитные ограждения возле основного и вспомогательного оборудования и пульты аварийного его отключения.
Так как вес детали равен 54 кг то для установки и снятия её на всех операциях используются манипуляторы. Для обеспечения безопасности эксплуатации манипуляторов применяют: концевые выключатели автоматически отключающие механизмы подъема детали; ограничители грузоподъемности предохраняющие манипулятор от перегрузки путем выключения механизма подъема; звуковую и световую сигнализацию предупреждающую о наступлении аварийной ситуации.
Подробно распишем меры безопасности при работе с манипуляторами используемыми для поднятия корпуса.
К работе допускаются лица не моложе 18 лет закрепленные за механизмом знающие устройство и правила его эксплуатации имеющие навыки по управлению манипулятором и строповки грузов и пошедшие инструктаж по технике безопасности для работы с ним.
Перед началом работы на манипуляторе необходимо:
- проверить исправность труб пневмосети манипулятора;
- при случайном повреждении пневмомагистрали после обратного клапана (свободное истечение воздуха в атмосферу) грузозахватный орган с грузом резко опускается;
- осмотреть наружное состояние механизма;
- осмотреть закрепление противовеса;
- проверить состояние захватного устройства надежность закрепления захвата в блоке управления.
При работе с манипулятором необходимо следить за тем чтобы груз был надёжно закреплен грузозахватным устройством. Запрещается освобождать захват от груза при неполном стравливании воздуха из системы. Для полного стравливания необходимо воздействовать на рукоятку астатического управления вниз.
Запрещается работать с манипулятором при любой его неисправности. Полное техническое освидетельствование манипулятора находящегося в эксплуатации производить один раз в 3 года частичное не реже одного раза в год согласно "Правилам устройства и безопасной эксплуатации грузоподъёмных кранов". При замене несущих расчётных конструкций манипулятора находящегося в эксплуатации проводить внеочередное полное техническое освидетельствование.
Планировка участка выполнена в соответствии с требованиями ГОСТов и СНиПов о безопасном расположении оборудования на участке механической обработки деталей: ширина проходов (проездов) - 4.5 м не менее; расстояние между оборудованием и коробами - 0.3 м не менее; оборудование участка расположено в одну линию на соответствующем расстоянии друг от друга что обеспечивает хороший доступ к станкам рабочих (основных и вспомогательных).
Спроектируем общую систему освещения. (Кноринг Г.М. Справочник для проектирования электрического освещения)
Выбираем тип светильников с учетом характеристик светораспределения по экономическим показателям условиям среды а также с учетом требований взрыво - и пожаробезопасности.
Световой поток ряда ламп (Фл лм) светильников при люминесцентных лампах рассчитывается по формуле:
где - нормативная минимальная освещенность лк; выбираем исходя из СНиП II-В.6-59;
- площадь освещаемого помещения м2 S = 88 м2 (согласно планировки участка);
- коэффициент минимальной освещенности z = 11 по СНиП II-В.6-59;
- коэффициент запаса для люминесцентных ламп kзап = 15. согласно ГОСТ 6825-61;
- количество рядов светильников в помещении (принимаем согласно площади участка и минимального практического расстояния расположения рядов светильников между собой - 8);
- коэффициент использования светового потока ламп зависящих от КПД и кривой распределения силы света светильника высоты подвеса светильников и показателей помещения принимаем =40 60%.
При расположении в ряду 5-и ламп определяем световой поток одной лампы Фл1:
По световому потоку Фл = 6150 лм выбираем по ГОСТ 6825-61 стандартную лампу ЛДЦ-80 со световым потоком 6150 лм и световой отдачей 34 лмВт.
1Охрана окружающей среды
С экологической точки зрения технологический процесс обработки детали является относительно безопасным. На производстве не используются вещества процессы способные нанести значительный ущерб окружающей среде. Однако несоблюдение элементарных правил эксплуатации производственного оборудования применения смазочно-охлаждающих технологических сред (СОТС) может привести к загрязнению окружающей среды ухудшению здоровья рабочих.
Для обеспечения чистоты воздушной среды цех оборудован приточно-вытяжной вентиляцией которая удаляет загрязненный воздух из помещения и подает в него свежий воздух. Источники интенсивных выделений паров при мойке вредных аэрозолей при окраске сварочные кабины и другие оборудованы устройствами для местных отсосов. Загрязненный воздух перед выбросом в атмосферу очищается с помощью фильтров и специальных устройств (пылеосадочные камеры циклоны ротоклоны).
При осуществлении мойки изделий используется водно-щелочной раствор. При этом с деталей удаляется остаток СОЖ стружка. Для уменьшения вредных выбросов используется рециркуляция воды предварительно очищенной в отстойниках и циклонах.
Отработанная СОЖ собирается в специальные емкости при станках. Водная и масляная фаза используется в качестве компонентов для приготовления эмульсий. Масляная фаза эмульсий поступает на регенерацию. Концентрация нефтепродуктов в сточных водах при сбросе их в канализацию должна соответствовать требованиям СНиП 11-32-74. Водную фазу СОЖ очищают до ПДК или разбавляют до допустимого содержания нефтепродуктов и сливают в канализацию. Контроль качества СОЖ на масляной основе производится одного раза в месяц эмульсий - одного раза в неделю синтетических и полусинтетических жидкостей - не реже одного раза в две недели. Не реже одного раза в неделю должен производиться анализ СОЖ на отсутствие микробов вызывающих кожные заболевания. Дополнительный контроль СОЖ должен проводиться при появлении запаха или раздражения рук.
2 Обеспечение безопасности в чрезвычайных ситуациях
Проанализировав используемое оборудование при производстве детали "Колесо приводное" и техпроцесс приходим к выводу что на данном предприятии чрезвычайная ситуация может возникнуть в результате пожара.
Для предотвращения возникновения пожаров большое значение имеет противопожарная профилактика. Она предусматривает ряд мероприятий по предупреждению возникновения пожаров и их ликвидации:
Для пожароопасных цехов на промышленной площади отводят определённые участки и располагают с подветренной стороны по отношению к открытым складам ЛВЖ сжиженные газы и т.п. Внутризаводские дороги должны обеспечивать беспрепятственный удобный проезд пожарных автомобилей к любому зданию. Одна из сторон предприятия должна примыкать к дороге общего пользования или сообщаться с ней проездами.
Эффективное мероприятие в рамках предотвращения пожаров - разделение здания на противопожарные отсеки противопожарными преградами. Они выполняются из несгораемых материалов и не должны иметь проёмов и отверстий через которые могут проникать продукты горения при пожаре.
Для предупреждения распространения пожара с одного здания на другое между ними устраивают противопожарные взрывы величина которых зависит от степени огнестойкости здания.
Эвакуационные выходы должны давать возможность людям безопасно и в короткий срок покинуть помещение в случае пожара. Эвакуационные выходы располагаются рассредоточено и имеют световые указатели с надписью "ВЫХОД". Ширина путей эвакуации - 1 м не менее а дверей на путях эвакуации - 0.8 м не менее.
Удаление дыма из помещений при пожаре производится через оконные проёмы аэрационные фонари а также с помощью специальных дымовых люков легко сбрасываемых конструкций.
При коротком замыкании возможно возникновение пожара поэтому необходимо предусмотреть наличие устройств для выключения оборудования в данном экстренном случае.
Необходимо обеспечить защиту от молнии и защиту от электростатической индукции. Для защиты от электростатической индукции металлические корпуса оборудования присоединяют к защитному заземлению а для защиты от молнии производят монтаж молниеотводов которые в свою очередь состоят из молниеприёмника токоотвода и заземления.
Также необходима установка сигнализации которая обеспечивает подачу полного и быстрого сообщения о пожаре с указанием места и его возникновения.
Соответствующим приказом по предприятию или распоряжением устанавливается порядок проведения противопожарного инструктажа а именно:
- рабочие служащие вновь принятые на работу могут быть допущены к работе только после прохождения первичного противопожарного инструктажа;
- повторный инструктаж проводится не реже 1 раза в год или при переводе с одного участка работы на другой;
- в соответствии с действующим ПУЭ проектируемое производство относиться к категории Д и к зоне класса Б-1а в котором обращаются горючие вещества и материалы в холодном помещении и взрывоопасные смеси не образуются при нормальных условиях эксплуатации. По огнестойкости данное помещение относится к II степени.
При разработке дипломного проекта предложены следующие пути совершенствования техпроцесса:
Разработан новый технологический процесс изготовления детали в условиях среднесерийного производства;
Разработана заготовка полученная методом штамповки на КГШП;
Применено высокопроизводительное оборудование – станка с ЧПУ автоматы полуавтоматы;
Применена высокопроизводительная оснастка с механизированным приводом;
Применен инструмент с износостойкими покрытиями дающие существенное увеличение стойкости и производительности;
Для снятия заусенцев применен электрохимический метод на станке 4407
При шлифовании в качестве материала круга применен сложнолегированный электрокорунд 91А дающий наивысшие показатели качества и производительности.
Барановский Ю.В. Режимы резания металлов. Справочник. Изд. 3-е перераб. и доп. М.; Машиностроение 1972 г.
Горбацевич А.Ф. Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: [Учеб. Пособие для машиностроит. спец. Вузов]. - 4-е изд. перераб. И доп. - Мн: Высш. школа 1983.- 256с ил.
Гордеев А.В. Выбор метода получения заготовки Метод указания - Тольятти ТГУ 2004.- 9 с.
Горина Л.Н. Обеспечение безопасных условий труда на производстве. Учеб. Пособие. - Тольятти 2000 68 с.
Добрыднев И.С. Курсовое проектирование по предмету "Технология машиностроения" М: Машиностроение 1985184 с ил.
Зубкова Н.В Методическое указание к экономическому обоснованию курсовых и дипломных работ по совершенствованию технологических процессов механической обработки деталей (для студентов специальностей 120100) -Тольятти: ТГУ 2006.
Матвеев В.В. и др. Проектирование экономических технологических процессов в машиностроении (В.В. Матвеев Ф.И.Бойков. - Челябинск: Юж. -Урал. кн. изд-во 1979.-111 с ил.
Нефедов НА Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах: Учеб. Пособие для техникумов 2-е изд. перераб. и доп.- М.: Высш. Школа 1986-239 с. ил.
Нефедов Н.А Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту Учеб. Пособие для техникумов по предмету "Основы учения о резании металлов и режущий инструмент" 4-е изд. перераб. и доп М. Машиностроение 1984 г.- 400с. ил.
Справочник инструментальщика И.А. Ординарцев Г.В. Филиппов А.Н. Шевченко и др.; Под общ. ред. И.А. Ординарцева -Л.: Машиностроение. Ленингр. Отд-ние 1987. - 846 с.:ил
Справочник технолога - машиностроителя. В 2-х т. Т. 12 Под ред. Косиловой А.Г. и Мещерякова Р.К. - 4-е изд. Перераб. и доп. М: Машиностроение 1985г. 656 с.ид.
Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. Т. 1.Под ред. Вардашкина Б.Н. Шатилова А.А. - М.: Машиностроение 1984.
«Методическая разработка по экономической части дипломного проекта для специализации 151001» Коростелёва В.М.
«Экономика организация и планирование машиностроительного производства» М. 1984 г.